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第1章 开篇之说

一、计算机组成原理讲述的主要内容

什么叫计算机组成原理?

我们在理解这个概念时,不要理解成“计算机组成的原理”,而要理解成“计算机的组成与工作原理”。我们就应该明白在“计算机组成原理”这门课程里要讲述的主要内容应包括三个方面:

(1)计算机的组成

(2)计算机的工作原理

(3)与实现工作原理有关的接口技术

二、计算机组成原理要讲述的知识背景

我们通过计算机应用基础的学习,已经知道计算机硬件是由五大部件组成的,它们分别是:

同时,我们还已经知道:计算机的发展和电子技术的发展密切相关,尤其是集成电路技术的发展,带动着计算机大约每隔18个月就更新换代一次(摩尔定律),到今天,计算机已经经历了四代的演变。

如果按照使用元器件来划分,可分为:电子管时代;晶体管时代;集成电路时代;大规模集成电路和超大规模集成电路时代。

如果按其CPU的字长(所谓字长,是指CPU一次能处理二进制数的位数。)来划分:

(1)第一代:4位和低档8位字长的计算机(MCS-4、MCS-8);

(2)第二代:8位中高档的计算机(8080、MC6800、Z80、8085);

(3)第三代:16位的计算机(8086、Z8000、MC68000、80286);

(4)第四代:32位的计算机(80386、80486、Pentium)。

目前,国内大部分高校仍然以Intel8086为背景来讲述微型计算机的组成原理,但由于Intel8086微处理器的性能和1M字节的物理存储空间已远远不能满足现代信息处理系统的要求。所以,我们这门课要以Intel80386、80486、Pentium为背景来讲述微型计算机的组成原理,以跟上计算机系统的发展。

虽说80386以后的计算机在指令系统(微处理器所能处理的所有指令的集合)与8086兼容,但是有许多优点,采用了许多先进技术:

(1)速度快。

(2)有两种工作模式:实地址模式(实模式)和虚地址模式(保护模式)。在实地址模式下,相当于一高速8086。在保护虚地址模式下,它提供了4G字节的寻址能力。

(3)采用虚拟存储器管理技术。

(4)支持多处理机和多任务操作系统。

三、学习计算机组成原理的目的

(1)掌握16位和32位微型计算机的特点和基本组成。建立起有关计算机系统的知识架构。

(2)能根据系统开发的要求,扩充微型计算机系统功能。

(3)应用编程接口技术,编制应用程序。

(4)具有初步设计组成微机系统的能力。

四、如何学好计算机组成原理

这门课有一定的深度且比较抽象,在学习时要注重基本概念的理解。要以计算机的组成为主线,围绕三个问题:

(1)为什么要这样组成?

(2)是怎样工作的?

(3)了解各部件有怎样的发展趋势。

如果对计算机组成的每一部分都能回答这三个问题,那么就一定能够较为全面地掌握计算机系统,为将来从事计算机领域的工作打下良好的基础。 EMk8+gIIduO29aIVokoDr9SQjJQ7tOJmE5eif0tXY9PjBBG9soXUz9oRAUFZMg1d

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