一、计算机系统简介
1. 计算机软硬件概念
计算机系统:
硬件:计算机的实体,如主机、外设等。
软件:由具有各类特殊功能的信息 (程序)组成。
软件:
系统软件:用来管理整个计算机系统。 (语言处理程序、操作系统、服务型程序、数据库管理系统、网络软件)。
应用软件:按任务需要编制成的各种程序 。
2. 计算机系统的层次结构
3. 计算机体系结构和计算机组成
计算机体系结构:程序员所见到的计算机系统的属性概念性的结构与功能特性。 如:有无乘法指令。计算机组成:实现计算机体系结构所体现的属性。 如:如何实现乘法指令。
二、计算机的基本组成
1. 冯·诺依曼计算机的特点
1. 计算机由运算器、存储器、控制器、输人设备和输出设备五大部件组成。2. 指令和数据以同等地位存放于存储器内,并可按地址寻访。3. 指令和数据均用二进制数表示。4. 指令由操作码和地址码组成,操作码用来表示操作的性质,地址码用来表示操作数在存储器中的位置。5. 指令在在储器内按顺序存放。通常,指令是顺序执行的,在特定条件下,可根据运算结果或根据设定的条件改变执行顺序。6. 机器以运算器为中心,输人输出设备与存储器间的数据传送通过运算器完成。
运算器:算术运算、逻辑运算;储存器:存放数据与程序;控制器:指挥程序的运行,语句的执行顺序;输入设备:将信息转换为机器能够识别的形式;输出设备:将结果转换为人们熟悉的形式;
2. 计算机硬件框图
2.1 以存储器为中心的计算机硬件框图
2.2 现代计算机硬件框图
主存储器可以直接与CPU交换信息; 辅助存存储器又称辅存,又称外存; ALU: 算术逻辑单元,完成算术逻辑运算; CU: 控制单元,用来解释存储器的指令,并发出各种操作命令来执行指令;
3. 计算机的工作步骤
3.1 上机前的准备
(1)建立数学模型(2)确定计算方法(3)编制解题程序
指令 = 操作码 + 地址码
实例:
3.2 计算机的解题过程
存储器基本组成:
1个字节(Byte)被定义为由 8位(bit)二进制组成;MAR :存储器地址寄存器,反应存储单元的个数;MDR :存储器数据寄存器,反应存储字长; 假如MAR=4位,MDR=8位,那么存储