第一章 計算機系統概論
1.1 計算機系統簡介
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系統軟體:管理整個計算機系統,(語言處理程式、作業系統、服務性程式
服務性程式是指為了幫助用戶使用與維護電腦,提供服務性手段并支持其他軟體開發而編制的一類程式,服務性程式是一類輔助性的程式,它提供各種運行所需的服務,可以在作業系統的控制下運行,也可以在沒有作業系統的情況下獨立運行,主要有工具軟體、編輯程式、軟體除錯程式以及診斷程式等幾種, 例如用于程式的裝入、鏈接、編輯和除錯用的裝入程式、鏈接程式、編輯程式及除錯程式,以及故障診斷程式、糾錯程式等,包括編輯程式、糾錯程式、連接程式等,
1.2 計算機基本組成
指令和資料都可地址尋址,都用二進制表示,指令(由操作碼和地址碼組成)
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上圖實線表示資料通路,虛線表示控制和狀態的反饋
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? 自頂向下
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ACC:累加器 MQ:乘商暫存器 X:運算元暫存器
指令:操作碼+地址碼
*乘法實體
初態:ACC 被乘數
? [M] -> MQ
? [ACC] -> X
? 0 -> ACC
? [X]X[MQ] -> ACC//MQ
控制器完成一條指令:1.取指令(PC存放地址) 2.分析指令IR(存放當前預執行的指令) 3.執行指令(CU,控制單元)
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? 圖1 綜合圖
帶寬:帶寬應用的領域非常多,可以用來標識信號傳輸的資料傳輸能力、標識單位時間內通過鏈路的資料量、標識顯示幕的顯示能力,在數字設備中,帶寬指單位時間能通過鏈路的資料量,通常以bps來表示,即每秒可傳輸的位數,
機器字長:CPU一次能處理資料的位數,與CPU中的寄存及位數有關,
運算速度:在相同的時間內完成的演算法數量
存盤容量:存放二進制資訊的總位數,
練習題
錯題一
單選(1分)
計算機系統中有很多條指令,不同指令主機完成一條指令的程序也不盡相同,以下是某指令的執行程序.

上述框圖中,是指令____的執行程序,
- A.乘法指令
- B.存數指令
- C.取數指令
- D.加法指令
正確答案:C你錯選為B
決議:指引線9-主存盤器指向運算器,所以是從存盤器中取出數到運算器中運行,
錯題二
單選(1分)
計算機的運算速度與許多因素有關,如機器的主頻、執行什么樣的操作等,MIPS是衡量計算機運行速度普遍采用的計量單位,假想,機器A每秒能執行200萬條指令,記做2MIPS,機器B每秒能執行500萬條指令,記做5MIPS,在這兩臺機器上,運行同一程式時,兩潭訓器上所用時間___
- A.A機器用的時間短
- B.B機器用的時間短
- C.A機器B機器所用時間相同
- D.無法確定
正確答案:D你錯選為B
決議:不同的機器翻譯同一程式出來的指令數也不一樣,因此無法只用MIPS來評判計算機的運行速度,一個用戶程式執行程序中可能會插入運行其他程式,所以通常觀測到的用戶程式執行時間要大于其真正的CPU執行時間,
錯題三
多選(2分)
存放在暫存器ACC中的運算元有___
- A.乘數及乘積高位
- B.被除數及余數
- C.被加數及和
- D.減數及差
正確答案:B、C你錯選為A、C
決議:[ACC]被加數、被減數、被乘數、被除數,結果和、差、積高位、除余數都在[ACC]內,
X暫存器:加數、減數、被乘數、除數
MQ:積低位、商
第二章 計算機的發展與應用
2.1計算機的發展史
需求推動發展,電子技術的發展,計算機體系結構計數的發展,從電子管發展到超大規模集成電路,
微處理器芯片:4位到64位
摩爾定律(英語:Moore’s law)是由英特爾(Intel)創始人之一戈登·摩爾提出的,其內容為:集成電路上可容納的晶體管數目,約每隔兩年便會增加一倍;經常被參考的“18個月”,是由英特爾首席執行官大衛·豪斯(David House)提出:預計18個月會將芯片的性能提高一倍(即更多的晶體管使其更快),是一種以倍數增長的觀測,
軟體技術的興起
機器語言 匯編語言 面向機器
高級語言 面向問題
軟體發展的特點:1.發展周期長 2.制作成本昂貴 3.檢測軟體產品質量的特殊性
2.2計算機的應用
1.科學計算和資料處理
2.工業控制和實時控制
3.網路技術
4.虛擬現實
5.辦公自動化和管理資訊系統
6.CAD/CAM/CIMS
7.人工智能
2.3計算機的展望
1.速度快
2.芯片集成度的提高,集成度受物理限制,成本幾何級增長
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