计算机组成原理题_百度知道
计算机组成原理题
程序查询式输入输系统假设考虑处理间每查询操作需要100钟周期CPU钟频率50MHz现鼠标硬盘两设备且CPU必须每秒鼠标进行30查询硬盘32位字单位传输数据即每32位CPU查询传输率2MBps求CPU两设备查询所花费间比率
提问者采纳
计算机组原理三、名词解释1.计算机系统：由硬件软件两部组种层结构2.主机：CPU、存储器输入输接口合起构计算机主机3.主存：用于存放访问信息4.辅存：用于存放暂用信息5.高速缓存：用于存放访问信息付本6.央处理器：计算机核部件由运算器控制器构7.硬件：指计算机实体部由看见摸着各种电元器件各类光、电、机设备实物组软件：指看见摸着由事先编制具各类特殊功能程序组8.系统软件：称系统程序主要用管理整计算机系统监视服务使系统资源合理调度高效运行
应用软件：称应用程序用户根据任务需要所编制各种程序9.源程序：通由用户用各种编程语言编写程序
目程序：由计算机其翻译机器能识别机器语言程序10.总线：连接部件信息传输线各部件共享传输介质11.系统总线：指CPU、主存、I/O设备（通I/O接口）各部件间信息传输线
通信总线：指用于计算机系统间或者计算机系统与其系统（控制仪表、移通信）间通信线路
按传送式并行串行串行通信指数据单条1位宽传输线位位按顺序传送并行通信指数据条并行1位宽传输线同由源传送目12.带宽：单位间内传送信息量13.机器字：指CPU并行处理数据位数通与CPU寄存器位数关14.主存容量：指主存存放二进制代码总位数15.机器数：符号位数字化<img class="word-replace" src="/api/getdecpic?picenc=0ad代表数<img class="word-replace" src="/api/getdecpic?picenc=0ad代表负数16.定点数：数点固定某位位置数17.浮点数：数点位置浮数18.补码：带符号数据表示数反码原码相同负数反码二进制按位取反低位再加1.19.溢：计算机超机器字发错误结20.非编码键盘：采用软件判断键否按及设键、译键、计算键值键盘21.A/D转换器：能模拟量转换数字量计算机输入设备22.I/O接口：指主机与I/O设备间设置硬件电路及器相应软件控制23.端口：指接口电路些寄存器用存放数据信息、控制信息状态信息24.断：计算机执行程序程现异情况或特殊请求计算机停止现行程序运行转向些异情况或特殊请求处理处理结束再返现行程序间断处继续执行源程序25.断源：凡能向CPU提断请求各种素统称断源26.断嵌套：计算机处理断程能现新断请求CPU暂停现行断服务程序转向新断请求种现象称断嵌套27.优先级：使系统能及响应并处理发所断系统根据引起断事件重要性紧迫程度硬件断源若干级别28.DMA式：用硬件主存与外设间直接进行数据传送须CPU用软件控制29.指令系统：全部机器指令集合称机器指令系统30.寻址式：指确定本条指令数据址及条要执行指令址与硬件结构紧密相关且直接影响指令格式指令功能31.指令周期：完条指令间由若干机器周期组
机器周期：完摸独立操作由若干钟周期组
钟周期：基本间单位由主频决定32.微操作：微程序控制器执行部件接受微指令所进行基本操作33.微指令：控制器存储控制代码操作控制部顺序控制部由微命令组34.微程序：存储控制存储器完指令功能程序由微指令组35.控制存储器：CPU内用于存放实现指令系统全部指令微程序读存储器二、计算3.14. 设总线钟频率8MHZ总线周期等于钟周期总线周期并行传送16位数据试问总线带宽少解：由于：f=8MHz,T=1/f=1/8M秒总线周期等于钟周期所：总线带宽=16/（1/8M） = 128Mbps=16MBps3.15. 32位总线系统总线钟频率66MHZ假设总线短传输周期4钟周期试计算总线数据传输率若想提高数据传输率采取措施解：总线传输周期=4*1/66M秒总线数据传输率=32/(4/66M)=528Mbps=66MBps若想提高数据传输率提高总线钟频率、增总线宽度或者减少总线传输周期包含钟周期数3.16. 异步串行传送系统字符格式：1起始位、8数据位、1校验位、2终止位若要求每秒传送120字符试求传送波特率比特率解：帧包含：1+8+1+2=12位
故波特率：（1+8+1+2）*120=1440bps
