文档介绍：第一章计算机系统概论
世界上第一台计算机在1946年由宾夕法尼亚大学研制而出名为:ENIAC。
首选提出计算机采用“二进制”代码表示数据和指令,并提出“程序存储”的概念的是冯·诺依曼。
计算机的发展:
第一代计算机从1946年——1956年是电子管数字计算机;
第二代从1957年——1964年是晶体管数字计算机;
第三代从1965年——1970年是集成电路计算机;
第四代是从1971年以后是超大规模集成电路计算机。
计算机的发展可以归纳为巨型化、微型化、网络化、和智能化4个方面。
计算机的分类:巨型主机、大型主机、小型计算机、微型计算机、工作站。
计算机的应用:数值计算、信息处理、过程控制、辅助教学、辅助设计、人工智能、机器人。
计算机硬件的基本组成:运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。
计算机各部件之间的连接是通过总线实现的。总线就是指计算机各部件之间的一组公共信息线,它是信息传送的公共通路。总线的分类有许多方法,如按用途分为控制总线、数据总线和地址总线三大类;按总线在计算机中连接的位置分有片内总线、片间总线、板间总线和通讯总线四大类;还有单向、双向总线;单总线、多总线等许多种分类方法。
计算机软件通常泛指各类程序和文件,由于它们在计算机中的表示是一些不能直接接触到的二进制信息,所以称为软件。
计算机软件的分类:系统软件和应用软件。
操作系统的基本功能:处理器管理、存储器管理、输入输出设备管理、文件管理。
计算机的语言:机器语言、汇编语言、高级语言。
计算机的性能指标:字长、运算速度、主存容量、配置外围设备。
字长是指计算机一个机器字长中包含的二进制位数,标志着处理的数据精度;字长越长处理精度越高,处理能力就越强。
第四章存储系统
衡量存储器有3个指标:容量、速度、和价格/位。
存储系统的层次结构:Cache——主存——辅存
根据存储材料的性能及使用方法不同,存储器件有各种不同的分类法。
按存储介质分。作为存储介质的基本要求,必须有两个明显区别的物理状态,分别用来表示二进制的代码0和1。另一方面,存储器的存取速度又取决于这种物理状态的改变速度。目前使用的存储介质主要是半导体器件和磁性材料。用半导体器件组成的存储器称为半导体存储器。用磁性材料做成的存储器称为磁表面存储器,如磁盘存储器和磁带存储器。
按存取方式分。如果存储器中任何存储单元的内容都能被随机存取,而且存取时间和存储单元的物理位置无关,这种存储器称为随机存储器。半导体存储器是随机存储器。如果存储器只能按某种顺序来存取,也就是说存取时间和存储单元的物理位置有关,这种存储器称为顺序存储器。如磁带存储器就是顺序存储器,它的存取周期较长。磁盘存储器是半顺序存储器。
按存储器的读写功能分。有些半导体存储器存储的内容是固定不变的,即只能读出而不能写入,因此这种半导体存储器称为只读存储器(ROM)。既能读出又能写入的半导体存储器。称为随机读写存储器(RAM)。
按信息的可保存性分。断电后信息立即消失的存储器,称为非永久记忆的存储器。断电后仍能保存信息的存储器,称为永久性记忆的存储器。磁性材料做成的存储器是永久性存储器,半导体读写存储器RAM是非永久性存储器。
按在计算机系统中的作用分。根据存储器在计算机系统中所起的作用,可分为主存储器、辅助存储器、高速缓冲存储器、控制存储器等。
一个SRAM存储器由存储体、读写电路、地址译码电路和控制电路等组成。
动态MOS存储器的存储原理是:利用芯片中电容上存储电荷状态的不同来记录信息。
通常定义为:电容充电到高电平为1;电容放电到低电平为0。
闪速存储器是一种高密度、非易失性的读/写半导体存储器。它突破了传统的存储器体系,改善了现有存储器的特性,因而是一种全新的存储器技术。
闪速存储器具有以下一些明显的特点:固有的非易失性、廉价的高密度、可直接执行、固态性能。
Cache是一种高速缓冲存储器,是为了解决CPU和主存之间速度不匹配而采用的一项重要技术。
主存与Cache的地址映射:全相联映射方式、直接映射方式、组相联映射方式。
虚拟存储器只是一个容量非常大的存储器的逻辑模型,不是任何实际的物理存储器。它借助于磁盘等辅助存储器来扩大主存容量,使之为更大或更多的程序所使用。
主存—外存层次的基本信息传送单位可采用几种不同的方案:段、页或段页。
在页式虚拟存储系统中,把虚拟空间分成页,称为逻辑页;主存空间也分成相同样大小的页,称为物理页。虚拟地址到主存地址的变换是由放在主存的页表来实现的。
存储保护:存储区域保护、访问方式保护。(了解课本P131)
第五章指令系统
计算机程序是由一系列的机器指令组成的。
指令就是要计算机执行某种操作的命令。从计算机组成的层次结构来