計(jì)算機(jī)組成原理課件

教材：胡乃平曲英杰周艷平主編計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)青島科技大學(xué)自編教材計(jì)算機(jī)組成原理

教師：胡乃平hunaiping@163.com信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)硬件教研室72(A0公共區(qū))用戶名：public密碼：public教材：胡乃平曲英杰周艷平主編計(jì)算機(jī)組成原理

先修課程：數(shù)字邏輯電路課程性質(zhì)：專業(yè)必修課學(xué)時(shí)分配：課堂64學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)16學(xué)時(shí)其他參考教材：白中英計(jì)算機(jī)組成原理科學(xué)出版社唐朔飛計(jì)算機(jī)組成原理高等教育出版社

后續(xù)課程：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

先修課程：數(shù)字邏輯電路課程性質(zhì)：專課程歷史沿革：1987年，中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)教育專業(yè)委員會(huì)推出我國計(jì)算機(jī)本科專業(yè)“87教程”，對8門重點(diǎn)課程（其中含計(jì)算機(jī)組成原理）提出了基本要求；2002年，中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)教育專業(yè)委員會(huì)、全國高等學(xué)校計(jì)算機(jī)教育研究會(huì)推出《中國計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教程2002》，提出硬件課程包含“數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)”、“計(jì)算機(jī)組成”、“計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)”三大知識模塊;2006年，教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)推出“高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略報(bào)告暨專業(yè)規(guī)范”，仍然將“數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)”、“計(jì)算機(jī)組成”、“計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)”列為主干課程。課程歷史沿革：目錄 第1章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述 第2章數(shù)據(jù)的表示和運(yùn)算 第3章存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu) 第4章指令系統(tǒng) 第5章中央處理器 第6章總線 第7章輸入輸出系統(tǒng)

目錄 第1章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述目錄 第8章流水線處理技術(shù) 第9章并行計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)目錄 第8章流水線處理技術(shù)第1章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程1.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)1.3計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)1.4計(jì)算機(jī)的分類和應(yīng)用第1章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程

根據(jù)制造計(jì)算機(jī)所使用的元器件的不同，電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展依次經(jīng)歷了電子管時(shí)代、晶體管時(shí)代、中小規(guī)模集成電路時(shí)代、大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路時(shí)代、甚大規(guī)模和極大規(guī)模集成電路時(shí)代等幾個(gè)不同的發(fā)展階段。第一代，電子管計(jì)算機(jī)時(shí)代（1946～1959）電子管是封裝在玻璃外殼內(nèi)的一種電真空器件，如圖1.1所示。世界上第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorAndcalculator），1946年由美國賓夕法尼亞大學(xué)研制，字長12位，運(yùn)算速度5000次/秒，使用18800個(gè)電子管、1500個(gè)繼電器，功耗150kw，占地170m2，重達(dá)30噸，造價(jià)100萬美元，如圖1.2所示。1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程

