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第一章 基础知识

机器语言

机器指令:二进制代码,机器唯一能识别的指令
机器语言:机器指令的集合

特点

  • 优点:占用内存小,速度快,直接对硬件进行控制
  • 缺点:难记忆,可读性差,面向机器,不同的微处理器可能有不同的机器语言

汇编语言

机器语言便于记忆的书写格式

寄存器:CPU中可以储存数据的器件

特点:机器语言的优点,比机器语言易学,但通用性差

指令集

  • x86:复杂指令集(CISC)
  • ARM:精简指令集(RICS)
  • 鲲鹏架构:基于ARM,RICS

存储器

即内存,向CPU提供要运行和处理的数据

CPU不能直接和磁盘交换数据,必须由内存交换

指令和数据

指令:告诉计算机要做什么
数据:CPU要处理的对象

存储单元

将存储器划分成若干个基本的存储单位,称为存储单元。
给每个存储单元从0开始顺序编号,称为存储单元的地址。
一个存储单元存储8bit数据

CPU对存储器的读写

CPU可以从存储器中取出数据进行处理(读)
CPU将处理后的数据放到存储器中保存(写)

CPU如何选择要读/写的对象(寄存器、ROM、RAM、接口)

寄存器直接通过指令中的寄存器编号访问,ROM、RAM、接口通过地址区分,具有不同的地址范围

CPU如何找到要处理的数据

CPU 靠指令中的地址信息定位数据,结合硬件电路完成寻址和传输

CPU传递的三种信息

  • 存储单元的地址(地址信息)
  • 选择芯片、读写命令(控制信息)
  • 读/写内存的数据信内容(数据信息)

地址总线

N条地址总线可寻址空间为2N个存储单元

如CPU的寻址空间为1KB,那么它的地址总线的宽度log21024=10,所能表示的地址范围为0~1023

数据总线

数据总线的宽度决定了CPU和外界的数据传送速度,N根数据线一次可以传送N个bit的数据。

控制总线

控制总线的宽度决定了CPU对外部器件的控制能力

内存地址空间

一个CPU可以寻到的内存单元的范围称为该CPU的内存地址空间。

各类存储器芯片

RAM:随机存储器
ROM:只读存储器