作者：Gakki

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存储器分类

• 按存储器所处的位置可分为：内存、外存。
• 按存储器构成材料：磁存储器（磁带）、半导体存储器、光存储器（光盘）。
• 按存储器的工作方式：可读可写存储器（RAM）、只读存储器（ROM 只能读，PROM可写入一次，EPROM 和 EEPOM 既可以读也可以写，只是修改方式不同，闪存 Flash Memory）
• 按存储器访问方式：按地址访问、按内容访问（相联存储器）。
• 按寻址方式：随机存储器（访问任意存储单元所用时间相同）、顺序存储器（只能按顺序访问，如磁带）、直接存储器（二者结合，如磁盘，对于磁道的寻址是随机的，在一个磁道内则是顺序的）。

计算机总线可分为？

• 计算机总线可分为数据总线、地址总线和控制总线，它们也统称为系统总线。

  • 数据总线：传送数据信息，CPU 一次传输的数据与数据总线带宽相等。
  • 控制总线：传输控制信号和时序信号，如：读/写，片选，中断相应信号等。
  • 地址总线：传送地址，它决定了系统的寻址空间。

• 注：容易混淆：总线结构：用于构成计算机各组成部分（cpu、内存和接口等）的连接。

• 总线结构分为：系统总线、内部总线、外部总线。

• 其中，系统总线分为

  • 数据总线：并行数据传输位数。负责整个系统的数据流量的大小，如果数据总线的宽度为 32 ,则字长为 32 。
  • 地址总线：系统可管理的内存空间的大小。地址总线宽度决定了CPU 可以访问的物理地址空间，即 CPU 能够使用多大容量的内存。若地址线的宽度为 32 位，最多可以直接访问 2^32 (4GB) 的物理空间。
  • 控制总线：传送控制命令。

定点数与浮点数。

• 定点数：表示数据时小数点的位置固定不变。小数点的位置通常有两种约定方式：定点整数（纯整数，小数点在最低有效数值位之后）和定点小数（纯小数，小数点在最高有效数值位之前）。不利于同时表达特别大的数或者特别小的数。

• 浮点数：表示形式：N =F * 2^E。其中 E 称为阶码，F 称为尾数。阶码通常为带符号的纯整数，尾数为带符号的纯小数。

• 当小数点的位置改变时，阶码也相应改变，因此可以用多种浮点形式表示同一个数。

• 浮点数所表示的数值范围主要由阶码决定，所表示数值的精度则由尾数决定。

• 在总位数相同的情况下，浮点表示法可以表示更大的数。

CPU 寄存器

• 寄存器组是CPU中的一个重要组成部分，它是CPU内部的临时存储空间。寄存器既可以用来存放数据和地址，也可以存放控制信息或CPU工作时的状态。在CPU中增加寄存器的数量，可以使CPU把执行程序时所需的数据尽可能地放在寄存器中，从而减少访问内存的次数，提高其运行速度。但是，寄存器的数目也不能太多，除了增加成本外，寄存器地址编码增加还会增加指令的长度。

• CPU中的寄存器通常分为存放数据的寄存器、存放地址的寄存器、存放控制信息的寄存器、存放状态信息的寄存器和其他寄存器等类型。

• 程序计数器是存放指令地址的寄存器，其作用是：当程序顺序执行时，每取出一条指令，程序计数器（PC) 内容自动增加一个值，指向下一条要取的指令。当程序出现转移时，则将转移地址送入 PC ,然后由 PC 指向新的指令地址。

• **指令寄存器（IR) **用于存放正在执行的指令，指令从内存取出后送入指令寄存器。其操作码部分经指令译码器送微操作信号发生器，其地址码部分指明参加运算的操作数的地址形成方式。在指令执行过程中，指令寄存器中的内容保持不变。

• **状态字寄存器（PSW) **用于保存指令执行完成后产生的条件码，例如运算是否有溢出，结果为正还是为负，是否有进位等。此外，PSW 还保存中断和系统工作状态等信息。

• 通用寄存器组 是 CPU 中的一组工作寄存器，运算时用于暂存操作数或地址。在程序中使用通用寄存器可以减少访问内存的次数，提高运算速度。

• 在汇编语言程序中，程序员可以直接访问通用寄存器以存取数据，可以访问状态字寄存器以获取有关数据处理结果的相关信息，可以通过相对程序计数器进行寻址，但是不能访问指令寄存器（IR）、存储器数据寄存器（MDR）和存储器地址寄存器（MAR）。

• 指令寄存器是 CPU 中的关键寄存器，其内容为正在执行的指令，显然其位数取决于指令字长。

• 字节、KB、MB、GB 之间的换算关系。

换算关系

总线。

• 总线是一组能为多个部件分时共享的信息传送线，用来连接多个部件并为之提供信息交换通路，通过总线复用方式可以减少总线中信号线的数量，以较少的信号线传输更多的信息。

常用的I/O接口编址方法?

• 有两种：一是与内存单元统一编址，二是单独编址。
• 与内存单元统一编址方式下，是将 I/O 接口中有关的寄存器或存储部件看作存储器单元，与主存中的存储单元统一编址。这样，内存地址和接口地址统一在一个公共的地址空间里，对 I/O 接口的访问就如同对主存单元的访问一样，可以用访问内存单元的指令访问 I/O 接口。
• I/O 接口单独编址是指通过设置单独的 I/O 地址空间，为接口中的有关寄存器或存储部件分配地址码，需要设置专门的 I/O 指令进行访问。这种编址方式的优点是不占用主存的地址空间，访问主存的指令和访问接口的指令不同，在程序中容易使用和辨认。

CPU 对主存的访问方式属于？

• 主存主要由 DRAM (动态随机访问存储器）构成，其内部寻址方式是随机存取，也就是 CPU 给出需要访问的存储单元地址后，存储器中的地址译码部件可以直接选中要访问的存储单元。