IAS通用计算机模型,第1章 计算机系统概述(计算机组成原理课件).pdf |
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文档介绍: Ch1: Computer Abstractions 计算机系统概述 第1讲:计算机系统概述 第2讲:计算机性能评价 2010年12月28日星期二 第一讲计算机系统概述 °计算机发展简史 • IAS通用计算机模型机:冯.诺依曼结构 • IBM360系列机:引入兼容性(系列机)概念 • DEC PDP-8:引入总线结构 °计算机系统的组成 •计算机硬件:CPU+MM+I/O •计算机软件:系统软件+应用软件 °计算机层次结构 •计算机硬件和软件的接口:指令系统 •计算机软件如何在硬件上执行 °本课程主要内容 2010年12月28日星期二 Chapter 1 .2 计算机的功能和特点 °什么是计算机? •计算机是一种能对数字化信息进行自动、高速运算的通用 处理装置。 °计算机的功能: •数据运算、数据存储、数据传送、控制 °计算机的特点: •高速:高速元器件和“存储程序”工作方式带来高速性 •通用:体现在处理对象和应用领域没有限制 •准确:精度足够的算术运算带来准确性 •智能:逻辑推理能力带智能性 2010年12月28日星期二 Chapter 1 .3 回顾:计算机发展简史 °第一代:真空管(电子管Vacuum Tube )1946~57年 • 46年诞生第1台电子计算机 ENIAC - 体积庞大,重 30吨,有18000多个真空管组成,5000次加法/秒。 - 采用十进制表示/运算,其存储器由20个累加器组成,每个累加器 可存10位十进制数,每一位数由10个真空管表示。 - 采用手动编程,通过设置开关和插拔电缆来实现。 •冯·诺依曼机(Von Neumann Machine) - 45年冯·诺依曼(图灵也同时)提出“存储程序(Stored- program)”思想,并于46年开始设计“存储程序”计算机。 - “存储程序”思想: 将事先编好的程序和原始数据送入主存中,然后启动执行。计算机 应能在不需操作人员干预下,自动完成逐条取出指令和执行指令 的任务。 2010年12月28日星期二 Chapter 1 .4 SKIP The First Generation: Vacuum Tube Computers (1946 - 1957) The first general-puter - ENIAC ENIAC----Non von Neumann Model BACK 2010年12月28日星期二 Chapter 1 .6 冯·诺依曼结构的主要思想 1. 计算机应由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备 五个基本部件组成。 2. 各基本部件的功能是: 存储器不仅能存放数据,而且也能存放指令,形式上两者 没有区别,但计算机应能区分数据还是指令; 控制器应能自动执行指令; 运算器应能进行加/减/乘/除四种基本算术运算,并且也能 进行一些逻辑运算和附加运算; 操作人员可以通过输入设备、输出设备和主机进行通信。 3. 内部以二进制表示指令和数据。每条指令由操作码和地址码 两部分组成。操作码指出操作类型,地址码指出操作数的地 址。由一串指令组成程序。 4. 采用“存储程序”工作方式。 2010年12月28日星期二 Chapter 1 .7 计算机发展简史 °第二代:晶体管 1958~64年 晶体管: •元器件:逻辑元件采用晶体管,内存由磁 Transistor 芯构成,外存为磁鼓与磁带。 •特点:变址,浮点运算,多路存储器,I/O 处理机,中央交换结构(非总线结构)。 •软件:使用高级语言,提供了系统软件。 •代表机种:IBM 7094 (scientific)、1401 (business)和 DEC PDP-1 DEC PDP-1 2010年12月28日星期二 Chapter 1 .8 计算机发展简史 °第三代:SSI/MSI 1965~71年 •元器件:逻辑元件与主存储器均由集成电路(IC)实现。 •特点:微程序控制,Cache,虚拟存储器,流水线等。 •代表机种:IBM 360和DEC PDP-8(大/巨型机与小型机同时发展) - 巨型机(puter):Cray-1 - 大型机(Mainframe):IBM360系列 - 小型机(puter):DEC PDP-8 Cray-1 2010年12月28日星期二 Chapter 1 .9 IB 内容来自淘豆网www.taodocs.com转载请标明出处. |
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