计算机系统基础知识（软考数据库系统工程师）

1.  计算机硬件的组成

2.  Cpu的组成

运算器

功能（1）执行所有的算术运算

       （2）执行所有的逻辑运算并进行逻辑测试

组成（1）算术逻辑单元（ALU）负责处理数据，实现对数据的算术运算与逻辑运算

（2）累加寄存器（AC）也成为累加器，当算术逻辑单元（ALU）执行运算时，为其提供一个工作区。

（3）数据缓冲寄存器（DR）：对内存进行读写操作时，有DR暂时存放有内存读写的一条指令或一个数据字。作为CPU和内存、外设之间操作速度上的缓冲，以及数据传输的中转站。

（4）状态条件寄存器（PSW）：保存根据算术指令和逻辑指令进行运行或测试的结果建立的各种条件码的内存，主要分为状态标识和控制表示。

控制器

功能：决定了计算机运算过程中的自动化。它不仅要保证程序的正确执行，而且要能处理异常事件。

组成（1）指令寄存器（IR）：用于临时存放一条指令，由指令编码器根据指令寄存器中的内

       容产生各种微操作指令，控制其他部分协调工作。

       （2）程序计数器（PC）:存放的是将要执行的吓一跳指令。

       （3）地址寄存器（AR）：保存当前cpu所访问的内存单元地址。

       （4）指令译码器（ID）：对指令中的操作码字段进行分析解释，识别该指令操作，然后操作控制器发出          具  体操作信号。

寄存器组

（1）专用寄存器：运算器和控制器中的寄存器是专用寄存器，其作用是固定的。

（2）通用寄存器：用途广泛并可由程序员规定其用途，其数目因处理器不同而不同。

3.  进制转换

二进制B 八进制O 十进制D 十六进制H

4.  存储器与总线

总线的分类：

数据总线（DB）：用来传送数据信息，是双向的。DB的宽度决定了CPU和计算机其他设备之间每次交换数据的位数。

地址总线（AB）：用于传送CPU发出的地址信息，是单向的。地址总线的宽度决定了CPU的最大寻址能力。

控制总线（CB）：用来传送控制信号、时序信号和状态信息等。CB中的每一条线的信息传送方向是单方向且确定的，但CB作为一个整体则是双向的。

• 采用总线结构的优点：

• ①简化了系统结构，便于系统设计制造；
• ②大大减少了连线数目，便于布线，减小体积，提高系统的可靠性；
• ③便于接口设计，所有与总线连接的设备均采用类似的接口；
• ④ 便于系统的扩充、更新与灵活配置，易于实现系统的模块化；
• ⑤便于设备的软件设计，所有接口的软件就是对不同的接口地址进行操作；
• ⑥便于故障诊断和维修，同时也降低了成本。

5.  输入输出控制

• 程序控制方式：

1、无条件传送：外设总是准备好的，无条件，随时接收和提供数据。

2、程序查询方式：CPU利用程序来查询外设的状态，准备好了再传数据。

3、中断方式：CPU不等待，也不执行程序去查询外设的状态，而是由外设在准备好以后，向CPU发出中断请求。

以上三种方式都需要CPU的参与

4、DMA方式：数据的传输是在主存和外设之间直接进行，不需要CPU的干预，实际操作是由DMA硬件直接执行完成的。（DMA方式直接内存存储方式）

5、通道方式和外围处理机方式：更进一步减轻了CPU对1/0操作的控制，更进一步提高了CPU的工作效率，但是以增加更多硬件为代价的。