圖1.1電子管圖1.1電子管圖1.2第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)ENIAC圖1.2第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)ENIAC第二代，晶體管計(jì)算機(jī)時(shí)代（1959～1964）晶體管，通常指的是晶體三極管，是用半導(dǎo)體材料制作出來、封裝在一個(gè)金屬殼內(nèi)的帶有三個(gè)管腳的小器件，1958年進(jìn)入批量生產(chǎn)階段。用它可以設(shè)計(jì)出實(shí)現(xiàn)反相功能的反相器線路，在此基礎(chǔ)上，再實(shí)現(xiàn)出計(jì)算機(jī)使用的全部組合邏輯線路，和觸發(fā)器、寄存器、計(jì)數(shù)器等各種時(shí)序邏輯線路。用分立的晶體管線路實(shí)現(xiàn)的計(jì)算機(jī)稱為晶體管計(jì)算機(jī)。第二代計(jì)算機(jī)的體積和價(jià)格都下降了，使用的人也多起來了，計(jì)算機(jī)工業(yè)迅速發(fā)展，主要用于商業(yè)、大學(xué)教學(xué)和政府機(jī)關(guān)。第二代，晶體管計(jì)算機(jī)時(shí)代（1959～1964）第三代，中小規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代（1964～1970）集成電路（IntegratedCircuit，簡稱IC）是做在晶片上的一個(gè)完整的電子電路，這個(gè)晶片比手指甲還小，卻包含了幾千個(gè)晶體管元件。計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、運(yùn)算、傳輸以及控制功能基本上都是由具有邏輯功能的各類門電路組成實(shí)現(xiàn)的，而門電路又是由晶體管、電阻、電容等組成，因此集成電路制造技術(shù)的發(fā)展可以實(shí)現(xiàn)將成百上千個(gè)門電路全部制作在一塊極小的硅片上，這種技術(shù)的應(yīng)用使得計(jì)算機(jī)的體積大大縮小，并且降低了功耗，提高了計(jì)算機(jī)的可靠性。第三代計(jì)算機(jī)的代表是IBM公司花了50億美元開發(fā)的IBM360系列。第三代，中小規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代（1964～1970）第四代，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代（1970～至今）這個(gè)時(shí)代的計(jì)算機(jī)使用的元件依然是集成電路，不過，這種集成電路已經(jīng)大大改善，它包含著幾十萬到上百萬個(gè)晶體管，人們稱之為大規(guī)模集成電路（LargeScalelntegratedCircuit，簡稱LSI）和超大規(guī)模集成電路（VeryLargeScalelntegratedCircuit，簡稱VLSI）。1975年，美國1BM公司推出了個(gè)人計(jì)算機(jī)PC（PersonaIComputer），從此，人們對計(jì)算機(jī)不再陌生，計(jì)算機(jī)開始深入到人類生活的各個(gè)方面。第四代，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代（1970～至今表1.1計(jì)算機(jī)發(fā)展歷程中各個(gè)階段的特點(diǎn)年代第一代1946-1959第二代1959-1964第三代1964-1970第四代1970-現(xiàn)在電子器件電子管晶體管集成電路大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路存儲(chǔ)器延遲線磁芯、磁鼓磁帶、紙帶磁芯、磁鼓磁帶、磁盤半導(dǎo)體存儲(chǔ)器磁芯、磁鼓磁帶、磁盤半導(dǎo)體存儲(chǔ)器磁帶、磁盤光盤處理方式機(jī)器語言匯編語言監(jiān)控程序高級語言實(shí)時(shí)處理操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)/分時(shí)處理網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域科學(xué)計(jì)算科學(xué)計(jì)算數(shù)據(jù)處理過程控制科學(xué)計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)等科技工程領(lǐng)域各行各業(yè)運(yùn)行速度5000至3萬次/秒幾十萬至百萬次/秒百萬至幾百萬次/秒幾百萬至千億次/秒典型機(jī)型ENIACEDVACIBM705UNIVACⅡIBM7094CDC6600IBM360PDP11NOVA1200ILLIAC-ⅣVAX11IBMPC表1.1計(jì)算機(jī)發(fā)展歷程中各個(gè)階段的特點(diǎn)年代第一代第二代第三1.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)為了描述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，首先要清楚地區(qū)分計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)和計(jì)算機(jī)組織兩個(gè)概念。計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu):對涉及機(jī)器語言或者匯編語言的程序設(shè)計(jì)人員所見到的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的屬性，更多的情況下是指計(jì)算機(jī)的外特性。這些屬性直接影響到程序的邏輯執(zhí)行，主要包括指令集、表示各種數(shù)據(jù)類型的比特?cái)?shù)、I/O機(jī)制以及內(nèi)存訪問技術(shù)等。計(jì)算機(jī)組成:計(jì)算機(jī)各部件的具體組成以及它們之間的連接關(guān)系，實(shí)現(xiàn)機(jī)器指令級的各種功能和特性。從這一點(diǎn)上，計(jì)算機(jī)組成是計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)的邏輯實(shí)現(xiàn)。1.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)圖1.3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通常包括硬件和軟件兩大部分，計(jì)算機(jī)的層次結(jié)構(gòu)既是分配軟硬件功能的一種模式描述，也是分析計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的較好方法。目前計(jì)算機(jī)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)分為六層，如圖1.3所示。圖1.3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通常包括硬件和軟件兩1.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)1.2.1計(jì)算機(jī)硬件的基本組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件部分從外觀上看主要有主機(jī)、鍵盤、鼠標(biāo)和顯示器等組成；從邏輯功能上看，可以分為控制器、運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五個(gè)部分，一般地又把運(yùn)算器和控制器合稱為中央處理器(CentralProcessingUnit,CPU)。

1.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)1.2.2計(jì)算機(jī)軟件的分類計(jì)算機(jī)軟件：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的程序和文檔。程序是對計(jì)算任務(wù)的處理對象和處理規(guī)則的描述；文檔是為了便于了解程序所需的闡明性資料。計(jì)算機(jī)的軟件按照面向?qū)ο蟮牟煌梢苑譃閮深悾合到y(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件：用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能、管理系統(tǒng)的軟件，為了便于人們使用計(jì)算機(jī)而設(shè)計(jì)。系統(tǒng)軟件管理整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，合理分配系統(tǒng)資源，確保計(jì)算機(jī)正確高效地運(yùn)行。常用的系統(tǒng)軟件有：操作系統(tǒng)、編譯器、解釋器、匯編器等。應(yīng)用軟件：面向用戶的，針對某種特定應(yīng)用而開發(fā)的軟件。這類軟件通常是實(shí)現(xiàn)用戶的某類需求。例如安裝在操作系統(tǒng)下的各類應(yīng)用軟件，用于企業(yè)的各類資源管理軟件。1.2.2計(jì)算機(jī)軟件的分類1.2.3計(jì)算機(jī)的工作過程計(jì)算機(jī)的工作過程就是將編制好的程序經(jīng)過輸入設(shè)備存放到主存儲(chǔ)器中，并將程序存放的首地址傳送到控制器中。取指階段：首先，將指令從存儲(chǔ)器讀到指令寄存器。分析階段：接著，它分析這條指令，指出指令要完成的操作，并指明操作數(shù)的地址。執(zhí)行階段：最后，根據(jù)指令分析的結(jié)果完成某種操作。計(jì)算機(jī)的工作過程就是取指令、分析指令、執(zhí)行指令，如此周而復(fù)始的過程。

