计算机系统介绍

🌈 计算机系统组成

🔔 知识点：

1️⃣ 在计算机系统中，软件和硬件在逻辑上是等效的。硬件具有更高的执行速度，软件具有更好的灵活性。执行频繁、硬件实现代价不是很高的功能通常由硬件实现。

2️⃣ 完整的计算机系统应该包括：配套的硬件设备和软件系统

3️⃣ 数据库管理系统(DBMS)和数据库系统（DBS）是有区别的。DBMS是位于用户和操作系统之间的一层数据管理软件，是系统软件；而DBS是指计算机系统中引入数据库后的系统，一般由数据库、数据库管理系统、数据库管理员(DBA)和应用系统构成。

计算机系统的层次结构

🌈 多级层次结构的计算机系统：

🔔 知识点：

1️⃣ 下层是上层的基础，上层是下层的扩展

🌈 翻译程序：

🔔知识点：

1️⃣ 编译程序：将高级语言编写的源程序全部语句一次全部翻译成机器语言程序，而后再执行机器语言程序（只需翻译一次)

2️⃣ 解释程序：将源程序的一条语句翻译成对应于机器语言的语句，并立即执行。紧接着再翻译下一句(每次执行都要翻译)

计算机的基本组成

冯 · 诺伊曼计算机的特点

🌈 冯诺依曼计算机结构框图：

📘 冯 · 诺伊曼计算机的特点：

1️⃣ 计算机硬件系统由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备5大部件组成。

2️⃣ 指令和数据以同等地位存储在存储器中，并可按地址寻访。

3️⃣ 指令和数据均用二进制代码表示。

4️⃣ 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。

5️⃣ 指令在存储器内按顺序存放。通常，指令是顺序执行的，在特定条件下可根据运算结果 或根据设定的条件改变执行顺序。

6️⃣ 早期的冯·诺依曼机以运算器为中心，输入/输出设备通过运算器与存储器传送数据。

🔔 知识点：

1️⃣ 冯·诺依曼机的基本工作方式是：控制流驱动方式

2️⃣ 冯·诺依曼机工作方式的基本特点：按地址访问并顺序执行指令

计算机的硬件框图

🌈 以存储器为中心的计算机结构框图

🔔 知识点：

1️⃣ 以存储器为中心

🌈 现代计算机组成框图

主存储器的基本组成

🌈 主存储器结构框图

主存的工作方式就是按存储单元的地址号来实现对存储字各位的存（写入）、取（读出）。这种存取方式称为按地址存取方式，即按地址访问存储器（访存）。

🔔 知识点：

1️⃣ IR存放当前欲执行的指令，PC存放下一条指令的地址，不要将它们混淆。此外，MAR用来存放欲访问的存储单元地址，MDR存放从存储单元取来的数据。

运算器的基本组成

🌈 运算器结构框图

🌈 各寄存器存放的各类操作数

控制器的基本组成

🌈 控制器结构框图

计算机的工作步骤

🌈 计算机工作步骤：

🔔 知识点：

1️⃣ CPU区分指令和数据的依据：指令周期的不同阶段

2️⃣ 现在的计算机通常把MAR、MDR也集成在CPU内

计算机硬件的主要技术指标

机器字长

🔔 知识点：

1️⃣ 机器字长是指CPU一次能处理数据的位数，通常与CPU的寄存器位数有关。

存储容量

🌈 如何计算存储容量

🌈 常用单位

CPU性能指标

🌈 CPU性能指标：

系统整体的性能指标

🌈 静态衡量指标

🌈 动态衡量指标

💡 思考

自测题