计算机

冯诺依曼型计算机特点

• 计算机由运算器，控制器，存储器，输入和输出设备组成
• 采用存储程序的方式，程序和数据放在同一个存储器中，以二进制表示
• 指令由操作码（指计算机程序中所规定的要执行操作的那一部分指令或字段。通常用代码表示，其实就是指令序列号，用来告诉CPU需要执行哪一条指令或者这条指令要做的程序，该做的的事 ）和地址码（指的是下一条指令所在位置）组成
• 指令在存储器中按执行顺序存放，由指令计数器(即程序计数器PC)指明要执行的指令所在的储存单元地址，一般按顺序递增，但可按运算结果或外界条件而改变
• 机器以运算器（基本功能是完成对各种数据的加工处理）为中心，输入输出设备与存储器间的数据传送都通过运算器

计算机系统

• 硬件
  • 主机
    • cpu
      alu运算器
      cu控制器
    • 存储器
      主存
      辅存
    • 设备
      输入设备
      输出设备
• 软件
  • 管理系统软件
    语言处理
    操作系统
    服务程序
    数据库程序
    网络软件

计算机工作过程

• 加电——》产生reset信号——》执行程序——》停机——》停电

主存储器

• 随机存储器RAM&（主存）
  是与[CPU]直接交换数据的内部存储器。它可以随时读写（刷新时除外），而且速度很快，通常作为[操作系统]或其他正在运行中的程序的临时数据存储介质。
  RAM工作时可以随时从任何一个指定的地址写入（存入）或读出（取出）信息。

• 非易失性存储器
  是指当[电流]关掉后，所存储的[数据]不会消失的[电脑存储器]

• 主存容量
  内存的容量一般都是2的整次方倍，比如64MB、128MB、256MB等，一般而言，内存容量越大越有利于系统的运行。进入21世纪初期，台式机中主流采用的内存容量为2GB或4GB，512MB、256MB的内存已较少采用。 系统对内存的识别是以Byte[字节]为单位，每个字节由8位二进制数组成，即8bit（比特，也称“位”）。按照计算机的二进制方式，1Byte=8bit；1KB=1024Byte；1MB=1024KB；1GB=1024MB；1TB=1024GB

1KB=1024B=1024字节
1MB=1024KB=1,048,576字节
1GB=1024MB=1,073,741,824字节
1TB=1024GB=1,099,511,627,776字节
1PB=1024TB=1,125,899,906,842,624字节
1EB=1024PB=1,152,921,504,606,846,976字节
1ZB=1024EB=1,180,591,620,717,411,303,424字节
1YB=1024ZB=1,208,925,819,614,629,174,706,176字节

主存储器基本操作

• CPU通过使用AR(地址寄存器)和DR(数据寄存器)和主存进行数据传送
• 若AR为K位字长，DR为n位字长，则允许主存包含2∧k个可寻址单元 ？？？？？？
• CPU与主存采取异步工作方式，以ready信号表示一次访存操作的结束

读写存储器

• 随机存储器(RAM)按存储元件在运行中能否长时间保存信息分为静态存储器(SRAM Static Random Access Memory)和动态存储器（DRAM Dynamic Memory）
• 静态存储器，利用触发器保存信息，只要不断电，信息就不会丢失

非易失性半导体存储器

• 只读存储器ROM
  只读不能写
• 可编程序的只读存储器PROM
  一次性写入
• 可擦可编程序的只读存储器EPROM
  可多次写入、读出
• 可电擦可编程序只读存储器E2PROM
  可多次读出但写入次数有限
• 快擦除读写存储器Flash Memory
  重复写入、读出

指令格式

结构

• 操作码
• 操作数的地址
• 操作结果的储存地址
• 下一条指令的地址

地址码