1.2.3計(jì)算機(jī)的工作過程1.3計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)機(jī)器字長：機(jī)器字長是指CPU一次能處理二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)，實(shí)際上指該計(jì)算機(jī)中的運(yùn)算器的位數(shù)。如某機(jī)器字長32位，表示該機(jī)器中，每次能完成兩個(gè)32位二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算。通常，機(jī)器字長越長，計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力越強(qiáng)，其運(yùn)算精度也越高。運(yùn)算速度：計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度與很多因素有關(guān)，常用的性能指標(biāo)如下：（1）CPU的主頻（f）：CPU內(nèi)部的工作頻率，表示在CPU內(nèi)數(shù)字脈沖信號震蕩的速度，與CPU實(shí)際的運(yùn)算能力并沒有直接關(guān)系，但與CPU實(shí)際的運(yùn)算速度存在一定的關(guān)系。因此，主頻僅是CPU性能表現(xiàn)的一個(gè)方面，而不能代表CPU的整體性能。1.3計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)外部工作頻率：簡稱外頻。它是由主板為CPU提供的基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率，它表示的是系統(tǒng)總線的工作頻率；而倍頻：CPU外頻與主頻相差的倍數(shù)。 主頻=外頻×倍頻 （2）時(shí)鐘周期（T）：CPU內(nèi)部時(shí)鐘頻率的倒數(shù)。是CPU執(zhí)行操作的最小時(shí)間元素。每個(gè)動(dòng)作至少需要一個(gè)時(shí)鐘周期。以PC系列微處理器為例，最初的8086和8088執(zhí)行一條指令平均需要12個(gè)時(shí)鐘周期，CPU的主頻與CPU時(shí)鐘周期互為倒數(shù)，即

（3）CPU執(zhí)行時(shí)間：CPU執(zhí)行某段程序所需的時(shí)間，通常用tCPU表示?？梢杂孟率絹肀硎荆?/p>

CPU執(zhí)行時(shí)間＝CPU時(shí)鐘周期數(shù)×CPU時(shí)鐘周期長

外部工作頻率：簡稱外頻。它是由主板為CPU提供的基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率（4）CPI（CyclesPerInstruction）：執(zhí)行一條指令所需的時(shí)鐘周期數(shù)。計(jì)算公式如下：（5）MIPS（MillionInstructionsPerSecond）：每秒執(zhí)行多少百萬條指令。定義為：（6）MFLOPS（MillionFloating-pointOpereationPerSecond）：每秒執(zhí)行多少百萬次浮點(diǎn)運(yùn)算。定義為：（4）CPI（CyclesPerInstruction）1.3.3吞吐量和響應(yīng)時(shí)間（1）計(jì)算機(jī)范疇下的吞吐量分為兩種：網(wǎng)絡(luò)范疇下的吞吐量：在沒有幀丟失的情況下，設(shè)備能夠接受的最大速度。它的大小主要是由防火墻內(nèi)網(wǎng)卡，及程序算法的效率決定的；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)下的吞吐量：在單位時(shí)間內(nèi)CPU從存儲(chǔ)設(shè)備中讀取、處理、存儲(chǔ)信息的量，單位是字節(jié)/秒（B/S），影響因素主要有存儲(chǔ)設(shè)備的存取速度和CPU的性能，如主頻、CPI等。（2）響應(yīng)時(shí)間

在操作系統(tǒng)中，指用戶發(fā)出請求或指令到系統(tǒng)做出反應(yīng)（響應(yīng)）的時(shí)間。1.3.3吞吐量和響應(yīng)時(shí)間例1.用一臺(tái)40MHz處理機(jī)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)測試程序，它包含的混合指令數(shù)和相應(yīng)所需的平均時(shí)鐘周期數(shù)如下表所示：求：有效CPI、MIPS速率、程序執(zhí)行時(shí)間tCPU。指令類型指令數(shù)平均時(shí)鐘周期數(shù)整數(shù)運(yùn)算450001數(shù)據(jù)傳送320002浮點(diǎn)運(yùn)算150002控制傳送80002例1.用一臺(tái)40MHz處理機(jī)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)測試程序，它包含的混合解：CPI==(45000×1+32000×2+15000×2+8000×2)/（45000+32000+15000+8000）=1.55(周期/指令)MIPS=f/(CPI×106)=(40×106)/(1.55×106)=25.81(百萬條指令/秒)T=1/f=1/(40×106)(秒)tCPU=(45000×1+32000×2+15000×2+8000×2)/(40×106)=3.875×103(秒)解：1.4計(jì)算機(jī)分類和應(yīng)用領(lǐng)域1.4.1計(jì)算機(jī)分類1.按計(jì)算機(jī)信息的表示形式和對信息的處理方式分類（1）數(shù)字計(jì)算機(jī)該類計(jì)算機(jī)輸入、處理、輸出和存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)都是數(shù)字量，這些數(shù)據(jù)在時(shí)間上是離散的。（2）模擬計(jì)算機(jī)該類計(jì)算機(jī)輸入、處理、輸出和存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)都是模擬量，這些數(shù)據(jù)在時(shí)間上是連續(xù)的。模擬計(jì)算機(jī)由于受元器件質(zhì)量影響，其計(jì)算精度較低，應(yīng)用范圍較窄，目前已很少生產(chǎn)。1.4計(jì)算機(jī)分類和應(yīng)用領(lǐng)域2．按照計(jì)算機(jī)的用途分類（1）通用計(jì)算機(jī)通用計(jì)算機(jī)是為能解決各種問題，具有較強(qiáng)的通用性而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)。它具有一定的運(yùn)算速度，有一定的存儲(chǔ)容量，帶有通用的外部設(shè)備，配備各種系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件。一般的數(shù)字式電子計(jì)算機(jī)多屬此類。（2）專用計(jì)算機(jī)專用計(jì)算機(jī)是為解決某個(gè)或某類特定問題而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)。它的硬件和軟件的配置依據(jù)解決特定問題的需要而定，并不求全。專用機(jī)功能單一，配有解決特定問題的固定程序，能高速、可靠地解決特定問題。

