计算机组成原理(2)

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1、计算机组成原理教师：冯建文课时：66＝4×16.5老师邮箱：fjwdq@163.com有问题，欢迎通过E_mail答疑。1课程目的：掌握计算机的工作原理,深刻理解程序在计算机硬件上被执行的过程。课程任务：掌握计算机硬件系统各组成部件的工作原理、逻辑实现、设计思想。理解各部件联结成整机并协调运转的方法。了解当代计算机系统的新技术和新成果。2最后的成绩：到课情况作业情况期末考试3第一章概论1.1计算机分类1.2计算机的系统组成1.3计算机系统层次结构1.4计算机主要技术指标1.5计算机的发展本章小结作业41.1计算机分类一

2、、按使用范围分类二、按照规模和处理能力分类三、按系统结构分类无论按哪一种方法分类，各类计算机之间的主要区别是运算速度、存储容量及机器体积等。5一、按使用范围分类1、通用计算机通用计算机是指为解决各种问题，具有较强的通用性而设计的计算机。该机适用于一般的科学计算、学术研究、工程设计和数据处理等广泛用途，这类机器本身有较大的适用面。2、专用计算机专用计算机是指为适应某种特殊应用而设计的计算机，具有运行效率高、速度快、精度高等特点。一般用在过程控制中，如智能仪表、飞机的自动控制、导弹的导航系统等。6二、按照规模和处理能力分类

3、1、巨型计算机运算速度快、存储容量大，价格相当昂贵，主要用于复杂、尖端的科学研究领域，特别是军事科学计算。2、大/中型计算机通用性能好、外部设备负载能力强、处理速度快。它有完善的指令系统，丰富的外部设备和功能齐全的软件系统，并允许多个用户同时使用。主要用于科学计算、数据处理或做网络服务器。3、小型计算机具有规模较小、结构简单、成本较低、操作简单、易于维护、与外部设备连接容易等特点。目前的小型机，如IBMAS/400，其性能已大大提高，主要用于事务处理。7二、按照规模和处理能力分类4、微型计算机：简称微机以运算器和控制器

4、为核心，加上由大规模集成电路制作的存储器、输入/输出接口和系统总线，构成了体积小、结构紧凑、价格低但又具有一定功能的计算机。单板机：所有器件制作在一块印刷线路板上。单片机：将运算器、控制器、存储器和输入/输出接口集成在一块芯片中。微型计算机系统：以微机为核心，再配以相应的外部设备、电源、辅助电路和控制微机工作的软件。8二、按照规模和处理能力分类5、工作站工作站是指为了某种特殊用途而将高性能的计算机系统、输入/输出设备与专用软件结合在一起的系统。6、服务器服务器是在网络环境下为多用户提供服务的共享设备，一般分为文件服务器

5、、打印服务器、计算服务器和通信服务器等。目前，微型计算机与工作站、小型计算机乃至中、大型机之间的界限已经愈来愈模糊。9计算机分类电子计算机模拟计算机数字计算机按信息的表示方式分专用计算机通用计算机巨型机大型机中型机小型机微型机工作站服务器按应用范围分按规模和处理能力分10三、按系统结构分类即MichaelFlynn分类法：计算机在执行程序过程中，有2种信息在流动。一种是计算机指令，它从存储器流入控制器，并变成整个计算机系统的控制信号。另一种是数据，从输入设备流入存储器，再流入执行部件如运算器，运算结果流入存储器或输出设

6、备。Flynn称前一种信息为“指令流”，后一种信息为“数据流”。因此根据指令流与数据流的不同组合，计算机系统结构分为以下4类。11三、按系统结构分类121.2计算机的系统组成一、计算机系统组成二、计算机硬件系统三、计算机软件系统13一、计算机系统组成一个完整的计算机系统，包括两大部分，即硬件系统和软件系统。硬件系统是指构成计算机的物理设备，即由机械、光、电、磁等器件构成的具有计算、控制、存储、输入和输出功能的实体部件。如CPU、存储器、软盘驱动器、硬盘驱动器、光盘驱动器、主机板、各种卡及整机中的主机、显示器、打印机、绘

7、图仪、调制解调器等等，整机硬件也称“硬设备”。软件系统则是指管理计算机软件和硬件资源、控制计算机运行的程序、命令、指令、数据等，软件系统就是程序系统，也称为“软设备”。14一、计算机系统组成计算机是依靠硬件和软件的协同工作来执行一个具体任务。硬件是计算机系统的物质基础，而软件又是硬件功能的扩充和完善。任何软件都是建立在硬件基础上的，任何软件也离不开硬件的支持。如果没有软件的支持，硬件的功能就不能得到充分的发挥。15一、计算机系统组成计算机系统硬件系统软件系统应用软件系统软件操作系统语言处理程序数据库管理系统外围设备主机

8、数据处理程序自动控制程序企业管理程序科学计算程序外存储器：磁盘、磁带、光盘等输入设备：键盘、鼠标器、扫描仪等输出设备：显示器、打印机、绘图仪等中央处理器（CPU）：运算器、控制器内存储器：ROM、RAM16一、计算机系统组成冯·诺依曼（VonNeumann）体系结构1946年由美籍匈牙利数学家冯·诺伊曼提出计算机的体系结构发生了许