您现在的位置: 首页 > 知识 > 计算机系统的组成(搞懂计算机系统结构)(图文)

计算机系统的组成(搞懂计算机系统结构)(图文)

发布时间:2021-06-01 06:29:49 作者:编辑 栏目:知识 阅读量:()

计算机系统的组成(搞懂计算机系统结构)

计算机系统由以下子系统构成包括CPU,主存,IO设备,总线,下图为计算机系统结构图

搞懂计算机系统结构

计算机系统结构

一.中央处理单元(CPU)

搞懂计算机系统结构

CPU结构

CPU从存储器读取程序和数据,执行程序,将程序执行后的数据输出到主存。

CPU通过时钟生成连续的间隔固定的电脉冲流, 在每个时钟周期到来时,会执行一条机器指令(极致情况下),时钟的单位就是时钟频率,单位为Hz,一般在1Mhz-4.5GHz之间,比如1GHz的时钟频率可以表示一个时钟周期为1ns。

CPU主要由寄存器(PC寄存器(程序计数器), 地址寄存器,数据寄存器,指令寄存器,条件寄存器,通用类寄存器等),CU(控制单元),ALU(算数逻辑单元),多路选择器,高速缓冲等组成。


1.1寄存器

PC寄存器用来存储下一条执行的程序指令的内存地址,每次执行指令时,会将内存地址存储到地址寄存器,然后再指向下一条指令地址。

地址寄存器用来存储当前要访问的内存地址,用于访问高速缓冲或者主存中的程序指令或者数据

数据寄存器用来临时存储来自高速缓冲或者主存中的指令或者数据

指令寄存器用来存储当前正在执行的程序指令

条件寄存器用来存储当前运算的条叽叽歪歪吧件表达式的结果

通用类寄存器用于存储从程序指令的操作数中获取到的数据或者内存地址。

1.2 控制单元CU

用于解码程序指令,分析操作数,根据指令和操作数据进行调度,主要目的是解码指令,执行指令。

1.3 ALU(算数逻辑单元)

用于进行加减以及布尔类逻辑操作,输出操作结果,条件码,溢出标志,进位标志等

1.4高速缓冲

高速缓冲一般采用SRAM,其存储效率比主存快上百倍,为了减少CPU时钟周期的浪费,将最近热点的程序指令或者数据存储在缓冲中。

其实在一个较大较慢的设备前增加一个较小较快的缓冲可以提高这个慢的设备的存取效率,如下图所示

搞懂计算机系统结构

存储设备缓冲层次

CPU直接从寄存器中获取数据,寄存器可以从L1高叽叽歪歪吧速缓冲获取数据,如果L1获取不到数据,则可以继续从L2高速缓冲,以此类推,每次都优先从最近的较快的设备中获取数据。

二.存储器(主存DRAM)

存储器用来保存程序和数据,有两种体系结构

哈佛体系结构

程序和数据用两个存储器分开存储叽叽歪歪吧

冯.诺依曼体系结构

程序和数据公用一个存储器进行存储,目前是主流

三.IO设备

包括IO控制器或适配器以及IO设备本身。

控制器一般集成到电路板上,比如USB控制器,磁盘控制器等,适配器一般插在电路板的插槽上如显卡适配器,控制器与适配器功能类似,都提供硬件接口,接受操作系统的指令,对IO设备进行控制,读写等,因此对于操作系统来说,它并不知道它连接的是什么设备,因为它只与控制器或者适配器打交道,一般控制器或者适配器都是标准化的,例如 SATA磁盘控制器就是标准化的,任何SATA磁盘都可以适配到SATA磁盘控制器上。

四.总线

CPU,内存,IO设备通过各类总线进行通信,所有的总线类型都不一定相同,例如PC机主板上的PCIE总线用于接入高速的IO设备,USB的总线则用于接入慢速的IO设备,所以可以采用一些比如总线扩展接口或者桥接技术来保证不同类型总线之间交换数据。

关键字: 计算机系统

最新版权声明:叽叽歪歪吧提醒您:在浏览本本网站关于计算机系统的组成(搞懂计算机系统结构)(图文)文章时,请您务必阅读并理解本声明。本站部分内容来源于网络或者网友投稿,如果您认为本站不应该展示与您相关的信息,请及时与我们取得联系,我们会当天作出处理。