比特率：8*120=960bps4.5. 存储器带宽若存储器数据总线宽度32位存取周期200ns则存储器带宽少解：存储器带宽指单位间内存储器进信息数量存储器带宽 = 1/200ns ×32位 = 160M位/秒 = 20MB/秒（注：1ns=10-9s）4.7. 容量16K×32位存储器其址线数据线总少选用列同规格存储芯片各需要少片1K×4位<img class="word-replace" src="/api/getdecpic?picenc=0adK×8位<img class="word-replace" src="/api/getdecpic?picenc=0adK×4位<img class="word-replace" src="/api/getdecpic?picenc=0adK×1位<img class="word-replace" src="/api/getdecpic?picenc=0adK×8位<img class="word-replace" src="/api/getdecpic?picenc=0adK×8位解：址线数据线总 = 14 + 32 = 46根；选择同芯片各需要片数：1K×4：（16K×32） / （1K×4） = 16×8 = 128片2K×8：（16K×32） / （2K×8） = 8×4 = 32片4K×4：（16K×32） / （4K×4） = 4×8 = 32片16K×1：（16K×32）/ （16K×1） = 1×32 = 32片4K×8：（16K×32）/ （4K×8） = 4×4 = 16片8K×8：（16K×32） / （8K×8） = 2×4 = 8片6.4. 设机器数字8位（含1位符号位内）写应列各真值原码、补码反码
-13/64-87解：真值与同机器码应关系：真值 -13/64 -87原码 1.001 1010 1<img class="word-replace" src="/api/getdecpic?picenc=0ad1 0111补码 1.<img class="word-replace" src="/api/getdecpic?picenc=0ad01001反码 1.<img class="word-replace" src="/api/getdecpic?picenc=0ad010006.5. 已知[x]补求[x]原x
[x1]补=1.1100;
[x2]补=1.1001;
[x4]补=1.0000; [x5]补=1,0101;
[x6]补=1,1100;
[x8]补=1,0000; 解：[x]补与[x]原、x应关系：真值 -1/4 -7/16 -1 -11 -4 -16[x]补 1.1 1.1 1,0[x]原 1.1
1,0 x -0.1 -1. -6.9. 十六进制数9BFF别表示原码、补码、反码、移码符号数所应十进制数各少（设机器数采用位符号位） 解：真值机器数应关系： 原码 补码 移码 符号数9BH -27 -101 +27 155 原码 补码 移码 符号数FFH -128 -1 +128 2566.12. 设浮点数格式：阶码5位（含1位阶符）尾数11位（含1位数符）写-27/1024、-86.5所应机器数要求：（1）阶码尾数均原码（2）阶码尾数均补码（3）阶码移码尾数补码
解：据题意画该浮点数格式：阶符1位 阶码4位 数符1位 尾数10位
十进制数转换二进制: x1= -27/1024= -0.B = 2-5*(-0.11011B）
x3=-86.5=-B=27*(-0.B)则各数浮点规格化数：（1）[x1]原=1<img class="word-replace" src="/api/getdecpic?picenc=0ad01；1.110 110 000 0
[x3]原=0<img class="word-replace" src="/api/getdecpic?picenc=0ad11；1.101 011 010 0（2）[x1]补=1<img class="word-replace" src="/api/getdecpic?picenc=0ad11；1.001 010 000 0
[x3]补=0<img class="word-replace" src="/api/getdecpic?picenc=0ad11；1.010 100 110 0（3）[x1]移补=0<img class="word-replace" src="/api/getdecpic?picenc=0ad11；1.001 010 000 0
[x3]移补=1<img class="word-replace" src="/api/getdecpic?picenc=0ad11；1.010 100 110 06.19. 设机器数字8位（含1位符号位）用补码运算规则计算列各题
（2）A=19/32B=-17/128求A-B
（4）A=-87B=53求A-B解：（2）A=19/32= 0.100 1100B, B= -17/128= -0.001 0001B
[A]补=00.100 1100, [B]补=11.110 1111 , [-B]补=00.001 0001
[A-B]补=[A]补+[-B]补
=00.1001100 + 00.0010001
=00.1011101 ——溢
A-B= 0.101 1101B = 93/128B （4）A= -87= -101 0111B, B=53=110 101B
