01＿计算机系统概述.pptVIP

计算机组成原理: 计算机专业基础课程，学生必修的核心硬件课程。 起到了承上启下的作用： 先修课程： 《数字电路》（补充知识：一周电路） 《高级语言设计》 后续课程： 《操作系统》 《接口与汇编语言》 《计算机系统结构》;《计算机组成原理》课程定位 ;计算机系统结构（奥组委：完成举办奥运会） 系统结构给出一台计算机系统所能实现的所有功能特性。 主要研究软件与硬件的功能分配，以及确定软硬件的分界面。 计算机组成是计算机系统结构的逻辑实现。（建筑设计师：奥运村图） 当一个计算机系统把软件和硬件功能划分完以后， 组成主要研究计算机各硬部件的组成和它们之间的关系。 计算机实现是计算机组成的物理实现。（建筑工程队：按设计图施工） 研究各硬部件的物理实现技术。 ;计算机系统结构 Computer Architecture 是从站在计算机系统外部的角度，来研究计算机的一门学科。 从程序员角度，观察到计算机的外特性 —— 概念性的属性和功能。 对不同虚拟机层次的程序员，看到计算机的外部特性不完全相同。 计算机组成 Computer Organization （是我们将要学习的） 是从站在计算机系统内部的角度，来研究计算机构成的。 是从逻辑设计人员的角度，研究计算机各组成部分的构成和互联。 研究主要内容：运算方法、CPU组成、存储器、 输入设备、输出设备、输入/输出接口等。 ;我们将掌握计算机硬件系统的基本组成原理和简单的设计技术。包括：数字化信息编码与数据表示，数据运算算法和运算器部件的知识；指令、指令系统和控制器部件的知识；存储器系统的组成、运行原理；输入输出系统的构成和运行原理。;1、计算机系统概论（第1、2章） 2、计算机的逻辑部件 （数字电路补充课程） 3、运算方法和运算部件（第6章） 4、存储器系统（第4章） 5、指令系统（第7章） 6、CPU（第8、9、10章） 7、系统总线（第3章） 8、输入输出系统（第5章）;课件下载、课程考核; 系 统 总 线 ;本章大纲：本章以概念为主，内容较少。 计算机的发展历程； 冯诺依曼计算机的原理及基本组成； 计算机的层次结构； 计算机的常用性能指标：吞吐量、响应时间；CPU时钟周期、 主频、CPI、CPU执行时间； MIPS、MFLOPS。 ;第一章 计算机系统概论;计算机由硬件和软件两大部分组成，统称为计算机系统。即：单有计算机硬件或计算机软件，都不能称为计算机系统。硬件为软件提供服务，其结构和性能对程序处理的速度影响是很大。;Application software;00A20084;汇编程序;计算机硬件系统包括： CPU（运算器、控制器、Cache） 存储系统（高速缓存、主存储器、外存设备） 输入/ 输出设备等主要组成部分。 它们总是通过总线和接口连接在一起， 构成一台完整的计算机。;计算机进行解题的过程完全和我们用算盘解题的情况类似： 运算器：相当于算盘，具有计算功能的部件。 存储器：相当于纸，具有记忆功能的部件。 输入设备或者输出设备：相当于笔，把原始解题数据送到计算机或者 把运算结果显示出来的设备。 控制器：相当于大脑，能够自动控制整个计算过程。 和打算盘不同的是，以上这些部分 是由电子线路和其他设备进行控制。 ;运算器: 是计算机中进行数据加工的部件。 其主要功能包括： 1、执行数值数据的 加 减 乘 除 等算术运算， 执行逻辑数据的 与 或 非 等逻辑运算， 所有的运算功能由一个被称为 ALU（算术逻辑单元）的电路完成。 功能强的ALU还能执行： 定点运算、 浮点运算， 向量运算。 2、暂时存放参加运算的数据和中间结果。 （由多个通用寄存器来完成）;控制器：是计算机的管理机构和指挥中心。（人的大脑） 控制计算机中其他各部件， 对运算器、存储器、输入/输出设备等部件发出有关操作命令。 功能： 1、正确执行每条指令（单个指令） 先取