第一章計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)知識(shí)

20世紀(jì)中葉誕生的計(jì)算機(jī)對(duì)社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生了深刻的影響，極大地推動(dòng)了社會(huì)的快速發(fā)展和信息化進(jìn)程。計(jì)算機(jī)已成為各行各業(yè)處理問題的必備工具，計(jì)算機(jī)知識(shí)已融入到人類文化中，成為人類文化不可缺少的一部分。通過本章學(xué)習(xí)，將使大家對(duì)計(jì)算機(jī)有個(gè)大致的了解，主要內(nèi)容包括計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、*作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、病毒的相關(guān)知識(shí)以及辦公軟件的介紹。

1.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成及主要功能

1.1.1計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)介

計(jì)算機(jī)是一種具有記憶功能能連續(xù)自動(dòng)快速運(yùn)行的電子設(shè)備，又稱電子計(jì)算機(jī)或電子數(shù)字計(jì)算機(jī)，常簡(jiǎn)稱電腦。世界第一臺(tái)計(jì)算機(jī)eniac(electronicnumericalintegratorand

puter，電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)，通常中文音譯為埃尼阿克)于1946年2月在美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)研制成功。它的問世，表明計(jì)算機(jī)時(shí)代的到來。

根據(jù)計(jì)算機(jī)所采用的電子元器件，可把計(jì)算機(jī)的發(fā)展劃分為4個(gè)時(shí)代。

第一代是電子管計(jì)算機(jī)(1946年,1957年)。內(nèi)存采用磁芯，容量為幾千字節(jié)，外存采用紙帶、卡片、磁帶、磁鼓等，運(yùn)算速度為每秒幾千次，使用不方便，幾乎沒有什么軟件，主要用于*事方面的科學(xué)計(jì)算。

第二代是晶體管計(jì)算機(jī)(1958年,1964年)。由于采用了晶體管，這代計(jì)算機(jī)的*能比第一代提高了幾十倍甚至上百倍，速度可達(dá)每秒10萬次，內(nèi)存達(dá)到幾十萬字節(jié)，外存出現(xiàn)了磁盤，高級(jí)語言的出現(xiàn)使計(jì)算機(jī)*作變得更方便了，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用擴(kuò)展到數(shù)據(jù)處理和工業(yè)控制中。

第三代是中小規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)(1965年,1970年)。集成電路是在幾平方毫米的硅片上由幾十個(gè)甚至上百個(gè)電子元件組成。這代計(jì)算機(jī)的體積和功耗顯著減小，速度提高到每秒100萬次，高級(jí)語言有了很大的發(fā)展，并出現(xiàn)了*作系統(tǒng)和會(huì)話式語言，計(jì)算機(jī)應(yīng)用開始廣泛用于各個(gè)領(lǐng)域。

*是大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)(1971年至今)。這代計(jì)算機(jī)速度高達(dá)每秒億次或百億次，*作系統(tǒng)不斷完善，并行處理、多機(jī)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等都已進(jìn)入實(shí)用階段。微型機(jī)的出現(xiàn)使計(jì)算機(jī)應(yīng)用更普及，應(yīng)用較件日益增多。

1.1.2計(jì)算機(jī)的分類

從*能指標(biāo)和規(guī)模上來看，計(jì)算機(jī)分為巨型(超級(jí))計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)、小型計(jì)算機(jī)、工作站和微型計(jì)算機(jī)。

?巨型(超級(jí))計(jì)算機(jī)。大型或巨型計(jì)算機(jī)是現(xiàn)在計(jì)算機(jī)*能最強(qiáng)的一種，其速度達(dá)萬億次/秒，更重要的是其處理信息的方式發(fā)生了變化，即采用多處理結(jié)構(gòu)，大規(guī)模并行處理。我國(guó)對(duì)巨型計(jì)算機(jī)也進(jìn)行了研制和生產(chǎn)，如銀河系列機(jī)。

?大型計(jì)算機(jī)。就是我們常說的大、中型機(jī)，具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理和管理能力，工作

?1?

