计算机(2022)
计算机系统
中央处理器:数据通路和控制器
指令流水线
系统总线
输入、输出系统
袁春风,南京大学教授,1963年生,1987年毕业于南京大学计算机系,获工学硕士学位,教授。计算机系教学委员会委员,中国计算机微机专业委员会委员,国家级精品课程与教育部-微软精品课程负责人。
中央处理器:数据通路和控制器
指令流水线
系统总线
输入、输出系统
本课程主要介绍了计算机系统概述、数据的机器级表示、运算方法和运算部件等相关内容,使学生更好地掌握计算机的组成原理。
中央处理器(central processing unit,简称CPU)作为计算机系统的运算和控制核心,是信息处理、程序运行的最终执行单元。CPU自产生以来,在逻辑结构、运行效率以及功能外延上取得了巨大发展。
指令流水线是为提高处理器执行指令的效率,把一条指令的操作分成多个细小的步骤,每个步骤由专门的电路完成的方式。
系统总线是一个单独的计算机总线,是连接计算机系统的主要组件。这个技术的开发是用来降低成本和促进模块化。系统总线结合数据总线的功能来搭载信息,地址总线来决定将信息送往何处,控制总线来决定如何动作。虽然系统总线于1970年代至1980年代广受欢迎,但是现代的计算机却使用不同的分离总线来做更多特定需求用途。
输入输出系统是计算机系统中的主机与外部进行通信的系统。它由外围设备和输入输出控制系统两部分组成,是计算机系统的重要组成部分。外围设备包括输入设备、输出设备和磁盘存储器、磁带存储器、光盘存储器等。从某种意义上也可以把磁盘、磁带和光盘等设备看成一种输入输出设备,所以输入输出设备与外围设备这两个名词经常是通用的。在计算机系统中,通常把处理机和主存储器之外的部分称为输入输出系统,输入输出系统的特点是异步性、实时性和设备无关性。