计算机系统概论
一、计算机系统基础概念
硬件:计算机的实体部分,由看得见摸得着的电子元器件,各类光、电、机设备的实物组成,如主机、外设等。
软件:看不见摸不着,由人们事先编制的具有各类特殊功能的程序组成。
系统软件:标准库、语言处理程序(如将汇编语言翻译成机器语言的汇编程序或将高级语言翻译成机器语言的编译程序)、操作系统(如批处理系统、分时系统、实时系统)、服务程序(如诊断程序、调试程序、连接程序等)、数据库管理系统、网络软件等。
应用软件:科学计算程序、数据处理程序、过程控制程序、事务管理程序等。
固件:把操作系统的部分固化,永恒地存于只读存储器中。
计算机组成:指如何实现计算机体系结构所体现的属性,包含了许多对程序员来说透明的硬件细节。
计算机体系结构:指那些能够被程序员所见到的计算机系统的属性,即概念性的结构与功能特性。在不同计算机系统的层次上看到的计算机属性是不同的。
计算机层次结构:
常见的五级计算机系统层次结构
二、计算机的基本组成
冯诺依曼结构:
- 计算机由运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备五大部件组成
- 指令和数据以同等地位存放于存储器内,并可按地址寻访(存储程序)
- 指令和数据均用二进制数表示
- 指令由操作码和地址码组成,操作码用来表示操作的性质,地址码用来表示操作数在存储器中的位置
- 指令在存储器内按顺序存放
- 机器以运算器为中心,输入输出设备与存储器间的数据传送通过运算器完成
三、计算机硬件的主要技术指标
机器字长:CPU一次能处理数据的位数,通常与CPU的寄存器位数有关。
存储容量:包括主存容量和辅存容量。
主存容量是指主存中存放二进制代码的总位数。
存储容量=存储单元个数×存储字长
1字节=1Byte=8bit
8K×8的存储器
MAR=8×1024×8即16根线
MDR=8根线