计算机考研组成原理知识点讲解

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1、2011考研计算机组成原理★重点知识和概念精讲第一章计算机系统概述复习要点：了解计算机发展历程；了解计算机系统层次结构及其相关的硬件基本组成、软件分类和工作过程；了解计算机性能指标及有关的计算与术语解释简单说明在教材内容选择和教学过程中，计算机系统概述是作为课程绪论性质的内容来对待的，重点不是要求学生掌握更深入的具体知识，而强调尽早地从层次的观点了解计算机系统硬件、软件的完整组成，认识硬软件之间的相互依存和同一功能既能用硬件也可用软件来实现的等效关系；了解组成计算机硬件系统的5个功能部件及其通过3种类型的总线实现相互之间的连接关系，了解计算机系统主要的技术指标，了解组

2、成软件系统的操作系统、3个级别语言的特点及其运行过程，了解计算机的发展历程和多种分类情况等。在准备考试的过程中，应该把教材各章中的内容融会贯通，理解为好，不宜死记硬背，例如本章中的技术与性能指标就应与后续各部分的更具体指标建立联系，理解准确。这一部分内容的试题将以选择、判断和填空为主，不存在答题技巧等方面的问题。1.1计算机的产生、发展与应用1.硬件的发展自从1946年诞生人类第一台数字电子计算机ENIAC以来，即从1946年直至现在，构成计算机硬件的主要器件从电子管发展成晶体管、中小规模集成电路、大规模集成电路直至超大规模集成电路，使计算机从第一代发展到四代，直至现

3、在正研制的新一代计算机，它的速度从40000次/秒发展到100000000次/秒。微处理机的字长从4位的4004发展到8位的8080直至目前64位的PentiumⅣ。根据摩尔定律集成电路容量大体上每18个月翻一番，可能今后的10年仍然会如此。2.软件的发展计算机系统的发展与软件技术的兴起和发展也是密切相关的。计算机语言的发展历经了面向机器的机器语言和汇编语言、面向问题的高级语言；高级语言的发展也从科学计算和工程计算的FORTRAN、结构化程序设计PASCAL到面向对象的C＋＋语言和适应网络环境的Java语言；与此同时，直接影响计算机系统性能提升的各种系统软件，也有了长

4、足的发展，特别是微机的操作系统，从DOS发展到目前的窗口与网络操作系统。3.计算机的应用计算机系统的发展实际上与计算机的应用是互相促进的，计算机的应用从早期的科学计算、数据处理到工业控制、实时控制，直至目前的网络技术（电子商务、网络教育）、和多媒体技术与人工智能方面等等诸多的应用。随着社会需求和微电子技术的不断发展，计算机的系统结构仍在继续发展，其发展趋势是：从体积上向巨型化和微小型化发展；从处理与应用上向并行处理、网络化、多媒体、智能化等方向发展；计算机的体系结构等方面可能有发展或重大突破。第76页共76页2011考研计算机组成原理1.2计算机的分类按信号类型分为模

5、拟计算机和数字计算机；按规模分为：嵌入式，单片机，微型机，小型机，中型机，大型机和巨型机；按发展历程分为（世界上第一台计算机诞生的时间1946年和名称ENIAC）：电子管，晶体管，集成电路，大规模、超大规模集成电路4代计算机；按指令和数据流分为：(1)单指令流、单数据流系统SISD（传统冯·诺依曼体系结构），(2)单指令流、多数据流系统SIMD（阵列处理机和向量处理机系统），(3)多指令流、单数据流系统MISI（？），(4)多指令流、多数据流系统MIMD（多处理机和多计算机系统）。1.3计算机系统的层次结构计算机硬件的基本组成1.冯·诺依曼体系结构计算机，存储程序的计

6、算机，其特点是：使用电子电路实现计算机的主要功能，完成高速、自动的运行过程，使用二进制代码，既表示数据又表示指令，运行的程序和数据保存在存储器中，按地址顺序存放，通过地址完成读写在早期是以运算器为中心来组织的，指令串行执行，是典型的单指令流单数据流的系统。2.硬件组成的5个功能部件：计算机硬件的5个功能部件奠定了至今仍在沿用的计算机的基本结构，但有了许多改进和完善。(1)运算器：完成数据的暂存、变换、算术和逻辑运算功能，(2)控制器：完成对计算机各部件协同运行的指挥控制，即保证指令按预定的次序执行，保障每一条指令按规定的执行步骤正确执行，还要处理各项紧急事件。(3)存

7、储器：主存和辅存，主存存储正在运行的程序和相关数据，辅存保存程序和数据文档；(4)输入设备：用于向计算机送入用户操作命令、程序和数据；(5)输出设备：用于送出计算机的运行结果等内容，计算机的5个功能部件通过数据总线、地址总线、控制总线彼此连接在一起，实现信息通讯，3种总线分别用于传送数据（指令）信息，主存和入出设备接口的地址信息，主存和入出设备等的操作与控制信息。1.4计算机软件的分类1.分类（1）系统软件用于管理整个计算机系统语言处理程序：有操作系统；服务性程序；数据库管理系统；网络软件。（2）应用软件：指按任务需要编制成的各种程序。2.三个级别的