第2章计算机系统结构与硬件基础.ppt

USB USB Windows User1 User2 User3 User3 基本内存 扩展内存 扩充内存 原始内存管理 统一内存 Windows内存管理 图形化用户界面 Windows操作系统 1. 采用图形化用户界面，彻底脱离DOS，是真正的操作系统 2. 优化内存管理，提高系统处理能力和可靠性 3. 采用多用户、多任务管理模式，提高系统的运行效率 4. 具有内置网络能力，支持线缆、网卡、电话拨号连接等方式 5. 采用即插即用设备管理模式，自动识别符合即插即用模式的设备 6. 符合MPC多媒体标准，支持多媒体程序及硬件配置 ● Audio ● Image ● Animation ● MIDI Windows的特点 2.3.1 冯 ·诺依曼经典结构 2.3 计算机系统的工作原理 输入设备 键盘 光电输入机 DATA INPUT DATA INPUT 5单位纸带 1 运算器 2 控制器 3 存储器 磁芯存储器 i2 i1 4 输出设备 阵列式打印机 5 现代计算机结构 输入设备 键盘 扫描 鼠标、手写 1 运算器 / 控制器 (CPU) 2 内存储器 半导体存储器 3 外存储器 软盘 光盘与驱动器 硬盘 4 输出设备 音频输出 文字打印 影像输出 5 存储器 输入设备 输出设备 运算器 控制器 键盘、光电输入机 阵列式打印机 磁芯存储器 ● 内存储器 外存储器 输入设备 输出设备 运算器 / 控制器 (CPU) 键盘、鼠标、语音 扫描、手写、矢量 各式打印机、设备 硬盘、软盘、光盘 半导体存储器 ● 冯 ·诺依曼经典结构 计算机结构比较 ● 现代计算机结构 存储程序原理 指令驱动，即把计算机的处理过程描述为程序，然后把程序和所需的数据一起输入计算机存储器中保存起来。运算器和控制器是中心，存储器为记忆单元，输入／输出设备为传输载体。运算器、存储器、输入／输出设备的操作及它们之间的联系由控制器集中控制。 2.3 计算机系统的工作原理 2.3.2 计算机指令和指令系统 2.3 计算机系统的工作原理 操作码θ 地址码 D 近代多数机器使用二地址指令： OP OPD OPS 操作码 目的操作码 源操作数 2.3.3 指令在计算机中的执行过程 计算机每执行一条指令，都包含着两个基本的步骤，即提取指令和执行指令。 ①取指令 ②分析指令 ③执行指令 ④修改程序计数器PC 2.3 计算机系统的工作原理 取指令1 执行指令1 取指令2 …… ①加电 ②启动引导程序 ③开机自检 POST ④加载操作系统 ⑤检查配置文件并对操作系统进行定制 ⑥准备读取命令和数据 2.4 计算机的引导过程 * 高清晰度多媒体接口（HDMI）是一种数字化视频/音频接口技术，是适合影像传输的专用型数字化接口，其可同时传送音频和影像信号，最高数据传输速度为18Gbps。 2.2.2 中央处理器 中央处理器，又称（CPU，Central Processing Unit）是一块超大规模的集成电路，是一台计算机的运算核心和控制核心。 中央处理器主要包括运算器、控制器和寄存器组。 运算器：称为算术逻辑运算单元，简称（ALU），是数据加工处理部件，主要完成各种算术运算和逻辑运算。 控制器：负责完成协调和指挥整个计算机的操作。主要功能包括从内存读取指令、分析测试指令，发出各种控制信号和控制命令。 寄存器：一般用来保存程序的中间结果，为随后的指令快速提供操作数，从而避免把中间结果存入内存，再读取内存的操作。。 2.2.2 中央处理器 INTEL 4004 1971年1月，Intel公司的霍夫研制成功世界上第一枚4位微处理器芯片Intel 4004，标志着第一代微处理器问世，微处理器和微机时代从此开始。 英特尔在1971年11月15日向全球市场推出4004微处理器，当年Intel 4004处理器每颗售价为200美元。Intel 4004当时只有2300个晶体管，是个四位系统，时钟频率在108KHz，每秒执行6万条指令。功能比较弱,且计算速度较慢,只能用在Busicom计算器上。 2.2.2 中央处理器 INTEL 8008 Intel C8008为世界上第一款八位元处理器。8008共推出两种速度，0.5 Mhz以及0.8 Mhz，整体效能要比4004好上许多。8008可以支援到16KB的内存。C8008是比较珍贵的紫色陶瓷镀金接脚版本，D8008则是后期出的量产版。 2.2.2 中央处理