计算机组成

notice : 这篇文章仅仅具有上机实验的参考作用,并且需要配套的文件 Logisim学习 ➕ 隧道 ➕ 相当于局部变量 复用器-Bit-Selector➕ 把(West edge)输入数据从最低位开始,平均分成n组,n由输出位宽决定; 另一个输入(South egde)决定选择第i组数据 用到的组件总结 ➕ Wiring→Bit Extender,Constant,Tunnel,Probe Gates→… Plexers→Multiplexer,Decoder,Bit Selector Arithmetic→Adder/Substractor*,Multiplier,Divider,Comparator,Shifter Anchor 构建 32 位运算器。利用封装好的 32 位加法器以及 logisim 平台中现有运算部件（禁用系统自带的加法器，减法器）构建一个32 位运算器，可支持算术加、减、乘、除，逻辑与、或、非、异或运算、逻辑左移、逻辑右移，算术右移运算，支持常用程序状态标志（有符号溢出OF、无符号溢出 CF，结果相等 Equal），运算器功能以及输入输出引脚见下表，在主电路中详细测试自己封装的运算器，在报告中分析该运算器的优缺点。 8位串行可控加法器 ➕ 见课本P69,不同之处就是这里有cin eg. X + YSub=0时,Cin 就是进位 Sub=1时 ,Cin=0

1.1自顶向下计算机系统的层次结构 1.2冯*诺依曼计算机的特点 1.计算机由五大部件组成 运算器、存储器、控制器、输入、输出 2.指令和数据以同等地位存于存储器，可按地址寻访 3.指令和数据用二进制表示 4.指令由操作码和地址码组成 5.存储程序 （核心） 6.以运算器为中心 具有存储器的计算机都是冯*诺依曼计算机 来源： https://www.cnblogs.com/zheaven/p/11595556.html

一、计算机的组成 计算机由两部分组成：硬件 和 软件 硬件包含：键盘、鼠标、显示器、CPU、主板、内存、硬盘 。。。 　　-硬件是看的见摸得着的 软件包含：系统软件（windows、macOS、Linux）和应用软件（office 、QQ、绝地求生） 　　-软件是看的见摸不着的，软件负责控制计算机中的硬件 二、指令和程序 计算机的硬件系统通常由五大部件构成，包括：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。 中央处理器：运算器和控制器，它的功能是执行各种运算和控制指令以及处理计算机软件中的数据。 程序实际上就是指令的集合，我们程序就是将一系列的指令按照某种方式组织到一起，然后通过这些指令去控制计算机做我们想让它做的事情 “冯·诺依曼结构”有两个关键点，一是指出要将存储设备与中央处理器分开，二是提出了将数据以二进制方式编码。 三、字面量、变量、数据类型 标识符： 第一个字符必须是字母表中字母或下划线 _ 。 标识符的其他的部分由字母、数字和下划线组成。 标识符对大小写敏感。 在Python中所有可以自主命名的内容都属于标识符 比如：变量名、函数名、类名 标识符必须遵循标识符的规范 　　1.标识符中可以含有字母、数字、_，但是不能使用数字开头 　　　　例子：a_1 _a1 _1a 　　2.标识符不能是Python中的关键字和保留字 　　　　也不建议使用Python中的函数名作为标识符

笔记本组成 CPU 核心，处理用 描述cpu的信息有几代，几核，几线程。 主流的cpu有Intel(英特尔)的酷睿i和AMD的锐龙、速龙、羿龙 Intel和AMD两家美国的cpu大公司 我的mac 比如我MacBook Air 是i5，2核4线程的 在terminal里输入 sysctl machdep.cpu.brand_string 显示 machdep.cpu.brand_string: Intel(R) Core(TM) i5-5350U CPU @ 1.80GHz 在terminal里输入 sysctl -n machdep.cpu.core_count 显示 2 在terminal里输入 sysctl -n machdep.cpu.thread_count 显示 4 硬盘 内存 显卡 来源： https://www.cnblogs.com/Emcikem/p/11405694.html