2．按照計(jì)算機(jī)的用途分類3．計(jì)算機(jī)按其規(guī)模、速度和功能分類（1）巨型機(jī)巨型機(jī)又稱超級計(jì)算機(jī)，是指運(yùn)算速度超過每秒1億次的高性能計(jì)算機(jī)，它是目前功能最強(qiáng)、速度最快、軟硬件配套齊備、價(jià)格最貴的計(jì)算機(jī)，主要用于解決諸如氣象、太空、能源、醫(yī)藥等尖端科學(xué)研究和戰(zhàn)略武器研制中的復(fù)雜計(jì)算。它們安裝在國家高級研究機(jī)關(guān)中，可供幾百個(gè)用戶同時(shí)使用。（2）大型機(jī)這種計(jì)算機(jī)也有很高的運(yùn)算速度和很大的存儲(chǔ)量并允許相當(dāng)多的用戶同時(shí)使用。當(dāng)然在量級上都不及巨型計(jì)算機(jī)，結(jié)構(gòu)上也較巨型機(jī)簡單些，價(jià)格相對巨型機(jī)要便宜，因此使用的的范圍較巨型機(jī)普遍。3．計(jì)算機(jī)按其規(guī)模、速度和功能分類（3）小型機(jī)其規(guī)模和運(yùn)算速度比大中型機(jī)要差，但仍能支持十幾個(gè)用戶同時(shí)使用。小型機(jī)具有體積小、價(jià)格低、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，適合中小企業(yè)、事業(yè)單位用于工業(yè)控制、數(shù)據(jù)采集、分析計(jì)算、企業(yè)管理以及科學(xué)計(jì)算等，也可做巨型機(jī)或大中型機(jī)的輔助機(jī)。（4）微型機(jī)微型機(jī)是當(dāng)今使用最普及、產(chǎn)量最大的一類計(jì)算機(jī)，它的體積小、功耗低、成本少、靈活性大，性能價(jià)格比明顯地優(yōu)于其他類型計(jì)算機(jī)，因而得到了廣泛應(yīng)用。（3）小型機(jī)4．按照計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)分類（1）單指令流單數(shù)據(jù)流（SISD）結(jié)構(gòu)SISD是指傳統(tǒng)的順序執(zhí)行的處理器，它由單一控制器、單一執(zhí)行部件和單一存儲(chǔ)器組成?？刂破髅看沃粚σ粭l指令譯碼，執(zhí)行部件每次只對單一數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。（2）單指令流多數(shù)據(jù)流（SIMD）結(jié)構(gòu)SIMD是指單一控制器、多個(gè)執(zhí)行部件和多個(gè)存儲(chǔ)模塊組成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，控制部件每次只對一條指令進(jìn)行譯碼，并向多個(gè)執(zhí)行部件發(fā)出相同的控制命令，使多個(gè)執(zhí)行部件執(zhí)行相同的操作，而每個(gè)執(zhí)行部件加工的對象是從不同存儲(chǔ)模塊中取出來的數(shù)據(jù)。4．按照計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)分類（3）多指令流單數(shù)據(jù)流（MISD）結(jié)構(gòu)MISD是指多個(gè)控制器、多個(gè)執(zhí)行部件對單一數(shù)據(jù)同時(shí)執(zhí)行不同的指令，這種方式的意義不大，不常使用。（4）多指令流多數(shù)據(jù)流（MISD）結(jié)構(gòu)MIMD是指多個(gè)處理器系統(tǒng)，由多個(gè)控制器、多個(gè)執(zhí)行部件和多個(gè)存儲(chǔ)模塊組成。MIMD結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是大多數(shù)高性能并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)集群系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型，又稱為并行處理器系統(tǒng)。這種計(jì)算機(jī)中的每個(gè)處理器在各自程序的控制下運(yùn)行，對各自的數(shù)據(jù)獨(dú)立進(jìn)行協(xié)作運(yùn)算，形成多個(gè)指令流和多個(gè)數(shù)據(jù)流。（3）多指令流單數(shù)據(jù)流（MISD）結(jié)構(gòu)1.4.2計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域1．科學(xué)計(jì)算(或數(shù)值計(jì)算)科學(xué)計(jì)算是指利用計(jì)算機(jī)來完成科學(xué)研究和工程技術(shù)中提出的數(shù)學(xué)問題的計(jì)算。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)工作中，科學(xué)計(jì)算問題的計(jì)算量大，復(fù)雜性高。利用計(jì)算機(jī)的高速計(jì)算、大存儲(chǔ)容量和連續(xù)運(yùn)算的能力，可以實(shí)現(xiàn)人工無法解決的各種科學(xué)計(jì)算問題。2．?dāng)?shù)據(jù)處理(或信息處理)數(shù)據(jù)處理是指對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存儲(chǔ)、整理、分類、統(tǒng)計(jì)、加工、利用、傳播等一系列活動(dòng)的統(tǒng)稱。據(jù)統(tǒng)計(jì)，80％以上的計(jì)算機(jī)主要用于數(shù)據(jù)處理，這類工作量大面寬，決定了計(jì)算機(jī)應(yīng)用的主導(dǎo)方向。1.4.2計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域3.輔助技術(shù)(1)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(ComputerAidedDesign,

