(本科)第4章计算机系统ppt课件.pptx
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1、课程主讲人:第4章计算机系统2链栈用单链表表示34.1ABCD4.24.44.3计算机系统的组成计算机软件系统计算机硬件系统计算机体系结构及其工作原理45计算机计算机处理的数据处理的数据和和指令指令一律一律用二进制数用二进制数表示表示01存储存储程序程序02计算机计算机硬件由运算器、硬件由运算器、控制器、存储器、输控制器、存储器、输入设备和输出设备五入设备和输出设备五大部分组成大部分组成03冯诺伊曼结构的特点6冯冯诺伊曼结构计算机的工作原理诺伊曼结构计算机的工作原理从计算机主存中读出指令并送到计算机的控制器,控制器根据当前指令的功能,控制全机执行指令规定的操作,完成指令的功能。重复这一操作,直
2、到程序中指令执行完毕。程序控制将解题的步骤编成程序(通常由若干指令组成),并把程序存放在计算机的主存储器中。存储程序7指令是指示计算机指令是指示计算机执行某种操作的命执行某种操作的命令,它由一串二进令,它由一串二进制数码组成。制数码组成。一条指令通常由两一条指令通常由两个部分组成:个部分组成:操作码操作码 +地址码地址码什么是指令8指令系统是指一台指令系统是指一台计算机所能执行的计算机所能执行的全部指令的集合。全部指令的集合。指令系统决定了一指令系统决定了一台计算机硬件的主台计算机硬件的主要性能和基本功能。要性能和基本功能。什么是指令系统威胁威胁网络网络安安全主要因素全主要因素910计算机硬件
3、系统是指构成计算机的物理设备,即由机械、光、电、磁器件构成的具有计算、控制、存储、输入和输出功能的实体部件。11计算机硬件系统是指构成计算机的物理设备,即由机械、光、电、磁器件构成的具有计算、控制、存储、输入和输出功能的实体部件。硬件系统中央处理器存储器输入输出控制系统外部设备12中央处理器01存储器02输入设备03输出设备04总线05计算机的性能指标0613CPU由控制器、运算器和存储器组成,通常集中在一块芯片上,是计算机系统的核心设备。微型计算机的中央处理器又称为微处理器。14中央处理器主要包括两部分0102控制器控制器 对输入的指令进行分析,并统一控制计算机的各个部件完成一定任务的部件。
4、 指挥计算机的各个部件按照指令的功能要求协调工作的部件,是计算机的神经中枢和指挥中心,对协调整个电脑有序工作极为重要。运算器运算器主要任务是执行各种算术运算和逻辑运算。15影响CPU性能的主要指标表示CPU的运算速度,单位是MHz。主频在单位时间内能一次处理的二进制数的位数。字长是指可以进行高速数据交换的存储器,它位于CPU与内存之间,是一个读写速度比内存更快的存储器。缓存16存储器主存储器(主存或内存)辅助存储器(辅存或外存)存储器是用来存储程序和各种数据信息的记忆部件。17存储器的性能指标1存储器所能容纳的二进制信息量的总和。存储容量2计算机从存储器读出数据或写入数据所需要的时间,表明了存
5、储器存取速度的快慢。存取周期位位A字字节节BKB1KB=1024B=210BMB1MB=1024KB=220BGB1GB=1024MB=230BTB1TB=1024GB=240BPB1PB=1024TB=250B18主存直接与 CPU 连接,用于存放当前正在运行的程序和数据,访问速度快。主存储器主存储器主存中存储信息的载体称为存储体。存储体。存储体被分为若干个单元。每个单元能够存放一串二进制码表示的信息,该信息的总位数称为一个存储单元的字长字长。0X000000000X000000010XFFFFFFFF.指示每个单元的二进制编码称为地址码地址码。存储单元的地址码只有一个,固定不变,而存储在其
6、中的信息是可以更换的。00000000000000001901010111010110000X000000000X000000010XFFFFFFFF.主存的工作方式是按存储单元的地址存放或读取各类信息存放信息称为“写写”读取信息称为“读读”“读”和“写”统称访问存储器访问存储器。 20常用的微型计算机的存储器有磁芯存储器和半导体存储器目前微型计算机的主存都采用半导体存储器可读、可写易失性存储器1随机存储器(RAM)可读、不可写非易失性存储器2只读存储器(ROM)21COMS电脑主板上的一块可读写的RAM芯片,保存计算机系统配置信息。只需要极少电量就能存放数据由集成到主板上的一个小电池供电关机
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