計算機系統 計算機系統的基本組成

2021-10-22 15:41:00 字數 2177 閱讀 2866

2023年美籍匈牙利人馮·羅依曼提出了「儲存程式」原理,奠定了計算機的基本結構和工作原理的技術基礎。

按此原理設計的計算機稱為儲存程式計算機,或稱為馮·羅依曼結構計算機。

工作過程:

特點:**處理器(cpu)是計算機的核心,包括運算器、控制器和暫存器等。計算機的運轉是在cpu的指揮控制下實現的,所有的算術運算和邏輯運算都是由它完成的。

cpu組成部分:

儲存器是用來儲存程式、資料、運算的中間結果及最後結果的記憶裝置。

儲存器按照功能和所處位置的不同,可分為記憶體儲器和外儲存器,通常分別簡稱為記憶體和外存。

記憶體,是計算機的主要工作儲存器,是計算機用於直接訪問程式和資料的地方。

計算機在執行程式前必須將程式和資料裝入記憶體中。

儲存器分類:

介面作為計算機主機與外部裝置之間的橋梁,實現計算機與外部裝置之間交換資訊的重要工作。

介面的型別決定資料傳輸的方式,主要有並行介面和序列介面兩種。

其中,並行介面用於連線高速外設(如印表機等),傳輸資訊是按位元組的方式進行,多採用centronics連線標準;序列介面多用於連線低速外設(如modem等),傳輸資訊是按位元順序進行的,採用最廣泛的是eia rs-232c連線標準。

作用:匯流排是計算機系統各部件之間相互連線、傳送資訊的公共通道,由一組物理導線組成。電子計算機能處理、傳輸的資訊都是電訊號,電訊號就需要用導線傳送。在計算機中專門有連線cpu和其它晶元的導線,我們就稱之為匯流排。從物理實體來講,匯流排其實就是一根根導線的集合。根據傳送資訊的不同,匯流排從邏輯上分為3類:

微型計算機中,匯流排按照位置分為3類:

一台微型計算機功能的強弱或效能的好壞,不是由某一項指標來決定的,而是由它的系統結構、指令系統、硬體組成、軟體配置等多方面的因素綜合決定的。

但對於大多數普通使用者來說,我們可以從以下幾個指標來大體評價計算機的效能。

作業系統並不是與計算機硬體一起誕生的,它是人們在使用計算機的過程中,為了滿足提高資源利用率、增強計算機系統效能,而誕生的產物。

發展:手工操作。2023年第一台計算機誕生。然20世紀50年代中期,還未出現作業系統,計算機工作採用手工操作的方式。程式設計師將對應於程式和資料的已穿孔的紙帶(或卡片)裝入輸入機,然後啟動輸入機把程式和資料輸入計算機記憶體,接著通過控制台開關啟動程式針對資料執行。計算完畢,印表機輸出計算結果。使用者取走結果並卸下紙帶(或卡片)後,才讓下乙個使用者上機。

批處理系統。批處理系統是載入在計算機上的乙個系統軟體,在它的控制下,計算機能夠自動地、成批地處理乙個或多個使用者的作業(這作業包括程式、資料和命令)。主機與輸入機之間增加乙個儲存裝置---磁帶,在執行於主機上的監督程式的自動控制下,計算機可自動完成。成批地把輸入機上的使用者作業讀入磁帶,依次把磁帶上的使用者作業讀入主機記憶體並執行並把計算結果向輸出機輸出。完成上一批作業後,監督程式又從輸入機輸入另一批作業,儲存在磁帶上,並按上述步驟重複處理。

分時作業系統。由於cpu速度不斷提高和採用分時技術,一台計算機可同時連線多個使用者終端,而每個使用者可在自己的終端上聯機使用計算機,好像自己獨佔機器一樣。分時技術:把處理機的執行時間分成很短的時間片,按時間片輪流把處理機分配給各聯機作業使用。

實時作業系統。即系統能夠及時響應隨機發生的外部事件,並在嚴格的時間範圍內完成對該事件的處理。實時系統在乙個特定的應用中常作為一種控制裝置來使用。實時系統可分成兩類:實時控制系統和實時資訊處理系統。

網路作業系統。在原來各自計算機作業系統上,按照網路體系結構的各個協議標準增加網路管理模組,其中國包括,通訊、資源共享、系統安全和各種網路應用服務。

(1)分布式系統要求乙個統一的作業系統,實現系統操作的統一性。

(2)分布式作業系統管理分布式系統中的所有資源,它負責全系統的資源分配和排程、任務劃分、資訊傳輸和控制協調工作,並為使用者提供乙個統一的介面。

(3)使用者通過這一介面,實現所需要的操作和使用系統資源,至於操作定在哪一台計算機上執行,或使用那台計算機的資源,則是作業系統完成的。

(4)分布式系統更強調分布式計算和處理,要求系統有:更短的響應時間、高吞吐量和高可靠性。

資料《深入理解計算機系統》

計算機系統基礎 計算機系統的基本組成與基本功能

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計算機系統的基本組成

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計算機系統的基本組成

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