计算机系统基础
计算机系统基础
计算机系统基础
计算机系统基础，就是描述程序的底层执行机制。
通俗点，软件的程序和硬件的逻辑之间的关系。
计算机系统基础，所包括的能力：
对系统深刻的理解,能够站在系统的高度考虑和解决应用问题,具有系统层面的认知和设计能力,包括:
能够对软,硬件功能进行合理划分
能够对系统不同层次进行抽象和封装
能够对系统的整体性能进行分析和调优
能够对系统各层面的错误进行调试和修正
能够根据系统实现机理对用户程序进行准确的性能评估和优化能够根据不同的应用要求合理构建系统框架等
要达到上述这些在系统层面上的分析,设计,检错和调优等系统能力,显然需要提高学生对整个计算机系统实现机理的认识,包括: 对计算机系统整机概念的认识
对计算机系统层次结构的深刻理解
对高级语言程序,ISA,OS,编译器,链接器等之间关系的深入掌握对指令在硬件上执行过程的理解和认识
对构成计算机硬件的基本电路特性和设计方法等的基本了解等从而能够更深刻地理解时空开销和权衡,抽象和建模,分而治之,缓存和局部性,吞吐率和时延,并发和并行,远程过程调用(RPC),权限和保护等重要的核心概念,掌握现代计算机系统中最核心的技术和实现方
法.
上面是摘自课程中的箴言，是对计算机同学提出的要求。
而对我来说，需要从反面来看这些内容：
计算机系统中CPU的角色是怎样的
计算机系统中CPU和其他部分的联系，尤其是OS、编译器等的关系
他们软件是怎么在CPU上运作的
CPU该怎么做才能发挥性能，让程序运行的更快
CPU和软件之间要承担的任务应当是权衡的，比如有的事让硬件做性能更好，有的事让软件做灵活性更高。
第1章 计算机系统基础
采用二进制和程序存储
John von Neumann 冯•诺依曼
精品资料
冯·诺依曼计算机结构(jiégòu)注意：其中5-10是个
模型
重复的过程
1
程序+ 数据
10
反 馈 信 号
输入
设备 4
请响
2
求 信
应 信
号 号3
运算器
8
存9
取数
数
（内）存储器
(dìzh ǐ)
7
地
பைடு நூலகம்
指 令
5
址
控制器
操 作 命 令
什么(shén me)是现代计算机？
计算机是一种无须人工干预，能对各种信息进 行存储和快速(kuài sù)处理的电子设备。
现代计算机是电子驱动的，其本质特征是存储 控制，即将事先编好的“程序”（指令和数据） 存入“存储器”中，然后计算机就可以按照程 序步骤自动连续执行。
? 思考：计算器和计算机的区别。
精品资料
4. 主要(zhǔyào)性能指标：
➢ 字长 CPU一次所能处理的数据(shùjù)的二进制位数；CPU字长有8bit，16bit， 32bit，64bit等，目前流行的微机主要采用32bit。
➢ 工作频率
➢ 即CPU每秒所能执行的指令条数，常用主频表示，CPU主频通常以MH （兆赫）和GH（千兆赫）为单位，１MH 指每秒执行１百万条指令。目前 流行的CPU的主频均已达GH 数量级
三大芯片 北桥芯片－决定主板性能高
低(gāodī) 南桥芯片－决定主板功能多
少
精品资料
CPU插座 (chāzuò)
目前CPU均采用Socket插座(chāzuò)，Socket插座 (chāzuò)根据CPU引脚的多少进行编号。
计算机系统基础
3.3 计算机软件系统
3.3.2 程序设计、语言和源程序 能提供翻译功能的程序称为翻译程序，又称为翻译 器。 目前有三种翻译程序：汇编程序（又称为汇编器）、 编译程序（又称为编译器或翻译器）、解释程序 （又称为解释器）。Biblioteka ogo3.3 计算机软件系统
3.3.2 程序设计、语言和源程序 目前，程序设计语言可分为机器语言、汇编语言、高 级语言、面向对象程序设计语言和脚本语言等多种。 机器语言是以二进制代码“０”和“１”形式表示 指令的低级语言。 机器语言既难理解又难掌握，但 它是计算机唯一能直接执行的语言，其他任何语言 都必须翻译成这种语言才能交付计算机执行。
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3.2 计算机硬件系统
