第1章 计算机系统概论.ppt

(5) ax2 + bx + c 程序的运行过程 将程序通过输入设备送至计算机 程序首地址 打印结果 分析指令 取指令 … 停机 启动程序运行 ,(PC )+ 1 PC 执行指令 1.2 MAR M MDR IR PC CU OP(IR) Ad(IR) MAR M MDR ACC PC 1.3 计算机硬件的主要技术指标 1.机器字长 2.运算速度 CPU 一次能处理数据的位数 与 CPU 中的 寄存器位数 有关 = n i =1 fi ti TM ∑ 吉普森法 主频 每秒执行百万条指令 MIPS 执行一条指令所需时钟周期数 CPI 每秒浮点运算次数 FLOPS 221 = 256 KB 213 = 1 KB 如 3.存储容量 主存容量 辅存容量 存储单元个数 × 存储字长 字节数 字节数 80 GB 如 MAR MDR 容量 10 8 16 32 存放二进制信息的总位数 1.3 1K = 210 1B = 23b 1GB = 230b 1 K × 8位 64 K × 32位 第１篇 概论 1.4 本书结构 计算机 1.4 本书结构 第２篇 计算机系统的硬件结构 计算机 I/O 系统总线 存储器 CPU 1.4 本书结构 CPU 内部互连 ALU CU 寄存器 中央处理器 第３篇 CPU 计算机 I/O 系统总线 存储器 CPU 1.4 本书结构 CPU 内部互连 ALU CU 寄存器 中央处理器 寄存器 和解码器 控制单元 排队 逻辑 控制 存储器 第４篇 CU 计算机 I/O 系统总线 存储器 CPU * 计算机组成原理 石曙东 Email：ssd@ 考试形式和试卷结构： 试卷内容结构： 数据结构 45分；计算机组成原理 45分 操作系统 35分；计算机网络 25分 2012年开始各院校自主选择统考或者是自主命题 计算机科学与技术专业2009年开始硕士研究生入学考试全国统考 第１章 计算机系统概论 第３章 系统总线 第４章 存储器 第５章 输入输出系统 第６章 计算机的运算方法 第７章 指令系统 第８章 CPU 的结构和功能 第９章 控制单元的功能 第10章 控制单元的设计 第２章 计算机的发展及应用 第１章 计算机系统概论 1.1 计算机系统简介 1.4 本书结构 1.3 计算机硬件的主要技术指标 1.2 计算机的基本组成 1.1 计算机系统简介 由具有各类特殊功能 的信息（程序）组成 1. 计算机系统 计算机系统 计算机的实体， 如主机、外设等 一、 计算机的软硬件概念 硬件 软件 计算机性能的好坏取决于软硬件功能的总和 按任务需要编制成的各种程序 用来管理整个计算机系统 系统软件 应用软件 语言处理程序 操作系统 服务性程序 数据库管理系统 网络软件 软 件 1.1 结果 计算机 高级语 言程序 目标 程序 翻译 运行 1.1 2. 计算机的解题过程 翻译程序有编译程序和解释程序两种。 编译程序是将编写的源程序中全部语句翻译成机器语言程序后，再执行机器语言程序。假如一个题目需要重复计算几遍，那么一旦翻译以后，只要源程序不变，不需要再次进行翻译。但源程序若有任何修改，都要重新经过编译。 解释程序则是在将源程序的一条语句翻译成机器语言以后立即执行它，然后再翻译执行下一条语句。它的特点是翻译一次只能执行一次，当第二次重复执行该语句时，要重新翻译，因而效率较低。ALGOL，FORTRAN，PASCAL等语言是用编译程序进行翻译的，BASIC语言有解释和编译两种。 1.1 二、计算机系统的层次结构 高级语言 虚拟机器 M3 汇编语言 虚拟机器 M2 操作系统 虚拟机器 机器语言 实际机器 M1 微指令系统 微程序机器 M0 1.1 用编译程序翻译 成汇编语言程序 用汇编程序翻译 成机器语言程序 用机器语言解释操作系统 用微指令解释机器指令 由硬件直接执行微指令 软 件 硬 件 1.1 虚拟机器 M4 虚拟机器 M3 虚拟机器 M2 实际机器 M1 微程序机器 M0 软硬件交界面的划分并不是一成不变的,随着大规模和超大规模集成电路技术的发展,一部分软件功能将由硬件来实现. 本书主要讨论传统机器M1和微程序机器M0的组成原理和设计思想,其他各级虚拟机的内容由相应的软件课程介绍 1.1 程序员所见到的计算机系统的属性 概念性的结构与功能特性 计算机 体系结构 计算机 组成 实现计算机体系结构所体现的属性 有无乘法指令 如何实现乘法指令 （指令系统、数据类型、寻址技术、I/O机理） （具体指令的实现） 1.1 三、计