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第一章:計算機系統概論

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1.計算機軟硬體概念

軟體: 由人們事先編織的具有各類特殊功能的程式組成. 分為兩大類:  系統軟體和應用軟體. 系統軟體就是使系統資源得到合理排程, 高效執行. 應用軟體就是使用者自己根據實際需求去編織各種程式.. 

硬體: 指的是計算的實體部分, 由看得見摸得著的各種裝置組成. 

2.計算機系統的層次結構.

1.首先由機器語言集向外衍生, 因為第一級的是由二進位制碼構成, 即你寫個程式, 那些程式碼都是二進位制, 很麻煩.

2.所以為了方便, 組合語言就產生了. 就是圖中的組合語言級. 

3.後來, 還出現了高階語言, 例如BASIC, PASCAL. 這些語言更加貼合程式設計師的使用習慣. 並且有較強的通用性. 

4.再後來, 在機器語言級和組合語言級中間, 加了一個作業系統級, 這個提供了在組合語言和高階語言的使用和實現過程中所需的某些基本操作, 還起到了控制並管理計算機系統全部硬體和軟體資源的作用. 所以這個作業系統級相當於一個控制器和橋樑. 將計算機各個部分完美連結. 
 

3.馮.諾依曼計算機的特點

1.計算機由運算器, 儲存器, 輸入和輸出裝置, 控制器組成. 

2.指令和資料有相同的地位以二進位制的形式儲存在儲存器中

3.指令由操作碼和地址碼組成. 操作碼告訴機器操作的性質, 地址碼說明要在哪裡操作.

4.指令在儲存器內按照順序存放. 

5.機器以運算器為核心, 輸出輸入裝置與儲存器之間的資料傳輸通過運算器來完成. 

4.如今計算機結構框圖

1.運算器用來執行算術運算和邏輯運算. 並將計算結果儲存在運算器內.

2.儲存器用來存放資料和程式.

3.控制器用來控制EVERYTHINGS.

4.輸出輸入裝置將人們熟知的資訊與機器能夠識別的資訊進行相互轉化. 

5.為什麼要修改成以儲存器為中心: 因為以運算器為中心的話, 當I/O裝置與儲存器交換資訊時, 要經過運算器, 這樣子做大大加重了運算器的負擔. 嚴重影響CPU的效率(CPU=運算器+控制器)
 

5.計算機的各種硬體技術指標.

5.1 機器字長: 指的是CPU能夠一次處理資料的位數(二進位制的位數). 與CPU的暫存器位數有關. 字長越長, 表明表示的數的範圍越打, 精度也越高. 

5.2 儲存容量: 容量= 儲存單元個數 * 每個單元裡面的儲存字長(儲存位數). 現代計算機常以位元組數來描述容量的大小,  現在定義一個位元組就是8位二進位制程式碼.