速度相對(duì)較快。目前主要應(yīng)用于高等學(xué)校、較大的銀行和科研院所。

?小型計(jì)算機(jī)。相對(duì)于當(dāng)時(shí)的大型機(jī)而言，小型計(jì)算機(jī)規(guī)模較小，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)算速度和存儲(chǔ)容量比大型機(jī)較差，但價(jià)格相對(duì)便宜，比較適合于中、小用戶。

?工作站。這里所說的工作站不是指網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的工作站，而是介于pc機(jī)和小型計(jì)算機(jī)之間的一種高檔微型計(jì)算機(jī)。其速度、存儲(chǔ)容量介于現(xiàn)代小型機(jī)和pc機(jī)之間，專用*較強(qiáng)、兼容*較差。

?微型計(jì)算機(jī)。又稱個(gè)人計(jì)算機(jī)(personalputer),其核心部件是以vlsi為基礎(chǔ)的微型處理器芯片，主流產(chǎn)品是美國(guó)inter公司生產(chǎn)的80386、80486、pentium系列等。其*能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了早期的小型計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)，而且兼容*極好，處理方式和處理對(duì)象都發(fā)生了深刻的變化，且正在向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

1.1.3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成

計(jì)算機(jī)是一個(gè)完整系統(tǒng)，系統(tǒng)是指由若干相互*而又相互聯(lián)系的部分所組成的整體，從這個(gè)角度說，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)相互依賴，不可分割。在沒有裝入軟件之前，計(jì)算機(jī)稱作“裸機(jī)”。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。

2.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)通常由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大基本部件組成。

?運(yùn)算器。是計(jì)算機(jī)中進(jìn)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算的部件，通常由算術(shù)邏輯運(yùn)算部件(alu)累加器及通用寄存器組成。

?控制器。用以控制和協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)各部件自動(dòng)、連續(xù)的執(zhí)行各條命令，通常由指令部件、時(shí)序部件及*作控制部件組成。

運(yùn)算器和控制器是計(jì)算機(jī)中的核心部件，這兩部分合稱*處理單元(cpu)。若將計(jì)算機(jī)的cpu集成在一塊芯片上作為一個(gè)*的器件，則稱為微處理器mp(microprocessor)。

?存儲(chǔ)器。主要功能是用來保存各類程序和數(shù)據(jù)信息。存儲(chǔ)器分為主存儲(chǔ)器和輔助存儲(chǔ)器。主存儲(chǔ)器主要采用半導(dǎo)體集成電路制成，又可分為隨機(jī)存儲(chǔ)器(randomaessmemory，簡(jiǎn)稱ram)和只讀存儲(chǔ)器(readonlymemory，簡(jiǎn)稱rom)。輔助存儲(chǔ)器大多數(shù)采用磁*和光學(xué)材料制成，如磁盤、磁帶和光盤等。

cpu和主存儲(chǔ)器(有時(shí)也可包括軟盤驅(qū)動(dòng)器和硬盤)組成了計(jì)算機(jī)的主要部分。

?輸入設(shè)備。用于從外界將數(shù)據(jù)、命令輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)存，供計(jì)算機(jī)處理。常用的輸入設(shè)備由鍵盤、鼠標(biāo)器、卡片閱讀機(jī)、磁帶輸入機(jī)、光筆、cd-rom驅(qū)動(dòng)器、視頻攝像機(jī)等組成。

?輸出設(shè)備。用以將計(jì)算機(jī)處理后的結(jié)果信息轉(zhuǎn)換成外界能夠識(shí)別和使用的數(shù)字、文字、圖形、聲音、電壓等信息形勢(shì)。常用的輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)、繪圖儀、音響設(shè)備等。

需要說明的是，有些設(shè)備既可以作為輸入設(shè)備，又可以作為輸出設(shè)備，如軟盤驅(qū)動(dòng)器、硬盤、磁帶機(jī)等。

?2?

圖1-1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

1.1.4計(jì)算機(jī)硬件和軟件基礎(chǔ)

1.計(jì)算機(jī)硬件

計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的設(shè)備實(shí)體。主要有運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五大部件以及總線、接口等組成。

