第1章計(jì)算機(jī)組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1、http:/www.http:/ 課程目的：課程目的：n掌握計(jì)算機(jī)的工作原理掌握計(jì)算機(jī)的工作原理, , 深刻理解程序在計(jì)深刻理解程序在計(jì)算機(jī)硬件上被執(zhí)行的過(guò)程。算機(jī)硬件上被執(zhí)行的過(guò)程。2.2. 課程任務(wù)：課程任務(wù)：1 1掌握計(jì)算機(jī)硬掌握計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)各組成件系統(tǒng)各組成部件的工作原部件的工作原理、邏輯實(shí)現(xiàn)、理、邏輯實(shí)現(xiàn)、設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)思想2 2理解各部件聯(lián)理解各部件聯(lián)結(jié)成整機(jī)并協(xié)結(jié)成整機(jī)并協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)的方法。調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)的方法。3 3了解當(dāng)代計(jì)算了解當(dāng)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的新技機(jī)系統(tǒng)的新技術(shù)和新成果術(shù)和新成果核心：計(jì)算機(jī)工作的過(guò)程就是循環(huán)往復(fù)地取指令、分析核心：計(jì)算機(jī)工作的過(guò)程就是循環(huán)往復(fù)地取指令、分析指令、執(zhí)行指

2、令的過(guò)程。指令、執(zhí)行指令的過(guò)程。3第一章第一章 概概 論論 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用1.11.1 本章小結(jié)本章小結(jié) 計(jì)算機(jī)的分類與性能指標(biāo)計(jì)算機(jī)的分類與性能指標(biāo)1.21.2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成1.31.3451.1 1.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用 計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生一一 計(jì)算機(jī)的發(fā)展計(jì)算機(jī)的發(fā)展二二 微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展三三 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用計(jì)算機(jī)的應(yīng)用四四6一、計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生一、計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生機(jī)械式機(jī)械式計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)機(jī)電式機(jī)電式計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)電子電子計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)模擬模擬計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)電子數(shù)字電子數(shù)字計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)數(shù)字?jǐn)?shù)字計(jì)算

3、機(jī)計(jì)算機(jī)v第一臺(tái)第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)：ENIACENIACv電子數(shù)字計(jì)算機(jī)特點(diǎn)：高速、高精度電子數(shù)字計(jì)算機(jī)特點(diǎn)：高速、高精度7二、計(jì)算機(jī)的發(fā)展二、計(jì)算機(jī)的發(fā)展“摩爾定律摩爾定律” 19641964年，年，IBM360IBM360成功開(kāi)發(fā)出成功開(kāi)發(fā)出6 6個(gè)型號(hào)的大、中、小型電腦個(gè)型號(hào)的大、中、小型電腦和和4444種新式的配套設(shè)備，都種新式的配套設(shè)備，都是系列兼容機(jī)，成為第三代是系列兼容機(jī)，成為第三代計(jì)算機(jī)標(biāo)志性產(chǎn)品計(jì)算機(jī)標(biāo)志性產(chǎn)品 DECDEC公司公司19651965年制造的年制造的PDPPDP8 8型集成電路計(jì)算機(jī)，被公認(rèn)型集成電路計(jì)算機(jī)，被公認(rèn)為第一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)小型機(jī)為第一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)小

4、型機(jī) 第一代第一代 電子管計(jì)算機(jī)電子管計(jì)算機(jī) 第二代第二代晶體管計(jì)算機(jī)晶體管計(jì)算機(jī) 第三代第三代集成電路集成電路計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī) 第四代大規(guī)第四代大規(guī)模與超大規(guī)模與超大規(guī)模集成電路模集成電路計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī) 19461946年年 ENIAC ENIAC 19551955年年 ENIAC ENIAC正式退役正式退役19551955年，年，貝爾實(shí)驗(yàn)室研貝爾實(shí)驗(yàn)室研制出世界上第一臺(tái)全晶制出世界上第一臺(tái)全晶體管計(jì)算機(jī)體管計(jì)算機(jī)TRADIC TRADICTRADIC，裝有，裝有800800只晶體只晶體管，管，100100瓦功率，占地有瓦功率，占地有3 3立方英尺立方英尺 1971年，英特爾公司4004 1972

5、年，8008 8三、微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展三、微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展1.1.第一代第一代80088008微處理器微處理器 2.2.第二代微處理器第二代微處理器n其運(yùn)算速度是第一代的其運(yùn)算速度是第一代的10101515倍，指令系統(tǒng)比較倍，指令系統(tǒng)比較完善，已經(jīng)有了典型的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)以及中斷、完善，已經(jīng)有了典型的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)以及中斷、DMADMA功能。支持它們的語(yǔ)言有匯編、功能。支持它們的語(yǔ)言有匯編、BASICBASIC、FORTRANFORTRAN和和PL/MPL/M等，后期還開(kāi)始配備等，后期還開(kāi)始配備CP/MCP/M操作系統(tǒng)操作系統(tǒng) n19741974年年 8 8位位微處理器芯片微處理器芯片80808

6、080 約約48004800個(gè)晶個(gè)晶體管體管 每秒執(zhí)行每秒執(zhí)行2929萬(wàn)條指令。萬(wàn)條指令。n19761976年年 8 8位微處理器位微處理器Z Z8080 9三、微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展三、微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展第三代微處理器第三代微處理器 19781978年年 1616位位的微處理器的微處理器Intel8086 Intel8086 29000 29000個(gè)個(gè)晶體管晶體管數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線1616位（字長(zhǎng)）位（字長(zhǎng)） 地址總線地址總線2020位位 19791979年年 8 8位（位（準(zhǔn)準(zhǔn)1616位位）的微處理器）的微處理器Intel8088Intel8088 19831983年年 IBM IBM公司推出帶有硬

