计算机组成原理:程序员视角的系统属性
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更新于2024-08-20
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"该资源是唐朔飞编著的《计算机组成原理》第二版的PPT讲义,主要涵盖了计算机系统概论、系统总线、存储器、输入输出系统、运算方法、指令系统、CPU结构、控制单元设计等多个核心主题。内容深入浅出地讲解了程序员在实际工作中会接触到的计算机系统属性,包括计算机的软硬件概念、层次结构、冯·诺依曼计算机的特点以及计算机体系结构和组成。"
本文档详细阐述了计算机系统的基础知识,包括以下几个方面:
1. 计算机系统概念:计算机系统由硬件和软件两部分组成。硬件包括主机和外设,软件则涵盖系统软件(如操作系统)和应用软件。软件层次结构从高级语言到机器语言,经过编译和解释的过程,最终由硬件执行。
2. 计算机的解题过程:通过高级语言编写的程序,经过编译和汇编,转化为机器语言,由操作系统管理,并由硬件执行。这个过程涉及到了虚拟机器的概念,不同层面上的虚拟机器为程序员提供了抽象的编程环境。
3. 冯·诺依曼计算机特点:计算机遵循冯·诺依曼架构,数据和指令以二进制形式存储在存储器中,可以按地址寻访。指令由操作码和地址码组成,运算器负责算术和逻辑运算,控制器负责指挥程序的运行。
4. 计算机体系结构与组成:计算机由五大部件构成,即存储器、输入设备、运算器、控制器和输出设备。其中,存储程序的概念是核心,数据和指令在同一存储空间内,以同等地位存在。
5. 计算机属性与实现:讨论了计算机体系结构所体现的属性,例如是否支持乘法指令,以及如何实现这些指令。这涉及到指令系统、数据类型、寻址技术和I/O机制。
6. 指令系统:指令是计算机的基本操作单元,它们由操作码和地址码组成,用于指示计算机执行特定操作。不同的指令实现方式(如微指令系统、微程序机器)影响了计算机性能和设计复杂度。
此PPT讲义对理解计算机系统的基本工作原理及其内部运作机制提供了全面而基础的指导,是学习计算机组成原理的重要参考资料。通过学习,程序员能够更好地理解计算机的内部工作流程,从而提高编程效率和问题解决能力。
2021-10-01 上传
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