第2章 计算机系统的硬件
现代计算机的基本结构仍未摆脱冯·诺依曼型计算机的结构,即计算机的硬件设计仍建立在“程序存储”和“采用二进制”的基础上,计算机仍然由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备(包括它们的接口)等5个基本部分组成。本章将首先介绍这5个组成部分的基本工作原理,以及如何通过“指令流”的执行,完成“数据流”的加工,从而理解计算机工作的基本原理。
随着大规模和超大规模集成电路的发展,计算机硬件成本不断下降,系统软件曰益完善。为适应现代高科技发展的需要,计算机系统的硬件结构也发生了不少变化,采用了多种先进技术,如并行处理技术(流水线结构和阵列式结构)、RISC结构、多级存储体系等。本章也将对这些新型计算机系统结构进行简要介绍。
2.1 **处理器(CPU)
**处理器是由计算机的运算器及控制器组成,它是计算机的核心部件。在微型计算机中,**处理器集成在一块超大规模集成电路芯片上,也称微处理器,简称CPU。由前可知,**处理器的主要功能是:
·实现数据的算术运算和逻辑运算。
·实现取指令、分析指令和执行指令操作的控制。
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