第四節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成

1、第四節(jié)第四節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成一、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成一、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通常是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成的。（一）硬件（（一）硬件（hardwarehardware）硬件是指計(jì)算機(jī)的物理設(shè)備，包括主機(jī)及其外部設(shè)備。具體地說(shuō)，硬件系統(tǒng)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部件組成。①存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)用來(lái)存放程序和原始數(shù)據(jù)及運(yùn)算的中間結(jié)果和最后結(jié)果的記憶部件。②運(yùn)算器。運(yùn)算器對(duì)二進(jìn)制數(shù)碼進(jìn)行

2、算術(shù)或邏輯運(yùn)算。③控制器。控制器是計(jì)算機(jī)的“神經(jīng)中樞”。它指揮計(jì)算機(jī)各部件按照指令功能的要求自動(dòng)協(xié)調(diào)地進(jìn)行所需的各種操作。④輸入輸出設(shè)備（簡(jiǎn)稱IO設(shè)備）。計(jì)算機(jī)和外界進(jìn)行聯(lián)系業(yè)務(wù)要通過(guò)輸入輸出設(shè)備才能實(shí)現(xiàn)。輸入設(shè)備用來(lái)接受用戶輸入的原始數(shù)據(jù)和程序，并將它們轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)所能識(shí)別的形式（二進(jìn)制）存放到內(nèi)存中。輸出設(shè)備的主要功能是把計(jì)算機(jī)處理的結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)槿藗兡芙邮艿男问?，如?shù)字、字母、符號(hào)或圖形。（二）軟件（（二）軟件（softwaresof

3、tware）軟件是指系統(tǒng)中的程序以及開發(fā)、使用和維護(hù)程序所需要的所有文檔的集合。包括計(jì)算機(jī)本身運(yùn)行所需的系統(tǒng)軟件和用戶完成特定任務(wù)所需的應(yīng)用軟件。二、計(jì)算機(jī)工作原理計(jì)算機(jī)工作原理（一）馮（一）馮諾依曼設(shè)計(jì)思想諾依曼設(shè)計(jì)思想計(jì)算機(jī)問(wèn)世５０年來(lái)，雖然現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)從性能指標(biāo)、運(yùn)算速度、工作方式、應(yīng)用領(lǐng)域和價(jià)格等方面與當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)有很大的差別，但基本體系結(jié)構(gòu)沒(méi)有變，都屬于馮諾依曼計(jì)算機(jī)。馮諾依曼設(shè)計(jì)思想可以簡(jiǎn)要地概括為以下三點(diǎn)：①計(jì)算機(jī)應(yīng)包

4、括運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、控制器、輸入和輸出設(shè)備五大基本部件。②計(jì)算機(jī)內(nèi)部應(yīng)采用二進(jìn)制來(lái)表示指令和數(shù)據(jù)。每條指令一般具有一個(gè)操作碼和一個(gè)地址碼。其中，操作碼表示運(yùn)算性質(zhì)，地址碼指出操作數(shù)在存儲(chǔ)器的位置。計(jì)算機(jī)工作，就得先把程序編出來(lái)，然后通過(guò)輸入設(shè)備送到存儲(chǔ)器保存起來(lái)，即程序存儲(chǔ)。下面就是執(zhí)行程序的問(wèn)題。根據(jù)馮諾依曼的設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)應(yīng)能自動(dòng)執(zhí)行程序，而執(zhí)行程序又歸結(jié)為逐條執(zhí)行指令。執(zhí)行一條指令又可分為以下4個(gè)基本操作：①取出指令：從存儲(chǔ)器某個(gè)地址

5、中取出要執(zhí)行的指令送到CPU內(nèi)部的指令寄存器暫存。②分析指令：把保存在指令寄存器中的指令送到指令譯碼器，譯出該指令對(duì)應(yīng)的微操作。③執(zhí)行指令：根據(jù)指令譯碼，向各個(gè)部件發(fā)出相應(yīng)控制信號(hào)，完成指令規(guī)定的各種操作。④為執(zhí)行下一條指令作好準(zhǔn)備，即取出下一條指令地址。三、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)三、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)（一）運(yùn)算器（一）運(yùn)算器運(yùn)算器是執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的部件，它的任務(wù)是對(duì)信息進(jìn)行加工處理。運(yùn)算器由算術(shù)邏輯單元、累加器、狀態(tài)寄存器和通用寄存器組等