计算机组成原理第一章系统概述课件.ppt

计算机组成原理第一章系统概述1第1页，此课件共42页哦 二、复习要点二、复习要点 1.1.了解计算机发展历程了解计算机发展历程2.2.了解计算机系统的层次结构及其相关的硬件基本组成、软了解计算机系统的层次结构及其相关的硬件基本组成、软件分类和工作过程。件分类和工作过程。3.3.了解计算机性能指标及有关的计算和术语解释了解计算机性能指标及有关的计算和术语解释 软件、系统软件、应用软件。软件、系统软件、应用软件。高级语言、汇编语言、机器语言。高级语言、汇编语言、机器语言。存储单元、存储元件、存储基元、存储字、存储字长、存储单元、存储元件、存储基元、存储字、存储字长、存储容量。存储容量。机器字长、指令字长、存储字长。机器字长、指令字长、存储字长。英文缩写：英文缩写：CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MAR、MDR、IO、MIPS、CPI、MIPS、MIPS。2第2页，此课件共42页哦一、硬件的发展一、硬件的发展第一代第一代 电子管时代电子管时代(1946-1957)耗电高，体积大，定点计算，机器语言，汇编语言耗电高，体积大，定点计算，机器语言，汇编语言第二代第二代 晶体管时代晶体管时代(1958-1964)变集中处理为分级处理，浮点运算、高级语言变集中处理为分级处理，浮点运算、高级语言第三代第三代 中小规模集成电路时代中小规模集成电路时代(1965-1971)存储容量大，运算速度快，几十至几百万次存储容量大，运算速度快，几十至几百万次/秒秒第四代第四代 大规模集成电路时代大规模集成电路时代(1971至今至今)向大型机和微型机两个方向发展向大型机和微型机两个方向发展现代计算机发展方向现代计算机发展方向 巨型化，微型化，网络化，智能化，多媒体化，多核。巨型化，微型化，网络化，智能化，多媒体化，多核。1.1计算机的发展历程计算机的发展历程3第3页，此课件共42页哦二、计算机的分类二、计算机的分类信号类型分类：模拟计算机和数字计算机。信号类型分类：模拟计算机和数字计算机。规模分类：嵌入式、单片机、微型机、小型机、中型机、规模分类：嵌入式、单片机、微型机、小型机、中型机、大型机和巨型机。大型机和巨型机。发展历程分：电子管、晶体管、集成电路、大规模集发展历程分：电子管、晶体管、集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路计算机。成电路和超大规模集成电路计算机。指令流和数据流：指令流和数据流：1）单指令流和单数据流）单指令流和单数据流SISD（冯（冯诺依曼体系结构）；诺依曼体系结构）；2）单指令流和多数据流）单指令流和多数据流SIMD（向量处理机）；（向量处理机）；3）多指令流和单数据流）多指令流和单数据流MISD（实际不存在）；（实际不存在）；4）多指令流和多数据流）多指令流和多数据流MIMD（多处理机和多计算机系统）。（多处理机和多计算机系统）。1.1计算机的发展历程计算机的发展历程4第4页，此课件共42页哦1.2 1.2 计算机系统层次结构计算机系统层次结构一、一、计算机硬件的基本组成计算机硬件的基本组成 1、冯冯诺依曼计算机诺依曼计算机 1945年，冯年，冯诺依曼提出了存储程序的概念，即将程序和诺依曼提出了存储程序的概念，即将程序和数据一起存放在存储器中，称为冯数据一起存放在存储器中，称为冯.诺依曼机。其特点为：诺依曼机。其特点为：(1)计算机硬件由运算器、存储器、控制器和输入设备、输计算机硬件由运算器、存储器、控制器和输入设备、输出设备五大部件组成。出设备五大部件组成。(2)指令和数据以同等地位存于存储器内并可按地址寻访。指令和数据以同等地位存于存储器内并可按地址寻访。5第5页，此课件共42页哦 (3)指令和数据均用二进制代码表示。