计算机组成原理A辅导1

1、计算机组成原理A辅导1第1章计算机系统概述一、教学要求1了解计算机系统硬软件的组成和它们的层次关系；2理解计算机硬件系统的5大功能部件和各自的功能；3理解计算机部件的连接关系和整机运行过程的入门性知识；4了解3个级别的计算机语言；5理解计算机系统的主要性能与技术指标；6理解计算机“体系结构”、“组成”和“实现”各自面对的主要问题；7了解计算机发展历程和应用领域；8了解计算机系统分类。二、重点问题解答1什么是计算机系统的层次结构？通常，把一个计算机硬、软件系统的完整内容划分为6个层次。分层能够更精准地理解、说明每一个层次的功能和运行机制，表明各层次之间相互依存、彼此支持的关系。下一层是实现上一层

2、的基础，上一层是对下一层的功能扩展。 数字电路与逻辑设计是实现计算机硬件的基础，处于最底层； 由5个部件组成的计算机硬件系统构成微体系结构层，接在数字逻辑层上面； 硬件系统实现了全部指令系统的运行功能，提供了设计软件的能力，处在硬件系统的顶层和软件系统的底层； 最底层的软件是操作系统，提供了管理和运行计算机系统的能力； 在此基础上设计的汇编语言，提供了设计程序的功能较弱的基本工具； 再往上实现了功能更强的高级语言，设计各种程序更容易，使用计算机更方便。2什么是计算机系统中的硬件系统和软件系统？计算机硬件系统是一种高度复杂的、由多种电子线路、精密机械装置等构成的、能自动并且高速地完成数据处理、计

3、算的装置或者工具。硬件系统由运算器部件、控制器部件、存储器部件、输入设备和输出设备5个大的功能部件组成，见图1.2。其中运算器和控制器共同构成了大家熟知的CPU，各部件间通过总线连接。显然，这些部件中运算器用于完成对数据暂存、运算处理功能；控制器向各个部件、设备提供协调运行所需要的控制信号；存储器用于完成对数据存储功能；输入设备和输出设备分别用于完成对原始数据输入功能和对运算结果输出功能。图1.2 计算机硬件系统的组成示意图计算机软件系统是由完成计算机资源管理、方便用户使用的系统软件（厂家提供），和完成用户对数据的预期处理功能（用户设计，自己使用）的程序这样两大部分构成的。基本系统软件主要由3

4、个部分组成：（1）分担计算机系统中的资源管理与分配，也向使用者和程序设计人员提供简单、方便、高效服务的操作系统；（2）支持用户按照计算机最基本功能（指令）设计程序的汇编语言；（3）支持用户按照解题算法设计程序的高级语言。在一个完整的计算机系统中，软件系统是建立在硬件系统层次之上的部分，它的存在以已有硬件系统为前提，并且必须在已有硬件上才能运行。硬件系统也必须在软件系统的调度指挥下才能发挥出应有的运行效率，体现出它的使用价值。指令系统是设置在硬件系统和软件系统之间的结合点和纽带，硬件系统实现每一条指令的功能，全部软件系统都是由指令序列组成的程序。三、本课程教学内容安排本课程是围绕如何构建一台能够执行程序的计算机硬件系统来开展教学工作的。按教材章节分，本课程共有8章教学内容。第1章是计算机系统概述，不在于学习更深入的具体知识，而是强调初步地建立起计算机系统的完整概念，这对接下来的学习很重要。第2、3两章，第4、5两章，第6章，第7章是计算机组成原理课程的4个核心知识单元，其中第4章中