——このセクションの内容は、Bilibili Wangdao の大学院入試「コンピュータ構成原理」の P5 ビデオコンテンツノートです。
目次
1.メインメモリ
1. 構成
(1) 収納本体
① メイン メモリ内にある、 データの保存に使用されるものをメモリ バンクと呼びます。
②メモリ バンクは、一連のストレージ エレメントで構成されます。
③可存放二进制0/1;
(2) MAR格納アドレスレジスタ
存储指令或数据的地址;
(3) MDRストレージデータレジスタ
命令またはデータ;の一時的な保管場所。
2. 具体的な操作手順
(1) 読み出しデータ
(2) データの書き込み
3. メモリバンク構成の詳細説明
(1) データはストレージ本体に格納されますアドレス別に格納されます;
(2) ストレージ本体は個別のストレージ ユニットに分割されます。各ストレージ ユニットにはバイナリ コードの文字列が格納されます。
①MAR はデータアドレス (バイナリで格納)、つまり今回どの記憶装置にアクセスするかを示すため、MAR レジスタの桁数が反映されます。個々のストレージ ユニット。番号; (例: MAR=4 ビット、つまり 4 バイナリ ビットなので、合計 =16 のストレージ ユニットがあります)
② 記憶装置から取り出したデータは MDR に一時的に保存する必要があるため、 MDR レジスタの桁数は、MDR レジスタの桁数と一致している必要があります。ストレージ ユニット、つまり MDR の桁数 = ストレージ ワード長; (例: MDR=16 ビット、つまり 16 バイナリ ビットなので、各ストレージ ユニットは 16 ビットを保持できます)ビット、つまり、このメイン メモリでは、ストレージ ワード word= 16 ビット)
③混乱点:1 バイト (Byte)=8 ビット; 1B=1 バイト、1b=1 ビット;
(3) ストレージ ユニットに格納されているバイナリ コードはストレージ ワード (ワード) と呼ばれます。ストレージ ユニット内のバイナリ コードの組み合わせです。
(4) 各ストレージ ワードに含まれるバイナリ ビットの数は、ストレージ ワード長 (ストレージ ユニット内のバイナリ コード桁数) と呼ばれます。
①通常、各記憶装置は 8 ビットの整数倍 (8、16、32、64) を記憶できます。
(5)各記憶単位はアドレス情報(MARで指定する情報)に対応しており、アドレスは0から始まる。
(6) 記憶素子:バイナリデータを記憶する電子部品(コンデンサ)で、各記憶素子は1ビットを記憶できます。
①ストレージユニットは複数のストレージユニットと対応する回線で構成されます。
2. 電卓
1.イラスト
2.機能
算術演算 (加算、減算、乗算、除算など) および論理演算 (AND または NOT など) を実装するために使用されます。
3.構成
(1) ACC (アキュムレータ): アキュムレータ。オペランドまたは演算結果を保存するために使用されます。
(2) MQ (Multiple-Quotient Register): 乗算商レジスタ。乗算および除算演算中にオペランドまたは演算結果を格納するために使用されます。
(3) X: 汎用オペランド レジスタ。オペランドの格納に使用されます。
(4) ALU(Arithmetic and Logic Unit):算術演算や論理演算を内部の複雑な回路で実現する算術論理演算装置(製造コストが最も高い)
4. ストレージ機能
3. コントローラー
1.イラスト
2.構成
(1) CU(Control Unit):指令を解析し、制御信号を与える制御装置(製造コストが高い)
(2) IR (命令レジスタ): 現在実行されている命令を格納する命令レジスタ。
(3)PC(プログラムカウンタ):次の命令のアドレスを記憶し、自動的に1を加算する機能を持つプログラムカウンタ。
3. 具体的な操作手順
4. コンピュータの作業プロセス
1.例
次のコードがコンピューター上でどのように実行されるかを見てみましょう。
2. 手順
(1) 主記憶アドレス0で命令を実行する
(2) 主記憶アドレス1で命令を実行
(3) 主記憶アドレス2の命令を実行します。
(4) 主記憶アドレス3の命令を実行します。
(5) 主記憶アドレス4の命令を実行します。
3. まとめ