CAD)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)輔助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行工程或產(chǎn)品設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)最佳設(shè)計(jì)效果的一種技術(shù)。(2)計(jì)算機(jī)輔助制造(ComputerAidedManufacturing,

CAM)計(jì)算機(jī)輔助制造是利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)備的管理、控制和操作的過程。將CAD和CAM技術(shù)集成，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)生產(chǎn)自動(dòng)化，這種技術(shù)被稱為計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)。(3)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(ComputerAidedInstruction,CAI)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)是利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)使用課件來進(jìn)行教學(xué)。3.輔助技術(shù)4．過程控制(或?qū)崟r(shí)控制)過程控制是利用計(jì)算機(jī)及時(shí)采集檢測數(shù)據(jù)，按最優(yōu)值迅速地對控制對象進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)或自動(dòng)控制。5．人工智能人工智能(ArtificialIntelligence)是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。6．虛擬現(xiàn)實(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)是利用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的一種模擬環(huán)境，通過多種傳感設(shè)備,使用戶“投入”到該環(huán)境中，達(dá)到用戶與環(huán)境直接進(jìn)行交互的目的。4．過程控制(或?qū)崟r(shí)控制)教材：胡乃平曲英杰周艷平主編計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)青島科技大學(xué)自編教材計(jì)算機(jī)組成原理

教師：胡乃平hunaiping@163.com信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)硬件教研室72(A0公共區(qū))用戶名：public密碼：public教材：胡乃平曲英杰周艷平主編計(jì)算機(jī)組成原理

先修課程：數(shù)字邏輯電路課程性質(zhì)：專業(yè)必修課學(xué)時(shí)分配：課堂64學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)16學(xué)時(shí)其他參考教材：白中英計(jì)算機(jī)組成原理科學(xué)出版社唐朔飛計(jì)算機(jī)組成原理高等教育出版社

后續(xù)課程：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

先修課程：數(shù)字邏輯電路課程性質(zhì)：專課程歷史沿革：1987年，中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)教育專業(yè)委員會(huì)推出我國計(jì)算機(jī)本科專業(yè)“87教程”，對8門重點(diǎn)課程（其中含計(jì)算機(jī)組成原理）提出了基本要求；2002年，中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)教育專業(yè)委員會(huì)、全國高等學(xué)校計(jì)算機(jī)教育研究會(huì)推出《中國計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教程2002》，提出硬件課程包含“數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)”、“計(jì)算機(jī)組成”、“計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)”三大知識模塊;2006年，教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)推出“高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略報(bào)告暨專業(yè)規(guī)范”，仍然將“數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)”、“計(jì)算機(jī)組成”、“計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)”列為主干課程。課程歷史沿革：目錄 第1章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述 第2章數(shù)據(jù)的表示和運(yùn)算 第3章存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu) 第4章指令系統(tǒng) 第5章中央處理器 第6章總線 第7章輸入輸出系統(tǒng)

目錄 第1章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述目錄 第8章流水線處理技術(shù) 第9章并行計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)目錄 第8章流水線處理技術(shù)第1章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程1.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)1.3計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)1.4計(jì)算機(jī)的分類和應(yīng)用第1章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概論1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程

根據(jù)制造計(jì)算機(jī)所使用的元器件的不同，電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展依次經(jīng)歷了電子管時(shí)代、晶體管時(shí)代、中小規(guī)模集成電路時(shí)代、大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路時(shí)代、甚大規(guī)模和極大規(guī)模集成電路時(shí)代等幾個(gè)不同的發(fā)展階段。第一代，電子管計(jì)算機(jī)時(shí)代（1946～1959）電子管是封裝在玻璃外殼內(nèi)的一種電真空器件，如圖1.1所示。世界上第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorAndcalculator），1946年由美國賓夕法尼亞大學(xué)研制，字長12位，運(yùn)算速度5000次/秒，使用18800個(gè)電子管、1500個(gè)繼電器，功耗150kw，占地170m2，重達(dá)30噸，造價(jià)100萬美元，如圖1.2所示。1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程

