计算机组织与结构
时间：2024-01-22 01:20:01 | 来源：信息时代
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第一章
集成电路：把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构
系列机：基本指令系统相同、基本体系结构相同的一系列不同型号的计算机。
通用机：指不是专为某一领域而设计的，能适应各种应用的要求的计算机
虚拟机：指通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统。
第二章
定点数：在运算过程中，其小数点位置始终不会发生移动的小数
浮点数：表示小数的一种方法，小数点的位置不固定
阶码：在机器中表示一个浮点数时需要给出指数，这个指数用整数形式表示，这个整数叫做阶码
尾数：浮点数的小数部分
规格化：通过修改阶码并同时移动尾数的方法使得浮点数具有唯一的表示方式、满足一定的规范
溢出：指运算结果大于计算机能表示的范围
字节： 计算机信息技术用于计量存储容量和传输容量的一种计量单位，1个字节等于8位二进制。
字：由若干个字节构成，字的位数叫做字长，字是计算机进行数据处理和运算的单位
舍入处理：浮点运算在对阶或右规时，对右移的位进行的处理方式，IEEE754采用的方法有：就近舍入、朝＋∞舍入、朝－∞舍入、朝0舍入
数据校检码：为保证数据的完整性，用一种指定的算法对原始数据计算出的校验值
检错码：在传输过程中发生错误后，在接收端能自动检查并发现错误的编码
纠错码：在传输过程中发生错误后能在收端自行发现或纠正的码
第三章
机器指令：CPU能直接识别并执行的指令，它的表现形式是二进制编码。机器指令通常由操作码和操作数两部分组成，操作码指出该指令所要完成的操作，即指令的功能，操作数指出参与运算的对象，以及运算结果所存放的位置等。
指令系统：计算机硬件的语言系统，也叫机器语言，指机器所具有的全部指令的集合，它是软件和硬件的主要界面，反映了计算机所拥有的基本功能
有效地址：即EA，是一16位无符号数，表示操作数所在单元到段首的距离即逻辑地址的偏移地址.
寻址方式：处理器根据指令中给出的地址信息来寻找物理地址的方式。
指令字长：指机器指令中二进制代码的总位数。指令字长取决于操作码的长度、操作数地址的长度和操作数地址的个数。不同的指令有不同的字长。
CISC：复杂指令计算机，指采用一整套计算机指令进行操作的计算机，每个微处理器的核心是运行指令的电路。
RISC：精简指令集计算机。特点是所有指令的格式都是一致的，所有指令的指令周期也是相同的，并且采用流水线技术。这类计算机对指令数目和寻址方式都做了精简，使其实现更容易，指令并行执行程度更好，编译器的效率更高。
第四章
RAM：即随机存取存储器，是与CPU直接交换数据的内部存储器，也叫主存(内存)。它可以随时读写，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媒介。
ROM：即只读存储器，在正常工作条件下，对单元内容只读不可写，用于存储操作系统的内核，属于非易失性存储器。
存储单元：存放一个机器字的所有存储元集合
存储周期：连续启动两次读或写操作所需间隔的最小时间。存储器的两个基本操作为读出与写入，是指将信息在存储单元与存储寄存器(MDR)之间进行读写。存储器从接收读出命令到被读出信息稳定在MDR的输出端为止的时间间隔，称为取数时间TA；两次独立的存取操作之间所需的最短时间称为存储周期TMC。
存储层次：采用不同的技术实现的存储器，处在离CPU不同距离的层次上，目标是达到离CPU最近的存储器的速度，最远的存储器的容量
程序的局部性原理：是指程序在执行时呈现出局部性规律，即在一段时间内，整个程序的执行仅限于程序中的某一部分。相应地，执行所访问的存储空间也局限于某个内存区域。表现为时间局部性和空间局部性。
Cache：一种特殊的存储器，它由Cache 存储部件和Cache控制部件组成。Cache 存储部件一般采用与CPU同类型的半导体存储器件，存取速度非常快。
第五章
外围设备：计算机系统中除主机外的其他设备。
I/O接口：CPU和I/O设备之间交换信息的媒介和桥梁,由若干专用寄存器和相应的控制逻辑电路构成。
