计算机系统概述课件
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计算机组成原理白中英主编课件ch
设计阶段
根据需求分析结果, 设计软件 的体系结构、模块和数据库等。
测试阶段
通过单元测试、集成测试和系 统测试等手段, 确保软件质量。
需求分析
分析用户需求, 确定软件的功 能和性能要求。
编码阶段
将设计转化为计算机程序代码。
维护阶段
对软件进行修改、完善和升级, 以保持软件运行稳定和适应新 需求。
04 指令系统与汇编语言
存储程序原理
将程序和数据存储在计算机内部, 通 过执行程序来实现各种计算任务。
02 计算机硬件组成
中央处理器
定义
中央处理器（CPU）是计算机的核心部件, 负责执行程序中 的指令, 控制计算机的各个部件协调工作。
功能
CPU的主要功能包括运算、控制和输入输出等, 它决定了计 算机的性能和功能。
组成
CPU由运算器、控制器、寄存器等组成, 其中运算器和控制 器是CPU的核心部分。
工作原理
输入输出设备的基本工作原理是利用各种传感器和驱动器来实现数据 的输入和输出。
总线与主板
定义
总线是计算机中各个部件之间传输数据的 通道, 主板则是计算机中各个部件的载体。
组成
总线包括数据总线、地址总线和控制总线 等, 主板则包括处理器插座、内存插槽、扩
展插槽等。
功能
总线的主要功能是连接各个部件并传输数 据, 主板则是固定和连接各个部件的载体。
可维护性 指计算机在出现故障时能够迅速修复 的能力, 通常用平均修复时间来衡量。
计算机性能测试方法
基准测试
通过运行一组标准化的测试程序来评 估计算机的性能, 如SPECint、 SPECfp等。
负载测试
通过模拟实际负载情况来测试计算机 的性能, 如并发用户数、事务处理速 率等。
根据需求分析结果, 设计软件 的体系结构、模块和数据库等。
测试阶段
通过单元测试、集成测试和系 统测试等手段, 确保软件质量。
需求分析
分析用户需求, 确定软件的功 能和性能要求。
编码阶段
将设计转化为计算机程序代码。
维护阶段
对软件进行修改、完善和升级, 以保持软件运行稳定和适应新 需求。
04 指令系统与汇编语言
存储程序原理
将程序和数据存储在计算机内部, 通 过执行程序来实现各种计算任务。
02 计算机硬件组成
中央处理器
定义
中央处理器（CPU）是计算机的核心部件, 负责执行程序中 的指令, 控制计算机的各个部件协调工作。
功能
CPU的主要功能包括运算、控制和输入输出等, 它决定了计 算机的性能和功能。
组成
CPU由运算器、控制器、寄存器等组成, 其中运算器和控制 器是CPU的核心部分。
工作原理
输入输出设备的基本工作原理是利用各种传感器和驱动器来实现数据 的输入和输出。
总线与主板
定义
总线是计算机中各个部件之间传输数据的 通道, 主板则是计算机中各个部件的载体。
组成
总线包括数据总线、地址总线和控制总线 等, 主板则包括处理器插座、内存插槽、扩
展插槽等。
功能
总线的主要功能是连接各个部件并传输数 据, 主板则是固定和连接各个部件的载体。
可维护性 指计算机在出现故障时能够迅速修复 的能力, 通常用平均修复时间来衡量。
计算机性能测试方法
基准测试
通过运行一组标准化的测试程序来评 估计算机的性能, 如SPECint、 SPECfp等。
负载测试
通过模拟实际负载情况来测试计算机 的性能, 如并发用户数、事务处理速 率等。
2024计算机硬件系统的构成部件ppt课件
计算机硬件系统的构成部件ppt课件contents •计算机硬件系统概述•中央处理器（CPU）•存储设备•输入输出设备•主板、总线及扩展槽•电源、散热及机箱•计算机硬件系统组装与调试•计算机硬件系统维护与升级目录01计算机硬件系统概述硬件系统定义与功能定义功能第一代计算机第二代计算机第三代计算机第四代计算机硬件系统发展历程硬件系统分类及组成部分分类主机组成部分外部设备组成部分02中央处理器（CPU）它与内部存储器和输入/输出设备合称为电子计算机三大核心部件。
