第3講 宏觀與微觀的 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

1、專題專題3 3 宏觀與微觀的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)宏觀與微觀的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)2022-4-29內(nèi)容提綱1.馮諾依曼計(jì)算機(jī)2.指令、程序與軟件3.操作系統(tǒng)2022-4-29馮諾依曼計(jì)算機(jī)1946年，第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC誕生采用十進(jìn)制運(yùn)算，邏輯元件多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性低沒有內(nèi)部存儲(chǔ)器，指令分散存貯在許多電路部件內(nèi)，解題時(shí)需人工將大量運(yùn)算部件搭配成各種解題的布局馮諾依曼提出結(jié)構(gòu)全新的EDVAC方案采用二進(jìn)制運(yùn)算。設(shè)置內(nèi)存貯器，計(jì)算機(jī)按照程序順序執(zhí)行。2022-4-29馮諾依曼計(jì)算機(jī)馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)2022-4-29計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)構(gòu)架2022-4-29計(jì)算機(jī)硬件組成2022-4-29計(jì)算機(jī)硬件組成2022-4-2

2、9 處理器系統(tǒng)中央處理器處理器系統(tǒng)中央處理器10運(yùn)算器運(yùn)算器 處理器系統(tǒng)11控制器控制器 處理器系統(tǒng)12寄存器組（寄存器組（ Register Set） 處理器系統(tǒng)13指令及指令系統(tǒng)概念指令及指令系統(tǒng)概念指令（指令（Instruction）是一）是一種采用二進(jìn)制表示的命令語(yǔ)言，它用來(lái)種采用二進(jìn)制表示的命令語(yǔ)言，它用來(lái)規(guī)定計(jì)算機(jī)執(zhí)行的操作及操作對(duì)象所在的位置。大多數(shù)情況下規(guī)定計(jì)算機(jī)執(zhí)行的操作及操作對(duì)象所在的位置。大多數(shù)情況下，指令由兩部分組成，如圖所示。，指令由兩部分組成，如圖所示。處理器系統(tǒng)14指令的分類指令的分類處理器系統(tǒng)15復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱CISC，Comple

3、x Instruction Set Computer）處理器系統(tǒng)16精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱RISC，Reduced Instruction Set Computer）處理器系統(tǒng)17處理器系統(tǒng)18處理器系統(tǒng)19存儲(chǔ)器系統(tǒng)20接口電路輸入輸出系統(tǒng)常用的輸入/輸出方式21輸入輸出系統(tǒng)指令、程序和軟件程序軟件軟件軟件數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)程序程序文檔文檔源程序源程序目標(biāo)程序目標(biāo)程序使用文檔使用文檔輸入數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)文檔設(shè)計(jì)文檔軟件軟件數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)程序程序文檔文檔源程序源程序目標(biāo)程序目標(biāo)程序使用文檔使用文檔輸入數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)文檔設(shè)計(jì)文檔23計(jì)算機(jī)軟件的分類24計(jì)算

4、機(jī)軟件的分類25計(jì)算機(jī)軟件的分類26CPU裸裸機(jī)機(jī)操操作作系系統(tǒng)統(tǒng)應(yīng)應(yīng)用用軟軟件件計(jì)算機(jī)軟件的分類27常用應(yīng)用軟件（略）28操作系統(tǒng)29操作系統(tǒng)的概念30操作系統(tǒng)的歷史31操作系統(tǒng)的歷史32操作系統(tǒng)的分類33操作系統(tǒng)的組成按層次結(jié)構(gòu)劃分用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶用戶34操作系統(tǒng)的功能35操作系統(tǒng)的功能運(yùn)運(yùn) 行行就就 緒緒阻阻 塞塞進(jìn)程調(diào)度進(jìn)程調(diào)度時(shí)間片刻時(shí)間片刻事件結(jié)束事件結(jié)束發(fā)生某事件發(fā)生某事件進(jìn)程已具備執(zhí)行條件，暫時(shí)不進(jìn)程已具備執(zhí)行條件，暫時(shí)不能執(zhí)行，等待分配處理器能執(zhí)行，等待分配處理器進(jìn)程等待某一事件，進(jìn)程等待某一事件，暫時(shí)不能運(yùn)行。暫時(shí)不能運(yùn)行。一個(gè)進(jìn)程已分配到處理一個(gè)進(jìn)程已分配到處

5、理器，程序正在執(zhí)行器，程序正在執(zhí)行36操作系統(tǒng)的功能37操作系統(tǒng)的功能38操作系統(tǒng)的功能39操作系統(tǒng)的功能40操作系統(tǒng)的功能41操作系統(tǒng)的功能42操作系統(tǒng)的功能43操作系統(tǒng)的功能44操作系統(tǒng)的功能45操作系統(tǒng)的功能46操作系統(tǒng)的功能47操作系統(tǒng)的載入48操作系統(tǒng)的載入49操作系統(tǒng)的載入50常見的操作系統(tǒng)MS-DOSWindowsUnixLinux51常見的操作系統(tǒng)52Windows操作系統(tǒng) 1985年底，MS公司推出Windows1.0 1988年Windows/386 1990年Windows3.X 1993年Windows NT 1995年Windows95 1998年Windows98 Windows2000 Windows XP