一計算機(jī)系統(tǒng)ppt課件

1、一、計算機(jī)系統(tǒng)一、計算機(jī)系統(tǒng)大學(xué)計算機(jī)根底大學(xué)計算機(jī)根底1.1 計算機(jī)硬件系統(tǒng) 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 圖靈機(jī)模型圖靈機(jī)模型 馮馮. .諾依曼計算機(jī)諾依曼計算機(jī) 現(xiàn)代計算機(jī)硬件構(gòu)成現(xiàn)代計算機(jī)硬件構(gòu)成 計算機(jī)系統(tǒng)的組成系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件運(yùn)用軟件運(yùn)用軟件硬硬 件件由電子線路和由電子線路和機(jī)電設(shè)備組成機(jī)電設(shè)備組成的設(shè)備實(shí)體。的設(shè)備實(shí)體。為運(yùn)轉(zhuǎn)、維護(hù)為運(yùn)轉(zhuǎn)、維護(hù)管理、運(yùn)用計管理、運(yùn)用計算機(jī)所編制的算機(jī)所編制的計算機(jī)程序。計算機(jī)程序。軟軟 件件計算機(jī)系統(tǒng)的組成 計計算算機(jī)機(jī)系系統(tǒng)統(tǒng)硬件硬件內(nèi)存內(nèi)存CPUCPU外外 存：軟、硬盤、光盤、閃存存：軟、硬盤、光盤、閃存 外外設(shè)設(shè)主主機(jī)機(jī)運(yùn)算器運(yùn)算器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：網(wǎng)卡、調(diào)制

2、解調(diào)器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：網(wǎng)卡、調(diào)制解調(diào)器等輸入設(shè)備：鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀輸入設(shè)備：鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀 輸出設(shè)備：顯示器、打印機(jī)輸出設(shè)備：顯示器、打印機(jī) 隨機(jī)存儲器隨機(jī)存儲器(RAM)(RAM)只讀存儲器只讀存儲器(ROM)(ROM)控制器控制器系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件運(yùn)用軟件運(yùn)用軟件操作系統(tǒng)：操作系統(tǒng)：WindowsWindows、UnixUnix、LinuxLinux辦公軟件包、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)辦公軟件包、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 專業(yè)運(yùn)用軟件專業(yè)運(yùn)用軟件 工具軟件工具軟件 效力性程序：診斷程序、排錯程序等效力性程序：診斷程序、排錯程序等 言語處置程序：言語處置程序：C C、C+C+、JavaJava、VBVB等等 硬

3、硬 件件操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)用戶程序或文檔用戶程序或文檔作為一個完好的作為一個完好的計算機(jī)系統(tǒng)，硬計算機(jī)系統(tǒng)，硬件和軟件是按一件和軟件是按一定的層次關(guān)系組定的層次關(guān)系組織起來的?？椘饋淼?。操作系統(tǒng)向下控操作系統(tǒng)向下控制硬件、向上支制硬件、向上支持軟件，一切的持軟件，一切的其他軟件都必需其他軟件都必需在操作系統(tǒng)的支在操作系統(tǒng)的支持下運(yùn)轉(zhuǎn)。對計持下運(yùn)轉(zhuǎn)。對計算機(jī)的操作轉(zhuǎn)化算機(jī)的操作轉(zhuǎn)化為對操作系統(tǒng)的為對操作系統(tǒng)的運(yùn)用。為軟件開運(yùn)用。為軟件開發(fā)、擴(kuò)展和運(yùn)用發(fā)、擴(kuò)展和運(yùn)用提供了條件。提供了條件。引入：人是如何處置事務(wù)的呢？引入：人是如何處置事務(wù)的呢？接納信息接納信息完成結(jié)果完成結(jié)果計算計算控制眼睛、手控制

4、眼睛、手記憶數(shù)據(jù)記憶數(shù)據(jù)計算機(jī)也是模擬人來處置事務(wù)的計算機(jī)也是模擬人來處置事務(wù)的 計算機(jī)是如何實(shí)現(xiàn)按高效運(yùn)算的？計算機(jī)是如何實(shí)現(xiàn)按高效運(yùn)算的？ 計算機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)原理是什么？計算機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)原理是什么？ 計算機(jī)由哪幾部分組成？計算機(jī)由哪幾部分組成？英國科學(xué)家阿蘭英國科學(xué)家阿蘭. .圖靈圖靈1912-19541912-1954圖靈機(jī)圖靈機(jī)計算機(jī)的實(shí)際模型計算機(jī)的實(shí)際模型 20 20世紀(jì)世紀(jì)3030年代，圖靈提出了年代，圖靈提出了算法的定義，建立了圖靈機(jī)模型。算法的定義，建立了圖靈機(jī)模型。由于圖靈提出的圖靈機(jī)模型直觀籠由于圖靈提出的圖靈機(jī)模型直觀籠統(tǒng)，用圖靈機(jī)模型可以解釋算法的統(tǒng)，用圖靈機(jī)模型可以解釋算法的

