计算机组成原理第一章chp1-2研究报告.ppt

计算机科学与技术学院 体系结构中心 复习1、运算基础 3、二进制 计算机内部,采用二进制,因为: .容易实现 .算术四则运算规则简单 .可进行二值逻辑运算 4、各进制之间的转换举例 （1）、任意进制数→十进制数 例：11001B=1×24＋1×23＋0×22＋0×21＋1×100=25 325.7Q=3×82＋2×81＋5×80＋7×8-1 4F5.C2H=4×162＋15×161＋5×160＋12×16-1＋2×16-2 （2）、十进制数→任意进制数 例：将十进制数25.625转换为二进制数。 2 25 余数 整数 2 12 K0=1 0.625×2=1.25 k-1=1 2 6 K1=0 0.25×2=0.5 k-2=0 2 3 K2=0 0.5×2=1 k-3=1 2 1 K3=1 0 K4=1 故25.625对应的二进制数为11001.101B 复习1、运算基础 （3）、二进制、八进制、十六进制之间的转换 例：1100010.1101111B=142.674Q 1100010.1101111B=62.DEH 142.674Q=001100010.110111100B 4F5.C2H=010011110101 复习2、基本逻辑电路 逻辑函数：Y=F（A，B） （一）基本逻辑门电路（高电平表示逻辑“1”，低电平表示逻辑“0”） 复习2、基本逻辑电路 （二）三态门 （三）OC门 三态门应用 * 第一章 绪论　　 * * 第一章 绪论　　 * * 1.4计算机的软件 一、软件的组成与分类 计算机软件相对计算机硬件来说是看不见，是计算机系统中不可少的无形部件。主要有两大类： 系统软件：用来简化程序设计，简化使用方法，提高计算机的使用效率，发挥和扩大计算机的功能及用途。它包括以下四类： ①各种服务性程序，如诊断程序、排错程序、练习程序等 ②语言程序，如汇编程序、编译程序、解释程序等 ③操作系统 ④数据库管理系统 应用软件：用户利用计算机来解决某些问题而编制的程序。 1.4计算机的软件 二、软件的发展演变 编程语言的发展 手编程序：机器语言程序，手工编译二进制码 汇编程序：符号语言程序，汇编程序汇编 高级程序：算法语言/高级语言，机器编译程序/解释程序 系统软件的发展 操作系统 软件自动生成系统 分布式系统软件 中间件技术 虚拟计算等 1.5计算机系统结构概念 一、多级计算机系统 计算机不能简单地认为是一种电子设备，而是一个十分复杂的硬、软件结合而成的整体或智能设备，是一个复杂系统。 虚拟机：不同人看到计算机不同 通常由五个以上不同的级组成，每一级都能进行程序设计，如图所示。 1.5计算机系统结构概念 二、五级计算机层次系统 第一级是微程序设计级。这是一个实在的硬件级，它由机器硬件直接执行微指令。如果某一个应用程序直接用微指令来编写，那么可在这一级上运行应用程序。 第二级是一般机器级，也称为机器语言级，它由微程序解释机器指令系统。这一级也是硬件级。 第三级是操作系统级，它由操作系统程序实现。这些操作系统由机器指令和广义指令组成，广义指令是操作系统定义和解释的软件指令，所以这一级也称为混合级。 1.5计算机系统结构概念 第四级是汇编语言级，它给程序人员提供一种符号形式语言，以减少程序编写的复杂性。这一级由汇编程序支持和执行。如果应用程序采用汇编语言编写时，则机器必须要有这一级的功能；如果应用程序不采用汇编语言编写，则这一级可以不要。 第五级是高级语言级，它是面向用户的，为方便用户编写应用程序而设置的。这一级由各种高级语言编译程序支持和执行。 1.5计算机系统结构概念 三、软件与硬件逻辑等价性 随着大规模集成电路技术的发展和软件硬化的趋势，计算机系统的软、硬件界限已经变得模糊了 任何操作可以由软件来实现也可以有硬件来实现（设计计算机系统时，应考虑各个方面的因素： 价格 速度 可靠性 存储容量 变更周期 实体硬件机功能的扩大 固件的概念（功能上是软件，形态上是硬件） * 四、计算机体系结构 1、计算机系统结构：主要研究软硬件功能分配和对软硬件界面的确定 Amdahl于1964年在推出IBM360系列计算机时提出：程序员所看到的计算机系统的属性，即概念性结构和功能特性 程序员：汇编语言、机器语言、编译程序、操作系统 看到的：编写出能