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计算机硬件基础名词解释

硬件基础名词解释流水线技术:将功能部件分离、执行时间重叠的一种技术，它可以在增加尽可能少的硬件设备情况下有效地提高CPU性能。超流水线技术:把流水段进一步细分，使各段的功能部件在每个时钟周期内被使用多次，这样，在一个时钟周期内多条指令流入流水线，即在一个基本时钟周期内分时发射多条指令。超标量:超标量处理器是指在处理器中安排多个指令执行部件，多条指令可以被同时启动和独立执行。多核技术:在一个处理器封装中包含多个处理器核心。超长指令字:VLIW中编译器经过优化策略，将多条能并行执行的指令合并成一条具有多个操作码的超长指令。微程序：完成指定任务的微指令序列称为微程序。微程序存储器：存放计算机指令系统所对应的所有微程序的一个专门存储器。通道程序：通道控制器和I/O处理器可以独立地执行一系列的I/O操作，I/O操作序列被称为I/O通道程序。指令系统：一台计算机能执行的机器指令全体称为该机的指令系统。堆栈：堆栈是一种按特定顺序访问的存储区；其特点是后进先出(LIFO)或先进后出(FILO)。输入输出系统：通常把I/O设备及其接口线路、控制部件、通道或I/O处理器以及I/O软件统称为输入输出系统。接口：接口是CPU与“外部世界”的连接电路，负责“中转”各种信息。中断：由于内部/外部事件或由程序的预先安排引起CPU暂停现行程序，转而处理随机到来的事件，待处理完后再回到被暂停的程序继续执行，这个过程就是中断。中断系统：是计算机实现中断功能的软、硬件的总称。中断向量：把中断服务程序的首址PC和初始PSW称为中断向量。数据通路：数据在功能部件之间传送的路径称为数据通路。寻址方式：指定当前指令的操作数地址以及下条指令地址的方法称为寻址方式。有效地址：数据实际存在的存储器地址。波特率：单位时间内传送的二进制数据的位数，以位/秒(b/s)表示，也称为数据位率。它是衡量串行通信速率的重要指标。指令助记符：为了便于书写和阅读程序，每条指令通常用3个或4个英文缩写字母来表示。这种缩写码叫做指令助记符。RISC技术：精简指令集计算机，简化指令使计算机的结构更加简单合理，从而提高机器的性能、指令数目较少，一般都选用使用频度最高的一些简单指令、指令长度固定，指令格式种类少，寻址方式种类少。CISC技术：复杂指令集计算机，实现了软件功能向硬件功能转移、便于使机器指令的功能接近高级语言语句的功能、有利于简化汇编语言程序设计，提高高级语言执行效率。总线标准：指芯片之间、扩展卡之间以及系统之间，通过总线进行连接和传输信息时，应该遵守的一些协议与规范。区别时钟周期、机器(总线)周期和指令周期指令周期：执行一条指令所需要的时间称为指令周期，一般包括三个子周期。取指令周期间址周期：从存储器取出操作数执行周期机器周期(一般：取指周期 = 机器周期)所有指令执行过程中的一个基准时间确定机器周期需考虑的因素每条指令的执行步骤每一步骤所需要的时间基准时间的确定以完成最复杂指令功能的时间为准以访问一次存储器的时间为基准时钟周期：每两个相邻的时钟脉冲上升(下降)沿之间的时间间隔称为T状态，节拍或时钟周期(Clock Cycle)时钟周期是控制计算机操作的最小单位时间一个机器周期内可以完成若干微操作，每个微操作需要一定的时间，时钟周期(节拍)将一个机器周期分成了若干时间段指令周期包含机器周期，机器周期包含时钟周期微操作：一条指令的功能是通过执行一系列操作控制步完成的；这些控制步中的基本操作称为微操作。微命令：微操作的控制信号，如PCin，Zout等，而微操作是微命令的操作内容。微指令：可同时执行的一组微命令组成一条微指令，完成一个基本运算或传送功能。微程序：完成指定任务的微指令序列称为微程序；一条机器指令其功能可由一段微程序解释完成。中断传送方式、DMA传送方式、通道传送方式指令的格式指令的一般格式：操作码、地址码按指令包含的地址码个数分类：四地址指令、三地址指令、二地址指令、单地址指令、零地址指令定长操作码指令：1、位数和位置固定，2、共有m条指令，指令中操作码字段的位数为N位，则有如下关系式： N≥log2 m(m≤2N)扩展操作码(变长操作码)指令：1、位数、位置不固定2、让操作数地址个数多的指令(如三地址指令)的操作码字段短些，操作数地址个数少的指令(如一或零地址指令)的操作码字段长些操作数存储方式(操作数可以存储在指令、寄存器、堆栈和存储器中；)数据存储方式(大端、小端的布局)数据的边界对齐的特点：信息按整数边界存储称为数据边界对齐：数据长度为2n个字节，则该数据在存储器中最小存储地址的最低n位应为0。优点：提高访存速度缺点：浪费存储空间存储器堆栈的操作：自底向上生成堆栈、自顶向下生成堆栈常用的寻址方式指令寻址:顺序寻址、跳跃寻址操作数寻址：立即寻址