計算機(jī)組成原理第1章

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1、計算機(jī)組成原理教程 （第 4 版）,清華大學(xué)計算機(jī)系列教材 張基溫 編著,總 目 錄,第1章 計算機(jī)系統(tǒng)概述 第2章 存儲系統(tǒng) 第3章 輸入/輸出及其控制 第4章 總線系統(tǒng) 第5章 處理器 第6章 計算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展,第1章 計算機(jī)系統(tǒng)概述,1.1 計算工具及其進(jìn)步 1.2 二進(jìn)制與0、1編碼 1.3 電子數(shù)字計算機(jī)工作原理 1.4 現(xiàn)代計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與發(fā)展 習(xí)題 返回,1.1 計算工具及其進(jìn)步,1.1.1 從穴石記事到算盤手動計算工具 1.1.2 從Pascal加法器到ENIAC內(nèi)動力計算工具 1.1.3 提花機(jī)Babbage分析機(jī)

2、EDVAC 實現(xiàn)自動計算 1.1.4 操作系統(tǒng)計算機(jī)的自我管理 1.1.5 計算機(jī)從裸機(jī)走向虛擬,手動計算工具,石子記事,游珠算盤與算盤,手動計算工具,算籌,手動計算工具(西方),計算尺,兩款手搖計算機(jī),課題討論,具備哪些條件才能讓計算工具的工作過程脫離人，自動地工作呢？,1.1.2 從Pascal加法器到ENIAC 內(nèi)動力計算工具,B.Pascal及其制造的計算機(jī)（1642）,Leibnitz及其制造的乘法器（1694）,電動機(jī)械式計算機(jī)（1930）,Zuse的繼電器式計算機(jī)（1938）,第1臺真空管計算機(jī)ABC（1942）,ENIAC（1946）,課堂討論,從機(jī)械時代到電

3、氣時代，再到電子時代，機(jī)器具有了內(nèi)動力，可是為什么還不能稱為自動機(jī)？,1.1.3 提花機(jī)Babbage分析機(jī)EDVAC 實現(xiàn)自動計算的道路,提花機(jī),JACQUARD提花機(jī)和穿孔卡片（1801）,差分機(jī)（1822）和分析機(jī)（1834）,Babbage的設(shè)計已經(jīng)初步具備現(xiàn)代計算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)： 存儲器（倉庫） 運(yùn)算器（作坊） 控制器（穿孔卡片及其閱讀設(shè)備） 輸入/輸出設(shè)備（卡片穿孔設(shè)備、印刷廠） 總線（運(yùn)輸數(shù)據(jù)部件）,課堂討論,在Babbage時代，能實現(xiàn)自動計算過程嗎？為什么？,自動計算機(jī)的發(fā)展,H.Aiken和Mark計算機(jī)（1936）,John Von Neumann和IAS電子計算機(jī)ED

4、VAC（1952）,（1）電子數(shù)字計算機(jī)要采用二進(jìn)制，不但數(shù)據(jù)采用二進(jìn)制，指令也采用二進(jìn)制； （2）自動計算機(jī)要采用程序存儲控制工作方式。,Neumann體系的2個要點(diǎn),課堂討論,1. 為什么自動計算機(jī)要由計算器、邏輯控制裝置、存儲器、輸入和輸出5大部分組成？ 2. 要使算盤能自動運(yùn)算，應(yīng)當(dāng)如何改造？,1.1.4 操作系統(tǒng) 計算機(jī)的自我管理,問題的提出 存儲管理 輸入輸出管理 任務(wù)管理 用戶操作界面,操作系統(tǒng)的功能, 作業(yè)管理； 提供用戶界面； 功能擴(kuò)展； 資源管理。,1.1.5 計算機(jī)從裸機(jī)走向虛擬,,添加了操作系統(tǒng)后的虛擬計算機(jī)系統(tǒng),,這種非物理地實現(xiàn)計算機(jī)功能的擴(kuò)大，稱為計算機(jī)的虛擬（virtual）化。,課堂討論,1. 虛擬化對你有什么啟發(fā)？,