第二章计算机硬件和计算机软件ppt课件.ppt

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1、江南大学信息工程学院计算机文化基础第二章计算机硬件和计算机软件§2.1计算机系统概述§2.2计算机硬件系统§2.3计算机软件系统§2.4计算机操作系统§2.1计算机系统概述内容：2.1.1计算机系统的组成2.1.2计算机的基本工作原理2.1.3计算机系统的主要技术指标计算机文化基础22.1.1计算机系统的组成计算机系统计算机系统计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分计算机硬件硬件(Hardware)是构成计算机的物理装置硬件是看得见、摸得着的实实在在的有形的实体计算机的性能在很大程度上决定于计算机硬件的配置计算机软件软件(Software)是计算机运行所需的程

2、序、数据、技术文档资料的总体软件是指令、是代码、是解决问题的思路和方法广义的计算机系统包括人员、规章制度、机器设备以及程序数据和文挡。计算机文化基础3计算机系统的组成中央处理器运算器(CPU)控制器主机只读存储器(ROM)主存储器随机存储器(RAM)硬件系统(内存)高速缓冲存储器(Cache)输入设备外部设备输出设备(I/O)辅助存储器网络设备软件系统2.1.1计算机系统的组成计算机文化基础4计算机系统的组成硬件系统操作系统系统软件语言处理程序和数据库管理系统工具软件和驱动程序软件系统管理信息系统和数据库系统应用软件办公自动化软件和辅助设计软件游戏娱乐软件

3、等2.1.1计算机系统的组成计算机文化基础52.1.1计算机系统的组成计算机硬件和计算机软件计算机硬件和计算机软件是计算机系统的必不可少的组成部分，两者有机结合、互相渗透、互相促进，组成一个统一的整体。在计算机系统中，硬件是整个系统赖以运行的物质基础，相当于计算机系统的“躯体”，硬件系统的性能决定了整个计算机系统的性能；软件是人与硬件之间的界面，是计算机系统得以发挥作用的关键，相当于计算机系统的“灵魂”，计算机系统的功能在更大程度上是由所安装的各种软件来决定的，一套性能优良的计算机硬件能否发挥其应有的功能，很大程度上取决于所配置的软件是否完善和丰富。从功能上来讲，

4、硬件和软件之间没有一个明确的分界线。由硬件实现的功能可以用软件来实现，称为硬件软化；同样，由软件实现的功能也可以用硬件来实现，称为软件硬化或固化。计算机文化基础62.1.1计算机系统的组成计算机系统的层次结构计算机系统是按照层次结构进行组织的计算机文化基础72.1.2计算机的基本工作原理存储程序和程序控制计算机系统从诞生至今的几十年来，硬件系统和软件系统都已经发生了翻天覆地的变化，计算机系统的性能指标也有了惊人的提高。但就其基本工作原理来说，仍然是以“存储程序和程序控制”原理为基础的冯·诺依曼型计算机。冯·诺依曼提出的设计思想包括三个要点：由运算器、控制器、存储器

5、、输入设备、输出设备五大基本部件组成计算机，并规定了各个部件的基本功能。所有指令和数据都用二进制形式表示，指令和数据在外形上没有显著区别，但各自代表意义不同。将程序和数据都事先存储在计算机的存储器中，以便于计算机能够自动高速地取出指令并加以执行。计算机文化基础82.1.2计算机的基本工作原理指令和指令系统指令：指令(Instruction)是告诉计算机进行各种操作的指示和命令，它用二进制表示。在计算机内部，程序是由一系列指令组成的，指令是构成程序的基本单位。指令通常由操作码和操作数地址两个部分组成。操作码用来规定所执行操作的种类和性质；操作数地址主要包括源操作数地

6、址、目的操作数地址等，具体情况由操作码决定。计算机每执行一条指令都分为若干步，每一步完成一个或几个简单操作(微操作)。指令按照其功能可以分为数据传送指令、算术逻辑运算指令、输入输出指令、转移控制指令、位操作指令、堆栈操作指令等类别。计算机文化基础92.1.2计算机的基本工作原理指令和指令系统指令系统：指令系统(InstructionSet)指的是一个CPU所能够处理的全部指令的集合，是一个CPU的根本属性。不同的CPU，所能识别执行的指令的数量和种类通常是不同的。对于不同种类的机器(CPU)而言，指令系统会存在很大的不同，指令系统决定了机器的能力，同时也决定了机

7、器的硬件组成和体系结构。之所以说指令系统是一个CPU的根本属性，是因为指令系统决定了一个CPU能够运行什么样的程序。计算机文化基础102.1.2计算机的基本工作原理指令和指令系统CISC：复杂指令系统计算机(ComplexInstructionSetComputer)为了增强功能、提高速度，人们通过改变指令长度、扩展指令寻址方式、增强指令功能来扩展指令系统中的指令，越来越多的复杂指令被加入了指令系统中。CISC系统的特点是指令数量庞大，含有大量的复杂指令、指令的长度可变、具有多种的寻址方式。这些都大大增加了解码的难度，而在现在的高速硬件发展下，复杂指令所带来的速度

8、提升早已不