盡管計(jì)算機(jī)的*能指標(biāo)、工作方式等都已經(jīng)并且正在發(fā)生變化，但它的基本結(jié)構(gòu)沒有改變，都是由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五大部分組成，都是采用“存儲(chǔ)程序”的工作方式，即馮?諾依曼結(jié)構(gòu)。指令和數(shù)據(jù)均以二進(jìn)制形式存儲(chǔ)于同一個(gè)存儲(chǔ)器中。采取存儲(chǔ)程序方式是馮?諾依曼計(jì)算機(jī)的核心思想。存儲(chǔ)程序方式是指實(shí)現(xiàn)編制程序(能夠完成一定功能的有序*作指令的*)并將程序和數(shù)據(jù)存入主存儲(chǔ)器中，計(jì)算機(jī)在運(yùn)行時(shí)就能自動(dòng)、連續(xù)的從存儲(chǔ)器中取出指令并執(zhí)行。計(jì)算機(jī)基本結(jié)構(gòu)如圖1-2所示。

2.計(jì)算機(jī)軟件

沒有配備任何軟件的計(jì)算機(jī)稱為裸機(jī)。只有配備一定的軟件，計(jì)算機(jī)才會(huì)向用戶呈現(xiàn)強(qiáng)大的功能和友好的使用界面。一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成的。硬件是組成計(jì)算機(jī)的物質(zhì)實(shí)體，如*處理器、存儲(chǔ)器、總線等;而軟件是指揮

?3?

圖1-2計(jì)算機(jī)基本結(jié)構(gòu)

計(jì)算機(jī)工作的程序、與程序運(yùn)行時(shí)所需要的數(shù)據(jù)以及這些程序和數(shù)據(jù)的有關(guān)說明的技術(shù)資料。通常將軟件分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。

一般把靠近內(nèi)層、為方便實(shí)用和管理計(jì)算機(jī)資源的軟件稱為系統(tǒng)軟件。系統(tǒng)軟件使用與計(jì)算機(jī)管理、*、維護(hù)的軟件，并為用戶提供一個(gè)友好的*作界面。

系統(tǒng)軟件有兩個(gè)特點(diǎn):一是通用*，即無論哪個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)用戶都要用到它們;二是基礎(chǔ)*，即應(yīng)用軟件要在系統(tǒng)軟件支持下編寫和運(yùn)行。系統(tǒng)軟件通常包括*作系統(tǒng)、語言處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、系統(tǒng)實(shí)用程序等。

應(yīng)用軟件是針對(duì)某個(gè)領(lǐng)域的具體問題而開發(fā)和研制的程序。應(yīng)用軟件一般包括用戶程序及其說明*文件資料。應(yīng)用軟件必須在系統(tǒng)軟件的支持下才能工作。它具有很強(qiáng)的實(shí)用*和**，正是由于應(yīng)用軟件的開發(fā)和使用，才使得計(jì)算機(jī)的應(yīng)用日益滲透到社會(huì)的各行各業(yè)。

比較常用的應(yīng)用軟件有:文字處理軟件，如word、wps等;電子表格軟件，如excel、lotus1-2-3等;圖形處理軟件，如autocad、3ds、painbrush等;課件制作軟件，如powerpoint、authorware等;多媒體處理軟件，如mediaplayer、realplay等。

?4?

第2篇：塑料離合器總泵*能要求及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文

1、離合器總泵的用途和功能

離合器總泵是將離合器踏板力轉(zhuǎn)換成液壓輸出到離合器分泵，離合器分泵將液壓轉(zhuǎn)換成推力，推動(dòng)離合器分離軸承從而使離合器實(shí)現(xiàn)分離。駕駛員踩下離合器踏板時(shí)，推桿推動(dòng)總泵活塞使離合器總泵輸出制動(dòng)液，制動(dòng)液通過油管進(jìn)入分泵，由于離合器總、分泵系統(tǒng)是一個(gè)密封的型腔，隨著總泵容積的壓縮，總泵輸出制動(dòng)液給分泵，迫使分泵活塞推桿推動(dòng)分離叉，將分離軸承推向前或直接推動(dòng)分離軸承向前，與此同時(shí)隨著駕駛員繼續(xù)加力到踏板，離合器膜片*簧傳遞到分泵上的負(fù)載力也增加，離合器總泵工作腔的液壓也隨之上升，最終使離合器分離；當(dāng)駕駛員松開離合器踏板時(shí)，液壓解除，分離軸承在離合器膜片*簧力作用下逐漸退回原位，離合器又處在接合狀態(tài)。由離合器踏板、離合器總泵，儲(chǔ)存制動(dòng)液的油壺、連接總泵分泵的油管、離合器分泵、離合器等組成的離合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見下圖1。