圖1.1電子管圖1.1電子管圖1.2第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)ENIAC圖1.2第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)ENIAC第二代，晶體管計(jì)算機(jī)時(shí)代（1959～1964）晶體管，通常指的是晶體三極管，是用半導(dǎo)體材料制作出來、封裝在一個(gè)金屬殼內(nèi)的帶有三個(gè)管腳的小器件，1958年進(jìn)入批量生產(chǎn)階段。用它可以設(shè)計(jì)出實(shí)現(xiàn)反相功能的反相器線路，在此基礎(chǔ)上，再實(shí)現(xiàn)出計(jì)算機(jī)使用的全部組合邏輯線路，和觸發(fā)器、寄存器、計(jì)數(shù)器等各種時(shí)序邏輯線路。用分立的晶體管線路實(shí)現(xiàn)的計(jì)算機(jī)稱為晶體管計(jì)算機(jī)。第二代計(jì)算機(jī)的體積和價(jià)格都下降了，使用的人也多起來了，計(jì)算機(jī)工業(yè)迅速發(fā)展，主要用于商業(yè)、大學(xué)教學(xué)和政府機(jī)關(guān)。第二代，晶體管計(jì)算機(jī)時(shí)代（1959～1964）第三代，中小規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代（1964～1970）集成電路（IntegratedCircuit，簡稱IC）是做在晶片上的一個(gè)完整的電子電路，這個(gè)晶片比手指甲還小，卻包含了幾千個(gè)晶體管元件。計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、運(yùn)算、傳輸以及控制功能基本上都是由具有邏輯功能的各類門電路組成實(shí)現(xiàn)的，而門電路又是由晶體管、電阻、電容等組成，因此集成電路制造技術(shù)的發(fā)展可以實(shí)現(xiàn)將成百上千個(gè)門電路全部制作在一塊極小的硅片上，這種技術(shù)的應(yīng)用使得計(jì)算機(jī)的體積大大縮小，并且降低了功耗，提高了計(jì)算機(jī)的可靠性。第三代計(jì)算機(jī)的代表是IBM公司花了50億美元開發(fā)的IBM360系列。第三代，中小規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代（1964～1970）第四代，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代（1970～至今）這個(gè)時(shí)代的計(jì)算機(jī)使用的元件依然是集成電路，不過，這種集成電路已經(jīng)大大改善，它包含著幾十萬到上百萬個(gè)晶體管，人們稱之為大規(guī)模集成電路（LargeScalelntegratedCircuit，簡稱LSI）和超大規(guī)模集成電路（VeryLargeScalelntegratedCircuit，簡稱VLSI）。1975年，美國1BM公司推出了個(gè)人計(jì)算機(jī)PC（PersonaIComputer），從此，人們對計(jì)算機(jī)不再陌生，計(jì)算機(jī)開始深入到人類生活的各個(gè)方面。第四代，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代（1970～至今表1.1計(jì)算機(jī)發(fā)展歷程中各個(gè)階段的特點(diǎn)年代第一代1946-1959第二代1959-1964第三代1964-1970第四代1970-現(xiàn)在電子器件電子管晶體管集成電路大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路存儲(chǔ)器延遲線磁芯、磁鼓磁帶、紙帶磁芯、磁鼓磁帶、磁盤半導(dǎo)體存儲(chǔ)器磁芯、磁鼓磁帶、磁盤半導(dǎo)體存儲(chǔ)器磁帶、磁盤光盤處理方式機(jī)器語言匯編語言監(jiān)控程序高級語言實(shí)時(shí)處理操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)/分時(shí)處理網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域科學(xué)計(jì)算科學(xué)計(jì)算數(shù)據(jù)處理過程控制科學(xué)計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)等科技工程領(lǐng)域各行各業(yè)運(yùn)行速度5000至3萬次/秒幾十萬至百萬次/秒百萬至幾百萬次/秒幾百萬至千億次/秒典型機(jī)型ENIACEDVACIBM705UNIVACⅡIBM7094CDC6600IBM360PDP11NOVA1200ILLIAC-ⅣVAX11IBMPC表1.1計(jì)算機(jī)發(fā)展歷程中各個(gè)階段的特點(diǎn)年代第一代第二代第三1.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)為了描述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，首先要清楚地區(qū)分計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)和計(jì)算機(jī)組織兩個(gè)概念。計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu):對涉及機(jī)器語言或者匯編語言的程序設(shè)計(jì)人員所見到的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的屬性，更多的情況下是指計(jì)算機(jī)的外特性。這些屬性直接影響到程序的邏輯執(zhí)行，主要包括指令集、表示各種數(shù)據(jù)類型的比特?cái)?shù)、I/O機(jī)制以及內(nèi)存訪問技術(shù)等。計(jì)算機(jī)組成:計(jì)算機(jī)各部件的具體組成以及它們之間的連接關(guān)系，實(shí)現(xiàn)機(jī)器指令級的各種功能和特性。從這一點(diǎn)上，計(jì)算機(jī)組成是計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)的邏輯實(shí)現(xiàn)。1.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)圖1.3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通常包括硬件和軟件兩大部分，計(jì)算機(jī)的層次結(jié)構(gòu)既是分配軟硬件功能的一種模式描述，也是分析計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的較好方法。目前計(jì)算機(jī)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)分為六層，如圖1.3所示。圖1.3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通常包括硬件和軟件兩1.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)1.2.1計(jì)算機(jī)硬件的基本組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件部分從外觀上看主要有主機(jī)、鍵盤、鼠標(biāo)和顯示器等組成；從邏輯功能上看，可以分為控制器、運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五個(gè)部分，一般地又把運(yùn)算器和控制器合稱為中央處理器(CentralProcessingUnit,CPU)。

