1.1:计算机系统简介
抽象:
1.2:计算机基本组成
一,冯诺依曼计算机六个特点(存储程序结构型计算机):
五大组成部分:运算器(核心),控制器,输入输出设备,存储器
指令和数据以同等地位存放在存储器,依靠地址进行访问
指令和数据都通过二进制表示
指令有操作码和地址码构成
存储程序(核心特征)
以运算器为中心
问题:1:运算器过于繁忙,成为瓶颈:2:不具有层次化特征
改进:以存储器为中心
二,现代计算机硬件框图:
运算器 ALU
控制器 CU
存储器 主存/辅存
输入输出设备 I/O设备
ALU+CU=CPU
如此形成了层次化计算机结构
系统复杂性管理方法2:
-层次化,将被设计的系统划分为多个模块或子模块
-模块化:有明确定义的功能和接口
-规则性:使模块更容易被重用
问题:一个现实当中的问题,如何用计算机解决?
问题:是不是所有温问题可以用计算机解决?
不可计算问题:图灵机停机问题
假设我们的问题可以用计算机解决
三,计算机工作步骤
1:上机前准备:
建立数学模型
确定计算方法
编制解题程序
2:存储器基本组成:
核心结构为存储体
MAR:保存了存储单元个数,存储器地址寄存器
MDR:存储器数据寄存器,反映存储字长
3:运算器结构:
组合电路,输入撤销,输出也撤销
X,ALU,ACC,MQ
MQ也叫乘商寄存器
4:控制器功能:
完成一条指令:取指令->分析指令->执行指令
PC:程序计数器,保存了当前执行的指令的
IR:指令寄存器,存放当前执行的指令
抽象:
1.2:计算机基本组成
一,冯诺依曼计算机六个特点(存储程序结构型计算机):
五大组成部分:运算器(核心),控制器,输入输出设备,存储器
指令和数据以同等地位存放在存储器,依靠地址进行访问
指令和数据都通过二进制表示
指令有操作码和地址码构成
存储程序(核心特征)
以运算器为中心
问题:1:运算器过于繁忙,成为瓶颈:2:不具有层次化特征
改进:以存储器为中心
二,现代计算机硬件框图:
运算器 ALU
控制器 CU
存储器 主存/辅存
输入输出设备 I/O设备
ALU+CU=CPU
如此形成了层次化计算机结构
系统复杂性管理方法2:
-层次化,将被设计的系统划分为多个模块或子模块
-模块化:有明确定义的功能和接口
-规则性:使模块更容易被重用
问题:一个现实当中的问题,如何用计算机解决?
问题:是不是所有温问题可以用计算机解决?
不可计算问题:图灵机停机问题
假设我们的问题可以用计算机解决
三,计算机工作步骤
1:上机前准备:
建立数学模型
确定计算方法
编制解题程序
2:存储器基本组成:
核心结构为存储体
MAR:保存了存储单元个数,存储器地址寄存器
MDR:存储器数据寄存器,反映存储字长
3:运算器结构:
组合电路,输入撤销,输出也撤销
X,ALU,ACC,MQ
MQ也叫乘商寄存器
4:控制器功能:
完成一条指令:取指令->分析指令->执行指令
PC:程序计数器,保存了当前执行的指令的
IR:指令寄存器,存放当前执行的指令