CPU的主要功能是进行运算和逻辑运算，控制计算机的其他部件协同工作。
CPU是计算机的核心部件，负责解释和执行指令，处理数据。
CPU基本概念及作用时钟频率越高，CPU 的运算速度就越快。
但需要注意的是，时钟频率并不是唯一的性能指标。
时钟频率核心数量缓存容量选购建议多核心CPU 可以同时执行多个任务，提高整体性能。
但也需要考虑软件的优化程度。
缓存容量越大，CPU 处理数据的速度就越快。
但缓存容量并不是越大越好，需要根据实际需求选择。
在选购CPU 时，需要综合考虑自己的使用需求、预算以及所配主板的兼容性等因素。
CPU 性能指标与选购建议IntelAMD 其他品牌型号介绍01020304常见CPU品牌及型号介绍03存储设备随机存储器（RAM）01只读存储器（ROM）02高速缓冲存储器（Cache）03硬盘存储器（HDD）容量大、价格低、读写速度较慢，适合长期存储大量数据。
固态硬盘（SSD）读写速度快、抗震性好、价格较高，适合作为系统盘或需要高速读写的应用。
移动存储设备如U盘、移动硬盘等，便携性好，适合在不同设备间传输数据。
存储设备性能指标及选购建议01020304存储容量读写速度接口类型可靠性04输入输出设备用于输入文本、数字、符号等信息。
用于控制光标移动、点击、拖拽等操作。
将纸质文档转化为数字信号，便于计算机处理。
通过触摸操作实现人机交互，直观易用。
《计算机组成原理》ppt课件
输入输出系统
输入设备
将人类可读的信息转换为计算机 可识别的二进制代码，如键盘、 鼠标等。
I/O控制方式
程序查询方式、中断方式、DMA 方式和通道方式等，用于管理输 入输出操作。
输出设备
将计算机处理后的结果转换为人 类可读的形式，如显示器、打印 机等。
I/O接口
连接输入输出设备与主机，实现 数据缓冲、电平转换和信号匹配 等功能。
括通用寄存器、专用寄存 器等。
指令的执行过程
取指
从内存中读取指令，并将其放入指令寄存器 中。
执行
根据微操作命令序列，控制运算器、寄存器 等部件执行相应的操作。
译码
将指令寄存器中的指令翻译成微操作命令序 列。
写回
将执行结果写回到寄存器或内存中。
CPU的性能指标
主频
CPU的时钟频率，通常以MHz或 GHz表示，主频越高，CPU处理
运算器
执行算术运算和逻辑运算， 处理数据。
寄存器
暂存指令、数据和地址， 提高CPU的运算速度。
存储器
01
主存储器
存放程序和数据的主要区域，直接和CPU交换信息。
02
辅助存储器
长期保存信息，容量大、价格低、速度慢，需通过主存与CPU交换信息。
03
高速缓冲存储器（Cache）
位于CPU和主存之间，存取速度接近CPU，用于缓解主存速度瓶颈问题。
云计算和大数据的融合是未来发展的趋 势，通过云计算平台提供的大数据服务， 可以实现海量数据的存储、处理和分析。 计算机组成原理在云计算和大数据融合 中发挥着重要作用，为构建高效、稳定 的云计算和大数据平台提供了理论支持。
计算机组成原理的发展趋势和挑战
发展趋势
计算机化系统培训课件
利用人工智能技术实现更自然的 人机交互，提高计算机化系统的
易用性和用户体验。
机器学习
通过机器学习技术，计算机化系统 能够自我学习和优化，提高处理效 率和准确性。
计算机视觉
借助计算机视觉技术，计算机化系 统能够理解和分析图像和视频信息， 拓展应用领域。
云计算、大数据等新技术对计算机化系统影响分析
1 2 3
发展趋势与挑战
发展趋势
未来，计算机化系统将继续向着智能化、自动化、集成化等方向发展，同时还将 更加注重用户体验和数据安全。
挑战
随着计算机化系统的不断发展，也面临着一些挑战，如技术更新迅速、数据安全 风险增加、用户需求多样化等。因此，需要不断加强技术研发和人才培养，提高 系统的稳定性和安全性，以满足不断变化的市场需求。
01
02
03
04
操作系统
管理计算机硬件和软件资源， 提供基本功能。
应用软件
执行特定任务，满足用户需求。
系统软件
支持应用软件运行，提供开发 工具等。
网络软件
实现计算机之间的通信和数据 共享。
