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2023REPORTING广工计算机组成原理课件

?计算机的存储系统?CPU的硬件组织?指令系统?计算机的输入输出系统?计算机的中断系统?计算机的操作系统基础?计算机的硬件安全和保护技术

2023REPORTINGPART01计算机系统概述

计算机系统的基本组成计算机系统由硬件和软件组成，其中硬件包括运算器、存储器、控制器、输入输出设备等，软件则包括操作系统、应用软件和数据库等。计算机系统的硬件和软件协同工作，使得计算机能够实现各种复杂的功能。计算机系统的硬件和软件相互依存，硬件是计算机系统的物质基础，而软件则是计算机系统的灵魂。

计算机硬件的基本结构计算机硬件的基本结构包括运算器、存储器、控制器和输入输出设备。存储器分为内存和外存，内存包括RAM和ROM，外存包括硬盘、U盘和光盘等。01运算器是计算机的核心部件，用于执行各种算术和逻辑运算。0203输入输出设备用于输入和输控制器是计算机的指挥中心，用于控制计算机的各个部件协调工作。0405出数据，例如键盘、鼠标和显示器等。

计算机系统的层次结构硬件层是计算机系统的最底层，包括各种硬件设备，如CPU、内存和硬盘等。应用程序层包括各种应用程序，如办公软件、图像处理软件和游戏等。计算机系统的层次结构包括硬件操作系统层是连接硬件层和应用网络层是计算机系统的最高层，它负责处理网络通信协议和管理网络资源。层、操作系统层、应用程序层和网络层。程序层的中间层，它提供了许多系统调用，使得应用程序能够使用硬件资源。

2023REPORTINGPART02计算机的存储系统

存储器的基本概念存储器定义存储器是计算机系统中的重要组成部分，用于存储程序和数据。存储器分类根据存储介质的不同，存储器可以分为半导体存储器、磁表面存储器和光存储器等。存储器性能指标存储器的性能指标包括存储容量、存取速度、可靠性等。

半导体存储器半导体存储器的定义和分类半导体存储器是以半导体器件为基础的存储器，分为随机访问存储器和只读存储器两大类。随机访问存储器随机访问存储器是一种可以随机读写数据的存储器，包括动态随机访问存储器和静态随机访问存储器。只读存储器只读存储器是一种只能读取数据的存储器，包括掩膜只读存储器和电可擦除只读存储器等。

磁表面存储器磁表面存储器的定义和原理磁表面存储器是一种利用磁性材料进行数据存储的存储器，包括硬磁盘和软磁盘等。磁表面存储器的优缺点磁表面存储器的优点包括存储密度高、可反复读写等，但缺点是存取速度较慢。

光存储器光存储器的定义和分类光存储器是一种利用光学原理进行数据存储的存储器，包括光盘、光磁盘等。光存储器的优缺点光存储器的优点包括存储密度高、可反复读写等，但缺点是存取速度较慢。

2023REPORTINGPART03CPU的硬件组织

CPU的基本结构运算器控制器主要负责算术运算和逻辑运算。主要负责协调整个计算机系统的工作。寄存器时序产生器和控制单元用于存储数据和指令。用于产生时序信号和控制指令的执行。

指令的执行过程解码访存对指令进行解码，确定指令的操作码和操作数。访问内存以获取或存储数据。取指执行回写从内存中读取指令根据操作码和操作数执行相应的操作。将结果写回内存或并放入指令寄存器中。寄存器中。

时序产生器和控制单元时序产生器用于产生时序信号，控制指令的执行顺序。控制单元根据指令的操作码和操作数，控制指令的执行过程。

2023REPORTINGPART04指令系统

指令格式和指令类型指令格式指令系统中的指令格式指的是一条指令的组成部分及其排列顺序。通常包括操作码和操作数两个部分。指令类型根据指令的功能和用途，可以将指令分为多种类型，如单操作数指令、双操作数指令、无操作数指令等。

指令的寻址方式立即寻址直接寻址指令中直接包含操作数，无需寻找，操作数指令中包含操作数的地址，需要使用该地址来寻找操作数。即为地址。间接寻址寄存器寻址指令中包含操作数的地址指针，需要先读取指针，再根据指针找到操作数。指令中指定某个寄存器，操作数存储在该寄存器中。

指令集结构0102基础指令控制指令计算机最基础的指令，如加法、减用于控制程序执行的顺序和流程，如跳转、分支等。法、乘法等。输入输出指令系统调用指令用于与外部设备进行交互，如读写文件、输入输出数据等。用于调用操作系统提供的服务，如创建进程、进程调度等。0304

2023REPORTINGPART05计算机的输入输出系统

I/O系统概述010203I/O系统的定义I/O系统的功能I/O系统的组成输入/输出系统是计算机系统中负责与外部世界进行交互的子系统。从外部设备接收数据，然后传送到计算机系统的内存中；将数据从内存中传送到外部设备。输入设备、输出设备、I/O控制器和数据传输介质。

I/O设备的接口并行接口以字节为单位进行数据传输，常见的并行