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1、计算机组成原理合肥工业大学郭骏参考教材《ComputerOrganizationandDesign》hardwareandsoftwareinterface,PattersonandHennessy,3ndEdition,MorganKaufmannPub.英文版：机械工业出版社影印中文版：机械工业出版社郑纬民等翻译《计算机组成与系统结构》袁春风清华大学出版社教材后面给出了参考文献，特别建议看国外网站公共邮箱：hgdjsj2009@163.com密码：hgdjsj-2009第一章计算机系统概论1.1计算机系统简介1.2计算机的基本组成1.3计算机硬件的主要技术指标1
2、.4本书结构1.1计算机系统简介1.计算机系统计算机系统一、计算机软、硬件的概念计算机硬件：CPU+MM+I/O计算机软件：系统软件+应用软件计算机硬件PC主板CPU插座内存条PCI总线插槽解剖一台计算机个人计算机由主机和外设组成主机中包含多个电路板每个电路板中有十几个集成电路每个集成电路中有十几个模块每个模块中有上千万个单元每个单元中有十几个门电路每个门电路实现基本的逻辑运算所有信息都用二进制编码表示计算机软件①各种语言机器语言面向机器汇编语言面向机器高级语言面向问题FORTRAN科学计算和工程计算PASCAL结构化程序设计C＋＋面向对象Java适应网络环境②系统
3、软件语言处理程序汇编程序编译程序解释程序操作系统DOSUNIXWindows服务性程序装配调试诊断排错数据库管理系统数据库和数据库管理软件网络软件计算机高级语言程序目标程序结果翻译运行2.计算机的解题过程二、计算机系统的层次结构高级语言虚拟机器M3汇编语言虚拟机器M2操作系统虚拟机器M2机器语言实际机器M1M3M4软件硬件接口：指令系统…,EXTop=1,ALUSelA=1,ALUSelB=11,ALUop=add,IorD=1,Read,MemtoReg=1,RegWr=1,......temp=v[k];v[k]=v[k+1];v[k+1]=temp;10001
4、100010011110000000000000000100011000101000000000000000001001010110001010000000000000000000010101100010011110000000000000100软件硬件DATASSEGMENTSTRINGDB13,10,‘******HELLOWORLD!******',13,10,'$‘DATASENDSCODESSEGMENTASSUMECS:CODES,DS:DATASSTART:MOVAX,DATASMOVDS,AXLEADX,STRINGMOVAH,9INT21HMOVA
5、H,4CHINT21HCODESENDSENDSTARTComputerHierarchy（计算机系统层次）I/OCPUCompilerOperatingSystemApplicationDigitalDesignCircuitDesign指令系统（即ISA）是软/硬件的交界面InstructionSetArchitecture不同用户工作在不同层次，所看到的计算机不一样最终用户EndUser应用程序员ApplicationProgrammer系统管理员SystemAdministrator系统程序员SystemProgrammerMMAssembler中间阴影部分
6、就是本课程主要内容，处于最核心的部分！三、计算机组成和计算机体系结构体系结构系统程序员所见到的计算机系统的属性，即概念性的结构与功能特性，包括指令集、数据类型、存储器寻址技术、I/O机理等。一种机器的体系结构可以多年不变。组成原理计算机系统属性的具体逻辑实现，包含了许多对程序员来说是透明的硬件细节。同一种体系结构可以有不同的实现方法。三、计算机组成和计算机体系结构体系结构机器是否有乘法指令是体系结构考虑的问题组成原理乘法指令的实现方式则是组成原理要考虑的问题例如，乘法指令1.2计算机的基本组成一、冯·诺依曼计算机的特点1.计算机由运算器、存储器、控制器、输入设备和输
7、出设备等五大部件组成。2.指令和数据以同等地位存放于存储器中，并可按地址寻访。3.指令和数据均用二进制代码表示。一、冯·诺依曼计算机的特点4.指令由操作码和地址码组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置。5.指令在存储器中按顺序存放。一般情况下，指令按顺序执行；特定条件下，可根据运算结果或设定的条件改变指令的执行顺序。6.机器以运算器为中心，输入输出设备与存储器的数据传送通过运算器。二、计算机各功能部件的基本功能运算器主要包括算术逻辑运算单元（ALU）和寄存器。寄存器由触发器构成，用于存储一些最频繁使用的数据。存储器存储程序和数据。基
