系统架构设计师笔记

第1章计算机组成与体系结构

1.1.1计算机硬件的组成

（1）控制器。控制器是分析和执行指令的部件，也是统一指挥并控制计算机各部件协调工作的中心部件，所依据的是机器指令。控制器的组成包含如下。
①程序计数器PC：存储下一条要执行指令的地址；
②指令寄存器IR：存储即将执行的指令；
③指令译码器ID：对指令中的操作码字段进行分析解释；
④时序部件：提供时序控制信号。
（2）运算器。运算器也称为算术逻辑单元（ArithmeticandLogicUnit，ALU），其主要功能是在控制器的控制下完成各种算术运算和逻辑运算。运算器的组成包含如下。
①算术逻辑单元ALU：数据的算术运算和逻辑运算；
②累加寄存器AC：通用寄存器，为ALU提供一个工作区，用在暂存数据；
③数据缓冲寄存器DR：写内存时，暂存指令或数据；
④状态条件寄存器PSW：存状态标志与控制标志（争议点：也有将其归为控制器的）。

（3）主存储器。主存储器也称为内存储器（通常简称为“内存”或“主存”）。存储现场操作的信息与中间结果，包括机器指令和数据。

（4）辅助存储器。辅助存储器也称为外存储器，通常简称为外存或辅存。存储需要长期保存的各种信息。

（5）输入设备。输入设备的任务是把人们编好的程序和原始数据送到计算机中去，并且将它们转换成计算机内部所能识别和接受的信息方式。按输入信息的形态可分为字符（包括汉字）输入、图形输入、图像输入及语音输入等。目前，常见的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪等。

（6）输出设备。输出设备的任务是将计算机的处理结果以人或其他设备所能接受的形式送出计算机。目前，最常用的输出设备是打印机和显示器。有些设备既可以是输入设备，同时也可以是输出设备，例如，辅助存储器、自动控制和检测系统中使用的数模转换装置等。