《計算機(jī)系統(tǒng)概論》ppt課件(文件)
【正文】 1 編譯程序 匯編程序 操作系統(tǒng) 微 程序 計算機(jī)系統(tǒng) 硬件系統(tǒng) 軟件系統(tǒng) 主機(jī) 外設(shè) 系統(tǒng)軟件 應(yīng)用軟件 操作系統(tǒng) 語言處理程序 服務(wù)性程序 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)軟件 信息管理軟件 輔助設(shè)計軟件 文字處理軟件 各種程序包 中央處理器 存儲器 輸入設(shè)備 輸出設(shè)備 寄存器 運(yùn)算器 控制器 鍵盤 鼠標(biāo) 掃描儀 顯示器 打印機(jī) 繪圖儀 內(nèi)存儲器 外存儲器 硬盤 軟盤 磁帶機(jī) 光盤 ROM ( 只讀 ) RAM ( 隨機(jī) ) ROM P RO M EP RO M E2P RO M S RA M DRAM 計算機(jī)系統(tǒng)的性能評價 1)幾個常用指標(biāo) (1)機(jī)器字長 ? 指參與運(yùn)算的數(shù)的基本位數(shù)； ?由加法器、寄存器的位數(shù)決定； ?一般等于內(nèi)部寄存器的位數(shù)； ?字長越長，表示數(shù)據(jù)的范圍就越大，計算精確度就越高； ? 目前常見的計算機(jī)為 32位和 64位計算機(jī)。 ?主存可以 字 節(jié) 編址、也可以 字 編址。 指令類型 CPI 指令混合比例 算術(shù)和邏輯 1 60% Load/Store 2 18% 轉(zhuǎn)移 4 12% Cache缺失訪存 8 10% 解：平均 CPI = 1*60% + 2*18% + 4*12% +8*10% = MIPS = f/(CPI * 10 6) = 1*10 9/ ( *106 ) = 第一章 小結(jié) 本章主要知識點(diǎn)： ?計算機(jī)硬件系統(tǒng)由哪幾部分構(gòu)成、各有何作用？ ?馮諾依曼計算機(jī)的工作原理 ?計算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu) ?透明性概念 ?固件 ?計算機(jī)系統(tǒng)的性能評價指標(biāo)及其應(yīng)用 。 (4)CPU執(zhí)行時間 ?表示執(zhí)行一段程序所占用的 CPU時間 (程序的執(zhí)行時間除 CPU時間外還包括 I/O、存儲訪問、各類排隊時延等 )。 ?一般指 CPU內(nèi)部運(yùn)算器與存儲器之間的數(shù)據(jù)總線。從功能上看是軟件，從形態(tài)上看是硬件。 ?進(jìn)行計算機(jī)設(shè)計時，要進(jìn)行軟 /硬件功能界面的劃分。 ?語言與虛擬機(jī)之間存在著對應(yīng)關(guān)系：機(jī)器定義了語言，語言也定義了機(jī)器。該級也是硬件級。 BASIC程序 匯編語言程序 機(jī)器語言程序 (16進(jìn)制 ) 10 sum=0 2022: sub R15, R15 01FF 20 for i=1 to 10 sub R1, R1 0111 30 sum=sum+i mvrd R0, 0A 8800 000A 40 next i inc R1 0910 50 print sum add R15, R1 00F1 60 end cmp R1, R0 0310 jrnz 2022 47FC cala 0664 CE00 0064 ret 8F00 三個級別的程序設(shè)計語言語言 ?第 2級由 硬件 實(shí)現(xiàn)， 3~5級由 軟件實(shí)現(xiàn)，稱為虛擬機(jī)。 ?未來的計算機(jī)體系結(jié)構(gòu) (馮諾依曼結(jié)構(gòu)的不足 ： 并行能力不夠 ) 數(shù)據(jù)流計算機(jī) 應(yīng)用軟件：為解決某些具體的問題而編制的各種程序 系統(tǒng)軟件：為簡化程序設(shè)計，方便計算機(jī)的使用、提 高計算機(jī)的使用效率，發(fā)揮和擴(kuò)大計算機(jī) 的功能及用途而編制的各種程序。 ⑤ 通過輸出設(shè)備反饋程序運(yùn)行結(jié)果。 計算機(jī)的大體工作過程可描述如下： ① 通過輸入設(shè)備將解題程序和數(shù)據(jù)送入主存 。 運(yùn)算器 +控制器件 =？ 2)控制器 CPU ?保存程序、數(shù)據(jù)和中間結(jié)果的場所 。 數(shù)字計算機(jī)的分類 專用機(jī)：為某些特定的應(yīng)用需求而設(shè)計的計算機(jī) 通用機(jī)：巨、大、中、小、微、單片 計算機(jī)的應(yīng)用 科學(xué)計算 自動控制 測量和測試 信息處理 教育、衛(wèi)生 家用電器 人工智能 二、計算機(jī)硬件 二、計算機(jī)硬件 1)運(yùn)算器：完成算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、比較、轉(zhuǎn)移和測試等功能的部件。 第 9章 主要教學(xué)內(nèi)容 參考書目： 1.(美 )RANDAL ； DAVID O‘HALLARON. 深入理解計算機(jī)系統(tǒng)（修訂版） .(08年度暢銷榜 TOP50) .中國電力出版社 . 2. (荷 )ANDREW （英文影印版）（第 5版） .人民郵電出版社 . 3.(美 )DAVID ； JOHN 設(shè)計硬件 /軟件接口 (原書第 3版 ).機(jī)械工業(yè)出版社 . Hamacher Zvonko Vranesic Safwat Zaky著 .計算機(jī)組成 . 機(jī)械工業(yè)出版社 . 5. 唐朔飛 . 計算機(jī)組成原理 (第 2版 ).高等教育出版社 ；戴志濤；周鍥；楊旭東；張杰 .計算機(jī)組成原理 .科學(xué)出版社 . 全書教學(xué)學(xué)時安排 第一章 計算機(jī)系統(tǒng)概述 4學(xué)時 第二章 數(shù)據(jù)信息的表示 6學(xué)時 補(bǔ)充：基本數(shù)字邏輯部件及邏輯代數(shù) 4學(xué)時 第三章 運(yùn)算方法與運(yùn)算器 6學(xué)時 第四章 存儲系統(tǒng) 7學(xué)時 第五章 指令系統(tǒng) 6學(xué)時 第六章 中央
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