7、盤的公司推出帶有硬盤的IBMPC/XTIBMPC/XT機(jī)機(jī) 1616位的位的Z8000Z8000和和MC68000MC68000 1982 1982 1616位處理器位處理器80286 80286 晶體管達(dá)晶體管達(dá)1313萬(wàn)個(gè)萬(wàn)個(gè)數(shù)數(shù)據(jù)總線據(jù)總線1616位位地址總線地址總線2424位位有兩種工作模式：實(shí)有兩種工作模式：實(shí)地址模式和虛地址保護(hù)模式。地址模式和虛地址保護(hù)模式。 80286 80286 IBM PC/ATIBM PC/AT微機(jī)微機(jī) 同檔次的有同檔次的有MotorolaMotorola的的6801068010。10三、微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展三、微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展第四代微處理器第四代微處理器n1

8、985 1985 3232位微處理器位微處理器芯片芯片80386 80386 27.5 27.5萬(wàn)個(gè)晶萬(wàn)個(gè)晶體管體管 3232位數(shù)據(jù)線和位數(shù)據(jù)線和3232位地址線位地址線 有有3 3種工作模種工作模式式：實(shí)地址模式、虛地址保護(hù)模式和虛擬：實(shí)地址模式、虛地址保護(hù)模式和虛擬80868086模式。模式。 n同期的微處理器還有同期的微處理器還有MotorolaMotorola的的MC68020MC68020等等 n19891989年年 高性能高性能3232位微處理器位微處理器8048680486 120 120萬(wàn)個(gè)晶萬(wàn)個(gè)晶體管體管包含了一個(gè)包含了一個(gè)8038680386體系結(jié)構(gòu)的主處理器、一體系結(jié)構(gòu)的

9、主處理器、一個(gè)與個(gè)與8038780387兼容的數(shù)字協(xié)處理器和一個(gè)兼容的數(shù)字協(xié)處理器和一個(gè)8KB8KB的高速緩的高速緩沖存儲(chǔ)器（沖存儲(chǔ)器（CacheCache） 采用了采用了RISCRISC（精簡(jiǎn)指令系（精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)）技術(shù)統(tǒng)計(jì)算機(jī)）技術(shù) 11三、微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展三、微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展第五代微處理器第五代微處理器n19931993年年 32 32位微處理器位微處理器PentiumPentium（奔騰，（奔騰，P5P5） 320320萬(wàn)個(gè)晶體管萬(wàn)個(gè)晶體管 具有具有5 5級(jí)超標(biāo)量結(jié)構(gòu)、級(jí)超標(biāo)量結(jié)構(gòu)、6464位數(shù)據(jù)位數(shù)據(jù)線和線和3232位地址線位地址線 仍采用仍采用CISCCISC和和RISCRIS

10、C相結(jié)合的技相結(jié)合的技術(shù)。術(shù)。n同期的第五代微處理器還有同期的第五代微處理器還有IBMIBM、AppleApple和和MotorolaMotorola三家聯(lián)盟的三家聯(lián)盟的PowerPCPowerPC（RISCRISC微處理器）以及微處理器）以及AMDAMD公司公司的的K5K5和和CyrixCyrix公司的公司的M1M1。12三、微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展三、微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展第六代微處理器第六代微處理器n19951995年年 Pentium Pro Pentium Pro（高能奔騰，（高能奔騰，P6 P6 ） 550 550萬(wàn)個(gè)晶體管萬(wàn)個(gè)晶體管 具有具有6464位數(shù)據(jù)線和位數(shù)據(jù)線和3636位地址線位地址線

11、 物理地址空間物理地址空間64GB64GB，虛擬存儲(chǔ)空間，虛擬存儲(chǔ)空間64TB 64TB 動(dòng)態(tài)執(zhí)動(dòng)態(tài)執(zhí)行技術(shù)行技術(shù)256KB256KB的的L2CacheL2Cache封裝到芯片內(nèi)。封裝到芯片內(nèi)。n19971997年年 PentiumPentium 750 750萬(wàn)個(gè)晶體管萬(wàn)個(gè)晶體管 多媒多媒體體MMXMMX技術(shù)技術(shù) 32KB 32KB的的L1 CacheL1 Cache，512KB512KB的的L2CacheL2Cachen19991999年年 PentiumPentium 950 950萬(wàn)到萬(wàn)到28002800萬(wàn)個(gè)晶體管萬(wàn)個(gè)晶體管增加了增加了7070條條SEESEE（Stream SIMD

12、ExtentionStream SIMD Extention，數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)流流SIMDSIMD擴(kuò)展）指令，擴(kuò)展）指令，n同期第六代微處理器還有同期第六代微處理器還有AMDAMD公司的公司的K7K7。n20002000年年 Pentium 4 Pentium 4 13市場(chǎng)微機(jī)產(chǎn)品現(xiàn)狀報(bào)告（市場(chǎng)微機(jī)產(chǎn)品現(xiàn)狀報(bào)告（100100字以上）字以上）1.1.CPUCPU：（幾核？速度？?jī)?nèi)部結(jié)構(gòu)？：（幾核？速度？?jī)?nèi)部結(jié)構(gòu)？.）2.2.內(nèi)存？?jī)?nèi)存？3.3.硬盤？硬盤？4.4.外設(shè)？（各種形式的外設(shè)？與外設(shè)？（各種形式的外設(shè)？與CPUCPU怎樣連怎樣連接？接？.).)5.5.擴(kuò)展：擴(kuò)展：嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品的現(xiàn)狀？嵌入式