3.2.4 输入/输出设备 输入设备用来把人们能够识别的信息，如声音、文字、 图形、图像甚至控制信号转换成计算机能够识别的二进 制形式并存放在计算机的存储器中。 常见的输入设备有 磁盘、键盘、鼠标、扫描仪、数码相机等。 输出设备能把计算机处理后的信息以人们能够识别的形 式，如声音、文字、图形、图像等形式表示出来。 输出 设备包括磁盘、屏幕、打印机、音箱等。
第３章 计算机系统基础
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目录
3.1 计算机系统的组成
3.2
计算机硬件系统
3.3
计算机软件系统
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3.1 计算机系统的组成
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目录
3.1 计算机系统的组成
3.2
计算机硬件系统
3.3
计算机软件系统
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3.2 计算机硬件系统
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3.2 计算机硬件系统
微型计算机（简称为微机）的各部件之间是用总线相连接 的，系统总线成为计算机内部传输各种信息的通道。
计算机系统基础___
计算机系统基础___本文档旨在介绍《计算机系统基础袁春风》课程的主要内容和目标。
计算机系统基础的基本概念和原理计算机硬件组成和功能计算机软件组成和功能计算机网络和通信操作系统原理和功能数据存储和处理技术计算机体系结构与性能优化了解计算机系统基础的概念和原理掌握计算机硬件和软件组成及其功能理解计算机网络和通信的基本原理熟悉操作系统的原理和功能能够应用数据存储和处理技术掌握计算机体系结构和性能优化的基本方法请注意，本文档仅供参考，具体课程内容可能有所调整。
本课程旨在介绍计算机系统的基本概念和原理，帮助学生建立对计算机硬件、软件和操作系统的基本理解。
课程内容涵盖了计算机体系结构、数字逻辑、处理器设计、内存系统、输入输出设备、操作系统等主题。
第一章：计算机体系结构主题：计算机的层次结构和组成要素研究目标：了解计算机硬件的组成，以及计算机体系结构的层次结构和关键概念。
第二章：数字逻辑主题：布尔逻辑和逻辑门电路研究目标：掌握布尔逻辑理论，理解逻辑门的基本运算和组合逻辑电路的设计。
第三章：处理器设计主题：指令集体系结构和处理器设计原理研究目标：了解指令集体系结构的基本概念，掌握处理器设计的基本原理和技术。
第四章：内存系统主题：主存储器和缓存结构研究目标：了解计算机内存系统的层次结构，掌握主存储器和缓存的基本原理和组织结构。
第五章：输入输出设备主题：输入输出接口和设备控制研究目标：理解计算机输入输出设备的接口原理和设备控制的基本方法。
第六章：操作系统主题：操作系统的功能和原理研究目标：了解操作系统的基本功能和组成部分，理解操作系统的基本原理和调度算法。
通过本课程的研究，学生将能够全面理解计算机系统的各个方面，为进一步研究和研究计算机科学打下坚实的基础。
本文将详细介绍计算机系统基础教学方法，包括授课方式、研究材料和评估方式。
授课方式在教授计算机系统基础课程时，可以采用多种授课方式，以满足不同学生的研究需求和教学目标。
计算机系统基础袁春风第二版课后答案
计算机系统基础袁春风第二版课后答案计算机系统基础是计算机科学与技术专业中非常重要的一门课程。
它主要介绍了计算机系统的基本原理、结构和运行机制等内容。
为了帮助同学们更好地理解和掌握这门课程，袁春风老师编写了《计算机系统基础》第二版，并在课后附上了一系列的习题与答案。
本文将就该书第二版的课后答案进行论述和解答。
第一章：计算机系统概述本章主要介绍了计算机系统的概念、发展历程以及计算机硬件和软件的基本组成部分等。
通过学习本章，同学们可以了解到计算机系统的总体结构，为后续章节的学习打下坚实的基础。
第二章：数字逻辑与数字系统本章主要介绍了数字逻辑与数字系统的基本概念和基本形式，如布尔代数、逻辑函数、逻辑门电路等。
同时，还涉及到数字系统的组合逻辑和时序逻辑设计等内容。
