計算機組成原理知識點 第一章 計算機系統概述

2021-08-28 16:21:12 字數 1804 閱讀 6541

本章內容主要通過選擇題和填空題進行考察,在考試中總體佔比較小。

考綱要求:計算機系統層次結構,包括計算機硬體的基本組成、計算機軟體的分類;效能指標,包括主頻(cpu時鐘週期)、運算速度(cpi、cpu執行時間、mips、mflops)等。

第一代   電子管計算機

第二代  電晶體計算機

第三代  小、中規模積體電路(ssi,msi)計算機

***  大、超大規模積體電路(lsi,vlsi)計算機

現代計算機的組成原理均是由馮諾依曼提出的以程式儲存為核心的通用電子計算機體系結構原理構建。計算器不同與計算機之處在於,計算機的解題步驟即程式是在執行過程中由人工臨時編制和控制執行的。

計算機系統主要由硬體系統軟體系統組成。作業系統是硬體和軟體的介面。硬體系統由運算器,控制器,儲存器,輸入裝置和輸出裝置以及將它們鏈結為有機整體的互聯結構組成;軟體是計算機的執行程式的相應的文件。(運算器+控制器=cpu,cpu+主儲存器=主機,i/o裝置又稱外部裝置)。計算機系統層次結構中,指令系統是軟/硬體的交介面

運算器是進行資料處理即執行運算和邏輯運算的部件 由算數邏輯單元,內部匯流排,通用暫存器組,鎖存器標誌暫存器和移位器組成。

儲存器分為主儲存器(主存)和輔助儲存器(輔存或外儲存器),其中主儲存器是存放程式和資料的部件。計算機的程式通常存放在輔存,只是程式被啟動後其指令和資料才被裝入主存。記憶體儲器由儲存體,選址系統,讀寫系統,儲存時序控制線路構成。

控制器是計算機的管理機構和指揮中心,它協調計算機的各部件自動地工作。計算機有兩種型別的控制器,即組合邏輯控制器和微程式控制器。組合邏輯控制器主要由指令控制部件,位址形成部件,定時部件和微操作控制部件組成(指令控制部件由程式計數器(pc),指令暫存器(ir),指令解碼器(id)組成)。

互鏈結構現代計算機通常採用匯流排(bus)互鏈結構。南北橋結構是主機板控制晶元組的一種基本結構,其中北橋晶元是cpu與記憶體,顯示卡等裝置聯絡的橋梁,南橋晶元則主要用來與i/o裝置進行通訊。

系統軟體:作業系統、編譯程式、檔案系統

應用軟體:word等

計算機程式語言可分為3大類:機器語言、組合語言和高階語言

吞吐量是指資訊流入、處理和流出系統的速率。主要取決於主存的儲存週期。

響應時間是指從提交作業到該作業得到cpu所響應的時間。響應時間越短,吞吐量越大。

主頻是機器內部主時鐘的頻率,是衡量機器速度的重要引數。例如:主頻為8mhz,則可以計算出時鐘週期為

cpu週期是機器週期,通常用從記憶體讀取一條指令字的最短時間來定義。

cpu時鐘週期是cpu中最小的 時間單位。

cpi執行一條指令所需要的時鐘週期數。

mips每秒可執行百萬條指令數。

mflops每秒百萬次浮點運算。

補充:經典和現代計算機結構的區別

早期經典的馮諾依曼計算機結構以運算器為中心。由於輸入輸出裝置速度慢,並且傳輸操作都需要通過運算器,導致計算機效率不高,因此現代計算機結構已經轉化為以儲存器為中心

計算機組成原理知識點

馮諾依曼體系結構 馮諾依曼 john von neumann 提出 儲存程式 原理,即把程式本身當作資料來對待,程式和該程式處理的資料用同樣的方式儲存,以此為基礎的計算機稱為馮諾依曼機 von neumannarchitecture 特點 1.計算機由運算器,控制器,儲存器,輸入和輸出五部分組成。2...

計算機組成原理 第一章概論2

一 計算機的軟硬體概念 計算機系統 硬體 計算機的實體 軟體 由具有各類特殊功能的資訊 程式 組成 軟體 系統軟體 早期沒有 用來管理整個計算機系統 語言處理程式 作業系統 服務性程式 資料庫管理系統 網路軟體 應用軟體 按任務需要編製成各種程式二 計算機系統的層次結構 系統複雜性的管理方法1 抽象...

計算機組成原理 第一章概論3

一 馮 諾依曼計算機的特點 1.由五大部件組成 2.指令和資料以同等地位存於儲存器,可按位址尋訪 3.指令和資料用二進位制表示 4.指令由操作碼和位址碼組成 5.重點 儲存程式 6.以運算器為中心 馮 諾依曼計算機硬體框圖 馮諾依曼計算機各部件功能 運算器 完成算數運算與邏輯運算 控制器 控制程式的...