数据存储与处理机制
二进制数制
数据存储单位
数据编码方式
数据处理流程
计算机内部采用二进制 数制表示和处理数据。
位 ( bit) 、 字 节 ( byte ) 、 字 ( word) 等 。
ASCII、 Unicode等字符 编码标准。
输入、处理、输出三个 基本环节。
CHAPTER 03
计算机化系统操作实践
常见操作系统介绍与比较
Windows操 作 系 统
Linux操作系统
介绍Windows系统的历史、特点、优 缺点以及在企业和个人用户中的应用
易用性和用户体验。
机器学习
通过机器学习技术，计算机化系统 能够自我学习和优化，提高处理效 率和准确性。
计算机视觉
借助计算机视觉技术，计算机化系 统能够理解和分析图像和视频信息， 拓展应用领域。
云计算、大数据等新技术对计算机化系统影响分析
1 2 3
发展趋势与挑战
发展趋势
未来，计算机化系统将继续向着智能化、自动化、集成化等方向发展，同时还将 更加注重用户体验和数据安全。
挑战
随着计算机化系统的不断发展，也面临着一些挑战，如技术更新迅速、数据安全 风险增加、用户需求多样化等。因此，需要不断加强技术研发和人才培养，提高 系统的稳定性和安全性，以满足不断变化的市场需求。
01
02
03
04
操作系统
管理计算机硬件和软件资源， 提供基本功能。
应用软件
执行特定任务，满足用户需求。
系统软件
支持应用软件运行，提供开发 工具等。
网络软件
实现计算机之间的通信和数据 共享。
数据存储与处理机制
二进制数制
数据存储单位
数据编码方式
数据处理流程
计算机内部采用二进制 数制表示和处理数据。
位 ( bit) 、 字 节 ( byte ) 、 字 ( word) 等 。
ASCII、 Unicode等字符 编码标准。
输入、处理、输出三个 基本环节。
CHAPTER 03
计算机化系统操作实践
常见操作系统介绍与比较
Windows操 作 系 统
Linux操作系统
介绍Windows系统的历史、特点、优 缺点以及在企业和个人用户中的应用
七年级信息技术上册 第一章 微型计算机概述课件课件
微处理器具有运算和控制功能，是整个微型计算机的核心，也称中央处理器CPU（Central Processing Unit）。
注意，微处理器并不是一台完整的计算机，要构成一台完整的计算机（主机），还需要有： 存储器、I/O接口及系统总线。
微处理器的主要功能部件 （1）算术逻辑部件（ALU）：用来进行算术和逻辑运算。
1985年
80386
32万
1990年
80486
120万
1993年
Pentium 320万
1996年
Pentium Pro 550万
1997年2月 Pentium II 750万，300MHz
1999年
Pentium III
2000年(4季度) Pentium IV 4200万，1.4GHz(0.18um工艺)
四.微处理器、微型计算机和微型计算机系统（续）
（Microprocessor,Microcomputer,Microcomputer System）
1.Moore定律： “晶体管的大小将以指数速率变小，
而集成到芯片上的晶体管数目将2－3年【18－24个月】翻 一番。”
－－Gordon Moore，1965
总线是计算机的部件与部件之间传输信息的公共通路，它 能分时地发送和接收各部件的信息。总线不仅仅是一组传输 线，它还包括与数据传输有关的控制逻辑。所以，在一个计 算机系统中，总线应被看成一个独立的部件。
五.微型计算机（续）
4.微型计算机的主要技术指标 (1)字长:参与运算的数的位数.它决定着计算机的内部寄存器、 加法器及数据总线（数据通路）的位数。有4位，8位，16位， 32位，64位等。 (2)主存容量:主存储器所能存储信息的总量。通常以字节数 (Byte)来表示。例：内存128MB。有时也用到“位容量”---2pXq. (3)运算速度:有不同的计量方法和测试标准。 MIPS(Million Instruction Per Second) (4)平均无故障运行时间(可靠性) MTBF(Mean Time Between Failures),平均无故障间隔时间 (5)性能/价格比
