計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論(1)-在線瀏覽
2025-07-17 22:28本頁(yè)面
【正文】 學(xué)方法上。人們還可坐在家里 ,通過(guò)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò) ,按照自己的才能確定個(gè)人的學(xué)習(xí)計(jì)劃和進(jìn)度。利用計(jì)算機(jī)建成的各種專家系統(tǒng)行之有效 ,為診治疾病發(fā)揮了很大作用。 21世紀(jì) ,國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)控制的設(shè)備將廣泛應(yīng)用于家庭。人工智能的研究課題是多種多樣的 ,諸如計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)證明、景物分析、模擬人的思維過(guò)程、機(jī)器人等等。 計(jì)算機(jī)的硬件 數(shù)字計(jì)算機(jī)的硬件組成 用一個(gè)算盤，一張紙，一支筆來(lái)計(jì)算 y=ax+bc這個(gè)題目，步驟如下。 2)算盤 :用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加、減、乘、除等算術(shù)運(yùn)算 。 4)我們?nèi)吮旧?主要是腦和手 )用于控制解題步驟。 控制器 :相當(dāng)于我們的大腦 ,能夠自動(dòng)控制整個(gè)計(jì)算過(guò)程。 數(shù)字計(jì)算機(jī)主要組成部分如圖 圖 運(yùn)算器就好比一個(gè)由電子線路構(gòu)成的算盤 ,能進(jìn)行加、減、乘、除等算術(shù)運(yùn)算 ,還可進(jìn)行邏輯運(yùn)算 。這是因?yàn)槎M(jìn)制數(shù)的運(yùn)算規(guī)律非常簡(jiǎn)單 ,在電子線路中 比較容易實(shí)現(xiàn) ,而且設(shè)備也最省 ,其示意圖如圖 注： 二進(jìn)制數(shù)和十進(jìn)制數(shù)一樣 ,在運(yùn)算中 ,當(dāng)數(shù)的位數(shù)越多時(shí) ,計(jì)算的精度就越高 ,但是位數(shù)越多 ,所需的 電子器件也越多。 存儲(chǔ)器的功能 :保存或“記憶”解題的原始 數(shù)據(jù) 和 程序 。 不論是數(shù)據(jù) ,還是解題步驟 ,存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的全是 0或 1表示的二進(jìn)制代碼。一個(gè)半導(dǎo)體觸發(fā)器可以記憶一個(gè)二進(jìn)制代碼 ,一個(gè)數(shù)假定用 16位二進(jìn)制代碼表示 ,那么就需要有 16個(gè)觸發(fā)器來(lái)保存這些代碼。（或 保存一個(gè)數(shù)據(jù)或一條指令的存儲(chǔ)體 ） 地址 :存儲(chǔ)器是由許多存儲(chǔ)單元組成 ,每個(gè)存儲(chǔ)單元的編號(hào) ,稱為地址。 通常用單位“ KB、 MB”表示 ,如 64KB,128KB。 外存儲(chǔ)器 :計(jì)算機(jī)中又配備的存儲(chǔ)容量更大的磁盤存儲(chǔ)器、光盤存儲(chǔ)器等。 控制器是計(jì)算機(jī)的指揮中心，是發(fā)號(hào)施令的部件 ,它 控制計(jì)算機(jī)的各個(gè)部件有條不紊地進(jìn)行工作 。對(duì)于比較復(fù)雜的算題 ,計(jì)算機(jī)在運(yùn)算前必須化成一步一步簡(jiǎn)單的加、減、乘、除等基本操作來(lái)做。 例如在前述求解 y=ax+bc的例子中 ,解題步驟的每一步 ,只完成一種基本操作 ,所以就是一條指令 ,而整個(gè)解題步驟就是一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算程序。 指令的內(nèi)容由兩部分組成 ,即操作的性質(zhì)和操作的地址。 操作碼 地址碼 操作碼 :指出指令所進(jìn)行的操作 ,如加、減、乘、除、取數(shù)、存數(shù)等等 。 表 指令的操作碼定義 指令 操作碼 加法 001 減法 010 乘法 011 除法 100 取數(shù) 101 存數(shù) 110 打印 111 停機(jī) 000 表 就可以變成二進(jìn)制代碼。 由圖 ，指令數(shù)碼化以后，就可以和數(shù)據(jù)一樣放入存儲(chǔ)器。將解題的程序（指令序列）存放到存儲(chǔ)器中稱為存儲(chǔ)程序，而控制器依據(jù)存儲(chǔ)的程序來(lái)控制全機(jī)協(xié)調(diào)的完成計(jì)算任務(wù)叫做程序控制。 一臺(tái)計(jì)算機(jī)通常有幾十條甚至上百條基本指令 ，從而構(gòu)成了這臺(tái)計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)。 (3). 控制器的基本任務(wù) 計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算時(shí) ,指令必須是按一定的順序一條接一條地進(jìn)行。接著從存儲(chǔ)器取出第二條指令 ,在執(zhí)行這第二條指令。 取指周期 ： 從存儲(chǔ)器中取出一條指令的時(shí)間 執(zhí)行周期： 執(zhí)行指令的時(shí)間 。每取出一條指令 ,控制器中的指令計(jì)數(shù)器就加 1,從而為取下一條指令做好準(zhǔn)備 ,這也就是指令為什么在存儲(chǔ)器中順序存放的原因。 CPU向存儲(chǔ)器送入或從存儲(chǔ)器取出信息時(shí) ,用 B(字節(jié) )和 W(字 )等較大的信息單位來(lái)工作。通常把 組成一個(gè)字的二進(jìn)制位數(shù) 叫做 字長(zhǎng) 。 數(shù)據(jù)字： 代表計(jì)算機(jī)處理的數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)字 。 指令和數(shù)據(jù)統(tǒng)統(tǒng)放在內(nèi)存中 ,從形式上看 ,它們都是二進(jìn)制數(shù)碼。 目前常用的輸入設(shè)備是鍵盤、鼠標(biāo)器、數(shù)字掃描儀等。輸出設(shè)備的作用是把計(jì)算機(jī)處理的結(jié)果變換為人或其他機(jī)器所能接收和識(shí)別的信息形式。計(jì)算機(jī)的輸入 /輸出設(shè)備通常稱為外圍設(shè)備。適配器的作用相當(dāng)與一個(gè)轉(zhuǎn)換器 ,它可以保證外圍設(shè)備用計(jì)算機(jī)所要求的形式發(fā)送或接受信息。系統(tǒng)總線是構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的骨架 ,是多個(gè)系統(tǒng)部件之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的公共通路。 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的過(guò)去和未來(lái) 自 1946年在美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)制成的世界上第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)以來(lái) ,計(jì)算機(jī)的發(fā)展大致經(jīng)歷了五代的變化 ： 1. 1946年開(kāi)始的第一代電子管計(jì)算機(jī) : 計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度一般為每秒幾千次至幾萬(wàn)次 ,體積龐大 ,成本很高 ,可靠性較底 ,在此期間 ,形成了計(jì)算機(jī)的基本體系 ,確定了程序設(shè)計(jì)的
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