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  • 计算机组成基础

    计算机系统

    计算机系统的组成

    •硬件系统

    •软件系统

    计算机系统的用户视图

    程序员的计算机系统视图

    计算机硬件系统

    计算机硬件系统的组成

    存储程序计算机

    •冯·诺伊曼等人在1946年总结并明确提出, 被称为冯·诺伊曼计算机模型

    •存储程序计算机在体系结构上主要特点

      •以运算单元为中心,控制流由指令流产生

      •采用存储程序原理,面向主存组织数据流

      •主存是按地址访问、线性编址的空间

      •指令由操作码和地址码组成 •数据以二进制编码

    存储程序计算机的结构

    总线及其组成

    •总线(Bus)是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线,它是CPU、内存、 输入输出设备传递信息的公用通道

    •计算机的各个部件通过总线相连接,外围设备通过相应的接口电路再与总线相连接,从而形成了计算机硬件系统

    •按照所传输的信息种类,总线包括一组控制线、一组数据线和一组地址线

    总线的类型

    •内部总线:用于CPU芯片内部连接各元件

    •系统总线:用于连接CPU、存储器和各种 I/O模块等主要部件

    •通信总线:用于计算机系统之间通信

    中央处理器(CPU)

    •中央处理器是计算机的运算核心(Core)和 控制单元( Control Unit),主要包括:

      •运算逻辑部件:一个或多个运算器

      •寄存器部件:包括通用寄存器、控制与状态寄存器,以及高速缓冲存储器(Cache)

      •控制部件:实现各部件间联系的数据、控制及状态的内部总线;负责对指令译码、 发出为完成每条指令所要执行操作的控制信号、实现数据传输等功能的部件

    处理器与寄存器

    存储器的组织层次

    计算机软件系统

    计算机软件系统的组成

    •系统软件:操作系统、实用程序、语言处理程序、数据库管理系统

      •操作系统实施对各种软硬件资源的管理控制

      •实用程序为方便用户所设,如文本编辑等

      •语言处理程序把用汇编语言/高级语言编写的程序,翻译成可执行的机器语言程序

    •支撑软件有接口软件、工具软件、环境数据库, 支持用户使用计算机的环境,提供开发工具

      •也可认为是系统软件的一部分

    •应用软件是用户按其需要自行编写的专用程序

    计算机程序的执行过程

    参考资料

    https://www.icourse163.org/course/NJU-1001571004

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