计算机组成原理-计算机系统概论(第一章)

计算机系统简介

一、计算机软、硬件的概念

1.计算机系统

  • 硬件:计算机的实体如主机、外设等
  • 软件:由具有各类特殊功能的信息(程序)组成

2.软件

  • 系统软件:用来管理整个计算机系统
    • 语言处理程序
    • 操作系统
    • 服务性程序
    • 数据库管理系统
    • 网络软件
  • 应用软件:按任务需要编制成的各种程序

二、计算机系统的层次结构

  • 高级语言——虚拟机器 M3
  • 汇编语言——虚拟机器 M2
  • 操作系统——虚拟机器
  • 机器语言——虚拟机器 M1
  • 微指令系统——虚拟机器 M0
  • 详细见下面的图例:

三、计算机体系结构和计算机组成

1.计算机体系结构  有无乘法指令

  程序员所见到的计算机系统的属性概念性的结构与功能特性
  • 指令系统
  • 数据类型
  • 寻址技术
  • I/O机理

2.计算机组成  如何实现乘法指令

  实现计算机体系结构所体现的属性
  • 具体指令的实现

计算机的基本组成

一、冯·诺依曼计算机的特点

  • 计算机由五大部件组成
  • 指令和数据以同等地位存于存储器可按地址寻访
  • 指令和数据用二进制表示
  • 指令由操作码和地址码组成
  • 存储程序
  • 以运算器为中心
  • 冯·诺依曼计算机硬件框图

二、计算机硬件框图

1. 以存储器为中心的计算机硬件框图

2.现代计算机硬件框图

  • 层次化(Hierachy) :将被设计的系统划分为多个模块或子模块
  • 模块化(Modularity) :有明确定义( well-defined)的功能和接口
  • 规则性(regularity) :模块更容易被重用

3.计算机的工作步骤

  • 建立数学模型  u = Umsinwt
  • 确定计算方法
  • 编制解题程序

    程序——运算的全部步骤
    指令——每一个步骤


  • 编程举例
  • 指令举例

4.举例

  1. 加法操作过程
  2. 减法操作过程
  3. 乘法操作过程
  4. 除法操作过程
  5. 总结

计算机硬件的主要技术指标

1.机器字长

  CPU 一次能处理数据的位数与 CPU 中的 寄存器位数有关

2.运算速度

3.存储容量

  存放二进制信息的总数量缓存、内存、硬盘

本书结构(计算机组成原理——唐朔飞)

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