1.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)1.2.2計(jì)算機(jī)軟件的分類計(jì)算機(jī)軟件：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的程序和文檔。程序是對計(jì)算任務(wù)的處理對象和處理規(guī)則的描述；文檔是為了便于了解程序所需的闡明性資料。計(jì)算機(jī)的軟件按照面向?qū)ο蟮牟煌梢苑譃閮深悾合到y(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件：用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能、管理系統(tǒng)的軟件，為了便于人們使用計(jì)算機(jī)而設(shè)計(jì)。系統(tǒng)軟件管理整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，合理分配系統(tǒng)資源，確保計(jì)算機(jī)正確高效地運(yùn)行。常用的系統(tǒng)軟件有：操作系統(tǒng)、編譯器、解釋器、匯編器等。應(yīng)用軟件：面向用戶的，針對某種特定應(yīng)用而開發(fā)的軟件。這類軟件通常是實(shí)現(xiàn)用戶的某類需求。例如安裝在操作系統(tǒng)下的各類應(yīng)用軟件，用于企業(yè)的各類資源管理軟件。1.2.2計(jì)算機(jī)軟件的分類1.2.3計(jì)算機(jī)的工作過程計(jì)算機(jī)的工作過程就是將編制好的程序經(jīng)過輸入設(shè)備存放到主存儲(chǔ)器中，并將程序存放的首地址傳送到控制器中。取指階段：首先，將指令從存儲(chǔ)器讀到指令寄存器。分析階段：接著，它分析這條指令，指出指令要完成的操作，并指明操作數(shù)的地址。執(zhí)行階段：最后，根據(jù)指令分析的結(jié)果完成某種操作。計(jì)算機(jī)的工作過程就是取指令、分析指令、執(zhí)行指令，如此周而復(fù)始的過程。

1.2.3計(jì)算機(jī)的工作過程1.3計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)機(jī)器字長：機(jī)器字長是指CPU一次能處理二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)，實(shí)際上指該計(jì)算機(jī)中的運(yùn)算器的位數(shù)。如某機(jī)器字長32位，表示該機(jī)器中，每次能完成兩個(gè)32位二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算。通常，機(jī)器字長越長，計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力越強(qiáng)，其運(yùn)算精度也越高。運(yùn)算速度：計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度與很多因素有關(guān)，常用的性能指標(biāo)如下：（1）CPU的主頻（f）：CPU內(nèi)部的工作頻率，表示在CPU內(nèi)數(shù)字脈沖信號震蕩的速度，與CPU實(shí)際的運(yùn)算能力并沒有直接關(guān)系，但與CPU實(shí)際的運(yùn)算速度存在一定的關(guān)系。因此，主頻僅是CPU性能表現(xiàn)的一個(gè)方面，而不能代表CPU的整體性能。1.3計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)外部工作頻率：簡稱外頻。它是由主板為CPU提供的基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率，它表示的是系統(tǒng)總線的工作頻率；而倍頻：CPU外頻與主頻相差的倍數(shù)。 主頻=外頻×倍頻 （2）時(shí)鐘周期（T）：CPU內(nèi)部時(shí)鐘頻率的倒數(shù)。是CPU執(zhí)行操作的最小時(shí)間元素。每個(gè)動(dòng)作至少需要一個(gè)時(shí)鐘周期。以PC系列微處理器為例，最初的8086和8088執(zhí)行一條指令平均需要12個(gè)時(shí)鐘周期，CPU的主頻與CPU時(shí)鐘周期互為倒數(shù)，即