13、系統(tǒng)產(chǎn)品的現(xiàn)狀？6.6.14IntelIntel微處理器家族發(fā)展概述微處理器家族發(fā)展概述15 目前，通用微處理器的方向發(fā)展：目前，通用微處理器的方向發(fā)展：n進(jìn)一步進(jìn)一步提高電路的復(fù)雜度提高電路的復(fù)雜度來(lái)提高處理器的性能。來(lái)提高處理器的性能。采用傳統(tǒng)的指令級(jí)并行方法加速單線程應(yīng)用，采采用傳統(tǒng)的指令級(jí)并行方法加速單線程應(yīng)用，采用更多功能部件、多級(jí)用更多功能部件、多級(jí)CacheCache、更寬的超標(biāo)量。、更寬的超標(biāo)量。n通過(guò)通過(guò)線程線程/ /進(jìn)程級(jí)并行性進(jìn)程級(jí)并行性來(lái)提高處理器的性能。如來(lái)提高處理器的性能。如多處理器、多線程處理器等。多處理器、多線程處理器等。n將將存儲(chǔ)器集成到處理器芯片內(nèi)存儲(chǔ)器集成

14、到處理器芯片內(nèi)來(lái)提高其性能。這來(lái)提高其性能。這樣可使訪存延時(shí)減少樣可使訪存延時(shí)減少5 51010倍以上，存儲(chǔ)器帶寬可倍以上，存儲(chǔ)器帶寬可增加增加5050100100倍。倍。三、微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展三、微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展16 目前，通用微處理器的方向發(fā)展：目前，通用微處理器的方向發(fā)展：發(fā)展發(fā)展嵌入式處理器嵌入式處理器。嵌入式處理器實(shí)現(xiàn)高性能的。嵌入式處理器實(shí)現(xiàn)高性能的途徑與通用處理器不同，大多針對(duì)專門的應(yīng)用領(lǐng)途徑與通用處理器不同，大多針對(duì)專門的應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)專門設(shè)計(jì)以滿足高性能、低成本和低功耗的域來(lái)專門設(shè)計(jì)以滿足高性能、低成本和低功耗的要求。要求。 三、微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展三、微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展17四、計(jì)算機(jī)的

15、應(yīng)用四、計(jì)算機(jī)的應(yīng)用1.1. 科學(xué)計(jì)算領(lǐng)域科學(xué)計(jì)算領(lǐng)域2.2. 工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域n實(shí)時(shí)控制實(shí)時(shí)控制nCAD/CAM CAD/CAM n企業(yè)管理企業(yè)管理 n輔助決策輔助決策 3.3. 商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域商業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域 n電子銀行電子銀行 n電子商務(wù)電子商務(wù) 1.1.教育應(yīng)用領(lǐng)域教育應(yīng)用領(lǐng)域 n遠(yuǎn)程教學(xué)遠(yuǎn)程教學(xué) n模擬教學(xué)模擬教學(xué) n多媒體教學(xué)多媒體教學(xué) n數(shù)字圖書(shū)館數(shù)字圖書(shū)館 2.2.生活應(yīng)用領(lǐng)域生活應(yīng)用領(lǐng)域 n數(shù)字社區(qū)數(shù)字社區(qū) n信息服務(wù)信息服務(wù) 3.3.人工智能領(lǐng)域人工智能領(lǐng)域 181.2 1.2 計(jì)算機(jī)的分類和性能指標(biāo)計(jì)算機(jī)的分類和性能指標(biāo) 按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分類按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分類一 按計(jì)

16、算機(jī)的用途分類按計(jì)算機(jī)的用途分類二 按照計(jì)算機(jī)的規(guī)模分類按照計(jì)算機(jī)的規(guī)模分類四 按計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)分類按計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)分類五 按計(jì)算機(jī)的使用方式分類按計(jì)算機(jī)的使用方式分類三19一、按計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分類一、按計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分類vMichael FlynnMichael Flynn分類法：分類法：n計(jì)算機(jī)在執(zhí)行程序過(guò)程中，有計(jì)算機(jī)在執(zhí)行程序過(guò)程中，有2 2種信息在流動(dòng)種信息在流動(dòng): :一種是一種是計(jì)算機(jī)指令計(jì)算機(jī)指令，它從存儲(chǔ)器流入控制器，它從存儲(chǔ)器流入控制器，并變成整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制信號(hào)。并變成整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制信號(hào)。另一種是另一種是數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)，從輸入設(shè)備流入存儲(chǔ)器，再流，從輸入設(shè)備流入

17、存儲(chǔ)器，再流入執(zhí)行部件如運(yùn)算器，運(yùn)算結(jié)果流入存儲(chǔ)器或輸入執(zhí)行部件如運(yùn)算器，運(yùn)算結(jié)果流入存儲(chǔ)器或輸出設(shè)備。出設(shè)備。nFlynnFlynn稱前一種信息為稱前一種信息為“指令流指令流”，后一種信息為，后一種信息為“數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流”。因此根據(jù)指令流與數(shù)據(jù)流的不同組合，。因此根據(jù)指令流與數(shù)據(jù)流的不同組合，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為以下計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為以下4 4類。類。 20一、按計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分類一、按計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分類CUCU：控制部件：控制部件PUPU：處理部件：處理部件MMMM：存儲(chǔ)部件：存儲(chǔ)部件本課程討論的對(duì)象本課程討論的對(duì)象向量機(jī)向量機(jī)并行計(jì)算機(jī)并行計(jì)算機(jī)21二、按計(jì)算機(jī)的用途分類二、按計(jì)算機(jī)的用