I/O端口：I/O接口拥有数量不等的端口，这些端口有统一且唯一的地址编码，CPU通过这些端口与外设进行数据交换。
中断：指当出现需要时，CPU暂时停止当前程序的执行转而执行处理新情况的程序和执行过程。
中断向量：由硬件产生的中断标识码，是中断源的识别标志，可用来形成相应的中断服务程序的入口地址或存放中断服务程序的首地址
单级中断：所有的中断源都属于同一级，在执行过程不允许其他中断源再打断中断服务子程序，只有该中断服务程序执行完毕之后，才能响应其他中断。
多级中断：计算机根据各中断事件的轻重缓急程度不同而分成若干级别，每一中断分级分配给一个优先权。优先权高的中断级可以打断优先权低的中断服务程序，以程序嵌套方式进行工作。
中断嵌套：中断系统正在执行一个中断服务时，有另一个优先级更高的中断提出中断请求，这时会暂时终止当前正在执行的级别较低的中断源的服务程序，去处理级别更高的中断源，待处理完毕，再返回到被中断了的中断服务程序继续执行，这个过程就是中断嵌套。
DMA：存储器直接访问，一种高速的数据传输操作，允许在外部设备和存储器之间直接读写数据，既不通过CPU，也不需要CPU干预。整个数据传输操作在一个称为"DMA控制器"的控制下进行。
通道：独立于CPU的专门I/O控制的处理机，控制设备与内存直接进行数据交换。它有自己的通道命令，可由CPU执行相应指令来启动通道，并在操作结束时向CPU发出中断信号。
磁道：磁道是一组记录密度不同的同心圆。当磁盘旋转时，磁头若保持在一个位置上，则每个磁头都会在磁盘表面划出一个圆形轨迹，这些圆形轨迹就叫做磁道
扇区：磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段，这些弧段便是磁盘的扇区。扇区是硬盘读写的基本单位。
磁盘存储密度：分为道密度和位密度。道密度指沿磁盘径向单位长度上的磁道数。位密度指磁道单位长度上能记录的二进制代码位数。
磁盘访问时间：分成三部分——寻道时间Ts，旋转延时时间Tr和传输时间Tt。
磁盘数据传输率：指磁盘存储器在单位时间内向主机传送数据内的字节数，传输率D=rN。r为磁盘旋转速度，N为每条磁道容量
RAID：即磁盘阵列，由很多价格较便宜的磁盘，组合成一个容量巨大的磁盘组，利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。
第六章
总线：是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，它是由导线组成的传输线束， 按照计算机所传输的信息种类，计算机的总线可以划分为数据总线、地址总线和控制总线，分别用来传输数据、数据地址和控制信号。总线是一种内部结构，它是cpu、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道，主机的各个部件通过总线相连接，外部设备通过相应的接口电路再与总线相连接，从而形成了计算机硬件系统。
局部总线：在CUP与高速缓存之间设置的一条专用总线，又称为存储总线。
外部总线：计算机与外部设备连接的常用方式，接口标准有SCSI、IEEE1394、USB等
前端总线：将CPU连接到北桥的总线
第七章
指令周期：执行一条指令所需要的时间，一般由若干个机器周期组成，是从取指令、分析指令到执行完所需的全部时间。
机器周期：又称作CPU周期，指令执行过程中的每一步操作都对应着一个机器周期。
时钟周期：也称为振荡周期，定义为时钟频率的倒数。时钟周期是计算机中最基本的、最小的时间单位。在一个时钟周期内，CPU仅完成一个最基本的动作。
节拍：一个CPU时钟周期也成称为节拍
微操作：执行部件接受微命令后所执行的操作
微命令：控制部件通过控制线向执行部件发出各种控制命令，这种控制命令叫做微命令，
微程序：构成机器指令的微指令组成的序列叫做微程序
微指令：在机器的一个CPU周期中，一组实现一定操作功能的微命令的组合，构成一条微指令。一般的微指令格式由操作控制和顺序控制两部分构成。操作控制部分用来发出管理和指挥全机工作的控制信号。其顺序控制部分用来决定产生下一个微指令的地址。
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