圖1

2、離合器總泵的工作原理

離合器總泵是一個(gè)單腔的柱塞泵，結(jié)構(gòu)上也有高壓腔（工作腔）和常壓腔（通油杯），主要由活塞、推桿、缸體、主皮碗和副皮碗等配件組成。駕駛員的踏板力經(jīng)過推桿做用在活塞上，活塞向前運(yùn)動(dòng)，制動(dòng)液從出油孔排出，通過油管連接供給離合器分泵，離合器分泵是一個(gè)密閉腔，隨著總泵輸出排量的增加以及離合器膜片*簧的反力從而產(chǎn)生液壓。離合器總泵一個(gè)工作循環(huán)包括活塞的前進(jìn)和后退兩個(gè)動(dòng)作，活塞前進(jìn)過程關(guān)閉補(bǔ)償孔后開始產(chǎn)生液壓，活塞后退過程中輸入力撤掉，液壓回零。同時(shí)隨著活塞返回時(shí)高壓腔容積變化形成負(fù)壓，利用大氣壓原理，制動(dòng)液從油壺補(bǔ)到高壓腔�；钊�完全回位后，通往分泵管路中的制動(dòng)液陸續(xù)返回，此時(shí)補(bǔ)油通道也完全打開，把多余的制動(dòng)液返回到油杯。到此制動(dòng)液充滿整個(gè)高壓腔，為下一個(gè)工作循環(huán)做好了準(zhǔn)備。

圖2

離合器總泵和分泵的活塞截面積不同，結(jié)構(gòu)上離合器總泵的活塞直徑比離合器分泵的活塞直徑小，利用制動(dòng)液做為介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)輸出力的放大功能，同時(shí)輸出行程變小。

3、塑料離合器總泵的特點(diǎn)

塑料離合器總泵由于工程塑料及其注塑等工藝的應(yīng)用，首先大大降低了離合器總泵的重量，這一點(diǎn)符合汽車輕量化的發(fā)展理念。汽車輕量化是發(fā)展方向，塑料應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)汽車輕量化的重要途徑之一。每輛汽車塑料的用量是衡量汽車生產(chǎn)技術(shù)水平的標(biāo)志之一。其次，塑料件采購注塑工藝生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高。第三，減少了配件，降低了成本。第四，使用壽命長(zhǎng)。塑料結(jié)構(gòu)的離合器總泵可以更方便的實(shí)驗(yàn)固定皮圈式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，皮圈內(nèi)圈與活塞表面滑動(dòng)密封，皮圈潤(rùn)滑條件好，不容易磨損，產(chǎn)品使用壽命更長(zhǎng)。

4、*能參數(shù)及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4.1、最高工作壓力

塑料離合器總泵的應(yīng)用之所以越來越廣泛，最主要的原因就是離合器總泵的最高工作壓力較低，通常不大于2.8mpa。

4.2、補(bǔ)油通道的設(shè)計(jì)

之所以稱為泵，首要任務(wù)是完成整個(gè)系統(tǒng)制動(dòng)液的供給，同時(shí)又能補(bǔ)充制動(dòng)液的損失。補(bǔ)油的原理如圖3，活塞的運(yùn)動(dòng)使工作腔的容積變化，在主皮碗的幫助下產(chǎn)生負(fù)壓，同時(shí)主皮碗的外側(cè)唇口又設(shè)計(jì)了均布的導(dǎo)油槽，外側(cè)的的唇口在-10～30kpa反向吸力作用下變形，打開補(bǔ)油通道。

圖3

當(dāng)活塞完全回位后，回油通道打開，多余的制動(dòng)液返回到油壺。活塞前進(jìn)，直到關(guān)閉回油通道的這段行程叫空行程。通常設(shè)計(jì)為1.5±0.5mm。

4.3、主皮圈和副皮圈的設(shè)計(jì)

由于要實(shí)現(xiàn)補(bǔ)油的功能，所以主皮圈除了需要設(shè)計(jì)足夠的過盈量外還需要兼顧反向補(bǔ)油壓力，以利于實(shí)現(xiàn)補(bǔ)充制動(dòng)液工作腔。主皮圈內(nèi)圈的單側(cè)過盈量0.6mm，或者根據(jù)皮圈結(jié)構(gòu)兼顧平滑*推薦0.25～7mm的參考范圍。內(nèi)圈大孔與活塞桿的單側(cè)間隙為1mm。主皮圈外圈的端徑與缸體安裝孔的直徑一致或單側(cè)小0.15mm，外圈單側(cè)過盈量0.5mm。主皮圈與活塞的配合如圖3.4。