18、途分類1.1.通用計(jì)算機(jī)通用計(jì)算機(jī)n通用計(jì)算機(jī)是指為通用計(jì)算機(jī)是指為解決各種問(wèn)題解決各種問(wèn)題，具有，具有較強(qiáng)的通用較強(qiáng)的通用性性而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)。該機(jī)適用于一般的科學(xué)計(jì)算、而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)。該機(jī)適用于一般的科學(xué)計(jì)算、學(xué)術(shù)研究、工程設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)處理等學(xué)術(shù)研究、工程設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)處理等廣泛用途廣泛用途，這類，這類機(jī)器本身有較大的適用面。機(jī)器本身有較大的適用面。2.2.專用計(jì)算機(jī)專用計(jì)算機(jī)n專用計(jì)算機(jī)是指為適應(yīng)專用計(jì)算機(jī)是指為適應(yīng)某種特殊應(yīng)用某種特殊應(yīng)用而設(shè)計(jì)的計(jì)算而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)，具有運(yùn)行機(jī)，具有運(yùn)行效率高、速度快、精度高效率高、速度快、精度高等特點(diǎn)。一等特點(diǎn)。一般用在過(guò)程控制中，如智能儀表、飛機(jī)的自動(dòng)控制、

19、般用在過(guò)程控制中，如智能儀表、飛機(jī)的自動(dòng)控制、導(dǎo)彈的導(dǎo)航系統(tǒng)等。導(dǎo)彈的導(dǎo)航系統(tǒng)等。 22三、按計(jì)算機(jī)的使用方式分類三、按計(jì)算機(jī)的使用方式分類1.1.桌上型計(jì)算機(jī)桌上型計(jì)算機(jī) n桌上型計(jì)算機(jī)包括桌上型計(jì)算機(jī)包括PCPC機(jī)、工作站和筆記本型計(jì)算機(jī)，機(jī)、工作站和筆記本型計(jì)算機(jī)，為用戶提供良好的計(jì)算性能和較低成本的工作環(huán)境。為用戶提供良好的計(jì)算性能和較低成本的工作環(huán)境。桌上型計(jì)算機(jī)是成本低、應(yīng)用廣的計(jì)算機(jī)類型桌上型計(jì)算機(jī)是成本低、應(yīng)用廣的計(jì)算機(jī)類型 2.2.服務(wù)器型計(jì)算機(jī)服務(wù)器型計(jì)算機(jī)n服務(wù)器型計(jì)算機(jī)是指在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境或具有客戶服務(wù)器型計(jì)算機(jī)是指在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境或具有客戶服務(wù)服務(wù)器結(jié)構(gòu)的分布式計(jì)算環(huán)境中，為客戶

20、請(qǐng)求提供服務(wù)器結(jié)構(gòu)的分布式計(jì)算環(huán)境中，為客戶請(qǐng)求提供服務(wù)的節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)。的節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)。 23三、按計(jì)算機(jī)的使用方式分類三、按計(jì)算機(jī)的使用方式分類嵌入式計(jì)算機(jī)嵌入式計(jì)算機(jī) 嵌入式計(jì)算機(jī)是將計(jì)算機(jī)作為一個(gè)部件，成為某個(gè)嵌入式計(jì)算機(jī)是將計(jì)算機(jī)作為一個(gè)部件，成為某個(gè)設(shè)備的一部分，嵌入式計(jì)算機(jī)成本更低，用途更廣。設(shè)備的一部分，嵌入式計(jì)算機(jī)成本更低，用途更廣。它的結(jié)構(gòu)一般是面向特定應(yīng)用。不同的嵌入式應(yīng)用它的結(jié)構(gòu)一般是面向特定應(yīng)用。不同的嵌入式應(yīng)用有不同的要求，需要根據(jù)不同的應(yīng)用進(jìn)行專門的開(kāi)有不同的要求，需要根據(jù)不同的應(yīng)用進(jìn)行專門的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。發(fā)設(shè)計(jì)。 24四、按計(jì)算機(jī)的規(guī)模分類四、按計(jì)算機(jī)的規(guī)模分類1.1.巨

21、型計(jì)算機(jī)巨型計(jì)算機(jī)n運(yùn)算速度快、存儲(chǔ)容量大，價(jià)格相當(dāng)昂貴，主要運(yùn)算速度快、存儲(chǔ)容量大，價(jià)格相當(dāng)昂貴，主要用于復(fù)雜、尖端的科學(xué)研究領(lǐng)域，特別是軍事科用于復(fù)雜、尖端的科學(xué)研究領(lǐng)域，特別是軍事科學(xué)計(jì)算。學(xué)計(jì)算。2.2.大大/ /中型計(jì)算機(jī)中型計(jì)算機(jī)n通用性能好、外部設(shè)備負(fù)載能力強(qiáng)、處理速度快。通用性能好、外部設(shè)備負(fù)載能力強(qiáng)、處理速度快。它有完善的指令系統(tǒng)，豐富的外部設(shè)備和功能齊它有完善的指令系統(tǒng)，豐富的外部設(shè)備和功能齊全的軟件系統(tǒng)，并允許多個(gè)用戶同時(shí)使用。主要全的軟件系統(tǒng)，并允許多個(gè)用戶同時(shí)使用。主要用于科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理或做網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。用于科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理或做網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。25四、按計(jì)算機(jī)的規(guī)模分

22、類四、按計(jì)算機(jī)的規(guī)模分類小型計(jì)算機(jī)小型計(jì)算機(jī) 具有規(guī)模較小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低、操作簡(jiǎn)單、具有規(guī)模較小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低、操作簡(jiǎn)單、易于維護(hù)、與外部設(shè)備連接容易等特點(diǎn)。易于維護(hù)、與外部設(shè)備連接容易等特點(diǎn)。微型計(jì)算機(jī)：簡(jiǎn)稱微機(jī)微型計(jì)算機(jī)：簡(jiǎn)稱微機(jī) 以運(yùn)算器和控制器為核心，加上由大規(guī)模集成電以運(yùn)算器和控制器為核心，加上由大規(guī)模集成電路制作的存儲(chǔ)器、輸入路制作的存儲(chǔ)器、輸入/ /輸出接口和系統(tǒng)總線，輸出接口和系統(tǒng)總線，構(gòu)成了體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、價(jià)格低但又具有一定構(gòu)成了體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、價(jià)格低但又具有一定功能的計(jì)算機(jī)。功能的計(jì)算機(jī)。26將運(yùn)算器、將運(yùn)算器、控制器、存控制器、存儲(chǔ)器和輸入儲(chǔ)器和輸入/輸出