通过学习本章，同学们可以更好地理解和掌握数字逻辑与数字系统的相关知识，为后续章节的学习打下坚实的基础。
第三章：存储系统本章主要介绍了计算机存储系统的基本概念、结构和存储器的层次结构等。
同时，还涉及到存储系统的性能指标和存储器的组成原理。
通过学习本章，同学们可以更好地理解和掌握计算机存储系统的相关知识，为后续章节的学习打下坚实的基础。
第四章：指令系统本章主要介绍了计算机的指令系统和指令的执行方式等。
同时，还涉及到指令的寻址方式和指令的编码方式等内容。
通过学习本章，同学们可以更好地理解和掌握计算机的指令系统，为后续章节的学习打下坚实的基础。
第五章：中央处理器本章主要介绍了计算机的中央处理器(CPU)的基本组成和工作原理等。
同时，还涉及到CPU的指令执行过程和数据传输方式等内容。
通过学习本章，同学们可以更好地理解和掌握计算机的中央处理器的相关知识，为后续章节的学习打下坚实的基础。
第六章：总线与I/O系统本章主要介绍了计算机系统中的总线和I/O系统的基本概念和工作原理等。
同时，还涉及到总线的分类和总线的组织方式等内容。
通过学习本章，同学们可以更好地理解和掌握计算机系统中总线和I/O系统的相关知识，为后续章节的学习打下坚实的基础。
计算机系统基础
计算机系统基础计算机系统基础计算机系统基础是指计算机硬件、软件和操作系统的基本原理和工作方式，涉及到计算机内部各部件的功能、性能和组成结构，以及计算机操作系统的特点和功能。
一、计算机硬件计算机硬件是指计算机内部各部件的组成和结构，包括中央处理器（CPU）、内存、硬盘、键盘、鼠标、显示器、主板等。
其中，CPU是计算机的核心部件，它负责处理各种计算和运算，是计算机的“大脑”。
1. CPUCPU（Central Processing Unit）即中央处理器，是计算机的核心部件，它负责执行各种指令和程序，是计算机的“大脑”。
CPU的主要组成部分包括运算器、控制器和寄存器，其中，运算器负责各种运算和逻辑操作，控制器负责控制指令的执行和数据传输，寄存器用于存储指令和数据等临时变量。
CPU的性能主要由其运行频率和位数决定。
运行频率越高，处理速度越快；位数越高，可以处理更大的数据和指令。
目前，主流的CPU主要分为32位和64位两种，其中64位CPU具备更高的处理能力和运行速度。
2. 内存内存（Memory）是计算机中用于存储程序和数据的临时存储器，它具有快速读写、易于更新和临时存储数据等特点。
内存的容量决定了计算机能够同时运行多少个程序和存储多少数据，因此，内存的大小通常是影响计算机性能的关键因素之一。
目前，主流的内存容量有4GB、8GB、16GB等，可以根据需要选择。
3. 硬盘硬盘（Hard Disk）是计算机中用于存储数据和程序的主要存储器，它具有大容量、持久存储和高速读取等特点。
硬盘的大小决定了计算机能够存储多少数据和程序，因此，硬盘的容量也是影响计算机性能的重要因素之一。
目前，主流的硬盘容量有500GB、1TB、2TB等，可以根据需要选择。
4. 显示器显示器（Monitor）是计算机输出设备的一种，用于显示计算机处理数据和图形的结果。
显示器的大小和分辨率决定了显示效果的清晰度和舒适度，因此，选择合适的显示器对于用户来说是非常重要的。
ouc 计算机系统基础
ouc 计算机系统基础计算机系统基础是计算机科学与技术专业的重要课程之一，它为学生打下了扎实的计算机科学基础。
本文将从人类的视角出发，以自然流畅的语言描述计算机系统基础的相关内容。
计算机系统基础课程主要介绍计算机系统的组成和运行原理，包括硬件、操作系统、网络和软件等方面。
首先，我们来看看计算机的硬件部分。
计算机硬件主要包括中央处理器（CPU）、内存、硬盘、输入输出设备等。
中央处理器是计算机的大脑，负责执行指令和进行计算。
内存是计算机的临时存储空间，用于存储数据和程序。
硬盘则是计算机的永久存储空间，用于存储操作系统和应用程序。
输入输出设备包括键盘、鼠标、显示器、打印机等，用于与计算机进行交互。
在计算机系统中，操作系统扮演着重要的角色。
操作系统是计算机系统的核心软件，它管理计算机的资源和控制程序的执行。