5、概念，很快得到了人們的認(rèn)同。概念，很快得到了人們的認(rèn)同。這也是圖靈終身中最大的奉獻(xiàn)。這也是圖靈終身中最大的奉獻(xiàn)。 圖靈機(jī)圖靈機(jī)計算機(jī)的實(shí)際模型計算機(jī)的實(shí)際模型v什么是圖靈機(jī)？什么是圖靈機(jī)？v 圖靈機(jī)由一條無限長的磁帶、讀圖靈機(jī)由一條無限長的磁帶、讀/ /寫頭及控制器寫頭及控制器構(gòu)成。控制器內(nèi)包括控制規(guī)那么表，它可以經(jīng)過讀構(gòu)成?？刂破鲀?nèi)包括控制規(guī)那么表，它可以經(jīng)過讀/ /寫寫頭對磁帶上的符號進(jìn)展讀或?qū)?，讀寫頭可以在磁帶上頭對磁帶上的符號進(jìn)展讀或?qū)?，讀寫頭可以在磁帶上左右挪動。磁帶分成了一個個的小方格，每個方格中左右挪動。磁帶分成了一個個的小方格，每個方格中可以記錄機(jī)器字母表里的符號，如可以記錄機(jī)

6、器字母表里的符號，如0 0或或1 1等。等。 圖靈機(jī)模型圖靈機(jī)模型 圖靈機(jī)磁帶圖靈機(jī)磁帶 圖靈機(jī)不是一種詳細(xì)的機(jī)器，而是一種實(shí)際模型，圖靈機(jī)不是一種詳細(xì)的機(jī)器，而是一種實(shí)際模型，可用來指點(diǎn)制造一種非常簡單但運(yùn)算才干極強(qiáng)的計可用來指點(diǎn)制造一種非常簡單但運(yùn)算才干極強(qiáng)的計算安裝，使得這種機(jī)器可以對任何算安裝，使得這種機(jī)器可以對任何“可計算的函數(shù)可計算的函數(shù)進(jìn)展有效的計算，在有限步內(nèi)求出函數(shù)的計算結(jié)果。進(jìn)展有效的計算，在有限步內(nèi)求出函數(shù)的計算結(jié)果。圖靈機(jī)模型實(shí)際是計算學(xué)科最中心的實(shí)際之一，圖圖靈機(jī)模型實(shí)際是計算學(xué)科最中心的實(shí)際之一，圖靈機(jī)模型是算法分析和程序文語設(shè)計的根底，為計靈機(jī)模型是算法分析和程序

7、文語設(shè)計的根底，為計算機(jī)設(shè)計指明了方向。算機(jī)設(shè)計指明了方向。 1946 1946年，世界上公認(rèn)的第一臺電子計算機(jī)在美國年，世界上公認(rèn)的第一臺電子計算機(jī)在美國賓夕法尼亞大學(xué)研制勝利。賓夕法尼亞大學(xué)研制勝利。馮馮諾依曼計算機(jī)諾依曼計算機(jī) 數(shù)學(xué)家馮數(shù)學(xué)家馮諾依曼根據(jù)圖靈機(jī)的諾依曼根據(jù)圖靈機(jī)的想象提出設(shè)計計算機(jī)的體系構(gòu)造。這想象提出設(shè)計計算機(jī)的體系構(gòu)造。這一構(gòu)造也稱為馮一構(gòu)造也稱為馮 諾依曼體系構(gòu)造。諾依曼體系構(gòu)造。 馮馮諾依曼計算機(jī)主要有三個特點(diǎn)：諾依曼計算機(jī)主要有三個特點(diǎn)： 計算機(jī)由五大部分組成：運(yùn)算器、控制器、計算機(jī)由五大部分組成：運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。存儲器、輸入設(shè)備和輸

8、出設(shè)備。 指令和數(shù)據(jù)以同等位置存儲在主存儲器中，指令和數(shù)據(jù)以同等位置存儲在主存儲器中，并按地址訪問、以順序的方式執(zhí)行。并按地址訪問、以順序的方式執(zhí)行。 程序和數(shù)據(jù)以二進(jìn)制表示。程序和數(shù)據(jù)以二進(jìn)制表示。 運(yùn)算器運(yùn)算器輸出設(shè)備輸出設(shè)備存儲器存儲器控制器控制器輸入設(shè)備輸入設(shè)備數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)指令指令結(jié)果結(jié)果現(xiàn)代計算機(jī)組成構(gòu)造現(xiàn)代計算機(jī)組成構(gòu)造主機(jī)主機(jī) 根據(jù)馮根據(jù)馮諾依曼體系，現(xiàn)代計算機(jī)構(gòu)造主要由運(yùn)算器、控諾依曼體系，現(xiàn)代計算機(jī)構(gòu)造主要由運(yùn)算器、控制器、存儲器和輸入、輸出設(shè)備五大部分組成。制器、存儲器和輸入、輸出設(shè)備五大部分組成。 計算機(jī)硬件組成的變化計算機(jī)硬件組成的變化 隨著現(xiàn)代電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的不斷開展，近隨著現(xiàn)代電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的不斷開展，近年來計算機(jī)的硬件