文档介绍：大学计算机基础
第2章计算机系统
图灵机与冯·诺依曼计算机
现代计算机
不同抽象层级的计算机(软件)
微型计算机硬件系统(略)
第2章计算机系统
图灵机与冯·诺依曼计算机
图灵机
最大的贡献——图灵机模型,建立了指令、程序及通用机器执行程序的理论模型,奠定了计算理论的基础。
所谓计算,就是计算者对一条两端可无限长的纸带上的一串0或1,执行指令,一步一步地改变纸带上的0或1,经过有限步骤,最后得到一个满足预先规定的符号串的变换过程
冯·诺依曼计算机
基本思想——存储程序的思想
将指令和数据以同等地位事先存于存储器中,可按地址寻访,机器可从存储器中读取指令和数据,实现连续和自动的执行。
将存储和执行分别进行实现
解决了计算速度快与输入、输出速度慢的匹配问题
冯·诺依曼计算机
冯·诺依曼将计算机分解为五大部件:
五大部件各司其职,并有效连接,以实现整体功能
存储器(Memory)
运算器ALU(Arithmetic Logic Unit)
控制器(Control Unit)
输入设备(Input)
输出设备(Output)
冯·诺依曼计算机
运算器负责执行逻辑运算和算术运算;
控制器负责读取指令、分析指令并执行指令,以调度运算器进行计算;
存储器负责存储数据和指令;
输入设备负责将程序和指令输入到计算机中;
输出设备将计算机处理的结果显示或打印出来。
将运算器和控制器集成在一片集成电路芯片中所形成的集成部件称为中央处理器CPU
将运算器和控制器集成在一片集成电路芯片中所形成的集成部件称为中央处理器CPU
存储器:可按地址自动存取内容的部件
概念结构图
数据线,另一端与运算器相连
地址线
内容
地址
存储器:可按地址自动存取内容的部件
重要概念:
地址
存储单元
存储容量
内容
位: 最小单位
字节: 基本单位
字、字长: 性能指标
内容
地址
按地址访问存储单元的内容便是存储器的基本特性。
存储器:可按地址自动存取内容的部件
单位
不同单位的换算关系
近似值
千字节(KB)
1KB=1 024B=210B
103B
兆字节(MB)
1MB=1024KB=220B
106B
吉字节(GB)
1GB=1024MB=230B
109B
太字节(TB)
1TB=1024GB=240B
1012B
拍字节(PB)
1PB=1024TB=250B
1015B
不同的存储容量单位的换算关系