指令和数据均用二进制代码表示。(4)指令由操作码和地址码组成，操作码用来表示操作指令由操作码和地址码组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置。的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置。(5)指令在存储器内按顺序存放。通常，指令是顺序执行的，指令在存储器内按顺序存放。通常，指令是顺序执行的，在特定条件下，可根据运算结果或根据设定的条件改变执行顺在特定条件下，可根据运算结果或根据设定的条件改变执行顺序。序。(6)早期的冯早期的冯.诺依曼机以运算器为中心，输入输出设备诺依曼机以运算器为中心，输入输出设备通过运算器与存储器传送数据。通过运算器与存储器传送数据。1.2 1.2 计算机系统层次结构计算机系统层次结构6第6页，此课件共42页哦2 2、计算机硬件的组成计算机硬件的组成CPU（包括运算器和控制器）（包括运算器和控制器）存储器存储器ROMRAM输入输入/输出设备输出设备(I/O设备设备)总线总线DBUSABUSCBUS运算器运算器和控制和控制器器 CPU存储器存储器输入输输入输出设备出设备地址总线地址总线数据总线数据总线控制总线控制总线1.2 1.2 计算机系统层次结构计算机系统层次结构7第7页，此课件共42页哦冯冯诺依曼计算机硬件框图诺依曼计算机硬件框图算术运算算术运算逻辑运算逻辑运算存放数据存放数据和程序和程序将信息转换成机将信息转换成机器能识别的形式器能识别的形式将结果转换成将结果转换成人们熟悉的形式人们熟悉的形式指挥程序指挥程序运行运行存储器存储器输入设备输入设备运算器运算器控制器控制器输出设备输出设备1.2 1.2 计算机系统层次结构计算机系统层次结构8第8页，此课件共42页哦二、二、计算机软件的组成计算机软件的组成软件组成软件组成软件组成软件组成系统软件系统软件系统软件系统软件应用软件应用软件应用软件应用软件操作系统或管理软件操作系统或管理软件汇编程序汇编程序 高级语言的编译或解释程序高级语言的编译或解释程序故障诊断或检验程序故障诊断或检验程序系统调试程序系统调试程序 数据库管理程序数据库管理程序 使用者根据需要采用各类语言使用者根据需要采用各类语言编写的各种应用程序，包括各编写的各种应用程序，包括各类应用软件包类应用软件包 没有配备任何软件的没有配备任何软件的“裸机裸机”无法投入使用，没有配备无法投入使用，没有配备足够的软件，其功能就不能很好的发挥。足够的软件，其功能就不能很好的发挥。计算机软件的分类如计算机软件的分类如下：下：1.2 1.2 计算机系统层次结构计算机系统层次结构9第9页，此课件共42页哦 计算机的语言简介计算机的语言简介自然语言自然语言自然语言自然语言：人类相互交流信息所用的语言人类相互交流信息所用的语言 高级语言高级语言高级语言高级语言：由于当前的计算机还不具备理解自然由于当前的计算机还不具备理解自然 语言的能力，于是人们希望找到一种和自然语言语言的能力，于是人们希望找到一种和自然语言 接近并能为计算机接受的语言，这种语言被称为接近并能为计算机接受的语言，这种语言被称为 计算机的高级语言计算机的高级语言。汇编语言汇编语言汇编语言汇编语言：用助记符和符号地址表示的语言，属于用助记符和符号地址表示的语言，属于低级语言。低级语言。机器语言机器语言机器语言机器语言：然而目前的通用计算机不会直接执行用高级语言编写然而目前的通用计算机不会直接执行用高级语言编写的程序，因而要先将其翻译成机器能执行的语言，这种语言被的程序，因而要先将其翻译成机器能执行的语言，这种语言被称为机器语言（由二进制代码表示的指令组成）。称为机器语言（由二进制代码表示的指令组成）。