微型计算机体系的层次联系图12 计算机体系层次结构

来源:火狐app 时间:2022-09-28 11:16:42 阅读:9

  计算机体系是一个由硬件与软件组成的归纳杂乱体为了便利读者学习和对计算机的了解能够把计算机体系看成是一个多层次结构的体系从体系结构视点可将计算机体系划分为如图1-1所示的层次结构。

  第0级是硬联逻辑级这是计算机的内核由门、触发器等逻辑电路组成。

  第1级是微程序级。这一级的机器言语是微指令集程序员用微指令编写的微程序一般是由硬件直接履行的。

  第2级是传统机器级。这一级的机器言语是机器的指令集程序员用机器指令编写的程序能够由微程序进行解说。

  第3级是操作体系级。从操作体系的根本功用来看一方面它要直接办理传统机器中的软硬件资源另一方面它又是传统机器的延伸。

  第4级是汇编言语级。这一级的机器言语是汇编言语完结汇编言语翻译的程序叫做汇编程序。

  第5级是高档言语级。这一级的机器言语就是各种高档言语一般用编译程序来完结高档言语翻译的作业。

  第6级是运用言语级。这一级是为了使计算机满意某种用处而专门规划的因而这一级的言语就是各种面向问题的运用言语。

  把计算机体系划分红多级层次结构有利于正确理解计算机体系的作业进程清晰软件、硬件在计算机体系中的方位和效果。

  计算机硬件主要由运算器、存储器、操控器和输入/输出设备5个部件组成具体的组织结构如图1-2所示。

  中央处理器和主存储器(内存储器、主存)一同组成主机部分。除掉主机以外的硬件设备(如输入设备、输出设备、辅佐存储器等)称为外围设备或外部设备。

  中央处理器简称处理器其先后阅历了4位、8位、16位、32位、64位等的发展进程处理器主要由运算器、操控器组成别的还需求一些寄存器其组成结构如图1-3所示。

  (1)运算器。运算器是处理器的履行单元是对信息进行处理和运算的部件。它需求常常进行算术运算和逻辑运算所以运算器又称为算术逻辑运算部件(Arithmetic and Logical UnitALU)。加法是运算器的根本运算在大多数中央处理器中其他运算终究都可转化为加法运算。运算器的位数指的是运算器一次能对多少位数据做加法是衡量中央处理器的一个重要方针。

  (2)操控器。操控器是中央处理器的中心是整个计算机的指挥中心它的主要功用是依照人们预先确定的操作过程操控整个计算机的各部件有条有理地主动作业。操控器从主存中逐条地取出指令进行剖析依据指令的不同来组织操作次序向各部件宣布相应的操作信号操控它们履行指令所规则的使命。操控器一般由指令寄存器(Instruction RegisterIR)、指令译码器、程序计数器(Program CounterPC)、时序电路、微操作信号发生器、状况/条件寄存器(Program Status WordPSW)、仓库和仓库指针、总线操控逻辑等部件组成。

  存储器是用来寄存程序和数据的部件它是一个回忆设备是计算机能够完成存储程序操控的根底。存储器一般寄存的都是二进制信息。一般情况下可将存储器分为高速缓冲存储器、主存储器和辅佐存储器三种类型。

  (3)辅佐存储器。辅佐存储器又称为外存储器(外存)包括磁带存储器、磁盘存储器和光盘存储器。它用于寄存当时不运用的信息其特点是存储容量大、可靠性高、价格低在脱机情况下能够永久地保存信息。

  上述三种存储器都有各自的优缺点在一般的计算机体系中是归纳利用这三种类型的存储器以求到达最好的性价比。

  输入/输出设备是计算机体系与人或其他设备之间进行信息交流的设备所谓的输入和输出都是相对于主机而言的二者的区别是信息流向不同。输入设备的功用是把数据、指令、图形、图画和声响以及电流、电压等信息转化成计算机能够接纳和辨认的二进制代码输入到计算机存储器中以便进行数据处理。输出设备的功用是把计算机处理的成果转化成为人终究能够辨认的数字、文字、图形、图画和声响等信息输出到外部存储介质上并能够经过相关设备进行显现以供人们剖析和运用。

  现在常见的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、手写板等辅佐存储器(磁盘、磁带)也能够看做是一种输入设备。别的主动操控和检测体系中运用的模数(A/D)转化设备也是一种输入设备。

  现在最常用的输出设备是打印机和显现器辅佐存储器也能够看做是一种输出设备。别的数模(D/A)转化设备也是一种输出设备。

  1.2 计算机体系层次结构计算机体系是一个由硬件与软件组成的归纳杂乱体,为了便利读者学习和对计算机的了解,能够把计算机体系看成是一个多层次结构的体系,从体系结构视点,可将计算机体系划分为如图1-1所示的层次结构。第0级是硬联逻辑级,这是计算机的内核,由门、触发器等逻辑电路组成。第1级是微程序级。这一级的机器言语是微指令集,程序员用微指令编写的微程序一般是由硬件直接履行的。第2级是传统机器级。这一级...

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