23、接口輸出接口集成在一塊集成在一塊芯片中芯片中所有器件制所有器件制作在一塊印作在一塊印刷線路板上刷線路板上以微機(jī)為核以微機(jī)為核心，再配以心，再配以相應(yīng)的外部相應(yīng)的外部設(shè)備、電源設(shè)備、電源、輔助電路、輔助電路和控制微機(jī)和控制微機(jī)工作的軟件工作的軟件單板機(jī)單板機(jī)單片機(jī)單片機(jī)微型計(jì)算微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)機(jī)系統(tǒng)四、按計(jì)算機(jī)的規(guī)模分類四、按計(jì)算機(jī)的規(guī)模分類v目前，目前，微型計(jì)算機(jī)與工作站、小型計(jì)算機(jī)乃至中、大微型計(jì)算機(jī)與工作站、小型計(jì)算機(jī)乃至中、大型機(jī)之間的界限已經(jīng)愈來(lái)愈模糊。型機(jī)之間的界限已經(jīng)愈來(lái)愈模糊。27本課程討論的對(duì)象：本課程討論的對(duì)象：v電子數(shù)字計(jì)算機(jī)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)vSISDSISD計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)v馮馮

24、諾依曼體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)諾依曼體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)28五、計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)分類五、計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)分類1.1. 機(jī)器字長(zhǎng)機(jī)器字長(zhǎng): :CPUCPU一次一次能處理的數(shù)據(jù)位數(shù)能處理的數(shù)據(jù)位數(shù)2.2. 存儲(chǔ)容量存儲(chǔ)容量n存儲(chǔ)容量存儲(chǔ)容量= =存儲(chǔ)單元個(gè)數(shù)存儲(chǔ)字長(zhǎng)存儲(chǔ)單元個(gè)數(shù)存儲(chǔ)字長(zhǎng)n單位：字節(jié)單位：字節(jié)1 1字節(jié)（字節(jié)（B B）=8=8位位 n度量：度量：1K=21K=21010 1M=2 1M=220 20 1G=21G=230 30 1T=21T=240 40 3.3. 運(yùn)算速度（運(yùn)算速度（MIPSMIPS、CPICPI、FLOPSFLOPS）4.4. 可配置的外設(shè)可配置的外設(shè)5.5. 性能價(jià)格比性能價(jià)格

25、比6.6. 可靠性、可維修性和可用性可靠性、可維修性和可用性除此之外，評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)時(shí)還會(huì)看它的兼容性，系統(tǒng)的除此之外，評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)時(shí)還會(huì)看它的兼容性，系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的要求，耗電量的大小等可擴(kuò)展性，系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的要求，耗電量的大小等 291.3 1.3 計(jì)算機(jī)的基本組成計(jì)算機(jī)的基本組成 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)四四 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成一 計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)三 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)二30一、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成一、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成31一、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成一、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成1.1.一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括兩大部分，即硬件系統(tǒng)一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括兩大部分

26、，即硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。和軟件系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)指構(gòu)成計(jì)算機(jī)的物指構(gòu)成計(jì)算機(jī)的物理設(shè)備，即由機(jī)械理設(shè)備，即由機(jī)械、光、電、磁等器、光、電、磁等器件構(gòu)成的具有計(jì)算件構(gòu)成的具有計(jì)算、控制、存儲(chǔ)、輸、控制、存儲(chǔ)、輸入和輸出功能的實(shí)入和輸出功能的實(shí)體部件。體部件。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)是指管理計(jì)算機(jī)軟是指管理計(jì)算機(jī)軟件和硬件資源、控件和硬件資源、控制計(jì)算機(jī)運(yùn)行的程制計(jì)算機(jī)運(yùn)行的程序、命令、指令、序、命令、指令、數(shù)據(jù)等，軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)等，軟件系統(tǒng)就是程序系統(tǒng)，也就是程序系統(tǒng)，也稱為稱為“軟設(shè)備軟設(shè)備”。如如CPU、存儲(chǔ)器、軟（、存儲(chǔ)器、軟（硬、光）盤驅(qū)動(dòng)器、主硬、光）盤驅(qū)動(dòng)器、主機(jī)板、各

27、種卡及整機(jī)中機(jī)板、各種卡及整機(jī)中的主機(jī)、顯示器、打印的主機(jī)、顯示器、打印機(jī)、繪圖儀、調(diào)制解調(diào)機(jī)、繪圖儀、調(diào)制解調(diào)器等，整機(jī)硬件也稱器等，整機(jī)硬件也稱“硬設(shè)備硬設(shè)備”。32一、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成一、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 軟件和硬件之間的關(guān)系軟件和硬件之間的關(guān)系n計(jì)算機(jī)是依靠硬件和軟件的協(xié)同工作來(lái)執(zhí)行一計(jì)算機(jī)是依靠硬件和軟件的協(xié)同工作來(lái)執(zhí)行一個(gè)具體任務(wù)。個(gè)具體任務(wù)。n硬件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，而軟件又是硬硬件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，而軟件又是硬件功能的擴(kuò)充和完善。件功能的擴(kuò)充和完善。n任何軟件都是建立在硬件基礎(chǔ)上的，任何軟件任何軟件都是建立在硬件基礎(chǔ)上的，任何軟件也離不開(kāi)硬件的支持。也離不開(kāi)硬件的支持。n