[A]补=11, 010 1001, [B]补=00, 011 0101, [-B]补=11, 100 1011
[A-B]补=[A]补+[-B]补
= 11,0101001 + 11,1001011
= 10,1110100 —— 溢6.21. 用原码加减交替补码加减交替计算x÷y
（2）x=-0.10101 y=0.11011；
（4）x=13/32
y= -27/32（2）[x]原=1.10101
x*=0.10101 [X*]补=1.01011 Xf&#61637;Yf=1
[y]原=0.11011
y*=0.11011 [Y*]补=0.11011 [-y*]补=1.00101[x/y]原=1.11000（4）做相同打表格太累仅给结[x/y]原=1.01111三、应用4.14. 某8位微型机址码18位若使用4K×4位RAM芯片组模块板结构存储器试问：
（1）该机所允许主存空间少（2）若每模块板32K×8位共需几模块板（3）每模块板内共几片RAM芯片（4）共少片RAM（5）CPU何选择各模块板解：（1）该机所允许主存空间：218 × 8位 = 256K×8位 = 256KB（2）模块板总数 = 256K×8 / 32K×8 = 8块（3）板内片数 = 32K×8位 / 4K×4位 = 8×2 = 16片（4）总片数 = 16片×8 = 128片（5）CPU通高3位址译码输选择模板高3位址译码输选择芯片址格式配： 4.29. 假设CPU执行某段程序共访问Cache命<img class="word-replace" src="/api/getdecpic?picenc=0a007a686f6e00访问主存200已知Cache存取周期30ns主存存取周期150ns求Cache命率及Cache-主存系统平均访问间效率试问该系统性能提高少倍解：Cache访问命率：+200)=24/25=96%则Cache-主存系统平均访问间：ta=0.96*30ns+(1-0.96)*150ns=34.8nsCache-主存系统访问效率：e=tc/ta*100%=30/34.8*100%=86.2%性能原150ns/34.8ns=4.31倍即提高<img class="word-replace" src="/api/getdecpic?picenc=0a006c655f.31倍例7.2设相寻址转移指令占3字节第字节操作码第二三字节相位移量（补码表示）且数据存储器采用低字节址字址存放式每CPU存储器取字节即自完（PC）+1
PC（1） 若PC前值240（十进制）要求转移290（十进制）则转移指令第二、三字节机器代码（2） 若PC前值240（十进制）要求转移200（十进制）则转移指令第二、三字节机器代码解:（1）PC前值240该指令取PC值243要求转移290即相位移量290-243=47转换补码2FH由于数据存储器采用低字节址字址存放式故该转移指令第二字节2FH第三字节00H（2）PC前值240该指令取PC值243要求转移200即相位移量200-243=-43转换补码D5H由于数据存储器采用低字节址字址存放式故该转移指令第二字节D5H第三字节FFH例7.3条双字直接寻址程序调用指令其第字操作码喝寻址特征第二字址码5000H假设PC前值2000HSP内容0100H栈顶内容2746H存储器按字节编址且进栈操作执行（SP）-△-P存入数据试答列几种情况PC、SP及栈顶内容各少（1） CALL指令读取前（2） CALL指令执行（3） 程序返解CALL指令读取前PC=2000HSP=0100H栈顶内容2746H（1） CALL指令执行犹豫存储器按字节编制CALL指令供占4字节故程序断电2004H进栈SP=（SP）-2=00FEH栈顶内容2004HPC更新程序入口址5000H（2） 程序返程序断点栈PC=2004HSP修改0100H栈顶内容2746H7.6某指令系统字16位址码取4位试提种案使该址系统8条三址指令、16条二址指令、100条址指令解：OP A2 A1 A0 三址指令8条0000
&#8226;&#8226;&#8226;
OP A1 A0 二址指令16条
&#8226;&#8226;&#8226;
OP A0 址指令100条