圖4

完美的副皮圈特*與主皮圈不同，要求能保持住200kpa的反向壓力，以保*在真空加注制動(dòng)液的過程能順便完成，同時(shí)能防止工作過程中空氣的進(jìn)入而導(dǎo)致的滲油。外圈的端徑同安裝孔尺寸一致，或單側(cè)比孔大0.2max，內(nèi)圈的底孔直徑比活塞桿大1mm（可以根據(jù)借用件的大孔尺寸設(shè)計(jì)外圈端徑處的過盈量），內(nèi)圈與活塞的單側(cè)過盈量0.5～0.7mm，外圈的單側(cè)過盈量0.5～0.7mm。設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)缸孔與活塞的配合間隙，皮圈結(jié)構(gòu)等調(diào)整。副皮圈與活塞的配合如圖4。最終滿足了以上條件，還要校核皮圈內(nèi)唇口與活塞接觸點(diǎn)到皮圈溝槽底部的懸臂尺寸，些尺寸對(duì)皮圈抵抗反向壓力力的能力影響較大。主皮圈和副皮圈內(nèi)主皮圈內(nèi)唇口與活塞的接觸面寬度0.8～1.5mm比較理想。主要為了保*活塞運(yùn)動(dòng)平滑*和皮圈耐磨*。

4.4、超聲波焊接機(jī)的選用和焊線的設(shè)計(jì)

塑料離合器總泵通常采用超聲波焊接結(jié)構(gòu)，工作時(shí)焊接面承受2kn的力，同時(shí)要保*焊接面不漏油。焊接機(jī)可以選用3.2kw20khz，行程150mm以上就能滿足常規(guī)產(chǎn)品的生產(chǎn)需要。實(shí)際應(yīng)用中剪切面寬度為0.6mm，深度為1.5mm，拉力測(cè)試可以達(dá)到4kn以上。理想的焊線設(shè)計(jì)如圖5。

圖5

5、塑料離合器總泵的*能要求和檢測(cè)

5.1、常溫低壓狀態(tài)密封*實(shí)驗(yàn)

試驗(yàn)裝置如圖6，總泵加制動(dòng)液，排盡空氣，推動(dòng)活塞在液壓腔建立0.8mpa±0.2mpa液壓，推桿5鎖死，保持30s±5s，讀取壓表1的液壓值。液壓降不超過0.07mpa。

圖6

5.2、常溫高壓狀態(tài)密封*實(shí)驗(yàn)

試驗(yàn)裝置如圖5.2.1，總泵加制動(dòng)液，排盡空氣，推動(dòng)活塞在液壓腔建立7mpa±0.3mpa液壓，推桿5鎖死，保持30s±5s，讀取壓表1的液壓值。液壓降不超過0.3mpa。

5.3、工作耐久*

1）工作耐久*試驗(yàn)包括常溫耐久*試驗(yàn)、高溫耐久*試驗(yàn)和低溫耐久*試驗(yàn)。試驗(yàn)依次按常溫—高溫—低溫順序循環(huán)。試驗(yàn)共3個(gè)循環(huán)。

2）調(diào)整測(cè)試裝置，滿足活塞動(dòng)作程行程大于總泵行程的80%，工作腔內(nèi)建立起2.8mpa±0.3mpa液壓。保壓時(shí)間不少于0.60s。

3）試驗(yàn)其它要求及條件見下表。

表1工作耐久*實(shí)驗(yàn)要求和條件

參考文獻(xiàn)

[1]制動(dòng)技術(shù)手冊(cè)/（德）布羅伊爾（breuer,b.），（德）比爾（bill,k.）著；劉希恭等譯．—*：機(jī)械工業(yè)出版社，2023.6.

[2]《汽車制動(dòng)系的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)計(jì)算》劉惟信清華大學(xué)出版社;第1版2006.7.1.

[3]汽車維修實(shí)訓(xùn)教程整車實(shí)訓(xùn)譚本忠主編電子工業(yè)出版社2023-10-1.

[4]汽車底盤設(shè)計(jì)王霄鋒清華大學(xué)出版社2023-10-1.