注意，微处理器并不是一台完整的计算机，要构成一台完整的计算机（主机），还需要有： 存储器、I/O接口及系统总线。
微处理器的主要功能部件 （1）算术逻辑部件（ALU）：用来进行算术和逻辑运算。
1985年
80386
32万
1990年
80486
120万
1993年
Pentium 320万
1996年
Pentium Pro 550万
1997年2月 Pentium II 750万，300MHz
1999年
Pentium III
2000年(4季度) Pentium IV 4200万，1.4GHz(0.18um工艺)
四.微处理器、微型计算机和微型计算机系统（续）
（Microprocessor,Microcomputer,Microcomputer System）
1.Moore定律： “晶体管的大小将以指数速率变小，
而集成到芯片上的晶体管数目将2－3年【18－24个月】翻 一番。”
－－Gordon Moore，1965
总线是计算机的部件与部件之间传输信息的公共通路，它 能分时地发送和接收各部件的信息。总线不仅仅是一组传输 线，它还包括与数据传输有关的控制逻辑。所以，在一个计 算机系统中，总线应被看成一个独立的部件。
五.微型计算机（续）
4.微型计算机的主要技术指标 (1)字长:参与运算的数的位数.它决定着计算机的内部寄存器、 加法器及数据总线（数据通路）的位数。有4位，8位，16位， 32位，64位等。 (2)主存容量:主存储器所能存储信息的总量。通常以字节数 (Byte)来表示。例：内存128MB。有时也用到“位容量”---2pXq. (3)运算速度:有不同的计量方法和测试标准。 MIPS(Million Instruction Per Second) (4)平均无故障运行时间(可靠性) MTBF(Mean Time Between Failures),平均无故障间隔时间 (5)性能/价格比
计算机PPT课件
•操作速度慢：与不断提高的计算机速度极不相称。
精选ppt课件2021
21
2.4 计算机操作系统
计算机操作系统的形成与发展： 管理程序阶段
计算机发展到第二代以后，速度和存储容量都 有了很大的增长，人们开始考虑利用计算机自身 的能力来管理计算机，即编写称为“管理程序” 的软件，对计算机的软、硬件进行管理和调度。
外壳型病毒。 •破坏性：良性病毒、恶性病毒。
精选ppt课件2021
27
2.6 计算机文化与道德
病毒的命名
宏病毒
病毒出现的地点：“ZHENJIANG_JES”最先来自镇
江某用户。宏病毒与传统的病毒不同，
病毒中出现它的不人感名染或.特exe征、字.c符om：等“可Z执HA行NGFANG153文5”件、，“D而IS是K 将KI病LL毒ER代”码、以“上“海宏一”号”、CIH
•计算机病毒：计算机病毒是指编制或者在计算机程序中拷 入的破坏计算机功能功或者毁坏数据，影响计算及 系统使用，并能自我复制的一组计算机指令或程序 代码。
•特点：传染性、未经授权而执行、隐蔽性、潜伏性、破坏 性和不可预见性。
•传染方式：引导型病毒、文件型病毒和混合型病毒。 •连接方式：源码型病毒、入侵型病毒、操作系统型病毒、
（病毒发陈作盈时豪的的）形症。式状潜：伏“在火o炬ff”ice、文“件蠕里虫，”。 病毒发作的当时打间开：这“些N文OV件E时M，BE代R码9T执H行”在11月9日
发作。 并产生破坏作用。
包含病毒代码的长度：“PIXEL.xxx”、“KO.xxx”等
。
精选ppt课件2021
28
2.6 计算机文化与道德
配备一定的软件，才能发挥其功用。
计算机软件一般包括系统软件和应用软件。
精选ppt课件2021
21
2.4 计算机操作系统
计算机操作系统的形成与发展： 管理程序阶段
计算机发展到第二代以后，速度和存储容量都 有了很大的增长，人们开始考虑利用计算机自身 的能力来管理计算机，即编写称为“管理程序” 的软件，对计算机的软、硬件进行管理和调度。
