第一次笔记:计算机硬件的工作原理 主存储器 运算器 控制器 计算机的工作过程 计算机系统的层次结构 三种级别的语言

简介: 第一次笔记:计算机硬件的工作原理 主存储器 运算器 控制器 计算机的工作过程 计算机系统的层次结构 三种级别的语言

主存储器



11.png


主存储器分为三部分:存储体 + RAM + ROM


从主存储器读取数据操作:CPU将地址发送给RAM,RAM根据地址在存储体中找到对应地址的数据,之后将数据传递给ROM,之后ROM将数据返回给CPU。


从主存储器写入数据操作:CPU将地址和数据分别传递给主存储器中的RAM和ROM,之后将数据写入存储体对应的地址。


存储体结构


image.png


运算器


image.png


ACC MQ X 都是存储数据的,ACC是累加器,MQ是乘商寄存器,X是通用寄存器。


ALU是算术逻辑单元。


控制器


image.png


CU是控制单元,是控制器的核心,加减乘除操作由他管理。


IR是指令寄存器,存放当前执行的指令。


PC是程序计数器。


计算机的工作过程


6.png


高级语言会被转化成机器语言,存放到主存储器中。


1.执行第一条指令


5.png


最开始PC的值是0,PC将地址0传递给MAR,MAR之后会到存储体中找到地址是0的数据,之后将数据传递给MDR,这个数据本质上就是指令,然后MDR将这个指令传递给IR,此时IR中有了这个指令,之后IR将指令的操作码传递给CU,CU分析之后,知道了这是一个“取数”的指令,之后IR将指令的地址码传递给MAR,经过一系列操作,将数据传递给MDR,最后MDR将数据存储到ACC中。


2.执行第二条指令


4.png


区别在于:

MDR得到的数据会存储到MQ中,然后将被乘数从ACC中转移到X中,之后经过ALU进行乘法操作,将MQ和X中的数据相乘,最后将乘积存储到ACC中。


3.执行第三条指令


3.png


加法指令:MDR中的数据相当于是加数,加数存储到X寄存器中,被加数存储在ACC中,之后两数进行加法运算。


计算机系统的层次结构


2.png


java等高级语言会抓变成汇编语言,如果程序中调用了系统的库函数的话,会经过系统调用,之后会变成机器语言,机器语言会变成为微程序机器语言。


三种级别的语言


1.png


相关文章
|
存储
【计算机组成原理】计算机硬件的基础组成、认识各个硬件部件
计算机组成原理(一) 计算机内部是通过电信号传递数据 电信号:分为高电平和低电平,分别代表1/0
368 0
|
存储 缓存 Linux
计算机操作系统学习笔记(2)——存储器结构
计算机操作系统学习笔记(2)——存储器结构
217 0
|
24天前
|
传感器 人工智能 物联网
C 语言在计算机科学中尤其在硬件交互方面占据重要地位。本文探讨了 C 语言与硬件交互的主要方法,包括直接访问硬件寄存器、中断处理、I/O 端口操作、内存映射 I/O 和设备驱动程序开发
C 语言在计算机科学中尤其在硬件交互方面占据重要地位。本文探讨了 C 语言与硬件交互的主要方法,包括直接访问硬件寄存器、中断处理、I/O 端口操作、内存映射 I/O 和设备驱动程序开发,以及面临的挑战和未来趋势,旨在帮助读者深入了解并掌握这些关键技术。
41 6
|
4月前
|
存储 缓存 算法
计算机硬件存储器中同步作用
【8月更文挑战第3天】
76 9
|
6月前
|
存储 自动驾驶 数据挖掘
计算机的设计原理
计算机的设计原理
95 0
|
7月前
|
存储 固态存储 内存技术
计算机硬件的基本组成与工作原理
计算机硬件的基本组成与工作原理
|
存储
计算机操作系统学习笔记(1)——硬件结构
计算机操作系统学习笔记(1)——硬件结构
111 0
|
存储 芯片
计算机组成原理,计算机系统总线,总线分类、特性、性能指标、结构以及总线控制,判优控制通信控制
计算机组成原理,计算机系统总线,总线分类、特性、性能指标、结构以及总线控制,判优控制通信控制
449 1
计算机组成原理,计算机系统总线,总线分类、特性、性能指标、结构以及总线控制,判优控制通信控制
|
存储 固态存储 数据安全/隐私保护
计算机组成原理/计算机硬件基础第五章:存储器
计算机组成原理/计算机硬件基础第五章:存储器
486 0
计算机组成原理/计算机硬件基础第五章:存储器
|
存储 传感器 缓存
计算机组成原理系列(三):计算机存储器结构体系详解
你是不是经常被以下名词弄得晕头转向。**ROM/RAM/DRAM/SRAM/SDRAM/DDR SDRAM**等等,下面,我尽力以上图为参考,从上到下,说明各个层次存储器的特点和区别,并对它们的工作原理做一些简要的说明