相关文章

拓展阅读

五经指的是(五经,究竟是哪五经?)(图文)
五经指的是(五经,究竟是哪五经?)五经指的是(五经,究竟是哪五经?)我们经常说的《五经》是哪五经,你知道吗?《五经》是儒家五部经典著作,既《诗》、《书》、《礼》、《易》、《春秋》的合称。《诗》即《诗经》,是我国第一部诗歌总集,司马迁
2021-06-01 06:28:49 阅读(446)
申请微信账号(怎么去除记号笔的痕迹? )(图文)
申请微信账号(怎么去除记号笔的痕迹? )申请微信账号(怎么去除记号笔的痕迹? )小孩在白墙上乱涂乱画该怎么办?玻璃门上有记号笔痕迹怎么办?如何快速清除家里记号笔的痕迹?教你一招清除记号笔痕迹的方法,只需要涂点它,立马焕然一新,简单叽
2021-06-01 06:28:39 阅读(916)
绝地求生交易(绝地求生饰品怎么交易?)(图文)
绝地求生交易(绝地求生饰品怎么交易?)绝地求生交易(绝地求生饰品怎么交易?)绝地求生从最初的服装单调,到现在已经推出了多款新的服装箱子,在今天2月22日的版本更新后,游戏中又加入了两款新的春季服装箱子。对于一个老的Steam玩家来讲
2021-06-01 06:28:30 阅读(869)
备孕准备(准备怀孕前注意事项)(图文)
备孕准备(准备怀孕前注意事项)备孕准备(准备怀孕前注意事项)我们国家一直在提倡优生优育,优生优育,对每一个家庭都是非常必要,也是非常重要的事情,你们知道准备怀孕前注意事项都有哪些吗,生活中大家都是怎么备孕的呢,今天就给大家详细介绍一
2021-06-01 06:28:27 阅读(481)
秦国灭六国顺序(秦始皇灭六国的先后顺序和简要过程)(图文)
秦国灭六国顺序(秦始皇灭六国的先后顺序和简要过程)秦国灭六国顺序(秦始皇灭六国的先后顺序和简要过程)战国七雄分别是:齐、楚、燕、韩、赵、魏、秦。众所周知,秦国最后灭掉了另外的六国,但六国是怎样被灭的,它们灭亡的顺序又是怎样的呢?秦灭
2021-06-01 06:28:22 阅读(652)

热门精选文章

2021躲春可以玩手机吗 立春这天可以洗澡洗头吗(图文)
2021-02-03 12:21:16
恐龙的种类名称和图片(史上最强十大食肉恐龙)
2020-12-05 13:17:15
玩游戏买什么台式电脑好 推荐5款台式电脑(图文)
2020-11-04 19:39:45
网线水晶头接法顺序图(教你如何制作网线水晶头)(图文)
2020-11-23 17:25:44
手机上facebook的方法 免费教你玩转Facebook(图文)
2020-11-04 22:07:27
苏州有什么好玩的地方(苏州10大必玩景点)(图文)
2020-11-23 17:20:26
单反拍月亮最佳参数设置 分享拍月亮的具体参数(图文)
2021-01-25 13:48:10
ky是什么意思网络用语(ky梗的出处)(图文)
2020-11-28 11:05:34
2020剑灵哪个职业厉害 2020剑灵职业大盘点(图文)
2020-11-04 21:00:46
长气球的花样拧法图步骤 图解其花样制作步骤(图文)
2020-11-28 17:02:08
青岛好玩的景点有哪些(青岛最好玩的3个旅游区)
2021-01-16 17:32:17
美国有多少人口(2020年美国总人口数量)(图文)
2020-11-27 11:13:26
收不到短信验证码是怎么回事(教你快速解决短信问题)
2020-12-24 11:01:36
最好的音乐手机是哪款 这6款音乐手机你值得拥有(图文)
2020-11-04 19:40:53
宝塔镇河妖下一句涵义 全面解析其涵义(图文)
2020-11-04 21:01:36
煤气灶什么牌子好用又实惠(十大口碑最好的燃气灶推荐)
2020-12-12 17:48:32
古早蛋糕回缩的原因有哪些 详解蛋糕回缩最常见的10种原因(图文)
2020-12-11 16:16:17
苹果原装数据线多长一根 苹果原装线长度及价格介绍(图文)
2021-01-27 13:31:24
童星面试黑幕 曝光童星面试黑幕细则(图文)
2020-11-06 17:38:52
2020剑网三新手职业推荐 新手推荐2大职业(图文)
2020-11-04 22:08:17