计算机组成原理-第一章
复习提示：记好概念。
方式：按照课件和课本内容。
大体框架
知识点：
每个二进数位成为1bit（比特）。
1B=8bit
1字节=8bit
1KB=2的10次方B
1MB=2的20次方B
1.在计算机发展过程
计算机系统由硬件和软件构成。
- 硬件：计算机的实体。（如主机，外设）
- 软件：在硬件上个运行的程序和相关的数据及文档。
软件由系统软件和应用软件组成。
- 系统软件：用来管理整个计算机系统（包括操作系统、数据库管理系统（DBMS）、标准程序库等等）。
- 应用软件：按任务需要编制成的各种程序（抖音、快手等等）。
机器字长：计算机一次整数运算所能处理的二进制位数。
微型计算机的发展以微处理器技术为标志。
2.计算机系统层次
2.1计算机硬件
早期的冯诺依曼—存储程序:将二进制的形式事先输入计算机的主存储器，然后按其在存储器的首位地址执行程序的第一条指令，以后就按该程序的规定顺序执行其他指令，直到程序执行结束。
硬件和软件的等效思想（逻辑上）。
冯诺依曼计算机的特点：
- 计算机由五大部件组成
- 指令和数据以同等地位存于存储器，可按地址寻访。
- 指令和数据用二进制表示。
- 指令由操作码和地址码组成，操作码指出操作类型，地址码指出操作数的地址。
- 以运算器为中心。
现代计算机结构
2.2计算机的功能部件
输入设备
将程序和数据以机器能识别和接受的信息形式输入计算机。（键盘、鼠标、扫描仪、摄像机等等）
输出设备
将计算机处理的结果以人们能接受的形式或其他系统所要求的信息形式输出。
这一节用类比的思想。
- MAR—地址寄存器
- MDR—数据寄存器
主存储器的基本结构
上图有很多知识点：
1字节=8bit，一个字的大小是由计算机决定的。
存储单元：每个存储单元存放一串二进制代码。
存储字：存储单元中二进制代码的组合。
存储字长：存储单元代码的位数。
存储元：即存储二进制的电子元件，每个存储元可存1bit。
运算器
ALU（逻辑算数单元）是运算器的核心。
ACC、MQ、X是运算器必备的寄存器。
PSW（程序状态寄存器-在操作系统会出现内核态到用户态）：也称标志寄存器，用于存放ALU运算得到的一些标志信息或处理机的状态信息，如结果是否溢出等等。
控制器
2.3计算机的工作过程
这个过程一定要二刷，视频讲解很清楚。
初始：指令、数据存入主存，PC指向第一条指令。
从主存中取指令放入IR、PC自动加1、CU指挥其他部件执行指令。
注：指令执行过程的描述，可以往后学，再回头看。
2.4计算机软件
- 应用软件：未来解决某个应用领域的问题而编制的程序
- 系统软件：负责管理硬件资源，并向上层应用程序提供基础服务。
三种级别语言
ISA（指令集体系结构）：软件和硬件之间的界面。设计计算机系统的ISA，就是要定义一台计算机可以支持哪些指令，以及每条指令的作用是什么，每条指令的用法是什么。
2.5多级层次结构
下层是上层的基础，上层是下层的扩展。
解决两个问题：
如何设计硬件与软件的接口—计算机体系结构：计算机语言程序员所见到的计算机系统的概念性的结构与功能特性（指令系统、数据类型、寻址技术、I/O机理）
如何用硬件实现所定义的接口—计算机组成原理：实现计算机体系结构所体现的属性，对程序员“透明”（具体指令的实现）。
透明性的理解：等同于不关心。
例：CPU的内部结构，对于一个应用程序来说，就算透明的。
2.6计算机系统的工作原理
2.7知识点总览
存放当前执行指令的寄存器是IR。
CPU的存取速度：寄存器>Cache>内存
主存是程序运行时的存储位置，包括所需的数据。
计算机直接执行的语言是机器语言（也是唯一能直接执行），利用助记符编写的语言为汇编语言。
数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统，一般由数据可、数据库管理系统、应用系统、数据库管理员构成，是系统程序，不是系统软件。
将高级语言程序转化为可执行目标文件的主要过程：
预处理—编译—汇编—链接
计算机=主机+输入/输出设备
主机=CPU+主存
CPU=运算器+控制器
CPU的主要功能：控制+运算
3.计算机的性能指标
考察重点
3.1存储器的性能指标
MAR位数反映存储单元的个数（最多支持多少个）
MDR位数=存储字长=每个存储单元的大小
总容量=存储单元个数x存储字长bit
例：MAR为32位，MDR为8位
总容量=2的32次方x8bit=4GB
3.2CPU的性能指标和系统整体的性能
知识点：
重点掌握蓝宽框的。
