第 1 章 计算机系统知识
第1章 计算机系统知识
1.1 主要知识点
本章的主要知识点有: (1) 计算机结构 介绍计算机硬件的五大组成和三种典型结构.计算机硬件的五大组成包括运算 器,控制器,存储器,输入设备和输出设备.计算机硬件的三种典型结构包括单总 线结构,双总线结构和采用通道的大型系统结构. (2) CPU 介绍计算机数据的表示和运算方法,运算器和控制器的组成,特点,以及处理 器的性能. (3) 指令系统 介绍指令和指令系统,八种寻址方式以及指令系统的两种典型指令集:CISC 和 RISC.八种寻址方式包括立即数寻址方式,寄存器寻址方式,直接寻址方式, 寄存器间接寻址方式,寄存器相对寻址方式,基址加变址寻址方式,相对基址加变 址寻址方式和 32 位地址的寻址方式. (4) 计算机体系结构及多处理机 介绍计算机体系结构的分类,并行处理技术,并行处理机,多处理机,双机系 统和同步等相关知识. (5) 存储器 介绍存储器的分类,存储器的层次结构,主存储器,高速缓存和辅助存储器. 详细介绍了高速缓存的三种地址映像方法:直接映像,全相联映像和组相联映像. (6) 输入输出结构和设备 介绍输入输出接口,接口的编址方式,输入输出控制系统,常见接口以及输入 输出设备类型和特征.接口的编址包括独立编址和统一编址两种.输入输出控制系 统的结构按控制方式分为中央处理器程序控制,直接存储器存取控制和输入输出处 常见接口包括 SCSI, 并行接口, 通用接口总线, RS-232, USB , 理机控制三种方式. IEEE 1394 和红外接口. (7) 流水线技术 介绍指令流水线,流水线的特点和流水线的性能分析. (8) 嵌入式系统基本知识 介绍嵌入式系统的定义,特点以及组成结构. (9) 计算机可靠性概述 介绍 RAS 技术,故障诊断与容错技术.
-1如发现问题,请在http://blog.sina.com.cn/highlandcat上与我联系
第 1 章 计算机系统知识
本章基本知识框图如图 1-1 所示.
CPU
CISC
RISC
I/O
I/O
RAS
图1-1 计算机系统知识框架图
-2-
如发现问题,请在http://blog.sina.com.cn/highlandcat上与我联系
第 1 章 计算机系统知识
1.2 计算机结构
计算机系统是由硬件系统和软件系统组成,如图 1-2 所示:
图1-2 计算机系统的组成示意图
1.2.1
计算机的硬件组成
计算机组成是指计算机系统结构的逻辑实现.按照冯诺依曼的定义,计算机的体系结 构主要包括五大部件:运算器,存储器,控制器,输入设备和输出设备,如图 1-3 所示.一 般将运算器和控制器称为 CPU(Central Processing Unit,中央处理器) ,它是计算机的核 心部件.内存储器和 CPU 合在一起称为主机.在计算机硬件系统中不属于主机的设备都属 于外部设备,简称外设,包括输入,输出设备及外存储器.
图1-3 冯诺依曼体系结构示意图
ALU(Arithmetic Logic Unit,运算器)是对数据和信息进行加工处理,完成算术 和逻辑运算的部件.它有算术与逻辑运算单元 ALU,寄存器组,累加器,多路转 换器和数据总线等逻辑构件.
-3-
如发现问题,请在http://blog.sina.com.cn/highlandcat上与我联系
第 1 章 计算机系统知识
Controller(控制器)控制计算机各部件按照指令功能的要求进行所需要的操作, 协调整个计算机系统的正常工作. 它主要包括程序计数器, 指令译码器及操作控制 等部件. Memory(存储器)是计算机系统中的记忆设备,用来存放程序和数据.按在计算 机系统中的作用不同,存储器可分为主存储器,辅助存储器和缓冲存储器.当前在 计算机上运行的程序和数据是存放在主存储器中的. Input Device(输入设备)包括各类输入设备及相应的输入接口,用来输入原始数 据和处理这些数据的程序.输入的信息有数字符,字母和控制符等. Output Device(输出设备)包括各类输出设备及相应的输出接口,用来输出计算 机的处理结果,可以是数字,字母,表格,图形等. 在计算机中,各部件间传递的信号可分为三种类型:地址,数据和控制信号.通常这些 信号是通过总线传送的.
1.2.2

下一页