研究生课程计算机组成原理.pptVIP

四.存储器1.按在计算机中的作用分类磁盘、磁带、光盘高速缓冲存储器（Cache）FlashMemory存储器主存储器辅助存储器MROMPROMEPROMEEPROMRAMROM静态RAM动态RAM4.1缓存CPU主存辅存2.缓存主存层次和主存辅存层次缓存主存辅存主存虚拟存储器10ns20ns200nsms虚地址逻辑地址实地址物理地址主存储器4.1（速度）（容量）程序访问的局部性原理Cache的命中率CPU欲访问的信息在Cache中的比率。Cache的命中率与Cache的容量、块长、程序本身和替换策略等有关。3.高速缓冲存储器4.辅助存储器磁盘磁盘组主轴磁头音圈电机位置检测定位驱动模拟控制放大闭环自动控制系统由磁盘控制器送来的目标磁道信号测速输出读写臂传动机构主轴定位驱动数据控制DMA方式1I/O通道方式2I/O处理机方式程序中断方式3I/O设备与主机信息传送的控制方式程序查询方式4五、输入输出系统数制与进位计数法二进制(Binary)十进制(Decimal)八进制(Octal)十六进制(Hexadecimal)符号:0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F六.计算机的运算方法2.定点数的表示（1）无符号数用二进制表示反映无符号数的表示范围8位0~255（2）有符号数6.1原码反码补码移码3.浮点数的表示N=S×rj浮点数的一般形式S尾数j阶码r基数（基值）6.2计算机组成原理李光顺主讲一、计算机系统简介由具有各类特殊功能的信息（程序）组成计算机系统软件计算机系统硬件计算机的实体，由各种电子元器件组成，如主机、外设等系统软件按任务需要编制成的各种程序用来管理整个计算机系统应用软件操作系统语言处理程序标准库程序服务性程序数据库管理系统网络软件软件信息管理软件辅助设计软件文字处理软件各种程序包2.计算机硬件框图1.2冯·诺依曼计算机硬件框图存储器输入设备运算器控制器输出设备1.2以存储器为中心的计算机硬件框图程序存储器输出设备输入设备运算器控制器数据结果计算计算机的主要硬件ALU主存辅存CPU主机I/O设备硬件CU存储器输入设备运算器输出设备控制器1.23.计算机的各主要组成存储体大楼存储单元存放一串二进制代码–存储单元–存储元件（0/1）–房间–床位（无人/有人）(1)主存储器1.2MDR主存储器存储体MAR(2)运算器1.2运算器MQACCALUX(3)控制器取指令分析指令执行指令PCIRCUPCIRCU取指执行PC存放当前欲执行指令的地址，具有计数功能（PC）+1PCIR存放当前欲执行的指令访存访存完成一条指令1.2(4)I/O系统I/O设备相应接口1.25.计算机硬件的主要技术指标1.机器字长CPU一次能处理数据的位数。221b=256KB213b=1KB如2.存储容量主存容量辅存容量存储单元个数×存储字长字节数字节数80GB如MARMDR容量1081632存放二进制信息的总位数1.31K=2101B=23b1GB=230b1K×8位64K×32位MIPS(millioninstructionpersecond)百万指令每秒执行一条指令所需要的平均时钟周期数CPI(cycleperinstruction)每秒执行的浮点操作数目FLOPS（floatingpointoperationpersecond）或MFLOPS(millionFLOPS)百万浮点操作每秒3.运算速度二、计算机的发展史1946年美国ENIAC1955年退役十进制运算180001500150301500多个电子管多个继电器千瓦吨平方英尺5000次加法／秒用手工搬动开关和拔插电缆来编程世界上第一台电子计算机ENIAC(1946)2.1第一台von