冯fzdmht体系结构工作原理与组成资料
冯fzdmht体系结构与工作原理 内容： 1.1冯fzdmht体系构成 1.2冯fzdmht的工作原理 重点：冯fzdmht体系结构(掌握) 学习目标：是要对冯fzdmht体系结构与工作原理有一个全面的认识。 难点：冯fzdmht体系工作原理(理解) 冯fzdmht体系结构与工作原理 冯fzdmht体系结构与工作原理 休闲娱乐、工作、生活、网购、国防…… 思考题：计算机可以做什么？给您印象是？ 现在计算机给人印象是无所不能！ 这一切得益于计算机技术和网络信息技术的发展！ 而冯fzdmht体系结构为计算机发展奠定了基础！ 1.1 冯fzdmht体系结构 1.计算机组成是人眼可见的，而计算机体系结构是人眼看不见的东西，它是一个复杂的系统，在它内部存在多级的层次结构。 2. 计算机组成是计算机的外部，是使用人员所关心的系统硬件指标参数；而计算机实现是计算机的内部，是制造人员关心的内容 凭您直观的感觉，计算机由哪几部分组成？ 1.1 冯fzdmht体系结构 用 户 级 高 级 语 言 级 汇 编 语 言 级 系 统 软 件 级 机 器 级 控 制 级 数 字 逻 辑 级 应用软件 系统软件 软硬件界面 物理机 虚拟机 硬件 固件 硬件直接执行 Level 0 (门电路、电子线路) Level 1 (微程序或硬布线) Level 2 (指令集结构ISA) Level 3 (操作系统、库代码) Level 4 (汇编语言代码) Level 5 (C++，Java，等) Level 6 (可执行程序) 计算机系统按语言级分为七层： 计算机的实现 半导体技术 制造技术 封装技术 装配技术 电源技术 冷却技术 …… * 1.1 冯fzdmht体系结构 几个基本概念间的关系 体系结构、计算机组成、计算机实现 计算机体系结构 诊断 计算机组成 操作系统 指令系统 应用程序 计算机实现 由图示可见，体系结构在整个计算机系统中占据核心地位 1.1 冯fzdmht体系结构 —勤劳的鞋子fzdmht理论的要点： 1)存储程序 2)顺序执行 3)采用二进制 十进制 →计算机指令 勤劳的鞋子fzdmht提出二进制机器码表示计算机指令格式 ？ 1.1 冯fzdmht体系结构 运算器(ALU，Arithmetic Logic Unit ) —勤劳的鞋子fzdmht计算机组成(五大部分)： 控制器(Controler) 存储器(Memory) 输入设备(Input Unit) 输出设备(Output Unit) 1.1 冯fzdmht体系结构 冯fzdmht体系结构有以下特点： 计算机处理的数据和指令一律用二进制数表示； 指令和数据不加区别混合存储在同一个存储器中； 顺序执行程序的每一条指令； 计算机硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。 1.2 冯fzdmht体系工作原理 冯fzdmht体系结构的计算机必须具有如下功能： 把需要的程序和数据送至计算机中 必须具有长期记忆程序、数据、中间结果及最终运算结果的能力 能够完成各种算术、逻辑运算和数据传送等数据加工处理的能力 能够根据需要控制程序走向，并能根据指令控制机器的各部件协调操作 能够按照要求将处理结果输出给用户 1.2 冯fzdmht体系工作原理 开始 取指令 指令译码 执行指令 冯fzdmht体系工作原理(CPU工作原理)： 程序的执行过程实际上是不断地取出指令、分析指令、执行指令的过程。冯·fzdmht型计算机从本质上讲是采取串行顺序处理的工作机制，即使有关数据巳经准备好，也必须逐条执行指令序列。 数据流 指令流 控制流 CPU 1.2 冯fzdmht体系工作原理 冯fzdmht体系结构计算机功能图 1.2 冯fzdmht体系工作原理 计算机的基本工作原理是存储程序和程序控制，按照程序编排的顺序，一步一步地取出命令，自动地完成指令规定的操作。基本过程如下： 1、预先把指挥计算机如何进行操作的指令序列(称为程序)和原始数据输入到计算机内存中，每一条指令中明确规定了计算机从哪个地址取数，进行什么操作，然后送到什么地方去等步骤。 2、计算机在运行时，先从内存中取出第1条指令，通过控制器的译码器接受指令的要求，再从存储器中取出数据进行指定的运算和逻辑操作等，然后再按地址把结果送到内存中去。 1.2 冯fzdmht体系工作原理 接下来，取出第2条指令，在控制器的指挥下完成规定操作，依此进行下去，直到遇到停止指令。 3、计算机中基本上有两股信息在流动。一种是数据，即各种原始数据、中间结果和程序等。另一种信息是控制信息，它控制机器的各部件执行指令规定的各种操作。 小结