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菜鳥淺談計算機中CPU、記憶體、硬碟和指令之間的關系計算機中CPU、記憶體、硬碟和指令之間的關系

計算機中CPU、記憶體、硬碟和指令之間的關系

一、想要描述這幾者之間的關系,首先介紹下計算機的主要組成結構,計算機主要包括:控制器、運算器、存儲器(記憶體)、輸入裝置、輸出裝置五部分組成。

1.CPU

(1)其中CPU的兩個主要組成是控制器和運算器,當然新型的CPU也內建了高速緩存和浮點處理器等部件。控制器是整個系統的指揮中心,控制運算器,存儲器和輸入輸出裝置的工作情況,它主要包括程式計數器(PC)、指令寄存器(IR)、指令譯碼器(ID)、時序發生器和操作控制器。

——來源于上海交大網絡教育精品資源共享課

(2)運算器,顧名思義,完成運算功能,接收控制器指令,完成對操作數的處理功能(算數運算和邏輯運算)。主要由算術邏輯單元(ALU)、累加寄存器(AC)、資料寄存器(DR)和程式狀态字寄存器(PSW)組成。

——引自上海交大網絡教育精品資源共享課

2.儲存設備用于存儲,其特點差異較大,讀取/存儲有快有慢、容量有大有小、價格有貴有賤。(圖來源于深入了解計算機系統-第二版)

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3.輸入裝置常見的有鍵盤和滑鼠等

4.輸出裝置常見的是列印機、顯示器等

5.指令:

計算機指令由操作碼和操作數組成,操作碼表達的是計算機要完成的操作,操作數指要進行運算的資料及其所在的位址,以二進制形式存儲在存儲器中。進階語言(如C語言)編寫的程式最終通過編譯器的編譯生成也是可執行的二進制檔案。

二、指令被計算機CPU讀取并執行的簡單流程

當準備要執行存儲在存儲器中的程式時(二進制檔案)、CPU通知要把指令加載到記憶體中(這是傳統的讀取方式、現在采用的DMA技術-直接存儲器讀取技術),等待加載結束,通知CPU加載完畢,然後CPU将指令讀取到寄存器中,接着将對指令進行譯碼,識别出指令要完成的操作,緊接着就是對指令的操作數進行相應的操作。總結起來就是1取碼,2譯碼,3執行。(圖來源于深入了解計算機系統-第二版)

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(PS:菜鳥初次寫,望指正,感激不盡!)

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