1.2 1.2 计算机系统层次结构计算机系统层次结构10第10页，此课件共42页哦 三、三、计算机系统层次结构计算机系统层次结构 计算机系统是一个非常复杂的系统它由硬件和计算机系统是一个非常复杂的系统它由硬件和软件两大部分组成。读者必颁清楚地认识到硬件和软件各软件两大部分组成。读者必颁清楚地认识到硬件和软件各自在计算机系统中的地位和作用以及它们相互之间的依存自在计算机系统中的地位和作用以及它们相互之间的依存关系。关系。硬件是指计算机的实体部分。它由看得见摸得着的各种电硬件是指计算机的实体部分。它由看得见摸得着的各种电子元器件及各类光、电、机设备的实物组成，包括主机、外设子元器件及各类光、电、机设备的实物组成，包括主机、外设等。等。软件是看不见摸不着的，由人们事先编制成的具有软件是看不见摸不着的，由人们事先编制成的具有各类特殊功能的信息组成。通常把这些信息，诸如各类各类特殊功能的信息组成。通常把这些信息，诸如各类程序存储于各类媒体中，如程序存储于各类媒体中，如RAMRAM、ROMROM、磁盘、光盘、磁、磁盘、光盘、磁带甚至纸带等。带甚至纸带等。1.2 1.2 计算机系统层次结构计算机系统层次结构11第11页，此课件共42页哦 硬件必须依靠软件来发挥其自身的各种功能及提高硬件必须依靠软件来发挥其自身的各种功能及提高自身的工作效率。软件甚至还能使硬件发挥类似人脑思自身的工作效率。软件甚至还能使硬件发挥类似人脑思维的功能。计算机系统倘若失去了软件，其硬件将一筹维的功能。计算机系统倘若失去了软件，其硬件将一筹莫展，犹如人类失去了大脑。而软件必须依托硬件的支莫展，犹如人类失去了大脑。而软件必须依托硬件的支撑才能真正施展其才华，一旦失去了硬件，犹如人类失撑才能真正施展其才华，一旦失去了硬件，犹如人类失去了躯体，软件也毫无意义。因此，计算机系统的软、去了躯体，软件也毫无意义。因此，计算机系统的软、硬件互依互存，互相发展，缺一不可。硬件互依互存，互相发展，缺一不可。1.2 1.2 计算机系统层次结构计算机系统层次结构12第12页，此课件共42页哦高级语言高级语言虚拟机器虚拟机器 M3汇编语言汇编语言虚拟机器虚拟机器 M2机器语言机器语言实际机器实际机器 M1微指令系统微指令系统微程序机器微程序机器 M01.2 1.2 计算机系统层次结构计算机系统层次结构13第13页，此课件共42页哦用编译程序翻译用编译程序翻译成汇编语言程序成汇编语言程序用汇编程序翻译用汇编程序翻译成机器语言程序成机器语言程序用机器语言解释操作系统用机器语言解释操作系统用微指令解释机器指令用微指令解释机器指令由硬件直接执行微指令由硬件直接执行微指令软软件件硬硬件件虚拟机器虚拟机器 M4虚拟机器虚拟机器 M3虚拟机器虚拟机器 M2实际机器实际机器 M1微程序机器微程序机器 M01.2 1.2 计算机系统层次结构计算机系统层次结构14第14页，此课件共42页哦程序员所见到的计算机系统的属性程序员所见到的计算机系统的属性概念性的结构与功能特性概念性的结构与功能特性计算机计算机体系结构体系结构计算机计算机组成组成实现计算机体系结构所体现的属性实现计算机体系结构所体现的属性有无乘法指令有无乘法指令如何实现乘法指令如何实现乘法指令（指令系统、数据类型、寻址技术、（指令系统、数据类型、寻址技术、I/O机理）机理）（具体指令的实现）（具体指令的实现）计算机体系结构和计算机组成计算机体系结构和计算机组成1.2 1.2 计算机系统层次结构计算机系统层次结构15第15页，此课件共42页哦四、计算机的工作过程四、计算机的工作过程本节要求读者掌握一个较细化的计算机组成框图，如下图本节要求读者掌握一个较细化的计算机组成框图，如下图所示。而且要求根据此图描述计算机内部的控制流和数据所示。而且要求根据此图描述计算机内部的控制流和数据流的变化，从而初步认识计算机内部的工作过程。流的变化，从而初步认识计算机内部的工作过程。图中主存储器由存储体图中主存储器由存储体M、MAR和和MDR组成。