目录 一 计算机的组成 1 硬件 CPU 控制器 CPU 运算器 存储器 输入设备 输出设备 2 软件 操作系统 应用软件 什么是文件 应用软件的启动 操作系统的启动 二 编程语言 什么是编程 1 机器语言 2 汇编语言 3 高级语言 编译型语言 解释型语言 网络的瓶颈效应 一 计算机的组成 1 硬件 CPU 控制器 控制硬件 CPU 运算器 算术运算 逻辑运算 存储器 主存（内存） 外存（机械硬盘，固态硬盘） 机械硬盘 磁道（存储数据） 机械手臂（读取数据） 扇区（一个扇区512KB） 固态硬盘 由电容组成，算法支持 输入设备 键盘，鼠标，U盘 输出设备 音响，显示屏，打印机，U盘 2 软件 操作系统 32位操作系统：一次性能读取32个二进制位的操作系统 64位操作系统：一次性能读取32个二进制位的操作系统（向下兼容） 接受应用程序/人的外部指令，然后控制硬件，操作系统与硬件交互 应用软件 应用软件与操作系统交互 什么是文件 操作系统提供的一个虚拟的单位 应用软件的启动 双击应用软件，操作系统通知CPU找到软件在硬盘中存储的路径 CPU控制内存读取软件的数据 打开软件 操作系统的启动 启动软件就是操作系统找到软件在硬盘中的存储位置，但是操作系统本身也是一个软件，所以开机时要先启动操作系统 临时操作系统（ROM存储器） 计算机出厂的时候已经写死

目录 我的第二篇博客（计算机组成和操作系统） 一、冯诺依曼机的五大结构：==存储器，控制器，运算器，输入设备，输出设备==。 1.存储器： 内存，外存 。 二、操作系统 1.文件 2.应用程序的启动 3.计算机的组成（有了操作系统之后） 4.操作系统的启动（开机） 三、 TIOBE编程语言排行 我的第二篇博客（计算机组成和操作系统） 一、冯诺依曼机的五大结构：==存储器，控制器，运算器，输入设备，输出设备==。 1.存储器： 内存，外存 。 ==内存：==运算速度快，内存越大，能运行的程序就越多。 但容量小，断电内容即消失。 ==外存：== ==固态硬盘：==基于电容存储，运算速度较快。但工艺较复杂，成本高。 ==机械硬盘：==（机械手臂、磁道、扇面3部分）靠机械手臂在==磁道上==存储数据，查询数据。机械硬盘上有扇面，其划分了磁道，一个扇面就是电脑中的一个盘（区），如C盘，D盘。 平均寻道时间： 由于工业水平限制，为5ms。 平均延迟时间： 如一个7200r/min的机械硬盘。 $$ 7200/60=120r/s 1/120=0.0083s=8.3ms 8.3/2=4.15ms \[ **平均寻找数据时间：** \] 5+4.15=9.15ms $$ 二、操作系统 如果只有5大组成结构，要读取数据，只能自己滑动机械手臂。但实际我们不需要自己滑动，当我们装一个内存

　　计算机组成这门课重点讲述的是计算机的内部结构和工作原理。 　　第一讲的主题是计算机基本结构。这一讲从电子计算机起源开始。讲述冯诺依曼等人构建现代计算机的历史，并对照当前新型计算机的具体实现，讲解计算机内部结构的基本原理。 　　第二讲的主题是指定系统体系结构。这一讲选取了两种典型的体系结构进行对照讲解。一是X86体系结构，二是MIPS体系结构。首先会介绍这两种体系结构的基本特点和编程模型。然后分析典型的指令格式 并结合程序示例进行讲解。 　　第三讲的主题是算术逻辑单元。这一讲会深入到计算机内部电路的基本单元。首先讲解如何从晶体管构建逻辑门，再分析常见逻辑运算的电路实现，然后重点论述加法器的设计， 并探讨如何改进加法器以提高运算性能。这样我们就掌握了简单运算电路的基本原理。 　　第四讲的主题是乘法器和除法器。这一讲会先后分析乘法和除法的 运算过程，设计出适合计算机实现的运算方法。这里会用一种动态的方式生动形象的展现乘法器和除法器的运算过程，以便于我们掌握这两种相对复杂的运算部件。然后还会深入分析这两种 运算的特点，并对运算部件的性能进行优化。 　　第五讲的主题是单周期处理器。这一讲会带大家涉及一个简单但是完整的计算机处理器。首先会分析指令的功能，选择合适的部件，构建出数据通路，然后根据每条指令的需求确定控制信号的生成电路，从而完成整个处理器的结构。处理器是计算机中最复杂的部件。 　

