計算機(jī)組成原理第四版第一章匯編

1、1. 計算機(jī)系統(tǒng)組成計算機(jī)系統(tǒng)組成由具有各類特殊功能的信息（程序）組成計算機(jī)系統(tǒng)計算機(jī)的實體，如主機(jī)、外設(shè)等硬件軟件按任務(wù)需要編制成的各種程序用來管理整個計算機(jī)系統(tǒng)： 系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件語言處理程序操作系統(tǒng)服務(wù)性程序數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)軟件軟件計算機(jī)高級語言程序目標(biāo)程序結(jié)果翻譯運行2. 計算機(jī)的解題過程計算機(jī)的解題過程1. 計算機(jī)的分類計算機(jī)的分類1）從總體上分從總體上分：電子模擬計算機(jī)和電子數(shù)字計算機(jī)。2）按基本電路的主要元器件主要元器件分為：電子管、晶體管、集成電路、大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路計算機(jī)。 3）按用途分按用途分：專用計算機(jī)和通用計算機(jī)。 4）通用機(jī)又分通用機(jī)又分：超級計算機(jī)、大型機(jī)、

2、服務(wù)器、PC機(jī)、單片機(jī)和多核機(jī)。2. 計算機(jī)的主要應(yīng)用計算機(jī)的主要應(yīng)用 1）科學(xué)計算 2）數(shù)據(jù)處理 3）過程控制 4）計算機(jī)輔助設(shè)計/輔助制造 5）人工智能20世紀(jì)5060年代，所有計算機(jī)存儲器都是由微小的磁磁芯芯構(gòu)成。 1970年，仙童半導(dǎo)體半導(dǎo)體公司生產(chǎn)出了第一個較大容量半導(dǎo)體存儲器 從1970年起，半導(dǎo)體存儲器經(jīng)歷了11代：單個芯片1KB、4KB、16KB、64KB、256KB、1MB、4MB、16MB、64MB、256MB、GB。其中1K=210,1M=220,1G=230 1971年Intel公司開發(fā)出Intel 4004。這是第一個將CPU的所有元件都放入同一塊芯片內(nèi)的產(chǎn)品，于是，

3、微處理器誕生了。 1972年出現(xiàn)的Intel 8008，這是第一個8位微處理器，它比4004復(fù)雜一倍。 1974年出現(xiàn)了Intel 8080。這是第一個通用微處理器，而4004和8008是為特殊用途而設(shè)計的。8080是為通用微機(jī)而設(shè)計的中央處理器。 20世紀(jì)70年代末才出現(xiàn)強(qiáng)大的通用16位微處理器，8086便是其中之一(8088，準(zhǔn)16位的CPU)。 在1981年，貝爾實驗室和HP公司開發(fā)出了32位單片微處理器。 Intel于1985年推出了32位微處理器Intel 80386。 到現(xiàn)在的64位處理器和多核處理器。計算機(jī)簡單組成框圖計算機(jī)簡單組成框圖運算器運算器輸出設(shè)備輸出設(shè)備存儲器存儲器控制

4、器控制器輸入設(shè)備輸入設(shè)備請求信號請求信號控制信號控制信號操作操作命令命令反饋反饋信息信息數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)結(jié)結(jié)果果地地址址指指令令請求信號請求信號控制信號控制信號ALUCPU主機(jī)I/O設(shè)備CU主存計算機(jī)簡單組成框圖計算機(jī)簡單組成框圖運算器：運算器： 功能是進(jìn)行加減乘除等運算，除此以外功能是進(jìn)行加減乘除等運算，除此以外還可以進(jìn)行邏輯運算，邏輯測試等。還可以進(jìn)行邏輯運算，邏輯測試等?？刂破鳎嚎刂破鳎?功能是按照人們預(yù)先確定的操作步驟，功能是按照人們預(yù)先確定的操作步驟，控制整機(jī)各部件步調(diào)一致的自動工作。控制整機(jī)各部件步調(diào)一致的自動工作?；靖拍畹睦斫猓夯靖拍畹睦斫猓褐噶钪噶?指令格式指令格式 程序程序 指令

