計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)習報告-在線瀏覽
2025-07-01 03:24本頁面
【正文】 、運算速度慢、存儲容量小、可靠性低、功能單一的第一代電子管計算機發(fā)展成為我們現(xiàn)在接觸的體積小、可靠性高、功能強大的第四代大規(guī)模何超大規(guī)模計算機。從計算機的發(fā)展中，我們看到了生產(chǎn)力的提升?，F(xiàn)代計算機系統(tǒng)是一種能夠按照事先存儲的程序，自動、高速地對數(shù)據(jù)進行輸入、處理、輸出和存儲的系統(tǒng)，由計算機硬件系統(tǒng)和計算機軟件系統(tǒng)兩大部分有機結(jié)合而成。運行不同的程序不必再對cpu重新布線，而只要修改存儲器中的內(nèi)容就行了，這極大地促進了計算機各方面的發(fā)展，計算機運算能力提高同時體積變小不再是夢想，可靠性提高成為可能。軟件系統(tǒng)：指揮和控制計算機硬件系統(tǒng)按照預(yù)定的程序運行和工作，從而達到預(yù)定目標。一般把靠近計算機硬件、違反便使用和管理計算機資源的軟件叫做系統(tǒng)軟件。系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)、計算機監(jiān)控管理程序、高級程序設(shè)計語言的編譯和解釋程序以及系統(tǒng)服務(wù)等。應(yīng)用軟件是針對某個應(yīng)用領(lǐng)域的具體問題而開發(fā)和研制的程序，它由專業(yè)人士為各種應(yīng)用目的而開發(fā)?，F(xiàn)代計算機是以存儲器為核心的計算機系統(tǒng)?！鎯ζ髂壳耙呀?jīng)出現(xiàn)了多種類型的存儲器，根據(jù)存儲器位于主機中的位置，可以將其分為內(nèi)存儲器和外存儲器。外存儲器位于主機外部，主要用于存放當前不參加運行的程序與數(shù)據(jù)。按存儲介質(zhì)，存儲器分為半導(dǎo)體存儲器、磁存儲器和光存儲器。隨機存儲器可以以任意次序讀、寫任意存儲單元所用的時間都是相同的，并且在一個存或取周期內(nèi)只能進行一次訪問。只讀存儲器常用來存取固定不變的系統(tǒng)程序，因此又叫“固存”。后來又出現(xiàn)了可編程的只讀存儲器（PROM）、可擦編程只讀存儲器（EPROM）、電可擦可編程只讀存儲器（EEPROM）等。它價格較低，存取速度慢，容量較大。按信息的可保存性，可分為易失性存儲器和非易失性存儲器。ROM和磁盤存儲器等這種斷電后存儲的信息不會消失的叫做非易失性存儲器。存儲器的主要性能指標有存儲容量、存儲周期、存取訪問時間、可靠性、性能價格比等；采用該結(jié)構(gòu)的原因是為了解決計算機存儲器要求存取速度快、容量大、成本低的矛盾。主存容量較高速緩沖存儲器是大的多，可其容量對于使用計算機實現(xiàn)各種功能來說，明顯顯得不足，這還需要輔助存儲器來幫助實現(xiàn)。3層分級結(jié)構(gòu)建立在程序運行的局部性原理之上。在一小段時間內(nèi)，最近訪問過的程序和數(shù)據(jù)很可能被再次訪問。最近被訪問過的程序和數(shù)據(jù)往往集中在一小片存儲區(qū)域內(nèi)。指令順序執(zhí)行比轉(zhuǎn)移執(zhí)行的可能性要大。即同一信息會同時存放在幾個級別的存儲器中，此時，這一信息在幾個級別的存儲器中必須要保持一致。即內(nèi)層存儲器（靠近cpu）中的信息一定要包含在各外層的存儲器中。中央處理器cpu高速緩沖存儲器Cache主存儲器輔助存儲器 高速緩沖存儲器Cache是根據(jù)程序存在局部性，在主存與中央處理器之間設(shè)置一個高速但容量較小的存儲器。它主要的工作是把正在執(zhí)行的指令地址附近的一些指令或數(shù)據(jù)從主存調(diào)入自己內(nèi)部，以便cpu在一段時間內(nèi)使用。相等則訪問Cache有效，即命中；否則，Cache訪問失效，即沒命中，說明需要訪問主存，并將主存中包括該地址的一塊信息裝入Cache。虛擬內(nèi)存用于主存與輔存這一層次。設(shè)置虛擬內(nèi)存解決了主存的容量問題，還控制了物理內(nèi)存的訪問權(quán)限，分隔了應(yīng)用程序與物理地址，使得操作系統(tǒng)更加的穩(wěn)定。虛擬存儲器到輔存實地址的變換。計算機主要分為精簡指令及計算
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