第1章计算机系统概述

1．2 计算机的硬件 组成计算机的基本部件有中央处理器CPU （运算器和控制器）、存储器和输入、输出设备。
运算控制部件 （CPU)
存储器
地址总线AB
数据总线DB 控制总线CB
输入/输出
……
输入/输出
1.3 计算机系统的层次结构
用高级语言 编写程序 人工编写
源程序source program
翻译成 机器语言
BASIC语言语句：LET d = b*b - 4*a*c
符号语言： 1. MUL B B 2. MUL A E 3. MUL A C 4. SUB B A 5. MOV D B A a B b C c D d E 4
; b2 送B ; 4a 送入A ;4ac 送A ;b2 –4ac送B ; b2 –4ac从B 送到D
第四代 大规模集成电路时代(1971至今) 向大型机和微型机两个方向发展
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
3. 计算机的分类
巨型机——世界几家公司生产，最快1.4万亿次，9千个CPU组成 Cray-1,Cray-2,Cray-3,国产银河I, 银河II, 银河III
计算机上运行
目标程序object program
执行程序
输出结果outcome
计算机系统的层次结构
虚拟机器M2 （汇编语言机器）
实际机器M1 （机器语言机器）
虚拟机器M3 （高级语言机器）
虚拟机器M2
实际机器M1
虚拟机器 M4 （高级语言机器）
高级语言程序经编译程序翻译成 汇编语言或中间语言程序
1000101111000011 汇编来自百度文库言：符号式(助记符mnemonic symbol）程序
设计语言。
MOV AX , BX
计算机指令的组成：
操作码
操作数（地址码）
Operation code
operand
机器语言指令：1000101111000011
汇编语言指令：MOV AX , BX 每条低级语言指令只完成一个基本操作。
1. 计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备 和输出设备五部分组成。
2. 采用存储程序的方式，程序和数据放在同一 存储器中，由指令组成的程序可以修改。
3. 数据以二进制码表示 4. 指令由操作码和地址码组成。 5. 指令在存储器中按执行顺序存放，由指令计数器 指明要执行的指令所在的单元地址，一般按顺序递 增。
6. 机器以运算器为中心，数据传送都经过运算器。
2 . 电子 计算机的发展简史
第一代 电子管时代(1946-1958) 耗电高，体积大，定点计算，机器语言，汇编语言
第二代 晶体管时代(1958-1965) 变集中处理为分级处理，浮点运算、高级语言
第三代 中小规模集成电路时代(1965-1970) 存储容量大，运算速度快，几十至几百万次/秒
微型机——个人或家庭使用，PC机/个人计算机，价格低廉
计算机网络——实现计算机之间通信，资源共享。
最大互联网 Internet l 。
1.5 计算机的应用领域
科学计算
天文、气象，航空航天，国防军事，导弹、卫星。
数据处理
数据库管理，信息管理系统，统计汇总、办公自动化
计算机控制
生产过程自动控制，实时控制。
计算机组成与结构
第一章 计算机系统概论
1.1 计算机的语言 自然语言：人类相互交流信息所用的语言
高级语言：和自然语言接近并能为计算机接受的语 言，这种语言被称为计算机的高级语言 。
BASIC, PASCAL, C , JAVA…. 机器语言：由二进制代码表示的指令组成，计算机
能直接执行的语言，这种语言被称为机器语言.
大型机——大中型企事业单位作为计算中心的主机使用，统一调 度主机资源，代表产品有IBM360，370，390等。
小型机——它可以满足部门性的需求，供小型企事业单位使用， 典型产品有PDP-11，VAX11等，国产太极
工作站——用于特殊的专业领域，例如图象处理和辅助设计等。 典型产品有APOLLO，SUN工作站等。
虚拟机器 M3 （汇编语言或中 间机器语言）
本级语言程序经编译程序翻译成 机器语言程序或操作系统语言
虚拟机器 M2 （操作系统 语言机器） 间机器语言）
实际机器 M1 （机器语言机器）
一般用机器语言解释操作系统语言
由硬件或微程序*执行机器语言
*注：微程序将在第 6 章中讲述
1.4 计算机的现代发展史
1. 计算机的产生
1946年, 美国宾西法尼亚大学研制成功第一台电 子数字计算机 ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer) 。重28吨，耗电 150kW，占地170平米，用电子管18800个，每 秒5000次加法。
冯.诺依曼结构(存储程序)具有如下基本特点:
辅助设计/制造
机械CAD，建筑CAD，CAM，CAI
人工智能
人工智能、专家系统、智能机器人。