计算机的构成及工作原理等

计算机由硬件和软件两部分构成。其中:硬件部分包括计算机的主机和外部设备等。

                                                   软件部分包括:1、系统软件:语言处理程序、操作系统、数据库管理系统、网络软件、服务性程序等。

                                                       2、应用软件:根据各种应用需要编制的特定程序。

计算机的工作原理:用户通过软件或者命令输入高级程序语言,经过计算机的翻译变成目标程序,然后经过运行,最后输出结果。

计算机系统的层次结构:从底层向高层依次为微指令系统、机器语言、操作系统、汇编语言、高级语言,

                                 分别对应微程序机器、实际机器(硬件)、虚拟机器、虚拟机器1、虚拟机器2。

   其中:微程序机器由硬件直接执行微指令,实际机器用微指令解释机器指令,而虚拟机器用机器语言解释操作系统,汇编程序翻译成机器语言,高级语言程序用编译程序翻译成汇编语言。

计算机的5大部分:1、指令和数据以相同地位存放于存储器,按地址寻访。 2、指令和数据用2进制表示。3、指令由地址码和操作码组成。 4、存储程序。5、以运算器为中心。

计算机基本组成部分为:1输入设备+2运算器+3存储器+4控制器+5输出设备。

   其中1输入设备将信息转换成机器能识别的形式(程序或数据);2运算器进行算术运算和逻辑运算;3储存器存放数据和程序;4控制器指挥程序运行;5输出设备将结果转换成人类可以阅读的形式(计算结果)。

现代计算机的硬件组成可以理解为由主机和IO设备(输入输出设备)组成两大部分;其中主机部分由CPU和存储器组成,而CPU由ALU(运算器)和CU(控制器)组成,存储器则由主存储器和辅助存储器组成。

存储器的组成:存储体、存储单元、存储元件。

         存储单元里存放一串2进制代码,存储字是单元里2进制代码的组合。存储字长是存储单元里2进制代码的位数,每个存储单元都有一个地址号。

主存储器由存储体和MRA、MDR组成。MAR是地址寄存器,反映存储单元的个数。MDR是数据寄存器,反映存储单元的字长。

控制器组成:CU+IR+PC。完成一条指令分为取指令、分析指令、执行指令。PC存放当前欲执行指令的地址,具有+1计数功能。IR存放当前欲执行指令。CU控制单元。

计算机硬件的主要技术指标:

1、机器字长:CPU一次能处理的数据位数,主要与CPU中寄存器的位数有关。

2、运算速度:主频、MIPS(每秒执行百万条指令)、CPI(执行一条指令所需的时钟周期)、FLOPS(每秒浮点运算次数)。

3、存储容量:主存储容量(存储单元个数MAR×字长MDR、字节数)和辅助存储容量。如:MDR是8位或32位,字节数是256K等等。辅助存储容量80G或120G等。

计算机由存储器、IO设备、CPU、系统总线等构成,其中CPU内部互连ALU、CU、寄存器;CU又由控制存储器、排队逻辑、寄存器和解码器组成。

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