计算机系统概述

Wu Jun 2020-03-15 13:34:44
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1 计算机发展历程

1.1 计算机硬件的发展

1.2 计算机软件的发展

1）三个级别的语言

机器语言 -> 汇编语言 -> 高级语言

2）语言关系

将高级程序语言翻译成机器语言的程序称为翻译程序，翻译程序有两种

2 计算机系统层次结构

2.1 计算机系统的基本组成

计算机系统由硬件与软件两大部分组成。

对某一功能来说，既可以用硬件实现，也可以用软件实现，则称为软硬件在逻辑上是等效的。等效不是等价的，需要注意区别。

通常来说，一个功能若使用较为频繁且用硬件实现的成本较为理想，则使用硬件解决可以提高效率，而用软件实现可以提高灵活性，但效率往往不如硬件实现高

1）冯诺依曼机

1945年冯诺依曼提出了"存储程序"的概念，冯诺依曼机特点：

2）现代计算机

以存储器为中心，使 I/O 操作尽可能地绕过 CPU ，直接在 I/O 设备和存储器之间完成，以提高系统的整体运行效率

2.2 计算机硬件的基本组成

计算机硬件系统由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备 5 大部件组成

主机包含 CPU 和主存，其他的硬件装置统称外设，主要为外存和 I/O 设备

另外，现代计算机的 CPU 通常还集成了 Cache、 MAR、MDR ，而不是在主存里

2.3 计算机软件的分类

1）系统软件

用来管理整个计算机系统

2）应用软件

按任务需要编制成的各种程序

2.4 计算机的工作过程

  1. 把程序和数据装入到主存储器中
  2. 从程序的起始地址运行程序
  3. 用程序的首地址从存储器中取出第一条指令，经过译码、执行步骤等控制计算机各功能部件协同运行，完成这条指令功能，并计算下一条指令的地址
  4. 同新得到的指令地址继续读出第二条指令并执行，知道程序结束；每条指令都是在取指、译码和执行的循环过程中完成的

以取数指令为例

2.5 计算机系统的多级层次结构

3 计算机性能指标

3.1 计算机的主要性能指标

3.2 几个专业术语

数据的表示和运算
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