1.《计算机组成原理》之初识计算机系统

• 一、基本内容：
  • 基本部件的结构和组织方式。
  • 基本运算的操作原理。
  • 基本部件和单元的设计思想。
• 二、特色：
  • 计算机组成的一般原理，不以具体机型为依托。
  • 采用自顶向下的方式、层层细化。
• 三、补充：

一、基本内容：

1.这门课讲什么？

图片来自网络

计算机组成原理是计算机专业的核心课程、基础课程。每个学习计算机的人，都必须学习这门课程。

这是计算机专业课程体系中唯一一门讲授计算机硬件逻辑实现的一门课，是计算机课程体系中硬件课程体系的上层。

在计算机的发展过程中，曾经出现过多种计算机。比如：机械式的计算机、模拟电子计算机、数字电子计算机。

那么现在的计算机，几乎都是数字电子计算机。

2.什么是组成？

组成是指计算机硬件系统的逻辑实现。这里面说的是逻辑实现，不是物理实现。

（如果看到计算机组织的教材，它和计算机组成的内容是一样的。）

什么是计算机硬件系统的逻辑实现？

就是用数字电路的知识、数字逻辑的知识、门电路、触发器等。

数字电子的元器件，来实现计算机的硬件系统。

3.原理

数字电子计算机硬件系统逻辑实现的一般原理，不依托任何具体机型。

是指计算机发展过程中，多种数字电子计算机实现的公共的原理。用数字逻辑的知识、数字电子的知识，对计算机的基本部件进行逻辑实现。

计算机的基本功能就是实现加减乘除等运算的这些功能。

这些运算在计算机当中是如何实现的？如何用数字电路的知识来实现这些运算的硬件电路。

二、特色：

计算机组成的一般原理，不以具体机型为依托。

方便对计算机进行逻辑设计，创新性的系统性的完成对系统的设计。

学完这门课，可能感觉比较空，因为没有学会计算机的逻辑设计。

给出计算机的硬件的概貌，逐渐实现计算机的最底层的逻辑的实现。

“risk：精简指令集计算机。”

“技术上的主要领导者Patterson是risk早期的倡导者之一，是他创造的risk这个词。”

“now：工作站网络。”

图片来自网络，现代计算机专业的课程体系就是根据这个图设计的。上面的文字是小编编辑的。

计算机体系结构课程要学的：

“Instruction Set Architecture:指令集体系结构，也就是计算机软硬件系统的一个交界面。”

计算机组成原理要学的:

处理器Memory I/O、Database & Control。

图片来自网络

计算机系统结构：

1）分析+评测。--- 知其所以然。

2）并行计算机系统结构入门。

计算机组成原理：

讲如何实现细节。--- 知其然。

"catch"：紧跟在try程序后面，应包含一个catch子句来指定你想要捕捉的“异常”的类型。（小编是暂时这样理解的）

"catch"是计算机系统中非常重要的一个部件。大大提升了计算机系统的速度，特别对内存当中数据和指令的存取速度。

"catch"有多种组方式，比如组相连、直接相连和全相连。

组相连 ：两路组相连、四路组相连、八路组相连。

如果选择了组相连这种方式对"catch"进行组织，两路组相连、四路组相连、八路组相连，到底哪种相连方式适合我们这个计算机系统的设计？

那就要采用分析加评测的方式。

如果要确定一条指令，是否要把它引入到计算机的指令集当中，也要采用分析加评测的方式来确定。

如果把这条指令引入到计算机当中，会带来什么好处和劣处？

从而确定是否把这条指令引入到系统当中。

一旦把这条指令引入到计算机系统当中了，那么计算机组成这门课（计算机组成的设计人员）就要确认用什么样的方式来实现这条指令。

三、补充：

图片来自刘宏伟老师所画，这个是计算机系统的核心。图片有点失真，原图是下面的圆圈是圆圈，是没有缺损的圆圈。

CPU是计算机系统的核心，是计算机系统当中非常重要的部件。

CPU当中的核心部件包括ALU、CU、CPU内部的互连。CPU内部的互连以及各种类型的寄存器。

CU是整个计算机的控制核心，是计算机系统中最重要的部分。

推荐读物：

《计算机组成原理》 ---唐朔飞 《数字设计和计算机体系结构》----Patterson

备注：双引号标出的单词或中文，可能有误，请谨慎阅读，谢谢。

ps：本篇笔记由本人整理，视频来自哔哩哔哩网站中的哈工大的刘宏伟老师的《计算机组成原理》这门课，感谢他。