存储体由组成。存储体由很多存储单元组成，用来存放指令或数据，很多存储单元组成，用来存放指令或数据，MAR存放欲访问的存放欲访问的存储单元的地址，存储单元的地址，MDR存放从存储单元读出的信息或即存放从存储单元读出的信息或即将存入某存储单元的信息。运算器由累加器将存入某存储单元的信息。运算器由累加器Acc、操作数、操作数寄存器寄存器x和算术逻辑部件和算术逻辑部件ALU组成，用来完成算术运算和逻辑组成，用来完成算术运算和逻辑运算。控制器由运算。控制器由PC、IR、CU组成，组成，PC存放欲执行指令的地址，存放欲执行指令的地址，IR存放欲执行的指令，存放欲执行的指令，CU用来发出各种操作命令。用来发出各种操作命令。1.2 1.2 计算机系统层次结构计算机系统层次结构16第16页，此课件共42页哦1.2 1.2 计算机系统层次结构计算机系统层次结构17第17页，此课件共42页哦1.上机前的准备上机前的准备 建立数学模型建立数学模型 -+-+-=!x9!x7!x5!x3xx9753sin 编制解题程序编制解题程序 确定计算方法确定计算方法程序程序 运算的运算的 全部步骤全部步骤0,1,2,)()(21nyn xynx=+=指令指令 每每 一个步骤一个步骤（一）、计算机的工作步骤（一）、计算机的工作步骤1.2 1.2 计算机系统层次结构计算机系统层次结构第18页，此课件共42页哦取取x 至运算器中至运算器中乘以乘以x 在运算器中在运算器中乘以乘以a 在运算器中在运算器中存存ax2 在存储器中在存储器中取取b 至运算器中至运算器中乘以乘以x 在运算器中在运算器中加加ax2 在运算器中在运算器中加加c 在运算器中在运算器中=(ax+b)x+c 取取x 至运算器中至运算器中乘以乘以a 在运算器中在运算器中加加b 在运算器中在运算器中乘以乘以x 在运算器中在运算器中加加c 在运算器中在运算器中计算计算 ax2+bx+c编程举例编程举例1.2 1.2 计算机系统层次结构计算机系统层次结构第19页，此课件共42页哦000001 0000001000打印打印 停机停机取数取数 ACC存数存数 ACC 加加 ACC+ACC乘乘 ACC ACC指令格式举例指令格式举例操作码操作码地址码地址码 打印机打印机1.2 1.2 计算机系统层次结构计算机系统层次结构第20页，此课件共42页哦指令和数据存于指令和数据存于主存单元的地址主存单元的地址 指令指令 注释注释操作码操作码 地址码地址码 00000010000001000取数取数x至至ACC 10001000000001001乘乘a得得ax存于存于ACC中中 20000110000001010加加b得得ax+b,存于存于ACC中中 30001000000001000乘乘x得（得（ax+b)x,存于存于ACC中中 40000110000001011加加c得得ax2+bx+c,存于存于ACC 50000100000001100将将ax2+bx+c存于主存单存于主存单元元 60001010000001100打印打印 7000110停机停机 8 x原始数据原始数据x 9 a原始数据原始数据a 10 b原始数据原始数据b 11 c原始数据原始数据c 12存放结果存放结果计算计算 ax2+bx+c 程序清单程序清单1.2 1.2 计算机系统层次结构计算机系统层次结构第21页，此课件共42页哦 ACC MQ X2.