（3）CPU執(zhí)行時(shí)間：CPU執(zhí)行某段程序所需的時(shí)間，通常用tCPU表示?？梢杂孟率絹肀硎荆?/p>

CPU執(zhí)行時(shí)間＝CPU時(shí)鐘周期數(shù)×CPU時(shí)鐘周期長

外部工作頻率：簡稱外頻。它是由主板為CPU提供的基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率（4）CPI（CyclesPerInstruction）：執(zhí)行一條指令所需的時(shí)鐘周期數(shù)。計(jì)算公式如下：（5）MIPS（MillionInstructionsPerSecond）：每秒執(zhí)行多少百萬條指令。定義為：（6）MFLOPS（MillionFloating-pointOpereationPerSecond）：每秒執(zhí)行多少百萬次浮點(diǎn)運(yùn)算。定義為：（4）CPI（CyclesPerInstruction）1.3.3吞吐量和響應(yīng)時(shí)間（1）計(jì)算機(jī)范疇下的吞吐量分為兩種：網(wǎng)絡(luò)范疇下的吞吐量：在沒有幀丟失的情況下，設(shè)備能夠接受的最大速度。它的大小主要是由防火墻內(nèi)網(wǎng)卡，及程序算法的效率決定的；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)下的吞吐量：在單位時(shí)間內(nèi)CPU從存儲(chǔ)設(shè)備中讀取、處理、存儲(chǔ)信息的量，單位是字節(jié)/秒（B/S），影響因素主要有存儲(chǔ)設(shè)備的存取速度和CPU的性能，如主頻、CPI等。（2）響應(yīng)時(shí)間

在操作系統(tǒng)中，指用戶發(fā)出請求或指令到系統(tǒng)做出反應(yīng)（響應(yīng)）的時(shí)間。1.3.3吞吐量和響應(yīng)時(shí)間例1.用一臺(tái)40MHz處理機(jī)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)測試程序，它包含的混合指令數(shù)和相應(yīng)所需的平均時(shí)鐘周期數(shù)如下表所示：求：有效CPI、MIPS速率、程序執(zhí)行時(shí)間tCPU。指令類型指令數(shù)平均時(shí)鐘周期數(shù)整數(shù)運(yùn)算450001數(shù)據(jù)傳送320002浮點(diǎn)運(yùn)算150002控制傳送80002例1.用一臺(tái)40MHz處理機(jī)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)測試程序，它包含的混合解：CPI==(45000×1+32000×2+15000×2+8000×2)/（45000+32000+15000+8000）=1.55(周期/指令)MIPS=f/(CPI×106)=(40×106)/(1.55×106)=25.81(百萬條指令/秒)T=1/f=1/(40×106)(秒)tCPU=(45000×1+32000×2+15000×2+8000×2)/(40×106)=3.875×103(秒)解：1.4計(jì)算機(jī)分類和應(yīng)用領(lǐng)域1.4.1計(jì)算機(jī)分類1.按計(jì)算機(jī)信息的表示形式和對信息的處理方式分類（1）數(shù)字計(jì)算機(jī)該類計(jì)算機(jī)輸入、處理、輸出和存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)都是數(shù)字量，這些數(shù)據(jù)在時(shí)間上是離散的。（2）模擬計(jì)算機(jī)該類計(jì)算機(jī)輸入、處理、輸出和存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)都是模擬量，這些數(shù)據(jù)在時(shí)間上是連續(xù)的。模擬計(jì)算機(jī)由于受元器件質(zhì)量影響，其計(jì)算精度較低，應(yīng)用范圍較窄，目前已很少生產(chǎn)。1.4計(jì)算機(jī)分類和應(yīng)用領(lǐng)域2．按照計(jì)算機(jī)的用途分類（1）通用計(jì)算機(jī)通用計(jì)算機(jī)是為能解決各種問題，具有較強(qiáng)的通用性而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)。它具有一定的運(yùn)算速度，有一定的存儲(chǔ)容量，帶有通用的外部設(shè)備，配備各種系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件。一般的數(shù)字式電子計(jì)算機(jī)多屬此類。（2）專用計(jì)算機(jī)專用計(jì)算機(jī)是為解決某個(gè)或某類特定問題而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)。它的硬件和軟件的配置依據(jù)解決特定問題的需要而定，并不求全。專用機(jī)功能單一，配有解決特定問題的固定程序，能高速、可靠地解決特定問題。

2．按照計(jì)算機(jī)的用途分類3．計(jì)算機(jī)按其規(guī)模、速度和功能分類（1）巨型機(jī)巨型機(jī)又稱超級計(jì)算機(jī)，是指運(yùn)算速度超過每秒1億次的高性能計(jì)算機(jī)，它是目前功能最強(qiáng)、速度最快、軟硬件配套齊備、價(jià)格最貴的計(jì)算機(jī)，主要用于解決諸如氣象、太空、能源、醫(yī)藥等尖端科學(xué)研究和戰(zhàn)略武器研制中的復(fù)雜計(jì)算。它們安裝在國家高級研究機(jī)關(guān)中，可供幾百個(gè)用戶同時(shí)使用。（2）大型機(jī)這種計(jì)算機(jī)也有很高的運(yùn)算速度和很大的存儲(chǔ)量并允許相當(dāng)多的用戶同時(shí)使用。當(dāng)然在量級上都不及巨型計(jì)算機(jī)，結(jié)構(gòu)上也較巨型機(jī)簡單些，價(jià)格相對巨型機(jī)要便宜，因此使用的的范圍較巨型機(jī)普遍。3．計(jì)算機(jī)按其規(guī)模、速度和功能分類（3）小型機(jī)其規(guī)模和運(yùn)算速度比大中型機(jī)要差，但仍能支持十幾個(gè)用戶同時(shí)使用。小型機(jī)具有體積小、價(jià)格低、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，適合中