計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論ppt課件-wenkub
2023-05-18 07:14:55 本頁面
【正文】 統(tǒng)看作為電視機(jī)一樣的產(chǎn)品，開一下電源選選臺能看節(jié)目了就行了。 B： 本課程的主要內(nèi)容 ?計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論 ?數(shù)據(jù)信息的表示方法 ?信息的存儲 ?指令系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì) ?控制器的原理和設(shè)計(jì) ?系統(tǒng)總線 ?輸入輸出 A ：課程介紹 為什么要學(xué)習(xí) 計(jì)算機(jī)組成原理 這門課程 計(jì)算機(jī)組成原理是計(jì)算機(jī)專業(yè)本科生的一門統(tǒng)設(shè)必修的專業(yè) 基礎(chǔ)課程 。在我們系強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用型人才，是把這門課程作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)平臺的內(nèi)容之一來安排的。 計(jì)算機(jī)中有許多知識是到處都會用到的，是學(xué)習(xí)后續(xù)多門課程 (系統(tǒng)結(jié)構(gòu)， 操作系統(tǒng)，編譯原理，高級語言程序設(shè)計(jì) , 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)庫 ) 的基礎(chǔ)，將來工作中如何想清楚、如何解決遇到的許多問題都會涉及到計(jì)算機(jī)的硬件問題。 學(xué)生應(yīng)該根據(jù)自己的實(shí)際水平和將來的工作要求，恰當(dāng)?shù)卮_定對自己學(xué)習(xí)這門課程的要求。 3 單片機(jī)原理及應(yīng)用 數(shù)字邏輯電路 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) C/C++語言程序設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用 軟件工程 編譯原理 計(jì)算機(jī)組成原理 計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu) 操作系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 微機(jī)原理 微機(jī)接口技術(shù) 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 圖 01 計(jì)算機(jī)專業(yè)基本課程體系簡圖 計(jì)算機(jī)組成原理在計(jì)算機(jī)系列課程中的地位和作用 計(jì)算機(jī) 組成原理 數(shù)字邏輯電路 匯編語言 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 計(jì)算機(jī)接口技術(shù) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 操作系統(tǒng) 應(yīng)用 其它基礎(chǔ)課 基礎(chǔ)課 專業(yè)基礎(chǔ)課 專業(yè)課 ４、本課程各章教學(xué)內(nèi)容簡介 第３、４章 第５、６章 第７章 9 輸入設(shè)備 輸出設(shè)備 總線和入出接口 虛擬存儲器 外存設(shè)備 主存儲器 高速緩存 控 制 器 運(yùn) 算 器 第８章 計(jì) 算 機(jī) 的 5 個 功 能 部 件 及 其 連 接 關(guān) 系運(yùn) 算 器 ： 暫 存 運(yùn) 送 數(shù) 據(jù) 、 中 間 結(jié) 果 ， 完 成 數(shù) 據(jù) 運(yùn) 算 并 暫 存 控 制 器 ： 指 揮 、 控 制 計(jì) 算 機(jī) 各 部 件 協(xié) 同 運(yùn) 行 以 便 執(zhí) 行 程 序主 存 儲 器 ： 存 儲 正 在 使 用 的 程 序 和 數(shù) 據(jù)輸 入 設(shè) 備 ： 輸 入 程 序 和 數(shù) 據(jù) 輸 出 設(shè) 備 ： 輸 出 計(jì) 算 結(jié) 果 接 口 線 路 ： 經(jīng) 總 線 連 接 C P U 和 設(shè) 備 ， 解 決 二 者 識 別 配 合 總 線 ： 連 接 5 個 功 能 部 件 ， 以 便 以 分 時 方 式 傳 接 送 信 息運(yùn) 算 器 部 件 控 制 器 部 件接 口輸 入 設(shè) 備接 口輸 出 設(shè) 備主存 儲 器數(shù) 據(jù) 總 線地 址 總 線控 制 