28、如果沒(méi)有軟件的支持，硬件的功能就不能得到如果沒(méi)有軟件的支持，硬件的功能就不能得到充分的發(fā)揮。充分的發(fā)揮。33二、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)二、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)1.1.馮馮諾依曼（諾依曼（Von Neumann Von Neumann ）體系結(jié)構(gòu)）體系結(jié)構(gòu)n19461946年由美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮年由美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮 諾伊曼提出諾伊曼提出n計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)發(fā)生了許多變化，但計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)發(fā)生了許多變化，但Von Von NeumannNeumann提出的提出的二進(jìn)制二進(jìn)制、程序存儲(chǔ)和程序控制程序存儲(chǔ)和程序控制，依，依然是普遍遵循的原則。然是普遍遵循的原則。nEDSACEDSAC： 1949 1949年年5

29、5月，月，英國(guó)劍橋大學(xué)威爾克斯英國(guó)劍橋大學(xué)威爾克斯(M(MV VWilkesWilkes，19671967年圖靈獎(jiǎng)獲得者年圖靈獎(jiǎng)獲得者) )設(shè)計(jì)和完設(shè)計(jì)和完成成nEDVACEDVAC：馮：馮諾伊曼等研制，諾伊曼等研制，19471947年年19511951年完成年完成34 馮馮諾伊曼的存儲(chǔ)程序的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)基本思想諾伊曼的存儲(chǔ)程序的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)基本思想是：是：n采用二進(jìn)制表示數(shù)據(jù)和指令；采用二進(jìn)制表示數(shù)據(jù)和指令；指令由操作碼和地址指令由操作碼和地址碼組成。碼組成。n采用存儲(chǔ)程序：采用存儲(chǔ)程序：即把編好的程序和原始數(shù)據(jù)預(yù)先存即把編好的程序和原始數(shù)據(jù)預(yù)先存入計(jì)算機(jī)主存中，使計(jì)算機(jī)工作時(shí)能連續(xù)、自動(dòng)、入計(jì)

30、算機(jī)主存中，使計(jì)算機(jī)工作時(shí)能連續(xù)、自動(dòng)、高速地從存儲(chǔ)器中取出一條條指令并執(zhí)行，從而自高速地從存儲(chǔ)器中取出一條條指令并執(zhí)行，從而自動(dòng)完成預(yù)定的任務(wù)；即動(dòng)完成預(yù)定的任務(wù)；即“存儲(chǔ)程序存儲(chǔ)程序”和和“程序控制程序控制”（簡(jiǎn)稱存儲(chǔ)程序控制）的概念。（簡(jiǎn)稱存儲(chǔ)程序控制）的概念。n指令的執(zhí)行是順序的，即一般按照指令在存儲(chǔ)器中指令的執(zhí)行是順序的，即一般按照指令在存儲(chǔ)器中存放的順序執(zhí)行，程序分支由轉(zhuǎn)移指令實(shí)現(xiàn)。存放的順序執(zhí)行，程序分支由轉(zhuǎn)移指令實(shí)現(xiàn)。二、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)二、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)35 馮馮諾伊曼的存儲(chǔ)程序的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)基本思諾伊曼的存儲(chǔ)程序的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)基本思想是：想是：n計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)由運(yùn)算

31、器、存儲(chǔ)器、控制器、由運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、控制器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部件五大部件組成，并規(guī)定了組成，并規(guī)定了五大部件的基本功能。五大部件的基本功能。n計(jì)算機(jī)以計(jì)算機(jī)以運(yùn)算器運(yùn)算器為中心，輸入輸出設(shè)備與存儲(chǔ)為中心，輸入輸出設(shè)備與存儲(chǔ)器之間的數(shù)據(jù)傳送通過(guò)運(yùn)算器完成。器之間的數(shù)據(jù)傳送通過(guò)運(yùn)算器完成。二、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)二、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)36二、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)二、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)典型的馮典型的馮. .諾依曼計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)框圖（以運(yùn)算器為中心諾依曼計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)框圖（以運(yùn)算器為中心）輸入設(shè)備輸入設(shè)備輸出設(shè)備輸出設(shè)備運(yùn)算器運(yùn)算器存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器控制器控制器程序程序數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果結(jié)果數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果結(jié)果控制信號(hào)

32、控制信號(hào)數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線地址線地址線控制線控制線37二、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)二、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)框圖（以存儲(chǔ)器為中心）現(xiàn)代計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)框圖（以存儲(chǔ)器為中心）輸入設(shè)備輸入設(shè)備輸出設(shè)備輸出設(shè)備存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器控制器控制器運(yùn)算器運(yùn)算器程序程序數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果結(jié)果數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果結(jié)果地址地址指令指令控制信號(hào)控制信號(hào)數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線地址線地址線控制線控制線38二、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)二、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng) 系統(tǒng)總線：包括系統(tǒng)總線：包括地址總線（地址總線（ABAB）、數(shù)據(jù)總線（）、數(shù)據(jù)總線（DBDB）、）、控制總線（控制總線（CBCB）39二、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)二、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)五大部件計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)五大部件n存儲(chǔ)器存儲(chǔ)

