计算机组成原理【读书笔记】
买于20年的双11,看看多久才能看完... ^_^
目录
第1章-计算机系统体系结构
计算机分为
- 存储器
- 处理器
哈佛结构与冯诺依曼处理器【数据和指令放在同一个存储器里】相比,
处理器有两个明显的特点:使用两个独立的存储器模块,分别存储指令和数据,
每个存储模块都不允许指令和数据并存;使用独立的两条总线,分别作为CPU与每个存储器之间的专用通信路径,而这两条总线之间毫无关联。
寄存器用来存放一个单位的数据或者字数据的存储单元
计算机的指令集体系结构包括,
- 数据类型
- 用来保存临时结果的寄存器
- 指令的类型和格式
- 寻址方式
在写周期内,程序产生的数据从CPU写回存储器,存在里面以便后续使用
在读周期内,CPU从存储器中读出数据进行处理
CPU将一个放在地址总线上的地址与选择读写操作的控制信号发给寄存器
读周期,把数据放到数据总线上给CPU读
写周期,放在数据总线上的数据被写入存储器
冯诺依曼瓶颈
一台机器执行一条指令需要至少访问两次内存,第一次去内存读取指令,第二次去存储器中读取指令需要的数据或者将之前的指令产生的或修改过的数据写回存储器,有时也是按照读取/执行周期模式工作的
所以就会有瓶颈,这个瓶颈来源于存储器和CPU之间的通路
计算机的分类
如果一条指令能够从存储器中读出源操作数,对数据完成某个操作,结果放到存储器中,那么这个计算机就是寄存器-存储器类型的
像ARM是只能对寄存器进行操作的,这种就是寄存器-寄存器类型的
存储层次
从速度上排序
- 寄存器
- Cache
- DRAM
- 硬盘
Cache有一致性的问题
总线将计算机的多个功能连接在一起允许它们相互交互数据
第2章-计算机算术
最小的数据单位是位
计算机用32位字或者更长的数据表示CPU能够完成的操作
在计算机算术的时候要关注,
- 表示范围
- 精度
- 准确度
- 误差
计算机做减法实际上是加上减数的补码
一个数的补码就是其反码+1
一个n位字长的计算机能够处理值为0~2^n-1的单字长无符号整数