计算机系统的组织结构图
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计算机系统的基本组成计算机系统的基本组成完整的计算机系统系统包括:硬件系统和软件系统。
硬件系统和软件系统互相依赖,不可分割,两个部分又由若干个部件组成(如图所示)。
硬件系统是计算机的“躯干”,是物质基础。
而软件系统则是建立在这个“躯干”上的“灵魂”。
(一)计算机硬件计算机硬件系统由五大部分组成:运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。
(如下图所示)* 中央处理器( CPU —— Central Processing Unit )CPU由运算器、控制器和一些寄存器组成;1.运算器运算器是计算机中进行算术运算和逻辑运算的部件,通常由算术逻辑运算部件(ALU)、累加器及通用寄存器组成。
2.控制器控制器用以控制和协调计算机各部件自动、连续地执行各条指令,通常由指令部件、时序部件及操作控制部件组成。
运算器和控制器是计算机的核心部件,这两部分合称中央处理单元(Centre Process Unit,简称CPU),如果将CPU集成在一块芯片上作为一个独立的部件,该部件称为微处理器(Microprocessor,简称MP)。
运算器进行各种算术运算和逻辑运算;控制器是计算机的指挥系统;CPU 的主要性能指标是主频和字长。
字长表示CPU每次计算数据的能力。
如80486及Pentium系列的CPU一次可以处理32位二进制数据。
时钟频率主要以MHz为单位来度量,通常时钟频率越高,其处理速度也越快。
目前的主流CPU的时钟频率已发展到500MHz以上,甚至高达2GHz以上。
*存储器存储器的主要功能是用来保存各类程序的数据信息。
存储器可分为主存储器和辅助存储器两类。
①主存储器(也称为内存储器),属于主机的一部分。
用于存放系统当前正在执行的数据和程序,属于临时存储器。
①辅助存储器(也称外存储器),它属于外部设备。
用于存放暂不用的数据和程序,属于永久存储器。
存储器与 CPU的关系可用 (图 1)来表示。
( 图 1)( 1)内存储器一个二进制位( bit)是构成存储器的最小单位。
计算机系
冯·诺依曼工作原理:数据通过输入设备,进入计算机的存储器,然后送到运算器,运算完毕把结果送到存储器存储,最后经过输出设备呈现出来,整个过程由控制器进行控制。
2.计算机的发展
①诞生:世界上第一台电子计算机ENIAC于1946年诞生在美国宾夕法尼亚大学,主要用于军事。
②计算机的发展:计算机从诞生至今其主要元器件先后经历了四代。
第一代是电子管计算机,主要元器件:电子管。
第二代是晶体管计算机,主要元器件:晶体管。
第三代是小规模集成电路计算机,主要元器件:小规模集成电路。
第四代是大规模集成电路及超大规模集成电路计算机,主要元器件:大规模集成电路及超大规模集成电路。
结果数据
内存储器
控制器
运算器
输入设备输出设备
主机。