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计算机硬件
计算机硬件
1. 整体结构
参考冯诺依曼结构,主要有5部分,控制器、运算器、存储器、输入、输出。
现代的计算机,将控制器和运算器,集成起来,称为 CPU
1.1 处理器
指令集:CISC(复杂指令集)、RISC(精简指令集)
指令部件通过 MMU-Cache的存储结构,从内存等存储设备中取出相应的软件代码指令并完成译码和控制操作,控制存取部件从存储设备中取得新的数据,控制寄存器组为计算器准备有关寄存器数据,并准备好结果数据,控制整型、浮点、向量等运算部件开展运算。运算部件、寄存器单元、存取部件将执行结果通知完成部件,并在完成部件中完成结果的排队,由完成部件向指令部件反馈执行结果,控制指令的顺序执行、跳转等时序。、
1.2 存储器
存储器是利用半导体、磁、光等介质制成用于存储数据的电子设备。
片上缓存:处理器核心中直接集成的缓存。容量一般16K~512k.
片外缓存:处理器核心外的缓存。容量一般 256K~4M. 可被称为L2或L3级缓存,或平台缓存
1.3 总线
总线是指计算机部件间遵循某一特定协议实现数据交换的形式,即以一种特定格式按照规定的控制逻辑实现部件间数据传输。
内总线:用于各类芯片内部互连,也可称为片上总线或片内总线。
系统总线:狭义:CPU与主存、通信桥链接的的总线。(地址总线、数据总线)
外部总线:计算机板和外部设备之间,计算机系统间互联的总线,又称通信总线。
常见的性能指标:总线带宽、总线服务质量、总线时延迟、总线抖动等