计算机组织与结构论文

计算机组织与结构（一）

班级：思源０９０１学号：********姓名：张黎任课教师：艾丽华

摘要：主要介绍计算机硬件，C语言程序调试过程，计算机性能指标参数和测试。主板上各种接口，插槽，插座，插针，芯片（组）的位置，功能和安装；ＶｉｓｕａｌＣ＋＋高级语言转换成计算机可读的机器语言的过程，生成文件的扩展名和存储位置；计算机性能指标的衡量以及各种测试软件的使用。

关键词：１．ＣＰＵ；２．内存；３．目标文件；４．执行文件；５．时钟频率；６．ＳＰＤ；７．高速缓冲存储器

１．计算机硬件

从外观上来看，微机由主机箱和外部设备组成。主机箱内主要包括CPU、内存、主板、硬盘驱动器、光盘驱动器、各种扩展卡、连接线、电源等；外部设备包括鼠标、键盘、显示器、音箱等，这些设备通过接口和连接线与主机相连。

（Central Processing Unit，CPU），由运算器和控制器组成，是任何中必备的核心部件。寄存器也是CPU的一个重要组成部分，是CPU内部的临时。寄存器既可以存放数据和地址，又可以存放控制信息或CPU工作的。实验中CPU是放在一个方形的CPU座内，CPU 有许多针脚，与插座的小孔对应，并且在CPU上还加装散热片和风扇。

计算机系统的一个重要特征是具有极强的“记忆”能力，能够把大量计算机程序和数据存储起来。存储器是计算机系统内最主要的记忆装置，既能接收计算机内的信息（数据和程序），又能保存信息，还可以根据命令读取已保存的信息。存储器按功能可分为主存储器（简称主存）和（简称辅存）。主存是相对存取速度快而小的一类存储器，即内存，内存直接与CPU相连接，是计算机中主要的工作存储器，当前运行的程序与数据存放在内存中。内存储器按其工作方式的不同，可以分为随机存取存储器（简称或RAM）和只读存储器（简称ROM）。辅存则是相对存取速度慢而容量很大的一类存储器，即外存，PC常用的外存是软磁盘（简称）和硬磁盘（简称硬盘），目前，的使用也越来越普及。

主板，又叫主机板(main board)、(system board)或母板(motherboard)；它安装在内，是微机最基本的也是最重要的部件之一。主板一般为矩形板，上面安装了组成的主要电路系统，一般有、I/O控制芯片、内存插槽、IDE/SATA接口、AGP插槽、PCI插槽、南北桥芯片、供电插座、机箱面板插针等元件。

插槽：内存插槽一般位于CPU下方。目前大多是DDR SDRAM插槽，这种插槽的线数为184线。

AGP插槽：颜色多为深棕色，位于北桥芯片和PCI插槽之间。AGP插槽有1×、2×、4×和8×之分。AGP4×的插槽中间没有间隔，AGP2×则有。在PCI Express出现之前，较为流行，其传输速度最高可达到2133MB/s(AGP8×）。

插槽：随着3D性能要求的不断提高，AGP已越来越不能满足带宽的要求，目前主流主板上显卡接口多转向PCI Express。PCI Express插槽有1×、2×、4×、8×和16×之分。

插槽：PCI插槽多为乳白色，是主板的必备插槽，可以插上声卡、网卡等设备。

：硬盘接口可分为IDE接口和。在型号老些的主板上，多集成2个IDE口，通常IDE接口都位于PCI插槽下方，从空间上则垂直于内存插槽(也有横着的)。而新型主板上，IDE 接口大多缩减，甚至没有，代之以SATA接口。

USB接口：USB接口是现在最为流行的接口，最大可以支持127个外设，并且可以独立供电，其应用非常广泛。USB接口可以从主板上获得500mA的电流，支持热拔插，真正做到了即插即用。一个USB接口可同时支持高速和低速USB外设的访问，由一条四芯电缆连接，其中两条是正负电源，另外两条是数据传输线。高速外设的传输速率为12Mbps，低速外设的传输速率为。此外，标准最高传输速率可达480Mbps。已经开始出现在最新主板中，将不久会被推广。

PS/2接口：PS/2接口的功能比较单一，仅能用于连接键盘和鼠标。一般情况下，鼠标的接口为绿色、键盘的接口为紫色。PS/2接口的传输速率比COM 接口稍快一些，但这么多年使用之后，虽然现在绝大多数主板依然配备该接口，但支持该接口的鼠标和键盘越来越少，

大部分外设厂商也不再推出基于该接口的外设产品，更多的是推出的外设产品，不过值得一提的时候，由于该接口使用非常广泛，因此很多使用者即使在使用USB也更愿意通过PS/2-USB转接器插到PS/2上使用，外加键盘鼠标每一代产品的寿命都非常长，因此接口现在依然使用效率极高，但在不久的将来，被USB接口所完全取代的可能性极高。

２．C语言程序调试

程序示例：

#include <>

main()

{

printf("hello world\n");

}

运行结果：

在Microsoft Visual C++ 环境下,键入所示C语言程序，Compile生成（源）文件，Build 生成（目标）文件，Linking…生成（执行）文件，Execute该程序。如下图在Debug 文件中生成，等文件

该例说明如Visual C++等高级语言程序，首先通过编译器生成汇编语言程序，然后通过译码生成目标文件，再通过连接数据库生成可执行的文件，即机器语言。这样计算机才能执行该程序。

３．计算机性能测试

使用cpuz和latency软件进行计算机性能指标测试，如下：

RISC技术（指令集：MMX、SSE、SSE2、SSE3、EM64T）；

高速缓冲存储器技术（Ｌ１：１６KB、Ｌ２：２０４８KB）；

主频（时钟频率）：CPU在单位时间内输出的脉冲数，它在很大程度上决定了计算机的运行速度，单位MHz；

倍频：CPU外频与主频相差的倍数；

外频：CPU的基准频率,是CPU与主板之间同步运行的速度 ,也是内存与主板之间同步运行的速度；

三者的关系是：主频=外频*倍频；

内存容量（ＤＤＲ２－ＳＤＲＡＭ＿５１２ＭＢ）：内存贮器中能存贮的信息总字节数；

ＳＰＤ：模组存在的串行检测，SPD是一组关于内存模组的配置信息，它们存放在一个容量为256字节的EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory，电擦除）中，SPD内的时序信息由模组生产商根据所使用的内存芯片的特点编写并写入至EEPROM，主要用途就是协助北桥芯片精确调整内存的物理/时序参数，以达到最佳的使用效果，从某种意义上来说，SPD芯片是识别内存品牌的一个重要标志。如果SPD内的参数值设置得不合理，不但不能起到优化内存的作用，反而还会引起系统工作不稳定，甚至死机。因此，很多普通内存或兼容内存厂商为了避免兼容性问题，一般都将SPD中的内存工作参数设置得较为保守，从而限制了内存性能的充分发挥；同时，如果两条内存的SPD信息不一致，也可能导致兼容性问题，调整合适的SPD值才能确保最佳性能。通过刷新内存的SPD信息，可在兼容性及性能上得到一定的提升，刷新内存SPD参数必须保证源SPD参数的与目标内存条所使用的内存颗粒较为接近，否则可能导致刷新后的内存条工作不稳定甚至无法工作；

参考文献：

【１】计算机硬件．日期：２０１１－０６－２４

【２】ＳＰＤ．日期：２０１１－０８－１５