1.什么是计算机？ 计算机（computer）俗称电脑，是现代一种用于高速计算的电子机器，可以进行数值计算，又可以进行逻辑判断，还具有存储记忆功能，且能够按照程序的运行，自动、高速处理数据。计算机是20世纪最先进的科学技术发明之一。 2.计算机是由什么组成的？ 一个完整的计算机系统，是由硬件系统和软件系统两大部分组成的。 2.1. 硬件系统： 主要分为主机和外设两部分，是指那些构成计算机系统的物理实体，它们主要由各种各样的电子器件和机电装置组成。从ENIAC(世界上第一台计算机)到当前最先进的计算机，硬件系统的设计采用的都是 冯·诺依曼体系结构。 运算器: 　负责数据的算术运算和逻辑运算，即数据的加工处理。 控制器: 　是整个计算机的中枢神经，分析程序规定的控制信息，并根据程序要求进行控制，协调计算机各部分组件工作及内存与外设的访问等。 运算器和控制器统称中央处理器（即CPU) 存储器: 　实现记忆功能的部件，用来存储程序、数据和各种信号、命令等信息，并在需要时提供这些信息。 输入设备: 　实现将程序、原始数据、文字、字符、控制命令或现场采集的数据等信息输入到计算机。 输出设备: 　实现将计算机处理后生成的中间结果或最后结果（各种数据符号及文字或各种控制信号等信息）输出出来。 2.2. 软件系统： 主要分为 系统软件和应用软件 ，是指计算机证运行所需的各种各样的计算机程序。

计算机的组成由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备 运算器是用存储在运算器里面的逻辑运算来处理数据 控制器是指挥各种设备在处理数据的过程中，谁先优先处理数据的设备 存储器是存储处理完的数据 输入设备是计算机从外部接收信息的设备 输出设备是计算机把处理完毕的信息结果输出、显示出来 来源： https://blog.csdn.net/suika_xiaoyuzhenren/article/details/99232239

计算机组成及其功能 计算机的组成及其功能 计算机是是一种用于高速计算的电子计算机器。通过计算机，可以实现计算、存储等功能电子计算机，也叫做电脑（computer).通过计算机，可以实现计算、存储等功能 计算机的组成：   (1)硬件部分。根据冯诺伊曼提出的计算机体系架构，一台计算机主要分为五个部分：控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备: (2)软件部分:汇编语言、系统软件及应用软件,只有软件硬件互相配合，才是一台标准的计算机组成 (3)各组成部分的功能: 硬件部分: 运算器:运算器又名为算计逻辑单元（ALU，Arithmetic Logic Unit），负责完成计算机中的算术运算和逻辑运算. 控制器:控制器CU（Controller Unit），通常与运算器统称为中央处理器，即CPU，为计算机的核心中枢，负责统筹指挥五大部件的协调工作，保证计算机完成指定要求的工作。 存储器:存储器主要功能为存储程序和各种数据信息，并能在计算机运行过程中高速，自动地完成程序或数据的存取。 输入设备:用来向计算机输入各种原始数据和程序的设备叫输入设备。 输出设备:从计算机输出各类数据的设备叫做输出设备。 软件部分: 汇编语言（assembly language）：一种用于cpu的低级语言。它使用助记符代替二进制语言，方便人类的阅读及操作。 系统软件（system software）