计算机组成原理讲述技术总结.ppt

* 掌握了上述两个方面的知识，我们就基本达到了计算机原理课的基本要求。那么，如何将高级语言转换为机器语言，是编译程序和汇编程序课程的内容，如何能提高计算机的性能，使计算机能运行得更快一些，是我们掌握了基本知识后，学习计算机系统结构课程的内容了。那么，如何让用户能方便地管理计算机，又是操作系统课程的内容。所以，计算机原理课是我们许多后续课的基础，大家一定要掌握好。 * 前面，我们基本上从计算机的组成角度来分析的计算机。我们也可以换一个角度，从层次的角度来看一台计算机。层次化（结构化）的方法是计算机学科中经常使用的方法。软件开发中，我们把它称为自顶向下的方法，网络中，我们也有常提的几层协议。计算机组成中，我们也可以把计算机虚拟成层次化的“虚拟”计算机，每层完成不同的功能。层次化方法能帮助我们集中主要精力解决当前的主要问题，而不被其它枝节问题所烦扰，是我们认识事物的一个好办法。 * 这就是一个有6层的虚拟计算机。第5层是在最终用户前的计算机，它能运行高级语言程序，解决用户的实际问题。 第4层是从应用程序员眼中看到的计算机，他们编制的高级语言程序，要经过编译后，才能在汇编语言层计算机上运行。 第3层是系统程序员眼中的计算机，他们只能使用汇编语言编程，调用一些操作系统提供的例程，通过汇编器汇编后交给操作系统运行。 第2层是操作系统程序员眼中的计算机。它们面对的是一台只定义好了指令系统的计算机，只能用机器语言编程，完成操作系统的最基本功能。 第1层是硬件工程师面对的计算机。它需要将机器语言程序转换成控制信号，控制底层计算机的协调运行。 第0层是电子工程师的计算机，他们把所有计算机部件设计好，供计算机工程师选用。这些部件，是我们设计计算机的基础。 * 在抽象一步，我们可以把每个层次能完成的功能，或能识别的语言（指令）划分成层次不同的。 * 目前计算机的基本层次。计算机的层次化，使我们能以不同的视角、观点来理解计算机的组成和功能，每一层次的计算机完成的任务不同，但下层计算机为上层计算机的功能的完善提供了基础。计算机组成原理课程关注的指令系统层和微程序层，正是计算机软件/硬件的接口。 * 前面，我们已经了解了计算机的基本组成和它们的功能，以及层次化计算机的观点，这将有助于我们更好地理解课程的内容。作为计算机工作者，我们要了解计算机的基本组成，了解一下计算机的发展历史，也会有所帮助，也应该是我们需要掌握的知识。从计算机的历史，我们也许能看到计算机发展的脚步，从历史中，我们也可以从另一个侧面了解计算机的组成。 * 自远古以来，人类最早的计算是计数，人们结草计数、用手指计数，诞生了十进制数制，由计数产生了计算。公元前500年，中国出现了最早的计算工具——算盘。从民族主义出发，算盘可以算得上是计算机的鼻祖，但从现代计算机的组成的观点看，我认为，算盘只能是一个暂存设备。 那么，从现代计算机的观点看，算盘实现了运算中间结果的暂存，而加法机可实现对加法的运算，差分机可实现对代数的计算，分析机实现了通用计算的目标，能够比人运算的快，记得多；Ada Agusta 它们的一个特点，限于计算本身，且只是简单的运算或运算的简单组合。也就是说，仅仅实现了能做某件事。当然，在当时，这已经是十分重要的成就了。 * 真正现代计算机的鼻祖——Turing，它并不是实际存在的一台计算机，只是理论上的概念，但它开创了计算机事业。什么是创新？这才是真正的创新！！ 这是一个极其创新的想法，Turing机接受的不仅仅是数据，还包括对数据处理的指令，要把人类的知识灌输给机器，让机器具备接收知识并运用知识的能力。 要解决几个关键问题：运算方法的抽象和描述、运算步骤的衔接，以及输入/输出的方式。 * 是一个通用的计算机，也就是说，计算机可以为用户实现不同的功能，它仅仅是一个平台。这些不同的功能由运行在计算机上的不同的程序来完成。 实现通用 的关键：存储程序。用一种程序员和计算机都能懂的语言来描述问题求解的过程。通用的计算机，它无法知道用户要求它解决的问题是什么。但是，它可以要求用户告诉它如何求解。 这样，图灵机能解决的问题：能用程序语言描述求解过程的问题。 受限于两个条件：有限时间和空间。 那么，对于我们来说，有问题就是有机会，有进行创新研究的空间。计算机50年的发展，归根到底，就是在朝这两个方向努力。 * Bush：模拟计算机的发明者，二战中美国科研的主导者。Memex试图收集、整理、沉淀、检索和共享人类知识。 * * * * * * * * * * 请有兴趣的同学到网上报名，截止日期为9月23日 * * * Vannevar Bush:Memex 保存有10亿本图书的书柜 可按照人们的需要，对图书进行照相 甚至可以记录人们的声音 保存并共享人类历史上的知识 Web之父 * 现代计算机的里程