1.1 電腦系統簡介
1.1.1電腦的軟硬體概念
電腦系統由「 硬體」 和 「軟體」 兩大部份組成
「硬體」:是指電腦的實體部份,由看得見摸得著的各種電子元器件組成,如主機、外部裝置
「軟體」:具有各類特殊功能的程式組成
電腦效能的好壞取決於「軟」「硬」件功能的總和
軟體分為: 系統軟體 和 套用軟體
系統軟體:用來管理整個電腦系統,監視服務,使系統資源得到合理排程,高效執行
套用軟體:使用者根據任務需要所編制的各種程式
1.1.2 電腦系統的階層
系統復雜性管理的方法-1
抽象 :指高級的模型,和低階的實體的相對;或者解釋為: 隱藏系統中不重要的細節
語言的發展:
1.1.3 電腦體系結構和電腦組成的區別
電腦體系結構:程式設計師所見到的電腦系統的內容、概念性的結構與功能性(指令系統、數據型別、尋址技術、I/O機理)
電腦組成:實作電腦體系結構所體現的內容(具體指令的實作) 邏輯實作
1.2 電腦的基本組成
1.2.1 馮.諾依曼電腦的特點
1. 電腦由五大部件組成 (運算器、控制器、記憶體、輸入裝置、輸出裝置)
2. 指令和數據以同等地位存於記憶體, 可按地址尋訪
3. 指令和數據用二進制表示
4. 指令由操作碼和地址碼組成
5. 儲存程式 ★ (具有儲存程式功能的電腦叫做馮.諾依曼電腦)
6. 以運算器為中心
1.2.2 電腦硬體框圖
馮.諾伊曼電腦硬體框圖
現代電腦硬體框圖
系統復雜性管理的方法-2 (3'y)
——層次化(Hierarchy):將被設計的系統劃分為多個模組或則子模組
——模組化(Modularity):有明確定義(well-defined)的功能和介面
——規則性(regularity):模組更容易被重用
1.2.3 記憶體
1. 記憶體結構
儲存單元個數= 24=16個
1.2.3 運算器
1. 運算器結構
2. 控制器結構
1.2.4 主機完成一條指令的過程
1. 取數
2. 存數
1.3 電腦硬體主要技術指標
1. 機器字長:CPU一次處理數據的位數;與CPU中 寄存器的位數 有關
2. 運算速度: 主頻
核數,每個核支持的執行緒數
CPI:執行一條指令所需時鐘周期
MIPS:每秒執行多少百萬條指令 million instructions per second
FLOPS:每秒浮點運算次數 float-point operation per second (更科學)
3. 儲存容量(存放二進制資訊總位數)