操作系统提供了用户界面，使用户可以方便地使用计算机。
同时，操作系统还负责分配计算机的资源，如内存、处理器和硬盘等，以提高计算机的性能。
常见的操作系统有Windows、Linux和Mac OS等。
除了硬件和操作系统，网络也是计算机系统中的重要组成部分。
网络使得计算机之间可以进行数据传输和通信。
计算机可以通过局域网或互联网与其他计算机进行数据交换，实现信息共享和远程访问。
网络协议是实现计算机之间通信的规则和约定，常见的网络协议有TCP/IP协议。
在计算机系统基础课程中，学生还会学习到软件开发的基本知识。
软件是运行在计算机上的程序，它可以实现各种功能。
软件开发包括需求分析、设计、编码和测试等过程，其中编码是将设计好的算法和逻辑转化为具体的程序代码。
编程语言是实现程序编写的工具，常见的编程语言有C、C++、Java和Python等。
计算机系统基础课程是计算机科学与技术专业的重要基础课程，它为学生提供了深入了解计算机系统组成和运行原理的机会。
通过学习这门课程，学生可以了解计算机硬件、操作系统、网络和软件等方面的知识，为以后的学习和工作打下坚实的基础。
计算机系统基础精品课程
计算机系统基础精品课程计算机系统基础是计算机专业的一门重要课程，它为学生提供了深入理解计算机系统的基本知识和技能。
本文将围绕计算机系统基础的概念、内容、重要性以及学习方法展开阐述。
一、计算机系统基础的概念与内容计算机系统基础是计算机科学与技术专业的一门核心课程，它主要涵盖计算机硬件、操作系统、计算机网络和数据库等方面的基本知识和技能。
通过学习计算机系统基础，学生可以了解计算机系统的组成和工作原理，掌握计算机硬件和软件之间的交互关系，为后续的专业学习打下坚实的基础。
计算机系统基础的内容主要包括以下几个方面：1. 计算机硬件：学习计算机的组成结构，包括中央处理器(CPU)、内存、输入输出设备等，并了解它们的功能和工作原理。
2. 操作系统：学习操作系统的基本概念、功能和分类，包括进程管理、内存管理、文件系统等，了解操作系统对硬件资源的管理和调度。
3. 计算机网络：学习计算机网络的基本原理、协议和体系结构，包括局域网、广域网和互联网等，了解网络的组成和通信方式。
4. 数据库：学习数据库的基本概念、数据模型和查询语言，包括关系型数据库和非关系型数据库等，了解数据库的设计和管理。
二、计算机系统基础的重要性计算机系统基础是计算机专业的基础课程，它为学生打下计算机科学与技术的基本知识和技能。
具体表现在以下几个方面：1. 提供综合性的计算机知识：计算机系统基础涵盖了计算机硬件、操作系统、计算机网络和数据库等方面的知识，使学生能够全面理解计算机系统的组成和工作原理，为后续的专业学习奠定坚实的基础。
2. 培养计算机系统分析和设计的能力：通过学习计算机系统基础，学生可以了解计算机硬件和软件之间的交互关系，掌握计算机系统分析和设计的基本方法和技巧，培养学生的系统思维和问题解决能力。
3. 提高计算机系统管理和维护的能力：计算机系统基础课程还涉及到计算机系统的管理和维护，学生可以学习到计算机系统的安装、配置和故障排除等技能，提高计算机系统管理和维护的能力。
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《计算机系统基础》是2017年机械工业出版社出版的图书，作者是袁春风。
基本信息：
计算机系统基础
书号:46477
ISBN:978-7-111-46477-8
作者:袁春风
印次:1-6
开本: 16开
字数:300千字
定价:49.0
所属丛书:计算机类专业系统能力培养系列教材
出版日期:2017-08-17
内容简介：
本书主要介绍与计算机系统相关的核心概念，解释这些概念如何相互关联并最终影响程序执行的结果和性能。
本书共分8章，主要内容包括数据的表示和运算、程序的转换及机器级表示、程序的链接、程序的执行、存储器层次结构、虚拟存储器、异常控制流和I/O操作的实现等。
本书内容详尽，反映现实，概念清楚，通俗易懂，实例丰富，并提供大量典型习题供读者练习。
本书可以作为计算机专业本科或大专院校学生计算机系统方面的基础性教材，也可以作为有关专业研究生或计算机技术人员的参考书。