计算机的解题过程计算机的解题过程(1)运算器的基本组成及操作过程运算器的基本组成及操作过程被加数被加数被减数被减数被除数被除数乘数乘数商商加数加数减数减数被乘数被乘数除数除数加法加法减法减法乘法乘法除法除法和和差差余数余数乘积高位乘积高位乘积低位乘积低位运算器MQACCALUX1.2 1.2 计算机系统层次结构计算机系统层次结构第22页，此课件共42页哦运算器MQACCALUXACC 被加数被加数ACC初态初态 加法操作过程加法操作过程ACC+XALUM XXACCACC指令指令 加加M1.2 1.2 计算机系统层次结构计算机系统层次结构第23页，此课件共42页哦 减法操作过程减法操作过程运算器MQACCALUX指令指令 减减MACC 被减数被减数ACC初态初态 M XXACC-XALUACCACC1.2 1.2 计算机系统层次结构计算机系统层次结构第24页，此课件共42页哦运算器MQACCALUXACCACC 被乘数被乘数初态初态 ACCMQMMQ指令指令 乘乘M 乘法操作过程乘法操作过程XACCX00ACCALUXMQACCMQACCMQ1.2 1.2 计算机系统层次结构计算机系统层次结构第25页，此课件共42页哦运算器MQACCALUXACC 被除数被除数ACC初态初态 ACCXALUMQACCMQ余数在余数在ACC中中指令指令 除除MM XX 除法操作过程除法操作过程1.2 1.2 计算机系统层次结构计算机系统层次结构第26页，此课件共42页哦存储体存储体大楼大楼存储单元存储单元 存放一串二进制代码存放一串二进制代码存储字存储字 存储单元中二进制代码的组合存储单元中二进制代码的组合存储字长存储字长 存储单元中二进制代码的位数存储单元中二进制代码的位数每个存储单元赋予一个地址号每个存储单元赋予一个地址号按地址寻访按地址寻访 存储单元存储单元 存储元件存储元件（0/1）房间房间 床位床位（无人（无人/有人）有人）(2)存储器的基本组成存储器的基本组成主存储器主存储器存储体存储体MAR MDR1.2 1.2 计算机系统层次结构计算机系统层次结构第27页，此课件共42页哦MARMDR 存储单元个数存储单元个数 16存储字长存储字长 8 设设 MAR=4 位位 MDR=8 位位存储器地址寄存器存储器地址寄存器反映存储单元的个数反映存储单元的个数存储器数据寄存器存储器数据寄存器反映存储字长反映存储字长(2)存储器的基本组成存储器的基本组成主存储器主存储器存储体存储体MAR MDR1.2 1.2 计算机系统层次结构计算机系统层次结构第28页，此课件共42页哦取指令取指令分析指令分析指令执行指令执行指令PCIRCU取指取指执行执行PC 存放当前欲执行指令的地址存放当前欲执行指令的地址 具有计数功能（具有计数功能（PC）+1 PCIR 存放当前欲执行的指令存放当前欲执行的指令访存访存访存访存完成完成一条一条指令指令(3)控制器的基本组成控制器的基本组成PCIRCU1.2 1.2 计算机系统层次结构计算机系统层次结构第29页，此课件共42页哦12356789以取数指令为例以取数指令为例4(4)主机完成一条指令的过程主机完成一条指令的过程CU控制单元主存储器MDRMAR存储体CPUPC控制器IR运算器MQACCALUXI/O1.2 1.2 计算机系统层次结构计算机系统层次结构第30页，此课件共42页哦12356798以存数指令为例以存数指令为例4CU控制单元主存储器MDRMAR存储体CPUPC控制器IR运算器MQACCALUXI/O(4)主机完成一条指令的过程主机完成一条指令的过程1.2 1.2 计算机系统层次结构计算机系统层次结构第31页，此课件共42页哦(5)ax2+bx+c 程序的运行过程程序的运行过程 将程序通过输入设备送至计算机将程序通过输入设备送至计算机 程序首地址程序首地址 打印结果打印结果 分析指令分析指令 取指令取指令 停机停机 启动程序运行启动程序运行,(PC)+1 PC 执行指令执行指令 MARMMDRIRPCCUOP(IR)Ad(IR)MARMMDRACCPC1.2 1.2 计算机系统层次结构计算机系统层次结构第32页，此课件共42页哦 计算机的工作过程是本章的重点。人们需将事先编好的程计算机的工作过程是本章的重点。