哈工大威海计算机学院 计算机组成原理课件第一章绪论_.pptVIP

1.3 计算机的组成结构 * 1.3.1 计算机的基本组成 1.3.2 计算机体系结构、计算机组成与计算机实现 1.3.3计算机系统的层次结构 为什么要分层？ 只有把一门艺术转变成一项工程，才能做到其产品生产的“多快好省”。软件开发技术，从编制程序发展到软件工程，也说明了相同的道理。 为了提高生产率，工程的一个最重要的思想就是引入“分工与协作”。 * 第5级：应用语言虚拟机 第4级：高级语言虚拟机 第3级：汇编语言虚拟机 第2级：操作系统虚拟机 第1级：机器语言机器 第0级：微程序机器 计算机系统的层次结构 微指令基本格式 1.3 计算机的组成结构 * 1.3.1 计算机的基本组成 1.3.2 计算机体系结构、计算机组成与计算机实现 1.3.3计算机系统的层次结构 虚拟机：因为用户在使用计算机时，看到的就是这些软件的界面，他并不了解也不必了解物理计算机内部的结构及工作原理。这些软件的界面向用户提供了他期望让计算机实现的全部功能。换句话说，这些软件的界面就是计算机所具有功能的具体体现。 1.3 计算机的组成结构 * 1.3.1 计算机的基本组成 1.3.2 计算机体系结构、计算机组成与计算机实现 1.3.3计算机系统的层次结构 虚拟机的实现有解释和翻译两种途径。 解释是指在执行某一层机器的源程序时，其中的指令/语句是逐条地、实时替换成以下一层机器语言编写的等效程序段，然后在下一层机器上运行。 翻译是指某一层机器的源程序，在运行之前，先一次性地转换成以下一层机器语言编写的程序，然后在下一层机器上运行。 1.3 计算机的组成结构 * 1.3.1 计算机的基本组成 1.3.2 计算机体系结构、计算机组成与计算机实现 1.3.3计算机系统的层次结构 本来存在的事物或属性，从某种角度看似乎不存在。这称为透明性。 在计算机系统的层次结构中，底层机器的属性，对上一层机器的程序员，是透明的。 例如，计算机组成的属性，对于高级程序员是透明的。 * （2010年硕士研究生入学统一考试计算机专业基础综合考试试题） 下列存储器中，汇编语言程序员可见的是（ ） A．存储器地址寄存器（MAR）? B. 程序计数器（PC） C．存储器数据寄存器（MDR）? D. 指令寄存器（IR） 答：根据计算机体系结构与透明性的概念，PC对汇编语言程序员是可见的，因为程序员需要依据PC的值计算相对转移的偏移量。而MAR、MDR和IR属于计算机组成的范畴，对汇编语言程序员是透明的，即不可见的。故选择B。 第1章 绪论 1. 1 计算机的产生与发展 1. 2 冯·诺依曼计算机模型 1. 3 计算机的组成结构 1. 4 计算机系统的分类 1. 5 计算机的性能评价 1. 6 微处理器与微型计算机 1. 7 中国计算机事业的发展历程 1. 8 计算机的特点及应用 1. 9 计算机的发展 * 1.4 计算机系统的分类 * 1.4.1综述 根据数据表示原理，计算机分为模拟式和数字式。 模拟式电子计算机所处理的电信号在时间上是连续的，称为模拟电信号。模拟计算机的处理过程均由模拟电路来实现，处理速度快，但是电路复杂，处理精度低，抗干扰能力差，目前已很少使用。 数字式电子计算机所处理的电信号在时间上是离散的，称为数字量。例如用电平的“高/低” 来表示数值“1/0”，这样就可以用一组触发器的输出电平来表示一个二进制数值。增加组合位数就能增大数的表示范围和精度。 1.4 计算机系统的分类 * 1.4.1综述 依据性能的高低，计算机可分为超级计算机、大型计算机、中型计算机、小型计算机、工作站和微型计算机。 按照结构集成的不同方式，微型计算机分为单片机和单板机。 按设计目的不同，计算机分为专用计算机和通用计算机。 根据计算机的用途不同，计算机分为个人计算机、工业控制计算机（简称工控机）、军用计算机和嵌入式计算机 1.4 计算机系统的分类 * 1.4.1综述 1.4.2 弗林分类法 按照指令流和数据流分别具有的多倍性，弗林将计算机分为以下4类： 单指令流单数据流SISD 单指令流多数据流SIMD 多指令流单数据流MISD 多指令流多数据流MIMD 第1章 绪论 1. 1 计算机的产生与发展 1. 2 冯·诺依曼计算机模型 1. 3 计算机的组成结构 1. 4 计算机系统的分类 1. 5 计算机的性能评价 1. 6 微处理器与微型计算机 1. 7 中国计算机事业的发展历程 1. 8 计算机的特点及应用 1. 9 计算机的发展 * 1.5 计算机的性能评价 * 1. 基本字长 指处理器中的算术逻辑单元所输入的操