外壳型病毒。 •破坏性：良性病毒、恶性病毒。
精选ppt课件2021
27
2.6 计算机文化与道德
病毒的命名
宏病毒
病毒出现的地点：“ZHENJIANG_JES”最先来自镇
江某用户。宏病毒与传统的病毒不同，
病毒中出现它的不人感名染或.特exe征、字.c符om：等“可Z执HA行NGFANG153文5”件、，“D而IS是K 将KI病LL毒ER代”码、以“上“海宏一”号”、CIH
•计算机病毒：计算机病毒是指编制或者在计算机程序中拷 入的破坏计算机功能功或者毁坏数据，影响计算及 系统使用，并能自我复制的一组计算机指令或程序 代码。
•特点：传染性、未经授权而执行、隐蔽性、潜伏性、破坏 性和不可预见性。
•传染方式：引导型病毒、文件型病毒和混合型病毒。 •连接方式：源码型病毒、入侵型病毒、操作系统型病毒、
（病毒发陈作盈时豪的的）形症。式状潜：伏“在火o炬ff”ice、文“件蠕里虫，”。 病毒发作的当时打间开：这“些N文OV件E时M，BE代R码9T执H行”在11月9日
发作。 并产生破坏作用。
包含病毒代码的长度：“PIXEL.xxx”、“KO.xxx”等
。
精选ppt课件2021
28
2.6 计算机文化与道德
配备一定的软件，才能发挥其功用。
计算机软件一般包括系统软件和应用软件。
《计算机软件系统》课件
05
软件安全与防护
软件安全的概念与重要性
软件安全的概念
软件安全是指保护软件免受未经授权 的修改、泄露、破坏或误用等威胁的 过程，以确保软件系统的机密性、完 整性和可用性。
软件安全的重要性
随着软件应用的普及和深入，软件安 全问题日益突出，对个人隐私、企业 资产和国家安全构成严重威胁。因此 ，软件安全防护已成为计算机领域的 重要课题。
软件系统的基本组成
总结词
软件系统基本组成
详细描述
软件系统是由程序、数据和相关文档组成的 整体。程序是软件的主体，是一系列计算机 指令的集合，用于实现特定的功能；数据是 与程序相关的信息，可以是输入数据、中间 计算结果或最终输出数据；相关文档则是软 件开发和维护过程中的各种记录、说明和注
释，用于解释程序和数据的含义和用途。
软件漏洞与攻击的应对策略
漏洞管理
建立漏洞管理制度，及时发现、评估 和修复软件漏洞，降低漏洞被利用的 风险。
安全监控
实时监控软件系统的运行状态，发现 异常行为和攻击行为，及时采取应对 措施。
应急响应
建立应急响应机制，对软件系统遭受 的攻击进行快速响应和处理，减轻损 失。
培训与意识
加强员工的安全意识培训，提高员工 对软件安全的重视程度和应对能力。
06
软件发展趋势与未来展望
大数据与云计算对软件的影响
要点一
大数据技术
要点二
云计算技术
大数据技术使得软件系统能够处理海量数据，提高数据处 理效率和准确性，为各种业务需求提供有力支持。
云计算技术使得软件系统能够实现弹性伸缩、按需付费， 降低企业IT成本，提高资源利用率。
人工智能与软件开发的结合
机器学习
《计算机体系结构》课件
ABCD
理解指令集体系结构、处 理器设计、存储系统、输 入输出系统的基本原理和 设计方法。
培养学生对计算机体系结 构领域的兴趣和热情，为 未来的学习和工作打下坚 实的基础。
CHAPTER
02
计算机体系结构概述
计算机体系结构定义
计算机体系结构是指计算机系统的整 体设计和组织结构，包括其硬件和软 件的交互方式。
CHAPTER
06
并行处理与多核处理器
并行处理概述
并行处理
指在同一时刻或同一时间间隔内 完成两个或两个以上工作的能力
。
并行处理的分类
时间并行、空间并行、数据并行和 流水并行。
并行处理的优势
提高计算速度、增强计算能力、提 高资源利用率。
多核处理器
1 2
多核处理器
指在一个处理器上集成多个核心，每个核心可以 独立执行一条指令。
间接寻址
间接寻址是指操作数的有效地址通过寄存器间接给出，计算机先取出 寄存器中的地址，再通过该地址取出操作数进行操作。
CHAPTER
04
存储系统
存储系统概述
存储系统是计算机体系结构中 的重要组成部分，负责存储和 检索数据和指令。