7.7设指令字16位采用扩展操作码技术每操作码址6位定义<img class="word-replace" src="/api/getdecpic?picenc=0a006c655f条二址指令试问安排少条址指令解：（24-3）*26=3*64=192条7.8某机指令字<img class="word-replace" src="/api/getdecpic?picenc=0a5f位每操作数址码6位设操作码度固定指令零址址二址三种格式若零址指令M种抵制指令N种则二址指令几种若操作码位数变则二址指令允许几种解：1）若采用定操作码二址指令格式：OP（4位） A1（6位） A2（6位）设二址指令K种则：K=24-M-NM=1（值）N=1（值）二址指令：Kmax=16-1-1=14种2）若采用变操作码二址指令格式仍1）所示操作码度随址码数变K= 24 -（N/26 + M/212 ）；（N/26 + M/212 ）&#61603;1（N/26 + M/212 向取整）K则二址指令：Kmax=16-1=15种（留种编码作扩展标志用）9.5设机器ACPU主频8MHz机器周期4钟周期且该机平均指令执行速度0.4MIPS试求该机平均指令周期机器周期每指令周期含几机器周期机器BCPU主频12MHz且机器周期含4钟周期试问B机平均指令执行速度少MIPS?A.CLK=8MHz
T=1/8MHz=0.125us
机器周期=4*T=0.5us
执行速度0.4MIPS 所平均指令周期=1/0.4MIPS=2.5us
2.5us/0.5us=5 所每指令含5条机器指令B.T=1/f=1/12MHz=1/12us
机器指令=4*T=1/3us
指令周期=5*1/3=5/3us平均指令执行速度
1/(5/3)=0.6MIPS9.6设某计算机CPU主频8MHz每机器周期平均含2钟周期每条指令平均4机器周期试问该计算机平均指令执行速度少MIPS?若CPU主频变每机器周期平均含4钟周期每条指令平均4机器周期试问B机平均指令执行速度少MIPS?1.CLK=8MHz
平均指令执行速度1/(1/8M*2*4)=1MIPS2.指令周期=4*4*1/8=2us 执行速度=1/(1/8M*4*4)=0.5MIPS9.7某CPU主频10MHz若已知每机器周期平均含4钟周期该机平均指令执行速度1MIPS试求该机平均指令执行速度少MIPS?若CUP主频变每机器周期平均含4钟周期每条指令平均4机器周期则该机平均指令执行速度少MIPS由结论1.平均指令周期=1/1MIPS=1us
T=1/f=0.1us
T机=4*T=0.4us1us/0.4us=2.5
所每指令包含2.5机器周期2.T=0.4us 速度=1/(0.4*2.5*4)=0.25MIPS3.速度=0.8MIPS 所T指=1/0.8us
T指=4*2.5*T
所T=1/8us 所 f=1/T=8MHz 四、简答1.冯诺依曼机主机主要特点○1计算机由运算器、存储器、控制器、输入设备输设备五部件组○2.指令数据同等位存放于存储器内并按址寻访○3.指令数据均用二进制表示○4.指令由操作址码组操作码用表示操作性质址码用表示操作数存储器位置○5.采用存储控制原理指令存储器内按顺序存放通指令顺序执行特定条件根据运算结或根据设定条件改变执行顺序○6.机器运算器输入输设备与存储器间数据传说通运算器完2.计算机硬件主要技术指标软件定义与类
计算机硬件主要技术指标：机器字、存储容量、运算速度、主频等
软件定义：看见摸着由事先编制具各类特殊功能程序组
类：系统软件应用软件3.计算机组部与部作用
运算器：用完算术运算逻辑运算并运算间结暂存运算器内
存储器：用存放数据程序
控制器：用控制、指挥程序数据输入、运行及处理器运算结
输入设备：用熟悉信息形式转换机器能识别信息形式见键盘、鼠标等
输设备：机器运算结转换熟悉信息形式打印机输显示器输等4.总线定义与类系统总线定义与类 总线
定义：总线连接部件信息传输线各部件共享传输介质
类：片内总线
通信总线 系统总线定义：系统总线指CPU、主存、I/O设备（通I/O接口）各部件间信息传输线
控制总线5.总线标准目前流行总线标准哪些
所谓总线标准视系统与各模块模块与模块间互连标准界面
ISA总线、EISA总线、PCI总线、RS—232C总线、IEEE-488(并行通信总线称GP-IP总线)USB总线6.三级存储器系统各级存储器特点与用途哪两层○1主存
特点：随机访问、速度快容量用途：存放CPU使用程序数据
特点：容量、速度慢、价格低、脱机保存信息用途：存放量备数据缓存
特点：速度快、容量、价格高 用途：用于主存与辅存间作缓冲使用程序数据付本 ○2缓存-----主存层主存---辅村层7.半导体存储器RAM与ROM特点与用途RAM特点：读写掉电信息丢失存临信息用途：主要做内存ROM特点：读写掉电信息丢失存期信息用途：主要做控制存储器8.态RAM与静态RAM特点与用途DRAM刷新式与主要优点静态RAM特点：信息读仍保持其原状态需要再用途：用于Cache态RAM特点：靠电容存储电荷原理寄存信息用途：组内存/主存DRAM刷新式
集刷新：集刷新规定刷新周期内全部存储单元集段间逐行进行刷新刻必须停止读写操作
