第二课+第三课 计算机系统概论

1.1 计算机系统的简介

• 现代计算机的多态性

1. 把传感器嵌入到各种物体中，形成物联网，物联网与互联网相连，实现人类社会和物理系统的整合，形成智慧地球。
2. HPC， high performance computer,  tianhe-2, Titan-Cray XK7

一、计算机的软硬件概念

1. 计算机系统：
   
• 硬件：计算机的实体，如主机、外设
• 软件：由具有各类特殊功能的信息（程序）组成
2. 软件：
• 应用软件  按任务需要编制成的各种程序
• 系统软件：管理整个计算机系统：硬件和软件
• 语言处理程序
• 操作系统：管理软硬件程序
• 服务型程序：天河2的数学库
• 数据库管理系统
• 网络软件

二、计算机系统的层次结构

 系统复杂性管理的方法:抽象

 微指令系统   ←    微程序机器M0

　　↓

  机器语言      →   操作系统    →     汇编语言        →     高级程序

　　↑　　　　　　　 ↑　　　　　　　↑       　　　　　　↑

实际机器M1   →   虚拟机器    →    虚拟机器M2    →    虚拟机器M3  

软件：

M0：由硬件直接执行微指令

M1：用微指令解释机器指令

M2:  用机器语言解释操作系统

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硬件：

M3:  用汇编程序翻译成机器语言程序

M4: 用编译程序翻译成汇编语言程序

三、计算机体系结构和计算机组成

计算机体系结构：程序员所见到的计算机系统的属性概念性的结构与功能特性（指令系统、数据类型、寻址技术、I/O机理）

计算机组成：实现计算机体系结构所体现的属性（具体指令的实现）