计算机的体系结构.ppt

计算机的体系结构 知识点目标 请你用5分钟时间阅读以下内容： 通过阅读，你能了解并说出是谁设计了计算机的体系结构，并说出这种体系结构有什么特点？ 计算机硬件组成 主机： 处理器cpu 主板 内存 硬盘 显卡 电源 声卡 网卡 外设： 键盘、鼠标、扫描仪。。。 显示器、打印机、音箱 最高一层是应用软件。用户可以通过用户接口，如图形用户接口(GUI)或者用户服务器通信接口使用计算机系统。第二层是系统软件。其中心部分是操作系统，它提供数据抽象和资源抽象两大功能。前一项功能通过系统文件库，如汇编器、编译器和数据库管理系统(DBMS)为用户服务，而后一项功能通过系统调用(system call)操纵处理器、存储器(RAM)、输入/输出设备以及通信子系统。系统调用接口则是一个计算机系统软件和硬件之间的分界。硬件又具有两层。一层是硬件系统层，它包含五大功能部件：中央处理器(CPU)、主存储器(包括高速缓存)、控制器、输入/输出子系统(包括次级存储器)以及通信子系统；另一层是硬件设备层，包括输入/输出设备和通信设备。从系统的角度来看，硬件系统层在决定硬件系统的功能和性能上至关重要。 音箱 显示器 主机 光驱 软驱 鼠标 键盘 系统软件 应用软件 包括操作系统（如DOS、Windows）、程序编译系统及解释系统、数据库系统、各种工具软件、驱动程序等… 如文字处理软件WPS、Word 、电子表格软件Excel 、档案管理系统、收费结算系统等… 软件 计算机系统的组成 完整的计算机系统 硬件 运算器 控制器 中央处理器CPU 内存储器 随机读写存储器RAM （断电后数据全部消失） 只读存储器ROM （厂家写入数据，断电后数据不会消失） 输入设备（如键盘、鼠标、扫描仪等…） 输出设备（如显示器、打印机、音箱等…） 外存储器（如软盘、硬盘、光盘等…） 存储器 计算机发展史 计算机体系结构 美籍匈牙利科学家 John von Neumann 冯·诺伊曼 1949 EDSAC ?数据指令用二进制 ?硬件由五部分组成 ?存储程序 冯·诺伊曼计算机系统结构框图 * 计算机的体系结构 1946年，美国宾夕法尼亚大学莫尔学院的物理学博士Mauchley和电气工程师Eckert领导的小组研制成功世界上第一台数字式电子计算机ENIAC 。 著名的美籍匈牙利数学家Von Neumann参加了为改进ENIAC而举行的一系列专家会议，研究了新型计算机的体系结构。 1949年，英国剑桥大学的威尔克斯等人在EDSAC 机上实现了冯·诺依曼模式。 直至今天冯·诺依曼体系结构依然是绝大多数数字计算机的基础。 * 裸机 操作系统 各种语言处理程序 各种实用程序软件包 用户 图2 计算机系统层次图 计算机系统的层次关系 操作系统与其他系统软件 各种应用软件 用户 计算机硬件 (裸机) 软件系统 最高一层是应用软件。用户可以通过用户接口，如图形用户接口(GUI)或者用户服务器通信接口使用计算机系统。第二层是系统软件。其中心部分是操作系统，它提供数据抽象和资源抽象两大功能。前一项功能通过系统文件库，如汇编器、编译器和数据库管理系统(DBMS)为用户服务，而后一项功能通过系统调用(system call)操纵处理器、存储器(RAM)、输入/输出设备以及通信子系统。系统调用接口则是一个计算机系统软件和硬件之间的分界。硬件又具有两层。一层是硬件系统层，它包含五大功能部件：中央处理器(CPU)、主存储器(包括高速缓存)、控制器、输入/输出子系统(包括次级存储器)以及通信子系统；另一层是硬件设备层，包括输入/输出设备和通信设备。从系统的角度来看，硬件系统层在决定硬件系统的功能和性能上至关重要。