計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)習(xí)報(bào)告-在線瀏覽
2025-07-01 03:24本頁面
【正文】 、運(yùn)算速度慢、存儲(chǔ)容量小、可靠性低、功能單一的第一代電子管計(jì)算機(jī)發(fā)展成為我們現(xiàn)在接觸的體積小、可靠性高、功能強(qiáng)大的第四代大規(guī)模何超大規(guī)模計(jì)算機(jī)。從計(jì)算機(jī)的發(fā)展中，我們看到了生產(chǎn)力的提升。現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是一種能夠按照事先存儲(chǔ)的程序，自動(dòng)、高速地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入、處理、輸出和存儲(chǔ)的系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)兩大部分有機(jī)結(jié)合而成。運(yùn)行不同的程序不必再對(duì)cpu重新布線，而只要修改存儲(chǔ)器中的內(nèi)容就行了，這極大地促進(jìn)了計(jì)算機(jī)各方面的發(fā)展，計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力提高同時(shí)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(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)按照預(yù)定的程序運(yùn)行和工作，從而達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。一般把靠近計(jì)算機(jī)硬件、違反便使用和管理計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)監(jiān)控管理程序、高級(jí)程序設(shè)計(jì)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(duì)某個(gè)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(jì)算機(jī)是以存儲(chǔ)器為核心的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。——存儲(chǔ)器目前已經(jīng)出現(xiàn)了多種類型的存儲(chǔ)器，根據(jù)存儲(chǔ)器位于主機(jī)中的位置，可以將其分為內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器。外存儲(chǔ)器位于主機(jī)外部，主要用于存放當(dāng)前不參加運(yùn)行的程序與數(shù)據(jù)。按存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)器分為半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、磁存儲(chǔ)器和光存儲(chǔ)器。隨機(jī)存儲(chǔ)器可以以任意次序讀、寫任意存儲(chǔ)單元所用的時(shí)間都是相同的，并且在一個(gè)存或取周期內(nèi)只能進(jìn)行一次訪問。只讀存儲(chǔ)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(chǔ)器（PROM）、可擦編程只讀存儲(chǔ)器（EPROM）、電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器（EEPROM）等。它價(jià)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(chǔ)器和非易失性存儲(chǔ)器。ROM和磁盤存儲(chǔ)器等這種斷電后存儲(chǔ)的信息不會(huì)消失的叫做非易失性存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器的主要性能指標(biāo)有存儲(chǔ)容量、存儲(chǔ)周期、存取訪問時(shí)間、可靠性、性能價(jià)格比等；采用該結(jié)構(gòu)的原因是為了解決計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)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(chǔ)器是大的多，可其容量對(duì)于使用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)各種功能來說，明顯顯得不足，這還需要輔助存儲(chǔ)器來幫助實(shí)現(xiàn)。3層分級(jí)結(jié)構(gòu)建立在程序運(yùn)行的局部性原理之上。在一小段時(shí)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(chǔ)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(huì)同時(shí)存放在幾個(gè)級(jí)別的存儲(chǔ)器中，此時(shí)，這一信息在幾個(gè)級(jí)別的存儲(chǔ)器中必須要保持一致。即內(nèi)層存儲(chǔ)器（靠近c(diǎn)pu）中的信息一定要包含在各外層的存儲(chǔ)器中。中央處理器cpu高速緩沖存儲(chǔ)器Cache主存儲(chǔ)器輔助存儲(chǔ)器 高速緩沖存儲(chǔ)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(gè)高速但容量較小的存儲(chǔ)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(shí)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(chǔ)器到輔存實(shí)地址的變換。計(jì)算機(jī)主要分為精簡指令及計(jì)算
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