散刷新：散刷新指每行存储单元刷新散每存储周期内完异步刷新：异步刷新前两种式结合即缩短死间充利用刷新间隔2ms特点优点：单MOS管组集度高速度较SRAM慢价格低9.Cache工作原理特点址映射式与替换算原理：利用程序访问局部性近期用信息存于cache址映射式：直接映射、全相联映射、组相联映射、替换算：先进先算（FIFO）、近期少使用算（LRU）、随机10.主机与外设交换信息采用断与DMA式特点与应用场合断式：特点：CPU与外设并行工作效率高应用场合：管理种外设并行工作、进行实处理、进行故障自处理DMA式：特点：○1数据传送看程序断式靠程序传送DMA式靠硬件传送○2CPU响应间看程序断式条指令执行结束响应DMA式指令周期内任存取周期结束响应○3程序断式处理异事件能力DMA式没种能力主要用于批数据传送硬盘存取、图像处理、高速数据采集系统等提高数据吞吐量○4程序断式需要断现行程序故需保护现场；DMA式断现行程序须保护现场○5DMA优先级比程序断优先级高应用场合：高速设备 硬盘11.I/O端口与接口区别I/O接口类端口：接口内部寄存器I/O址号般数据口、命令口状态口接口：若干端口加相应控制电路组接口类：按数据传送式串行接口并行接口
按功能选择灵性编程接口编程接口
按通用性通用接口专用接口
按数据传送控制式程序型接口DMA接口12.断处理程哪两阶段各完哪些任务响应阶段：关断、保护断点址、转入断服务入口址处理阶段：保护现场、执行用户编写断服务程序、恢复现场13.与断式比较MDA式主要特点
○1数据传送看程序断式靠程序传送DMA式靠硬件传送○2CPU响应间看程序断式条指令执行结束响应DMA式指令周期内任存取周期结束响应○3程序断式处理异事件能力DMA式没种能力主要用于批数据传送硬盘存取、图像处理、高速数据采集系统等提高数据吞吐量○4程序断式需要断现行程序故需保护现场；DMA式断现行程序须保护现场○5DMA优先级比程序断优先级高14.寻址式数据寻址式哪几种寻址式：指确定本条指令数据址及条要执行指令址与硬件结构紧密相关且直接影响指令格式指令功能数据寻址式：立即寻址、直接寻址、隐含寻址、间接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、基址寻址、变址寻址、相寻址、堆栈寻址15.RISC主要特点与CISC相比较RISC主要优点特点：
选用使用频率较高些简单指令及些用复杂指令让复杂指令功能由频度高简单指令组合实现；指令度固定指令格式种类少寻址式种类少；取数/存数指令访问存储器其余指令操作都寄存器内完；采用流水线技术部指令钟周期内完；控制器采用组合逻辑控制用微程序控制；采用优化编译程序 ○1充利用VLSI芯片面积 ○2提高计算机运算速度○3便于设计降低本提高靠性○4效支持高级语言程序16.组合逻辑与微程序设计主要特点与应用组合逻辑：特点：速度快、复杂灵应用：适用于RISC机微程序：特点：引入程序设计与存储逻辑技术硬件软化条机器指令用段微程序实现存放控制存储器CM应用：系列机17.指令周期、机器周期、钟周期
三者关系何
指令周期：完条指令间由若干机器周期组机器周期：完摸独立操作由若干钟周期组钟周期：基本间单位由主频决定关系：钟周期基本间单位由若干钟周期组机器周期由若干机器周期组指令周期
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一台计算机有128MB主存,需要多少位二进制来编址内存单元
台计算机<img class="word-replace" src="/api/getdecpic?picenc=0aMB主存,需要少位二进制编址内存单元哪位哥给我算!谢谢!我要计算格式及计算内容!
我有更好的答案
（首先需要知道128
27<img class="word-replace" src="/api/getdecpic?picenc=0adMB220）128MB=227需要27位（选址线）
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出门在外也不愁计算机主存
计算机通过什么来保存计算机当前工作所需的程序和数据呢？就是内存，也称为“主存储器”或“主存”。
它安装在计算机的主板上。
内存分为随机存储器（简称RAM）和只读存储器（简称ROM），通常我们说的内存或内存条是指RAM。随机存储器中的数据可以由用户进行修改。关闭计算机电源，随机存储器中存储的数据将全部消失，类似于写在黑板上的字，可写可擦。我们平常所说的内存容量就是随机存储器的容量。只读存储器中存储的数据由计算机生产厂家写入，只能读取而不能修改，断电后保存在只读存储器内的数据不会消失。在计算机的内存容量单位里，1个二进制的位是bit，8个二进制位称为一个字节B（Byte）。字节是计量内存容量的基本单位，其它的单位还有KB，MB，GB，TB，它们的转换公式如下：
& & 字节 1 B=8 bit
& & 千字节 1 KB =1024 B
& & 兆字节 1 MB =1024
& & 吉字节 1 GB =1024
& & 太字节 1 TB =1024
