计算机硬件
机器字长, 是指计算机进行一次整数运算所能处理的二进制数据的位数.
Q: 冯·诺伊曼计算机采用”存储程序”的工作方式
“存储程序”的基本思想是怎样的?
A: 程序和数据开始都不在主存中
等到程序和数据送入主存之后, 才会开始工作
一但程序启动, 不需要人为干预, 自动执行所有指令, 直到结束
Q: 逻辑运算与算数运算分别有哪些?
A: 逻辑: 与, 或, 非, 异或, 比较, 移位等
算数: 加, 减, 乘, 除等
Q: 存储器由主存与外存组成
主存的组成部件 (四大件, 但有两个在现代计算机中已经集成在 CPU 中)
A: 储存体
地址寄存器 (MAR) 集成在 CPU 中
数据寄存器 (MDR) 集成在 CPU 中
时序控制逻辑
Q: 储存元件, 储存单元的储存容量区别
A: 储存元件只能够储存一位的 0 或 1
而储存单元是由储存元件组成的, 根据不同的情况, 有不同长度的 0-1 串
Q: 储存字长的定义 (联系储存元件)
A: 等于一个储存单元, 对应的 0-1 串的长度
Q: 储存元件, 储存单元, 储存体, 三者之间的组成关系
A: 储存元件组成储存单元
储存单元组成储存体
Q: 运算器的能够执行逻辑运算与算数运算吗?
A: 可以
运算器不仅要保证能够完成逻辑运算, 还要保证能够完成算数运算
Q: 运算器的组成部件 (五大必须)
A: 必须:
ALU (Arithmetic and Logic Unit)
累加器 (ACC)
数据缓冲寄存器 DR
程序状态寄存器/标志寄存器 (PSW)
通用寄存器 (General-Purpose Registers)
可选:
乘商寄存器 (MQ), 操作数寄存器 (X), 变址寄存器 (IX), 基址寄存器 (BR) 等
Q: 控制器 (CU) 的组成部件 (五大件)
A: 程序计数器 (Program Counter, PC)
指令寄存器 (Instruction Register, IR)
指令译码器 (Instruction Decoder, ID)
操作控制器 (Operation Controller, OC)
时序发生器 (Timing Generator, TG)
时刻为前一条指令快要执行结束
PC 用来存放将要执行指令的地址, 具有自动加 1 的功能 (这里的”1”指一条指令的长度),
即可自动形成下一条指令的地址, 它与主存储器的 MAR 之间有一条直接通路.
IR 用来存放当前的指令, 其内容来自主存储器的 MDR.
指令中的操作码 OP (IR) 送至 ID, 用以分析指令并发出各种微操作命令序列;
而地址码 Ad (IR) 送往 MAR, 用以取操作数. (???? 我怎么没见模型机图上有画这一条线)
计算机软件
汇编器: 将{c1: 汇编}语言程序翻译成{c1: 机器}语言程序
解释器: 将源程序中的语句按执行顺序逐条翻译成{c2: 机器指令}并立即执行
编译器: 将{c3: 高级}语言程序翻译成{c3: 汇编}语言或{c3: 机器}语言程序.
Q: 解释器与编译器的区别
A: 解释器一定是翻译到机器指令, 并且立刻执行
编译器可以直接翻译到机器语言, 也翻译到汇编语言, 等待下一步处理
Q: 源程序转换为可执行文件的过程
A: 
Q: 哪些语言可以被机器直接执行?
A: 只有机器语言可以
其他的都不行
各种字长与硬件的关系
地址寄存器 (MAR) 的长度一般与{PC}的长度相等
数据寄存器 (MDR) 一般与{储存单元}的长度相等
字长一般等于通用寄存器的位数或 ALU 的宽度
机器器字长是指 CPU 中{定点}运算的{数据通路}宽度
下列给出的部件中, 其位数 (宽度) 一定与机器字长相同的是 ( ). Answer: 1,3
I.ALUⅡ. 指令寄存器Ⅲ, 通用寄存器 IV. 浮点寄存器
字长是指 CPU 内部用于整数运算的数据通路的宽度, 因此字长等于 CPU 内部用于整数运算
的运算器位数和通用寄存器宽度, 它反映了计算机处理信息的能力. 字和字长的概念不同. 字用
来表示被处理信息的单位, 用来度量数据类型的宽度, 如 x86 机器中将一个字定义为 16 位.
指令字长: 一个指令字中包含的二进制代码的位数.
存储字长: 一个存储单元存储的二进制代码的位数.
它们都必须是字节的整数倍.
指令字长一般取存储字长的整数倍, 若指令字长等于存储字长的 2 倍, 则需要 2 个访存周期
来取出一条指令; 若指令字长等于存储字长, 则取指令周期等于机器周期.
计算机的性能指标
主存容量={
MAR 的位数反映了{存储单元}的个数
MDR 的位数反映了{存储单元}的字长
CPU 执行时间=CPU 时钟周期数/主频=(指令条数×CPI)÷主频
MIPS=指令条数÷(执行时间×10?)=主频÷(CPI×10?).