33、器 功能：存放指令和數(shù)據(jù)。功能：存放指令和數(shù)據(jù)。操作：操作：I.I.存儲(chǔ)器讀存儲(chǔ)器讀操作：從存儲(chǔ)器取出數(shù)據(jù)，又稱操作：從存儲(chǔ)器取出數(shù)據(jù)，又稱為讀出。為讀出。II.II.存儲(chǔ)器寫(xiě)存儲(chǔ)器寫(xiě)操作：向存儲(chǔ)器存放數(shù)據(jù)，又稱操作：向存儲(chǔ)器存放數(shù)據(jù)，又稱為寫(xiě)入；為寫(xiě)入；40二、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)二、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)n存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器 概念：概念：存儲(chǔ)單元：存儲(chǔ)單元：存儲(chǔ)二進(jìn)制信息的部件，每個(gè)存儲(chǔ)二進(jìn)制信息的部件，每個(gè)單元可以存放單元可以存放一個(gè)字一個(gè)字或或字節(jié)字節(jié)的信息，存儲(chǔ)器的信息，存儲(chǔ)器就是存儲(chǔ)單元的集合。就是存儲(chǔ)單元的集合。單元地址：?jiǎn)卧刂罚捍鎯?chǔ)單元的編號(hào)，是區(qū)分存儲(chǔ)存儲(chǔ)單元的編號(hào)，是區(qū)分存儲(chǔ)器中不同存儲(chǔ)單元

34、的器中不同存儲(chǔ)單元的唯一唯一標(biāo)志。標(biāo)志。41二、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)二、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)五大部件計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)五大部件n運(yùn)算器運(yùn)算器功能：在控制器控制下，進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏功能：在控制器控制下，進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。輯運(yùn)算。運(yùn)算器的技術(shù)性能高低直接影響著計(jì)算機(jī)的運(yùn)算器的技術(shù)性能高低直接影響著計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度和整機(jī)性能。運(yùn)算速度和整機(jī)性能。42二、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)二、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)五大部件計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)五大部件n控制器控制器功能：對(duì)當(dāng)前指令進(jìn)行譯碼分析其所需要完功能：對(duì)當(dāng)前指令進(jìn)行譯碼分析其所需要完成的操作，產(chǎn)生并發(fā)送各部件所需要的控制成的操作，產(chǎn)生并發(fā)送各部件所需要的控制信號(hào)

35、，從而使整個(gè)計(jì)算機(jī)自動(dòng)、協(xié)調(diào)地工作。信號(hào)，從而使整個(gè)計(jì)算機(jī)自動(dòng)、協(xié)調(diào)地工作?？刂破魇怯?jì)算機(jī)的控制指揮部件，也是整個(gè)控制器是計(jì)算機(jī)的控制指揮部件，也是整個(gè)計(jì)算機(jī)的控制中心。計(jì)算機(jī)的控制中心。43二、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)（五大部件）二、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)（五大部件）計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)五大部件計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)五大部件n輸入設(shè)備輸入設(shè)備功能：將外界的信息轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能識(shí)別功能：將外界的信息轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能識(shí)別的二進(jìn)制代碼。輸入設(shè)備是給計(jì)算機(jī)輸入的二進(jìn)制代碼。輸入設(shè)備是給計(jì)算機(jī)輸入信息的設(shè)備。信息的設(shè)備。n輸出設(shè)備輸出設(shè)備功能：將計(jì)算機(jī)處理結(jié)果轉(zhuǎn)換成人們或其功能：將計(jì)算機(jī)處理結(jié)果轉(zhuǎn)換成人們或其他設(shè)備所能接收的形式。他設(shè)備

36、所能接收的形式。44三、計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)三、計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)1.1.系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件2.2.應(yīng)用軟件：應(yīng)用軟件：又稱為應(yīng)用程序，它是用戶在各自不同又稱為應(yīng)用程序，它是用戶在各自不同的應(yīng)用領(lǐng)域根據(jù)具體的任務(wù)需要所開(kāi)發(fā)編制的各種程的應(yīng)用領(lǐng)域根據(jù)具體的任務(wù)需要所開(kāi)發(fā)編制的各種程序。序。n如工程設(shè)計(jì)程序、數(shù)據(jù)處理程序、自動(dòng)控制程序、如工程設(shè)計(jì)程序、數(shù)據(jù)處理程序、自動(dòng)控制程序、企業(yè)管理程序、科學(xué)計(jì)算程序等等。企業(yè)管理程序、科學(xué)計(jì)算程序等等。45v 系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件是指管理、調(diào)度、監(jiān)視和維護(hù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟是指管理、調(diào)度、監(jiān)視和維護(hù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟硬件資源的程序集合，使系統(tǒng)資源得到合理調(diào)度，確硬件資源的程序集合，使系

37、統(tǒng)資源得到合理調(diào)度，確保高效率運(yùn)行。保高效率運(yùn)行。常用的常用的系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)語(yǔ)言處理程序語(yǔ)言處理程序數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理軟件網(wǎng)絡(luò)管理軟件服務(wù)性程序服務(wù)性程序三、計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)三、計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)46操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)1.1.操作系統(tǒng)（操作系統(tǒng)（Operating SystemOperating System）的功能：）的功能：n管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各種軟、硬件資源，使其被管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各種軟、硬件資源，使其被高效高效使用使用；n為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和用戶之間提供接口，為用戶為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和用戶之間提供接口，為用戶提供方提供方便便。2.2.操作系統(tǒng)是操作系統(tǒng)是直接運(yùn)行在裸機(jī)上的