總 線存 儲 器 系 統(tǒng)存 儲 介 質(zhì) 的 分 類 與 存 儲 原 理 ， 存 儲 器 芯 片 的 內(nèi) 部 構(gòu) 成 存 儲 器 的 性 能 指 標(biāo) ： 速 度 、 容 量 、 成 本 解 決 問 題 的 途 徑 ： 構(gòu) 建 ３ 級 結(jié) 構(gòu) 的 存 儲 器 系 統(tǒng) 程 序 運(yùn) 行 的 局 部 性 原 理 ， 一 致 性 原 則 和 包 含 性 原 則主 存 儲 器 ： 保 存 C P U 正 在 運(yùn) 行 、 使 用 中 的 程 序 和 數(shù) 據(jù) ， 通 常 情 況 下 以 字 為 單 位 與 C P U 交 換 信 息 ， 以 字 塊 為 單 位 與 高 速 緩 存 交 換 信 息 。 段 表 和 頁 表 的 組 成 （ 內(nèi) 容 ）和 地 址 變 換 過 程 ， 快 表 的 作 用 。 二進(jìn)制編碼和碼制轉(zhuǎn)換 是數(shù)據(jù)運(yùn)算的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。 重點(diǎn)學(xué)習(xí) 定點(diǎn)運(yùn)算器 ，由完成算數(shù)與邏輯運(yùn)算的電路 ALU 和暫存運(yùn)算數(shù)據(jù)和中間結(jié)果的寄存器組 REGs 、保存結(jié)果特征狀態(tài)的 Flag 寄存器這３個主要部分組成。 學(xué)習(xí)存儲器分類和可用器件的存儲原理、讀寫過程的基本知識；了解存儲器的性能指標(biāo) ； 學(xué)習(xí) 主存的構(gòu)建技術(shù)，與 CPU的連接方式和讀寫時序關(guān)系 ；學(xué)習(xí) 高速緩存的構(gòu)建技術(shù)，運(yùn)行原理； 一般了解虛擬存儲器的實(shí)現(xiàn)方案和基本術(shù)語。 了解影響指令字長的有關(guān)因素。 控制器的功能是指揮控制計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)執(zhí)行程序， 它要依據(jù)指令內(nèi)容、指令的執(zhí)行步驟向每一個部件提供它們運(yùn)行需要的控制信號 。 總線 是影響計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能的一個重要元素，涉及到的概念較多，有不同的總線標(biāo)準(zhǔn)，又與應(yīng)用聯(lián)系密切，多關(guān)注一些是必要的。理解 程序查詢 、 程序中斷 和 直接存儲器訪問 3種基本 輸入輸出方式 各自的特點(diǎn)、實(shí)現(xiàn)思路、需要的硬件支持 。 計(jì)算機(jī)的分類 (可從不同的角度進(jìn)行 ) ? 模擬計(jì)算機(jī) (analogue puter): 數(shù)據(jù)的表示和處理以模擬信號進(jìn)行。 條件狀態(tài)寄存器 指揮協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)其他部件進(jìn)行工作的重要部件。 2. 馮諾依曼計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu) ?由五大部分組成 。 ③ 在指令功能實(shí)現(xiàn)過程中，由運(yùn)算器完成對數(shù)據(jù)的運(yùn)算處理。 ? 哈佛結(jié)構(gòu) 計(jì)算機(jī)： Motorola MC6 Zilog Z ARMARM ARM11等。 分級的好處：有利于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，單級的修改只 需要修改相鄰級的接口或相鄰級，不會影響其它級。 采用硬布線的計(jì)算機(jī)沒有該級。用機(jī)器語言或操作系統(tǒng)級指令編程 各級的說明： 高級語言級 匯編語言級 操作系統(tǒng)級 一般機(jī)器級 微程序設(shè)計(jì)級 5 4 3 2 1 編譯程序 匯編程序 操作系統(tǒng) 微 程序 各級的說明： ?第 4級匯編語言級，用匯編語言編程。 ?站在不同層次，得到不同的概念，看到不同的計(jì)算機(jī)屬性，使用不同的編程工具。 ?劃分的原理就是軟件和硬件的邏輯等價(jià)性 ?劃分的依據(jù)是性能 /價(jià)格。 2)計(jì)算機(jī)分層結(jié)構(gòu)中的透明性 : ?一般機(jī)器級的特性，如通用寄存器的數(shù)量對高級語言程序設(shè)計(jì)者透明 ?微指令的格式對一般機(jī)器級程序設(shè)計(jì)者透明 ? 還存在很多透明性 透明性 高級語言級 匯編語言級 操作系統(tǒng)級 一般機(jī)器級 微程序設(shè)計(jì)級 5 4 3 2
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