計算機組成原理--第1章計算機概論(已修改)
2024-10-31 03:29 本頁面
【正文】 第 1章 計算機系統(tǒng)概論 （時間： 1次課， 2學時） 第 1章 計算機系統(tǒng)概論 計算機系統(tǒng)是由硬件和軟件兩大部分組成的 ， 其功能是完成數(shù)據(jù)的輸入 、 傳送 、 存儲 、 處理和輸出 。 本章介紹計算機系統(tǒng)的基本組成 、 層次結構和體系結構 ， 認識計算機體系結構 、 組成和實現(xiàn)三者之間的關系 。 第 1章 計算機系統(tǒng)概論 ? 計算機系統(tǒng)的基本組成 ? 計算機系統(tǒng)的層次結構 ? 硬、軟件界面與邏輯上的等價 ? 計算機的體系結構、組成和實現(xiàn) ? 計算機系統(tǒng)中的信息活動 ? 計算機的過去、現(xiàn)在和未來 計算機系統(tǒng)的基本組成 ? 硬件組成 ? 軟件組成 計算機系統(tǒng)的基本組成 計算機系統(tǒng)的基本組成可以分為硬件和軟件兩部分。硬件是其物質基礎，是軟件的載體；軟件則是計算機系統(tǒng)的靈魂。沒有硬件，軟件就不能運行；沒有軟件，硬件就發(fā)揮不了作用，從而失去存在的價值。因此二者緊密相關，缺一不可。 硬件組成 1． 硬件系統(tǒng) 計算機的硬件組成可以用圖 11來表示 。 對微型機來說 ， 運算器和控制器集成在一塊芯片上 ， 稱為中央處理部件 (CPU)。 CPU和內存儲器統(tǒng)稱為主機 。 輸入設備和輸出設備統(tǒng)稱為外圍設備 。 所謂輸入與輸出 ， 是相對于主機系統(tǒng)而言的 。 磁盤系統(tǒng)既是輸入設備 ， 也是輸出設備 。 主機和外圍設備組成了計算機的硬件系統(tǒng) 。 各部件之間使用三條總線連接 ， 各部件之間就通過這三條總線實現(xiàn)信息傳送 。 注意 ， 所有外圍設備都是通過接口線路和總線連接的 。 通常 ， CPU只與接口打交道 (傳遞信息 )， 而不與外圍設備直接打交道 。 圖 11 計算機硬件系統(tǒng)的組成 硬件組成 2． 各部件的主要功能 （ 1）主機：存儲程序和數(shù)據(jù)；運行程序，存儲、傳送和處理數(shù)據(jù)。 ? 存儲器：存儲運行中的程序，被處理的數(shù)據(jù) ? 運算器：完成數(shù)據(jù)傳送和運算 ? 控制器：根據(jù)指令產(chǎn)生控制信號 （ 2）外部設備：完成數(shù)據(jù)的輸入 /輸出 ? 輸入設備：將人可以識別的信息（如文字、圖畫、聲音）轉換為計算機可以識別的二進制信息 ? 輸出設備：將計算機可以識別的二進制信息轉換為人可以識別的信息，如文字、圖畫、聲音 軟件組成 1． 軟件 程序和數(shù)據(jù)合稱為軟件 。 2．程序和數(shù)據(jù)的表示 在計算機內部 ， 程序和數(shù)據(jù)都是以二進制數(shù)據(jù)來表示的 。 為了表示一位二進制數(shù) ， 需要一個信息元素 。 這個信息元素有兩個穩(wěn)定的狀態(tài) ， 用其中一個狀態(tài)表示 1， 則另一個狀態(tài)就表示 0。 可見 ， 計算機系統(tǒng)中的信息是以硬件的物理狀態(tài)存在的 。 內存中的一個字節(jié)究竟表示一個數(shù)據(jù) (或數(shù)據(jù)的一部分 )， 還是表示一條指令 (或指令的一部分 )， 這只能由執(zhí)行中的程序來識別 。 軟件組成 1. 軟件系統(tǒng) 系統(tǒng)軟件和應用程序構成了軟件系統(tǒng) 。 2. 系統(tǒng)軟件 操作系統(tǒng)是系統(tǒng)軟件中最重要的軟件 ， 它具有資源管理和調度功能 ， 是用戶與計算機之間的界面， 人們通過操作系統(tǒng)來使用計算機 。 3. 應用程序 用戶為了解決某些專業(yè)問題而編寫的軟件稱為應用程序 ， 如文字處理軟件 、 輔助設計軟件 、 財務會計軟件等 。 應用程序建立在系統(tǒng)軟件之上 。 計算機系統(tǒng)的層次結構 1. 層次結構 如圖 12所示。上面一層的實現(xiàn)是建立在下面一層基礎上
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