存储系统通常由多个层次的存 储器组成，包括主存储器、外 存储器和高速缓存等。
《计算机体系结构》ppt 课件
CONTENTS
目录
• 引言 • 计算机体系结构概述 • 指令系统 • 存储系统 • 输入输出系统 • 并行处理与多核处理器 • 流水线技术 • 计算机体系结构优化技术
CHAPTER
01
引言
课程简介
计算机体系结构是计算机科学的一门核心课程，主要研究计算机系统的基本组成、组织结构、工作原 理及其设计方法。
计算机系统概述
用户要求
• 要求： • 一 、5000元左右，可浮动500元； • 二 、最好是六核心的CPU，四核也行； • 三 、显示器要二十寸以上的； • 四 、主要是用来玩穿越火线等游戏，平时
还会用来搞ＣＡＤ设计。
配置实例
• CPU AMD 羿龙 II X6 1055T(盒）
1050
• 主板 华擎 970 Extreme4
2. 应用软件
• 应用软件是指操作系统以外能实现一些特 定功能的软件，人们日常工作和生活中使 用的Office办公软件、Photoshop图像处理 软件和Dreamweaver网页制作软件等都属 于应用软件的范畴。按软件功能的不同可 将常见应用软件按如图所示进行分类。
2. 应用软件
• 常见的一些应用软件
1.1 计算机系统的组成
• 计算机系统由硬件系统和软件系统两部分 组成，硬件系统是指组成计算机的硬件设 备，包括CPU、主板、内存、显示器和硬 盘等；软件系统是指运行于硬件系统之上 的计算机程序，通过对硬件设备进行控制 和操作来实现一定的功能。软件系统的运 行需要建立在硬件系统都正常工作的情况 下。
2. 存储器
• 存储器用来存放计算机中的数据，存储器 分为内存储器和外存储器。内存储器又叫 内存，其容量小、速度快，用于存放临时 数据；外存储器的容量大、速度慢，用于 存放计算机中暂时不用的数据。外存储器 的典型代表就是每台电脑必备的硬盘。
3. 输入设备
• 输入设备是指将数据输入到计算机中的设 备，人们要向电脑发出指令，就必须通过 输入设备进行。在计算机产生初期，输入 设备是一台读孔的机器，它只能输入“0”和 “1”两种数字。随着高级语言的出现，人们 逐渐发明了键盘、鼠标、扫描仪和手写板 等输入设备，使数据输入变得简单也更容 易操作了。
袁春风《计算机组成与系统结构》概要PPT课件
6
Chapter3 运算方法和运算部件
P104习题 2.(2)(3) 7.(1) 12
2021/3/9
授课：XXX
7
Chapter4 指令系统
4.1指令格式设计 4.2指令系统设计 • 寻址方式的定义及分类 • 扩展操作码编码，P115 例4.1
2021/3/9
授课：XXX
8
Chapter4 指令系统
8.3外部存储设备
8.4外设与CPU、主存的互联
• 总线及其分类
8.5 I/O接口
• I/O接口的定义
• I/O接口的通用结构(P318图8.15)
• I/O端口的定义及其编址方式
2021/3/9
授课：XXX
18
Chapter8 互联及输入输出组织
8.6 I/O数据传送控制方式 • 三种方式及其比较（P332-333） • 中断优先级的动态分配（P331例8.3）
2021/3/9
授课：XXX
14
Chapter7 存储器分层体系结构
7.6Cache • 程序访问的局部性及其分类 • Cache-主存系统的平均访问时间(P256中的
公式) • 三种映射方式 • 替换算法，特别是LRU • Cache的一致性问题(两种写操作)
2021/3/9
授课：XXX
15
Chapter7 存储器分层体系结构
2021/3/9
授课：XXX
12
Chapter6 指令流水线
P232习题 2(1)
2021/3/9
授课：XXX
13
Chapter7 存储器分层体系结构
7.1存储器概述 • 存储器的容量，如何由引脚图推出其容量。 • 图7.2存储器层次结构 7.2 半导体RAM • 存储器芯片的内部结构，P241图7.6 7.3存储芯片的扩展 • 三种扩展方式