计算机组成原理_第一章：计算机系统概论

Posted 2020-11-01 时海涛 | Thomas.Shih

第一章：计算机系统概论

1.1　　计算机系统简介

问题1：现代计算机系统由那两部分组成？

现代计算机的多态性

CPS：信息物理系统

HPC：高速计算机，天河2号，Titan（Cray公司的，科磊公司）

TF：TFlop/s：TF是千万亿次单位，每秒多少千万亿次计算。

顶层的抽象，然后再一步一步的细化。

基本结构都具有共性特征

两部分：硬件和软件（物理和逻辑？）

一般分为9层

 

1.2　　计算机系统的层次结构

（程序员视角）

（从最低到最高）

微指令系统——微程序机器M0，向下发展的语言。—— 由硬件直接执行微指令

机器语言——实际机器M1，机器语言是由0 1 代码构成的。—— 用微指令解释机器指令

.........................................................................................................................（软件|硬件的实现分层）

汇编语言——虚拟机器M2，机器语言符号化。—— 用机器语言解释操作系统

操作系统——虚拟机器（中间））+ 用汇编程序翻译成及其语言程序

高级语言——虚拟机器M3）—— 用编译程序翻译成汇编语言程序

 

计算机组成与计算机体系结构从研究内容上来说有什么区别？

 

三、计算机体系结构和计算机组成

计算机体系结构：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

　　　　　　　　（指令系统、数据类型、寻址技术，IO操作）

计算机组成：实现计算机体系结构所体现的属性（具体执行的实现）

 

1.2　　计算机的基本组成

一、冯*诺依曼计算机的特点

1949 ENIAC，第一台计算机

1.计算机由五大部件组成

2.指令和数据以同等地位存于存储器，可按地址寻访

3.指令和数据由二进制表示

4.指令由操作嘛和地址码组成

5.存储程序

6.以运算器为中心

 

2.现代计算机硬件框图

运算器　　ALU（CPU）

控制器　　CU（CPU）

存储器　　主存和辅存

输入设备    I/O设备

输出设备　I/O设备