编址：存储器是由一个个存储单元构成的，为了对存储器进行有效的管理，就需要对各个存储单元编上号，即给每个单元赋予一个地址码，这叫编址。经编址后，存储器在逻辑上便形成一个线性地址空间。&
在计算机系统中,存储器中每个单元的位数是相同且固定的,称为存储器编址单位。
不同的计算机，存储器编址的方式不同,主要有字编址和字节编址,内存一般以字节(8位)为单位,或者以字为单位(字的长度可大可小,例如16位或者32位等)。
【问题】内存按字节编址，地址从A4000H到CBFFFH，共有多少个字节？
【计算】CBFFFH - A4000H + 1 = 28000H&
（这句中加1的话想想就知道了，假设数数，1,2,3从1 到3总共几个数？你要是3-1=2，但是实际上呢？3个）
现在计算后是16进制，换成二进制就是00, 。
转换成K的话除以2的10次方，也就是去掉后面的10位，结果就是
再换成10进制就是160K
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指令以什么方式存储在内存中
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序程序控制预先要指挥计算机何进行操作指令序列（称程序）原始数据通输入设备输送计算机内存贮器每条指令明确规定计算机哪址取数进行操作送址等步骤
计算机运行先内存取第条指令通控制器译码按指令要求存贮器取数据进行指定运算逻辑操作等加工再按址结送内存接再取第二条指令控制器指挥完规定操作依进行直至遇停止指令
程序与数据存贮按程序编排顺序步步取指令自完指令规定操作计算机基本工作原理原理初由美籍匈牙利数家冯.诺依曼于1945提故称冯.诺依曼原理
**计算机存储程序工作原理硬件系统
冯·诺依曼结构
计算机系统由硬件系统软件系统两部组美藉匈牙利科家冯·诺依曼结构（John von Neumann）奠定现代计算机基本结构其特点：
1）使用单处理部件完计算、存储及通信工作
2）存储单元定线性组织
3）存储空间单元直接寻址
4）使用低级机器语言指令通操作码完简单操作
5）计算进行集顺序控制
6）计算机硬件系统由运算器、存储器、控制器、输入设备、输设备五部件组并规定基本功能
7）彩二进制形式表示数据指令
8）执行程序处理数据必须程序数据道德外存储器装入主存储器才能使计算机工作能够自调整存储器取指令并加执行
存储程序概念基本原理
计算机指令
计算机根据预定安排自进行数据快速计算加工处理预定安排通连串指令（操作者命令）表达指令序列称程序指令规定计算机执行基本操作程序规定计算机完完整任务种计算机所能识别组同指令集合管该种计算机指令集合或指令系统微机指令系统主要使用单址二址指令其第1字节操作码规定计算机要执行基本操作第2字节操作数计算机指令包括类型：数据处理指令（加、减、乘、除等）、数据传送指令、程序控制指令、状态管理指令整内存若干存储单元每存储单元般存放8位二进制数（字节编址）每位单元存放数据或程序代码能效存取该单元内存储内容每单元都给唯编号标识即址
计算机工作原理
按照冯·诺依曼存储程序原理计算机执行程序须先要执行相关程序数据放入内存储器执行程序CPU根据前程序指针寄存器内容取指令并执行指令再取条指令并执行循环直程序结束指令才停止执行其工作程断取指令执行指令程计算结放入指令指定存储器址计算机工作程所要涉及计算机硬件部件内存储器、指令寄存器、指令译码器、计算器、控制器、运算器输入/输设备等内容着重介绍
（）计算机硬件系统
硬件通指构计算机设备实体台计算机硬件系统应由五基本部组：运算器、控制器、存储器、输入输设备五部通系统总线完指令所传达操作计算机接受指令由控制器指挥数据众输入设备传送存储器存放再由控制器需要参加运算数据传送运算器由运算器进行处理处理结由输设备输
CPU（central processing unit）意央处理单元称央处理器CPU由控制器、运算器寄存器组通集块芯片计算机系统核设备计算机CPU输入输设备与存储器间数据传输处理都通CPU控制执行微型计算机央处理器称微处理器
控制器输入指令进行析并统控制计算机各部件完定任务部件般由指令寄存器、状态寄存器、指令译码器、序电路控制电路组计算机工作式执行程序程序完某任务所编制特定指令序列各种指令操作按定间关系序安排控制器产各种基本再微操作命令信号即微命令指挥整计算机条紊工作计算机执行程序控制器首先指令指针寄存器取指令址并条指令址存入指令寄存器存储器取指令由指令译码器指令进行译码产控制信号用驱相应硬件完指纹操作简言控制器协调指挥计算机各部件工作元件基本任务根据种类指纹需要综合关逻辑条件与间条件产相应微命令
