02 知识图谱

计算机组成原理的知识图谱

计算机的基本组成

计算机硬件组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备

计算机的两个核心指标：性能和功耗

计算机的指令和计算

程序是怎么在计算机里面跑起来的

控制器：程序通过编译器和汇编器，变成一条条机器指令（编译原理），操作系统链接、装载、执行这些程序（操作系统）。一条条指令执行的控制过程，由控制器来控制。

运算器：实现运算功能的 ALU（Arithmetic Logic Unit/ALU），算术逻辑单元。

处理器设计

CPU 时钟（CPU Clock）

CPU 时钟可以用来构造寄存器和内存的锁存器和触发器。

数据通路，连接整个运算器和控制器，组成 CPU。

CPU 控制器要和输入输出设备通信，异常和中断发生的机制。

存储器和 I/O 设备

存储器的层次结构

CPU 高速缓存、内存、SSD 硬盘和机械硬盘

学习资料

硬件层面的基础实现 北京大学免费公开课《Computer Organization》

深入掌握计算机组成 深入理解计算机系统