首页 > 编程学习 > 2、系统的硬件组成

2、系统的硬件组成

发布时间:2022/9/7 18:33:31

目录
  • 1 系统的硬件组成概览
    • 1.1 总线
    • 1.2 I/O设备
    • 1.3 主存
    • 1.4 处理器

1 系统的硬件组成概览

1.1 总线

  • 总线是负责在各个部件之间传递信息的,信息的单位是字节。根据部件类别,可以把总线细分为I/O总线、内存总线,系统总线等。
  • 例如CPU执行MOV指令,从内存传输1个字节的数据到寄存器,数据通过总线进行传递。

1.2 I/O设备

  • I/O(输入/输出)设备是系统与系统外的联系通道。例如鼠标、键盘、显示器、磁盘。
  • 控制器/适配器是I/O设备和I/O总线联系的通道
  • 控制器是指I/O设备本身,或者主板上的芯片组; 适配器是指插在主板卡槽的卡
  • (关于控制器和适配器,在后续章节会详细介绍)

1.3 主存

  • 主存是一个临时存储设备,在处理器执行程序时,用来存放程序和程序处理的数据
  • 物理上,主存就是一组动态随机存储器(DRAM)芯片;逻辑上,主存是一个线性的字节数组,每个字节都有一个唯一的地址(数组索引),这些地址都是从零开始的。
  • 磁盘的存储的数据可持久化,主存数据随系统关闭而丢失。

1.4 处理器

处理器:是执行存储在主存中指令的引擎。处理器全称叫中央处理单元(CPU)
程序计数器(PC):处理器通过程序计数器定位指令的地址并执行。在系统启动到关闭期间,处理器不断地执行程序计数器指向的指令,再更新程序计数器,使其指向下一条指令。
寄存器文件:它是CPU内部小的存储设备,由一些单个字长的寄存器组成。

CPU执行指令操作:

  • 加载:从主存复制一个字节到寄存器,以覆盖寄存器的原来的内容
  • 存储:从寄存器复制一个字节到主存的某个位置,以覆盖该位置上原来的内容
  • 计算:把两个寄存器的内容复制到ALU(算术/逻辑运算单元),ALU对这两个字做算术运算,并将结果存在在另外一个寄存器中,以覆盖该寄存器原来的内容。
  • 跳转:从指令本身抽取出一个字,并将这个字复制到程序计数器(PC),以覆盖PC中原来的值。

处理器的结构区分:

  1. 指令集架构:描述每条机器代码指令的效果
  2. 微体系架构:描述处理器实际上如何实现。
Copyright © 2010-2022 mfbz.cn 版权所有 |关于我们| 联系方式|豫ICP备15888888号