运算器称积极态度逻辑单元ALU（Arithmetic Logic Unit）运算器主要任务执行各种算术运算逻辑运算算术运算指各种数值运算比：加、减、乘、除等逻辑运算进行逻辑判断非数值运算比：与、或、非、比较、移位等计算机所完全部运算都运算器进行根据指令规定寻址式运算器存储或寄存器取操作数进行计算送指令所指定寄存器运算器核部件加器若干寄存器加器用于运算寄存器用于存储参加运算各种数据及运算结
（二）存储器
存储器内存储器（简称内存或主存）、外存储器（简称外存或辅存）外存储器般作输入/输设备计算机要执行程序数据存入内存内存般由半导体器构半导体存储器三类：随机存储器、读存储器、特殊存储器
RAM随机存取存储器（Random Access Memory）其特点读写存取任单元所需间相同通电存储器内内容保持断电存储内容立即消失RAM态（Dynamic RAM）静态（Static RAM）两类所谓态随机存储器DRAM用MOS电路电容作存储元件由于电容放电所需要定充电维持存储内容确例互隔2ms刷新称态存储器所谓静态随机存储器SRAM用双极型电路或MOS电路触发器作存储元件没电容放电造刷新问题要电源供电触发器能稳定存储数据DRAM特点集密度高主要用于容量存储器SRAM特点存取速度快主要用于调整缓冲存储器
ROM读存储器（Read Only Memory）能读原内容能由用户再写入新内容原存储内容由厂家性写放并永久保存ROM编程（Programmable）ROM、擦除编程（Erasable Programmable）ROM、电擦除编程（Electrically Erasable Programmable）ROMEPROM存储内容通紫外光照射擦除使内反复更改
特殊固态存储器
包括电荷耦合存储器、磁泡存储器、电束存储器等用于特殊领域内信息存储
外描述内、外存储容量用单位：
①位/比特（bit）：内存单位二进制数序列0或1比比特电脑比特应着晶体管
②字节（B、Byte）：计算机用、基本存单位字节等于8比特即1 Byte＝8bit
③千字节（KB、Kilo Byte）：电脑内存容量都般都千字节作单位表示1KB＝1024Byte
④兆字节（MB Mega Byte）：90代流行微机硬盘内存等般都兆字节（MB）单位1 MB＝1024KB
⑤吉字节（GB、Giga Byte）：目前市场流行微机硬盘已经达4.3GB、6.4GB、8.1GB、12G、13GB等规格1GB＝1024MB
⑥太字节（TB、Tera byte）：1TB＝1024GB
（三）输入/输设备
输入设备用接受用户输入原始数据程序并变计算机能识别二进制存入内存用输入设备键盘、鼠标、扫描仪、光笔等
输设备用于存入内存由计算机处理结转变能接受形式输用输设备显示器、打印机、绘图仪等
（四）总线
总线组系统部件间数据传送公用信号线具汇集与配数据信号、选择发送信号部件与接收信号部件、总线控制权建立与转移等功能典型微机计算机系统结构图2-3所示通采用单总线结构般按信号类型总线三组其AB（Address Bus）址总线；DB(Data Bus)数据总线；CB（Control Bus）控制总线
（五）微型计算机主要技术指标
①CPU类型：指微机系统所采用CPU芯片型号决定微机系统档
②字：指CPU同传送处理二进制位数安直接影响计算机功能、用途应用范围Pentium64位字微处理器即数据位数64位寻址位数32位
③钟频率机器周期：钟频率称主频指CPU内部晶振频率用单位兆（MHz）反映CPU基本工作节拍机器周期由若干钟周期组机器语言使用执行条指令所需要机器周期数说明指令执行速度般使用CPU类型钟频率说明计算机档Pentium III 500等
④运算速度：指计算机每秒能执行指令数单位MIPS（每秒百万条指令）、MFLOPS（秒百万条浮点指令）
⑤存取速度：指存储器完读取或写存操作所需间称存储器存取间或访问间边连续两或写所需要短间称存储周期于半导体存储器说存取周期约几十几百毫秒间快慢影响计算机速度
⑥内、外存储器容量：指内存存储容量即内容储存器能够存储信息字节数外储器程序数据永久保存存储介质说其容量限硬盘、软盘已微机系统缺少外部设备迄今止所计算机系统都基于冯·诺依曼存储程序原理内、外存容量越所能运行软件功能越丰富CPU高速度外存储器低速度微机系统工作程主要瓶颈现象由于硬盘存取速度断提高目前种现象已所改善
我先早计算机讲起初设计计算机采用模型：
通输入设备需要处理信息输入计算机计算机通央处理器信息加工再通输设备处理结告诉
其实模型简单举简单例要处理信息1+1信息输入计算机计算机内部进行处理再处理结告诉
早期计算机输入设备十落根本没现键盘鼠标候计算机家伙早计算机两层楼高能通扳计算机庞面板数向计算机输入信息计算机些信息处理输设备相简陋计算机面板数信号灯所计算机根本处理像现各种各信息实际能进行数字运算
使用计算机真够累算种计算机极先进繁重手工计算解脱且极提高计算速度
随着计算机使用发现述模型计算机能力限处理量数据越发显力些计算机模型进行改进提种模型：
央处理器旁边加内部存储器模型处于先打比说师让算道简单题肯定毫费劲算师让算20三位数相乘算起肯定费力给张草稿纸能快算
