大学计算机之计算机组成原理.ppt

计算机组成原理计算机概述2024/11/28第一代计算机（1946年～1958年）第二代计算机（1959年～1964年）第三代计算机（1965年～1970年）第四代计算机（1971年～）未来计算机年代计算机的分类2024/11/282024/11/28超级计算机或称巨型机：
计算机的运算速度平均每秒1000万次以上；
存贮容量在1000万位以上。
如美国的ILLIAC-Ⅳ，日本的NEC，欧洲的尤金，中国的“天河”计算机，就属于巨型计算机。
大型主机：通常所说的大、中型计算机。这是在微型机出现之前最主要的计算模式。
2024/11/282024/11/282024/11/282024/11/282024/11/282024/11/282024/11/28计算机概述图灵及其贡献2.2图灵机的结构与原理2、专用图灵机的运算过程所谓计算就是计算者(人或机器)对一条两端可无限延长的纸带上的一串0或1，执行指令一步一步地改变纸带上的0或1，经过有限步骤最后得到一个满足预先规定的符号串的变换过程。图灵机就是指一个抽象的机器，它有一条无限长的纸带，纸带分成了一个一个的小方格，每个方格有不同的颜色。有一个机器头在纸带上移来移去。机器头有一组内部状态，还有一些固定的程序。在每个时刻，机器头都要从当前纸带上读入一个方格信息，然后结合自己的内部状态查找程序表，根据程序输出信息到纸带方格上，并转换自己的内部状态，然后进行移动。
图灵机的思想
是关于数据、指令、程序及程序/指令自动执行的基本思想。
输入被制成一串0和1的纸带，送入机器中----数据。如…
机器可对输入纸带执行的基本动作包括：“翻转0为1”，或“翻转1为0”,“前移一位”,“停止”。
对基本动作的控制----指令，机器是按照指令的控制选择执行哪一个动作，指令也可以用0和1来表示：01表示“翻转0为1”(当输入为1时不变)，10表示“翻转1为0”(当输入0时不变),11表示“前移一位”,00表示“停止”。
输入如何变为输出的控制可以用指令编写一个程序来完成,如:011110110111011100…
机器能够读取程序，按程序中的指令顺序读取指令，
读一条指令执行一条指令。由此实现自动计算。图灵机所蕴含的计算思想结论：
图灵机模型被认为是计算机的基本理论模型
----计算机是使用相应的程序来完成任何设定好的任务。图灵机是一种离散的、有穷的、构造性的问题求解思路，一个问题的求解可以通过构造其图灵机(即程序)来解决。
图灵认为：凡是能用算法方法解决的问题也一定能用图灵机解决;凡是图灵机解决不了的问题任何算法也解决不了----图灵可计算性问题。计算机的基本组成及工作原理2024/11/282024/11/28计算机硬件系统的基本组成及工作原理计算机硬件系统的基本组成及工作原理1.位（bit）2024/11/282024/11/282024/11/28计算机系统计算机软件系统什么是操作系统操作系统的功能微型计算机的组成2024/11/28微型计算机的组成微型计算机的组成微型计算机的组成微型计算机的组成微型计算机的组成计算机问题求解计算机问题求解模型计算机问题求解模型计算机问题求解模型计算机问题求解模型计算机问题求解模型2024/11/28