人们需将事先编好的程序序(指令序列指令序列)送至计算机的存储器内，然后计算机按此指令序送至计算机的存储器内，然后计算机按此指令序列逐条完成全部指令的功能，直至程序结束。因此，要了解计列逐条完成全部指令的功能，直至程序结束。因此，要了解计算机的工作过程，必须首先了解计算机完成一条指令的信息流算机的工作过程，必须首先了解计算机完成一条指令的信息流程。程。1）完成一条指令的信息流程）完成一条指令的信息流程 以取数指令以取数指令(即将指令地址码指示的存储单元中的操作数即将指令地址码指示的存储单元中的操作数取出后送至运算器的取出后送至运算器的ACC中中)为例为例,其信息流程是：其信息流程是：取指令取指令 PC MAR M MDR IR 分析指令分析指令 OP(IR)CU 执行指令执行指令 Ad(IR)MAR M MDR ACC 此外，每完成一条指令，还必须为取下条指令作准备，形此外，每完成一条指令，还必须为取下条指令作准备，形成下一条指令的地址，即成下一条指令的地址，即(PC)+1 PC。1.2 1.2 计算机系统层次结构计算机系统层次结构33第33页，此课件共42页哦 2）计算机的工作过程计算机的工作过程 计算机的工作过程实质就是不断从存储器中计算机的工作过程实质就是不断从存储器中逐条取出指令，送至控制器，经分析后由逐条取出指令，送至控制器，经分析后由CU发出各种操发出各种操作命令，指挥各部件完成各种操作，直至程序中全部指令作命令，指挥各部件完成各种操作，直至程序中全部指令执行结束。执行结束。1.2 1.2 计算机系统层次结构计算机系统层次结构34第34页，此课件共42页哦1.3 1.3 主要技术指标主要技术指标计算机的性能是由多项技术指标综合确定的。硬件的主计算机的性能是由多项技术指标综合确定的。硬件的主要技术指标有：要技术指标有：机器字长机器字长：CPUCPU一次能处理数据的位数。通常与通用寄存一次能处理数据的位数。通常与通用寄存器的位数有关。器的位数有关。存储容量存储容量：包括主存容量和辅存容量。：包括主存容量和辅存容量。运算速度运算速度：与主频、执行什么样的操作、主存本身的速度等：与主频、执行什么样的操作、主存本身的速度等许多因数有关。现在普遍采用单位时间内执行指令的平均条许多因数有关。现在普遍采用单位时间内执行指令的平均条数来衡量，并用数来衡量，并用MIPSMIPS作为计量单位，即每秒执行百万条指令。作为计量单位，即每秒执行百万条指令。也有用也有用CPICPI及执行一条指令所需的时钟周期（主频的倒数）数，及执行一条指令所需的时钟周期（主频的倒数）数，或用或用FLOPSFLOPS即每条浮点运算次数来衡量运算速度。即每条浮点运算次数来衡量运算速度。吞吐量吞吐量：计算机系统的吞吐量是指流入、处理和流出系统的：计算机系统的吞吐量是指流入、处理和流出系统的信息的速率，它主要取决于主存的存取周期。信息的速率，它主要取决于主存的存取周期。35第35页，此课件共42页哦f=CPIMIPS1061.3 1.3 主要技术指标主要技术指标36第36页，此课件共42页哦四、四、例例 题题 精精 选选（一）单项选择题（一）单项选择题1.1.完整的计算机系统应包括完整的计算机系统应包括 。A 运算器、存储器、控制器运算器、存储器、控制器 B 外部设备和主机外部设备和主机 C 主机和实用程序主机和实用程序 D配套的硬件设备和软配套的硬件设备和软件系统件系统 2.至今为止，计算机中的所有信息仍以二进制方式表示的理由是至今为止，计算机中的所有信息仍以二进制方式表示的理由是 。A节约元件节约元件 B 运算速度快运算速度快 C 物理器件的性能决定物理器件的性能决定 D 信息处理方便信息处理方便3.从器件角度看，计算机经历了四代变化。但从系统结构看，至今绝大从器件角度看，计算机经历了四代变化。但从系统结构看，至今绝大多数计算机仍属于多数计算机仍属于 型计算机。型计算机。A.