38、最基本的系統(tǒng)直接運(yùn)行在裸機(jī)上的最基本的系統(tǒng)軟件軟件，是系統(tǒng)軟件的核心，任何其他軟件必須，是系統(tǒng)軟件的核心，任何其他軟件必須在操作系統(tǒng)的支持下才能運(yùn)行。在操作系統(tǒng)的支持下才能運(yùn)行。47語(yǔ)言處理程序語(yǔ)言處理程序v 功能：將高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)的程序翻譯成計(jì)算機(jī)能識(shí)別和功能：將高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)的程序翻譯成計(jì)算機(jī)能識(shí)別和執(zhí)行的二進(jìn)制機(jī)器指令，然后供計(jì)算機(jī)執(zhí)行。又稱為執(zhí)行的二進(jìn)制機(jī)器指令，然后供計(jì)算機(jī)執(zhí)行。又稱為翻譯程序。翻譯程序。編譯程序：編譯程序：將用將用戶編寫(xiě)的高級(jí)語(yǔ)戶編寫(xiě)的高級(jí)語(yǔ)言程序（源程序言程序（源程序）的全部語(yǔ)句全）的全部語(yǔ)句全部翻譯成機(jī)器語(yǔ)部翻譯成機(jī)器語(yǔ)言程序，然后再言程序，然后再執(zhí)行機(jī)器語(yǔ)言程執(zhí)行

39、機(jī)器語(yǔ)言程序序語(yǔ)言處理程序語(yǔ)言處理程序分為兩種分為兩種解釋程序：解釋程序：將源程序?qū)⒃闯绦虻囊粭l語(yǔ)句翻譯成機(jī)的一條語(yǔ)句翻譯成機(jī)器語(yǔ)言程序，并立即器語(yǔ)言程序，并立即執(zhí)行，接著再翻譯源執(zhí)行，接著再翻譯源程序的下一條語(yǔ)句并程序的下一條語(yǔ)句并執(zhí)行，如此重復(fù)直至執(zhí)行，如此重復(fù)直至完成源程序的全部翻完成源程序的全部翻譯任務(wù)。它的特點(diǎn)是譯任務(wù)。它的特點(diǎn)是翻譯一次執(zhí)行一次翻譯一次執(zhí)行一次48計(jì)算機(jī)語(yǔ)言計(jì)算機(jī)語(yǔ)言v程序是用某種計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言按問(wèn)題的要求編寫(xiě)而程序是用某種計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言按問(wèn)題的要求編寫(xiě)而成的。是指令的有序集合。成的。是指令的有序集合。計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言語(yǔ)言機(jī)器語(yǔ)言機(jī)器語(yǔ)言匯編語(yǔ)言匯編語(yǔ)言高級(jí)

40、語(yǔ)言高級(jí)語(yǔ)言機(jī)器語(yǔ)言：機(jī)器語(yǔ)言：由由0和和1按一定規(guī)則排列組按一定規(guī)則排列組成的一個(gè)指令集；成的一個(gè)指令集；它是計(jì)算機(jī)唯一能它是計(jì)算機(jī)唯一能識(shí)別和執(zhí)行的語(yǔ)言識(shí)別和執(zhí)行的語(yǔ)言。優(yōu)點(diǎn)是執(zhí)行效率。優(yōu)點(diǎn)是執(zhí)行效率高、速度快。主要高、速度快。主要缺點(diǎn)是直觀性差，缺點(diǎn)是直觀性差，可讀性不強(qiáng)可讀性不強(qiáng)匯編語(yǔ)言匯編語(yǔ)言：用助記符：用助記符來(lái)表示機(jī)器指令中的來(lái)表示機(jī)器指令中的操作碼和操作數(shù)的指操作碼和操作數(shù)的指令系統(tǒng)令系統(tǒng) 。可讀性增強(qiáng)?？勺x性增強(qiáng)，執(zhí)行速度快，但仍，執(zhí)行速度快，但仍是一種面向機(jī)器的語(yǔ)是一種面向機(jī)器的語(yǔ)言，編制程序的效率言，編制程序的效率不高，難度較大，維不高，難度較大，維護(hù)較困難，屬低級(jí)語(yǔ)護(hù)較

41、困難，屬低級(jí)語(yǔ)言言高級(jí)語(yǔ)言高級(jí)語(yǔ)言：一種更接近于：一種更接近于人類自然語(yǔ)言和數(shù)學(xué)語(yǔ)言人類自然語(yǔ)言和數(shù)學(xué)語(yǔ)言的語(yǔ)言，用高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)的語(yǔ)言，用高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)程序可以大大減少編程人程序可以大大減少編程人員的勞動(dòng)，因此它也具有員的勞動(dòng)，因此它也具有較好的可移植性較好的可移植性49三種語(yǔ)言的比較三種語(yǔ)言的比較機(jī)器語(yǔ)言機(jī)器語(yǔ)言匯編語(yǔ)言匯編語(yǔ)言高級(jí)語(yǔ)言高級(jí)語(yǔ)言語(yǔ)言構(gòu)成語(yǔ)言構(gòu)成代碼語(yǔ)言代碼語(yǔ)言符號(hào)語(yǔ)言符號(hào)語(yǔ)言符號(hào)語(yǔ)言符號(hào)語(yǔ)言與硬件的關(guān)聯(lián)與硬件的關(guān)聯(lián)面向機(jī)器面向機(jī)器面向機(jī)器面向機(jī)器面向用戶面向用戶可在硬件上直可在硬件上直接執(zhí)行接執(zhí)行可以可以不可以（需不可以（需要編譯）要編譯）不可以（需不可以（需要編譯）要編譯）運(yùn)行效率運(yùn)行效率高高高高低低程序可讀性程序可讀性低低較低較低高高50計(jì)算機(jī)運(yùn)行程序的過(guò)程計(jì)算機(jī)運(yùn)行程序的過(guò)程51計(jì)算機(jī)運(yùn)行程序的過(guò)程計(jì)算機(jī)運(yùn)行程序的過(guò)程C C語(yǔ)言程序：語(yǔ)言程序：Int i,a100,sum=0;Int i,a100,sum=0;For For （i=0;i=99;i+i=0;i=99;i+） sum+=ai; sum+=ai;匯編語(yǔ)言程序：匯編語(yǔ)言程序：.data.data a DD 1