浙江大学计算机组成原理PPT

计算机组成原理是计算机科学与技术领域的一门核心课程，它主要研究计算机系统的基本构造和工作原理。浙江大学的计算机组成原理PPT为准备考研的学生提供了一套详细的学习资料，涵盖了计算机系统的基础知识，包括数据编码、指令系统、CPU、存储器以及输入/输出设备。 一、计算机系统概述 计算机的发展历程是一个漫长的过程，从1946年美国的ENIAC开始，计算机经历了电子管、晶体管、集成电路等不同阶段，硬件技术的进步极大地推动了计算机性能的提升。例如，ENIAC使用了大量的电子管，而现代计算机则依赖于超大规模集成电路，这些技术的进步使得计算速度、存储容量和能效都有了显著的提升。随着技术的演进，计算机的体积不断缩小，处理能力却越来越强，例如IBM System/360以及后来的超级计算机，如IBM Seaborg、ASCIL White等，它们的性能表现已经远超早期的系统。 二、计算机系统层次结构 1. 计算机硬件的基本组成：硬件是计算机的物理组成部分，包括中央处理器(CPU)、内存、外存、输入设备和输出设备。CPU是计算机的核心，负责执行指令；内存用来临时存储运行中的数据；外存用于长期存储大量信息；输入设备接收用户输入，如键盘、鼠标；输出设备呈现结果，如显示器、打印机。 2. 计算机软件的分类：软件分为系统软件和应用软件。系统软件包括操作系统、驱动程序和工具软件，它们为应用软件提供运行环境。应用软件则是用户直接使用的各类程序，如办公软件、游戏、图形处理软件等。 3. 计算机的工作过程：计算机工作通常包括输入、处理、存储和输出四个步骤。用户通过输入设备将数据或指令送入计算机，CPU执行指令，对数据进行处理，然后将结果存储在内存或外存中，最后通过输出设备呈现给用户。 三、计算机性能指标 衡量计算机性能的指标主要有吞吐量、响应时间和一些特定的计算能力单位，如CPU时钟周期、主频、CPI（每条指令周期数）、CPU执行时间、MIPS（每秒百万指令数）和MFLOPS（每秒百万浮点运算次数）。这些指标反映了计算机的速度和效率。 四、计算机组成原理的其他方面 - 数据编码：数据在计算机内部以二进制形式存在，有多种编码方式，如ASCII、Unicode等，用于表示字符；还有真值编码，如原码、反码、补码，用于表示数值。 - 指令系统：指令集是CPU理解和执行的基本命令，包括数据传输、算术逻辑运算、控制流指令等。 - CPU：包括控制单元、运算单元和寄存器，是计算机的心脏，负责解析指令、执行操作并控制整个系统的运行。 - 存储器：分为内存（RAM）和外存（硬盘、SSD等），内存提供快速但临时的数据存储，外存提供大容量但较慢的长期存储。 - 输入/输出(I/O)：I/O设备是计算机与外界交互的桥梁，包括键盘、鼠标、显示器、打印机等，通过接口与CPU交换数据。 总结，浙江大学的计算机组成原理PPT为学生提供了一个全面了解计算机系统基础的框架，不仅讲解了计算机的发展历史，还深入到硬件和软件的细节，是备考计算机考研的重要参考资料。通过学习这些知识，可以为理解和设计复杂的计算机系统打下坚实的基础。