并行并行 B.冯冯.诺依曼诺依曼 C.智能智能 D.实时实时处理处理 DCB37第37页，此课件共42页哦4.冯冯诺依曼机工作的基本方式的特点是诺依曼机工作的基本方式的特点是 。A.多指令流单数据流多指令流单数据流 B.按地址访问并顺序执行指令按地址访问并顺序执行指令 C.堆栈操作堆栈操作 D.存贮器按内容选择地存贮器按内容选择地址址5.带有处理器的设备一般称为带有处理器的设备一般称为 设备。设备。A 智能化；智能化；B 交互式；交互式；C 远程通信；远程通信；D过程控制。过程控制。6.用于笔记本电脑的外存储器是用于笔记本电脑的外存储器是 。A 软磁盘软磁盘 B 硬磁盘硬磁盘 C 固态盘固态盘 D 光盘光盘 7.冯冯.诺依曼型计算机的基本工作方式是诺依曼型计算机的基本工作方式是 。A.微程序方式微程序方式 B.控制流启动控制流启动方式方式 C.多指令流多数据流方式多指令流多数据流方式 D.数据流启动方式数据流启动方式BACB38第38页，此课件共42页哦（二）综合应用题（二）综合应用题 1.1 什么是计算机系统什么是计算机系统?说明计算机系统的层次结构。说明计算机系统的层次结构。答：计算机系统包括硬件和软件。答：计算机系统包括硬件和软件。计算机系统通常有六个层次，由下至上可排序为：计算机系统通常有六个层次，由下至上可排序为：第一级微程序机器级，微指令由硬件直接执行；第一级微程序机器级，微指令由硬件直接执行；第二级传统机器级，用微程序解释机器指令；第二级传统机器级，用微程序解释机器指令；第三级操作系统级，一般用机器语言程序解释作业控制语句；第四级汇第三级操作系统级，一般用机器语言程序解释作业控制语句；第四级汇编语言机器级，这一级由汇编程序支持和执行；编语言机器级，这一级由汇编程序支持和执行；第五级高级语言机器级，采用高级语言，由各种高级语言编译第五级高级语言机器级，采用高级语言，由各种高级语言编译程序支持和执行。程序支持和执行。第六级应用语言机器级，采用各种面向问题的应用语言。第六级应用语言机器级，采用各种面向问题的应用语言。39第39页，此课件共42页哦 1.2 画出计算机硬件基本组成框图，通过解题过程说明画出计算机硬件基本组成框图，通过解题过程说明每一功能部件的作用及它们之间的信息流向。每一功能部件的作用及它们之间的信息流向。答：计算机硬件系统由五大部件组成。控制器指挥各部件答：计算机硬件系统由五大部件组成。控制器指挥各部件协调工作；运算器能完成算术运算和逻辑运算；存储器用来协调工作；运算器能完成算术运算和逻辑运算；存储器用来存放程序和数据；输入设备可将人们熟悉的信息转换成机器存放程序和数据；输入设备可将人们熟悉的信息转换成机器能识别的信息；输出设备可将机器运行结果转换成人们能接能识别的信息；输出设备可将机器运行结果转换成人们能接受的信息。受的信息。40第40页，此课件共42页哦计算机硬件系统组成计算机硬件系统组成41第41页，此课件共42页哦 1.3 什么是硬件什么是硬件?什么是软件什么是软件?两者谁更重要两者谁更重要?为什么？为什么？答：硬件是计算机系统的实体部分，它由看得见摸得着的答：硬件是计算机系统的实体部分，它由看得见摸得着的各种电子元器件及各类光、电、机设备的实物组成，包括主各种电子元器件及各类光、电、机设备的实物组成，包括主机和外部设备等。机和外部设备等。软件是指用来充分发挥硬件功能，提高机器工作效软件是指用来充分发挥硬件功能，提高机器工作效率，便于人们使用机器，指挥整个计算机系统工作的程率，便于人们使用机器，指挥整个计算机系统工作的程序集合，是无形的。序集合，是无形的。硬件和软件是不可分割的统一体，前者是后者的物质基础，硬件和软件是不可分割的统一体，前者是后者的物质基础，后者是前者的后者是前者的“灵魂灵魂，它们相辅相成，互相促进。，它们相辅相成，互相促进。42第42页，此课件共42页哦