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首页柳职院计算机组成原理期末复习指南:硬件、软件与系统架构详解
该复习资料针对柳州工学院大学生计算机组成原理期末考试,详细梳理了课程的核心知识点。首先,强调了计算机系统的基本概念,区分了硬件和软件的重要性,指出硬件包括电子元器件和设备,而软件则是预先编写的程序,寄存于存储介质中。硬件与软件互为依赖,共同构成了计算机系统。 接下来,讲解了计算机系统的层次结构,分为三个层次:硬件(包括运算器、存储器、控制器、输入输出设备)、系统软件(管理硬件和应用软件的软件)和应用软件(用户实际使用的程序)。多层次结构有助于理解和管理复杂系统。 冯·诺依曼计算机的特点被深入剖析,如程序存储、二进制运算等,阐述了五大基本部件的功能,特别是运算器、存储器、控制器的职责以及它们在数据处理过程中的作用。运算器负责算术和逻辑运算,存储器则存储数据和程序,而控制器则控制整个系统的运行流程。 硬件的主要技术指标,如机器字长(衡量CPU处理数据的能力,通常与寄存器位数相关)、存储容量(主存和辅存的区别,主存容量通常以字节为单位计算)、运算速度(周期指令数,反映了计算机执行指令的速度)也被详细介绍。这些指标对于评价计算机性能至关重要。 通过这些内容,学生可以系统地复习计算机组成原理,理解计算机内部结构和工作原理,为期末考试做好充分准备。掌握这些知识点有助于他们分析和设计更高效、灵活的计算机系统。
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支持即插即用(Plug and Play):任何扩展卡只要插入系统便可工作。
支持多主设备能力:主设备指对总线由控制权的设备(CPU),PCI 支持多主设备,即允许
任何主设备和从设备(对总线没有控制权的设备)之间实现点到点对等存取 。
3.4 总线结构
单总线结构:CPU、主存、I/O 设备都挂在一组总线上,允许 I/O 设备之间、I/O 设备与 CPU
之间或 I/O 设备与主存之间直接交换信息。
特点:结构简单便于扩充,但系统工作效率不高。
多总线结构:
出现的原因:解决 CPU、主存与 I/O 设备之间传输速率不匹配问题,实现 CPU 与其它设备
相对同步。
双总线结构:将速度较低的 I/O 设备从单总线上分离出来,形成主存总线与 I/O 总线分开的
结构。
特点:对比单总线结构而言系统工作效率有所提升,但不能充分发挥高速率部件的性能,
并且结构变复杂了。
三总线结构:主存总线用于 CPU 与主存之间的传输;I/O 总线供 CPU 与各类 I/O 设备之间传
递信息;DMA 总线用于高速 I/O 设备(磁盘、磁带等)于主存之间直接交换信息。其中:
主存总线与 DMA 总线不能同时对主存进行存取,I/O 总线只有在 CPU 执行 I/O 指令时才能
用到。
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