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术语表

TL;DR

  • 本章不再增加新零件
  • 遇到忘记的名词,可以按建造顺序回来查找

正文

  机器已经跑起来了。最后把一路用过的名字收进工具箱,方便以后回来翻找。

数据与编码

术语一句话解释
bit(比特)一个二进制位,只能是 0 或 1
Byte(字节)8 个比特,常写作大写 B
二进制只使用 0 和 1、逢 2 进 1 的计数法
编码约定一串比特应当怎样解释
原码用一位表示正负,其余位表示绝对值
反码负数的原码保留符号位,其余位取反
补码负数取反加一,使加减法可以共用加法器
浮点数用符号、阶码和尾数近似表示很大或很小的数
ASCII / Unicode给字符编号的两套约定,Unicode 覆盖的文字更多
UTF-8Unicode 的一种变长存储方式

逻辑与运算

术语一句话解释
逻辑门根据 0、1 输入产生 0、1 输出的基本电路
与、或、非全 1 才为 1、有 1 就为 1、把输入取反
异或两个输入不同时输出 1
真值表列出所有输入组合及对应输出
多路选择器根据选择信号,从多路输入中放行一路
译码器把二进制编号展开成“选中某一路”的信号
半加器把两个一位数相加,输出和与进位
全加器在半加器基础上再接收低位进位
ALU根据控制码完成算术或逻辑运算的部件
数据通路数据在寄存器、ALU、存储器之间经过的路线
Z / N / C / V零、负数、无符号进位、有符号溢出标志

记忆与节拍

术语一句话解释
反馈把电路输出送回输入,让过去影响现在
锁存器在使能期间可写入并维持一个比特的电路
触发器在指定时钟边沿采样并保存一个比特的电路
时钟让各部件按统一节拍交接数据的周期信号
时序图把多根信号随时间的变化画在同一横轴上
寄存器多只触发器并排组成的高速多位存储
累加器保存当前运算结果、供下一轮继续使用的寄存器
状态机根据当前状态和输入决定动作与下一状态的电路
地址给某个存储位置分配的编号
RAM可按地址反复读写、通常断电丢失内容的存储器
ROM用来保存不希望在日常运行中随意改变的内容

程序与处理器

术语一句话解释
指令机器能够执行的一条编码命令
操作码指令中说明“做什么”的部分
操作数指令中说明“对谁做”的部分
指令集一台机器支持的指令及其编码规则
程序按一定顺序排列的一串指令
PC保存下一条指令地址的程序计数器
IR保存当前指令的指令寄存器
控制器按节拍发出控制信号的状态机
CPU由运算器、寄存器组和控制器等组成的中央处理器
流水线让多条指令同时处在不同执行阶段的技术

存储与外界

术语一句话解释
存储层次从少而快到多而慢排列的多级存储
缓存保存近期可能再用数据的快速小容量存储
命中 / 缺失所需数据在缓存中找到 / 没有找到
缓存一致性协调多个缓存中同一地址副本的规则
总线多个部件共享的一组通信线路
I/O计算机与外部世界之间的输入和输出
I/O 接口在总线与具体设备之间缓冲和转换的部件
DMA让设备与主存直接批量传输数据的机制
中断让 CPU 暂停当前程序、先处理某个事件的机制
中断向量表从中断编号找到处理程序入口的表

小结

知识点

  • 从数据、逻辑门、记忆到整机的核心术语
  • 名词之间的顺序也是整台计算机的建造顺序

协议

  本作品采用知识共享署名-非商业性使用-相同方式共享 4.0 国际许可协议进行许可。

封面图

设计师 | 南国微雪