5、指令 周期周期 指令流指令流 數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)存儲器：存儲器： 功能是保存或功能是保存或“記憶記憶”解解題的原始數(shù)據(jù)和解題步驟。題的原始數(shù)據(jù)和解題步驟。馮馮 .諾依曼機(jī)器諾依曼機(jī)器 的設(shè)計思想：的設(shè)計思想：存存儲程序并按地址順序執(zhí)行。儲程序并按地址順序執(zhí)行。輸入設(shè)備：輸入設(shè)備： 輸入設(shè)備的作用是把人們所熟悉輸入設(shè)備的作用是把人們所熟悉的某種信息形式變換為機(jī)器內(nèi)部所能的某種信息形式變換為機(jī)器內(nèi)部所能接收、識別的二進(jìn)信息形式。常見的接收、識別的二進(jìn)信息形式。常見的有：鍵盤、鼠標(biāo)、光筆等。有：鍵盤、鼠標(biāo)、光筆等。輸出設(shè)備： 輸出設(shè)備作用是把計算機(jī)所能輸出設(shè)備作用是把計算機(jī)所能識別的信息

6、形式轉(zhuǎn)換成人或其他機(jī)識別的信息形式轉(zhuǎn)換成人或其他機(jī)器所能識別的信息形式。常見的有：器所能識別的信息形式。常見的有：顯示器、打印機(jī)、繪圖儀等。顯示器、打印機(jī)、繪圖儀等。軟件的定義軟件的定義軟件分類軟件分類 系統(tǒng)程序系統(tǒng)程序 應(yīng)用程序應(yīng)用程序軟件的發(fā)展演變軟件的發(fā)展演變 軟件軟件是計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，也是計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，也是計算機(jī)不同于一般電子設(shè)備的本質(zhì)所在。是計算機(jī)不同于一般電子設(shè)備的本質(zhì)所在。 是指為運行、維護(hù)、管理及應(yīng)用計算機(jī)所編制是指為運行、維護(hù)、管理及應(yīng)用計算機(jī)所編制的各種各樣的程序及其文檔資料的總和。程序的各種各樣的程序及其文檔資料的總和。程序設(shè)計語言、系統(tǒng)軟件

7、和應(yīng)用軟件等。設(shè)計語言、系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件等。系統(tǒng)程序：系統(tǒng)程序： 用來簡化程序設(shè)計，簡化使用用來簡化程序設(shè)計，簡化使用方法，提高計算機(jī)的使用效率，發(fā)方法，提高計算機(jī)的使用效率，發(fā)揮和擴(kuò)大計算機(jī)的功能及用途。它揮和擴(kuò)大計算機(jī)的功能及用途。它包括各種服務(wù)性程序、語言程序、包括各種服務(wù)性程序、語言程序、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等。操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等。應(yīng)用程序：應(yīng)用程序： 是用戶利用計算機(jī)來解決某些問是用戶利用計算機(jī)來解決某些問題而編制的程序，如工程設(shè)計程序、題而編制的程序，如工程設(shè)計程序、數(shù)據(jù)處理程序、自動控制程序、企業(yè)數(shù)據(jù)處理程序、自動控制程序、企業(yè)管理程序、情報檢索程序、科學(xué)計算管理程

8、序、情報檢索程序、科學(xué)計算程序等等。程序等等。編譯程序編譯程序操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)高級語言級高級語言級匯編語言級匯編語言級操作系統(tǒng)級操作系統(tǒng)級一般機(jī)器級一般機(jī)器級微程序設(shè)計級微程序設(shè)計級匯編程序匯編程序微程序直接由硬件執(zhí)行微程序直接由硬件執(zhí)行五級五級四級四級三級三級二級二級一級一級微程序微程序計算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)示意圖第一級第一級是微程序設(shè)計級。這是一個是微程序設(shè)計級。這是一個實在的硬件級，它由機(jī)器硬件直接實在的硬件級，它由機(jī)器硬件直接執(zhí)行微指令。執(zhí)行微指令。第二級第二級是一般機(jī)器級，也稱為是一般機(jī)器級，也稱為機(jī)器語言級。它由微程序解釋機(jī)器語言級。它由微程序解釋機(jī)器指令系統(tǒng)。機(jī)器指令系統(tǒng)。這一級也是硬件級。這一級也是硬件級。第三級第三級是操作系統(tǒng)級，它由操作是操作系統(tǒng)級，它由操作系統(tǒng)程序?qū)崿F(xiàn)。這些操作系統(tǒng)由系統(tǒng)程序?qū)崿F(xiàn)。這些操作系統(tǒng)由機(jī)器指令和廣義指令組成?；旌蠙C(jī)器指令和廣義指令組成?；旌霞墶＜?。第四級第四級是匯編語言級，它給程是匯編語言級，它給程序人員提供一種符號形式語言序人員提供一種符號形式語言以減少程序編寫的復(fù)雜性。軟以減少程序編寫的復(fù)雜性。軟件級。件級。