第一章节节计算机system概述.ppt

(第2版) 计算机组成原理 张钧良 林雪明 编著 电子工业出版社;第1章 计算机系统概述 第2章 信息编码及在计算机中的表示 第3章 计算机的基本器件 第4章 机器数的运算方法及运算器 第5章 指令系统 第6章 计算机的存储系统 第7章 中央处理器 第8章 总线结构 第9章 外围设备 第10章 输入/输出系统 第11章 计算机组成实验指南;第1章 计算机系统概述;第1章 计算机系统概述;1.1 计算机系统的硬件与软件;1.1.1 计算机硬件和软件的概念 ;;1.1.2 计算机的硬件 ; 输入设备（input equipment）的功能是从计算机外部把信息和处理这些信息的程序通过输入接口输入到计算机的存储器中。 键盘(keyboard)和鼠标器(Mouse)是最常用的输入设备。 其它输入设备还有：扫描仪(scanner)、数字化仪(digitizer)、光笔(light pen)、条形码扫描器(barcode scanner)、触摸屏、各种模－数(A/D)转换器、数码相机等。 ;⒉输出设备和外围设备 ;上一页;⒊存储器;⒋运算器;⒌控制器;1.1.3 计算机程序、指令和语言; ⑴机器语言 机器语言（machine language）是一种二进制语言，它是用二进制代码表示的机器指令来描述的。用机器语言编写程序就是用机器指令来描述所求解问题的过程和步骤，这样的程序称为机器语言程序，或称二进制语言程序。 ⑵汇编语言 汇编语言（assembler language）和机器语言基本上是一一对应的，但在表示方法上作了根本性的改进，用一种助记符来代替操作码，用符号来表示操作数地址(地址码)，这些助记符通常使用指令功能英文单词的缩写，以便于记忆。; ⑶高级语言 高级语言（high-level language）是面向问题的程序设计语言，高级语言种类很多，常用的有FORTRAN、ALGOL、COBOL、C、PASCAL、BASIC、LISP、LOGO、PROLOG和Java等。 高级语言的发明是计算机发展史上最惊人的成就之一，使得非计算机专业人员能够使用计算机，大大地促进了计算机的广泛应用和普及。 Visual Basic、Visual C、Delphi等是面向对象的程序设计语言，充分体现了面向对象技术，是程序设计语言的未来。 ;1.2 计算机系统的层次结构; 从计算机系统的层次结构的示意图中，我们可以看到 ⑴ 指令系统是计算机硬件和软件的接口； ⑵ 操作系统是用户和计算机硬件的接口，用户操作计算机直接面对的是操作系统，是和操作系统打交道，操作系统是用户的操作平台； ⑶ 只有硬件没有软件的机器(裸机)是不能工作的。 ;1.3 计算机的分类及其应用;1.3.1 计算机的分类;1.3.2 计算机的应用;1.4 计算机的特点和主要性能指标;1.4.1 计算机的特点;2.微型计算机的特点;1.4.2 计算机的性能指标;;; 衡量一台计算机系统的性能指标除上面列举的五项主要指标外，还应考虑机器的兼容性(包括数据和文件的兼容、程序兼容、系统兼容和设备兼容)，系统的可靠性(平均无故障工作时间MTBF，Mean Time Between Failures)，系统的可维护性(平均修复时间MTTR，Mean Time to Repair)，机器允许配置的外部设备的最大数目，计算机系统的汉字处理能力，数据库管理系统及网络功能等。性能/价格比是一项综合性评价计算机性能的指标。;1.5 电子计算机的发展;1.5.1 电子计算机的发展历史; 世界上第一台具有存储程序功能的计算机叫EDVAC(Electronic Discrete Variable Automatic Computer，译作“埃德瓦克”)，它是由曾担任ENIAC小组顾问的著名的美籍匈牙利数学家冯·诺依曼(Von·Neumann)博士领导设计的。冯·诺依曼提出的存储程序和程序控制的理论，及他首先确立的计算机硬件由输入部件、输出部件、运算器、存储器、控制器五个基本部件组成的基本结构和组成的思想，奠定了现代计算机的理论基础，计算机发展至今，整个四代计算机统称为冯·诺依曼结构计算机，世人也称冯·诺依曼为“计算机鼻祖”。 ; 世界上第一台投入运行的存储程序式的电子计算机是EDSAC(Electronic Delay Storage Automatic Calculator，译作“埃德沙克”)，该机于1949年5月制成并投入运行，比EDVAC早一年多。 从电子管、晶体管、中小规模集成电路到大规模、超大规模集成电路计算机的发展道路