能问计算机关系其实计算机没内部存储器计算机让进行复杂计算能根本没办算存储能力限记住间结给些内部存储器草稿纸计算机些间结临存储内部存储器需要候再取进行步运算往复计算机完复杂计算
随着代发展越越计算机输入输式落改进两面势必行输入面再每扳百千发明纸带机纸带机工作原理纸带每行都标明<img class="word-replace" src="/api/getdecpic?picenc=0a006c655f字母、10数字些运算符号行字母A面打孔说明要输入字母A同理面行由类推纸带代表信息纸带放入纸带机纸带机要纸带信息翻译给计算机计算机看懂纸带
虽比较麻烦进步确实程度促进计算机发展发明纸带同输系统进行改进用打印机代替计算机面板数信号灯打印机作用纸带机相反负责计算机输信息翻译能看懂语言打印纸能便看输信息再用看百千信号灯
没满足继续输入输系统进行改进发明键盘显示器两项发明使计算机我现使用计算机些类似且些前经间改进计算机体积缩键盘显示器处于直接向计算机输入信息计算机及处理结显示屏幕
随着使用逐渐发现意处要向计算机输入信息越越往往要输入间才让计算机始处理输入程停电前面输入内容白费等电要全部重新输入算停电输入部信息计算机处理理输结；再需要计算机处理部信息候要重新输入种重复劳厌倦导致计算机新模型产
增加外部存储器外部存储器外部相于内部存储器说央处理器处理信息并直接外部存储器打交道处理程信息都临存放内部存储器信息处理结束处理结存放内部存储器突停电些结丢失内部存储器（或简称内存）信息靠电力维持旦电力消失内存数据全部消失才计算机模型加入外部存储器内存处理结再存储外部存储器停电数据丢失
外部存储器与内存区别于：存储机制外部存储器数据存储磁性介质所依赖于否电磁性介质比家歌曲磁带磁带歌曲管没电都存考虑磁带种处所计算机外部存储器采用类似磁带装置比较用种叫磁盘
磁盘本圆装盒做目防止磁盘表面划伤导致数据丢失
磁盘使用计算机便数据处理结存放磁盘输入计算机数据存储磁盘些数据反复使用避免重复劳
久发现另问题要存储磁盘内容越越众信息存储起便导致文件产
我文件些相似我文件由些相关信息组计算机文件信息类整理文件存储磁盘磁盘文件1、文件2……
使用程渐渐发现由工管理越越文件件痛苦事情解决问题发种软件叫操作系统
其实操作系统替我管理计算机种软件操作系统现前专业士才懂使用计算机操作系统现管否计算机专业毕业要经简单培训都能容易掌握计算机
操作系统我直接计算机硬件打交道直接些硬件发号施令我要事情告诉操作系统操作系统再要作事情安排给计算机作等计算机做完操作系统再结告诉我省事
操作系统现前通键盘给计算机达命令都特别专业术语操作系统计算机间使用些容易懂语言用死记硬背些专业术语
操作系统能计算机间传递信息且字负责管理计算机内部设备外部设备替管理益增文件使能便找使用些文件；替管理磁盘随报告磁盘使用情况；替计算机管理内存使计算机能更高效安全工作；负责管理各种外部设备打印机等管理些外设能效用户服务
操作系统重要所断改进使使用更加面功能更加强于咱现使用微机说操作系统主要经历DOS、Windows 3.X、Windows95Windows98几发展阶段
DOS阶段计算机打交道主要靠输入命令输入命令计算机做输入计算机做阶段需要记住命令用忘记或知道没办所说计算机太用操作系统处于发展初级阶段Windows现程度弥补足使用Windows必记住命令需要用鼠标指指点点能完工作操作系统发展Windows95使用计算机变更加简单
现我简单总结面我讲些内容经几十努力计算机组结构已经基本定型现我使用微机硬件面用图表示：CPU我前谈央处理器英文缩写其辅助电路构计算机核我通键盘其输入设备输入信息经处理显示显示器信息处理程CPU要内存频繁交换信息工作结束要内存数据保存磁盘
面说硬件工作原理软件我何使用计算机呢
前面我讲我通操作系统给计算机布置工作操作系统计算机工作结告诉我操作系统功能限实际计算机功能靠种应用软件实现操作系统般负责管理计算机使能工作众应用软件才充发挥计算机作用些应用软件都建立操作系统般情况某种软件都特定操作系统设计些软件能直接计算机交换信息需要通操作系统传递信息
所谓硬、软结合硬件我能看见些东西：主机、显示器、键盘、鼠标等软件我看见存于计算机内部打比硬件比类躯体软件比类思想没躯体思想存没思想躯体植物要完项工作都躯体思想支配完电脑相类似没主机等硬件软件存；没软件计算机堆废铁
重要概念没讲操作系统何管理文件呢其实简单文件都自名字叫文件名用区同文件计算机文件千万光用名字区利于查找所计算机文件夹概念同类型文件存储同文件夹查找起快太乱文件别存储同文件夹文件夹再些相关文件夹存储更文件夹管理文件比较科 用c语言编写
提问者评价
恩，真的很感谢你，回答很详细。。。。。。。。。。。
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