第3篇：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)心得

在大四上學(xué)期課程中對(duì)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)已經(jīng)結(jié)束，老師細(xì)心的講解，耐心的輔導(dǎo)，是我從中學(xué)到很多的知識(shí)。

從中我了解到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（puterarchitecture）也稱為計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)，它是由計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)外特*，內(nèi)特*，微外特*組成的。經(jīng)典的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的定義是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)多級(jí)層次結(jié)構(gòu)中機(jī)器語言機(jī)器級(jí)的結(jié)構(gòu)，它是軟件和硬件固件的主要交界面，是由機(jī)器語言程序、匯編語言源程序和高級(jí)語言源程序翻譯生成的機(jī)器語言目標(biāo)程序能在機(jī)器上正確運(yùn)行所應(yīng)具有的界面結(jié)構(gòu)和功能。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)指的是什么?是一臺(tái)計(jì)算機(jī)的外表?還是是指一臺(tái)計(jì)算機(jī)內(nèi)部的一塊塊板卡安放結(jié)構(gòu)?都不是，那么它是什么?計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)就是計(jì)算機(jī)的的機(jī)器語言程序員或編譯程序編寫者所看到的外特*。所謂外特*，就是計(jì)算機(jī)的概念*結(jié)構(gòu)和功能特*。用一個(gè)不恰當(dāng)?shù)谋扔饕�，比如�?dòng)物吧，它的"系統(tǒng)結(jié)構(gòu)"是指什么呢?它的概念*結(jié)構(gòu)和功能特*，就相當(dāng)于動(dòng)物的器官組成及其功能特*，如雞有胃，胃可以消化食物。至于雞的胃是什么形狀的、雞的胃部由什么組成就不是"系統(tǒng)結(jié)構(gòu)"研究的問題了。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)只管到這一層。關(guān)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的多層次結(jié)構(gòu)，用"人"這種動(dòng)物的不恰當(dāng)?shù)睦�子列表�?duì)比如下。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，人，應(yīng)用語言級(jí)，為*服務(wù)級(jí)，高級(jí)語言級(jí)，讀書、學(xué)習(xí)級(jí)，匯編語言級(jí)，語言、思維級(jí)，*作系統(tǒng)級(jí)，生理功能級(jí)，傳統(tǒng)機(jī)器級(jí)，人體器官級(jí)，微程序機(jī)器級(jí)，細(xì)胞組織級(jí)，電子線路級(jí)，分子級(jí)。

傳統(tǒng)機(jī)器級(jí)以上的所有機(jī)器都稱為虛擬機(jī)，它們是由軟件實(shí)現(xiàn)的機(jī)器。軟硬件的。功能在邏輯上是等價(jià)的，即絕大多部分硬件的功能都可用軟件來實(shí)現(xiàn)，反之亦然。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的外特*，一般應(yīng)包括以下幾個(gè)方面(這也就是我們要分章學(xué)習(xí)的幾個(gè)章節(jié))把這幾個(gè)方面弄清了，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也就基本明確了：(1)指令系統(tǒng)(2)數(shù)據(jù)指令(3)作數(shù)的尋址方式(4)寄存器的構(gòu)成定義(5)中斷機(jī)構(gòu)和例外條件(6)存儲(chǔ)體系和管理(7)i/o結(jié)構(gòu)(8)機(jī)器工作狀態(tài)定義和切換(9)信息保護(hù)。所以在以后的學(xué)習(xí)中�；仡^想想這是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的哪一方面，這對(duì)把握全局有好處。這里提一下計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部特*，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的內(nèi)特*就是將那些外特*加以"邏輯實(shí)現(xiàn)"的基本屬*。所謂"邏輯實(shí)現(xiàn)"就是在邏輯上如何實(shí)現(xiàn)這種功能，比如"上帝"給雞設(shè)計(jì)了一個(gè)一定大小的胃，這個(gè)胃的功能是消化食物，這就是雞系統(tǒng)的某一外特*，那怎么消化呢，就要通過雞喙吃進(jìn)食物和砂石,再通過胃的蠕動(dòng)、依靠砂石的研磨來消化食物，這里的吃和蠕動(dòng)等*作就是內(nèi)特*。還有一個(gè)就是計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，也就是計(jì)算機(jī)組成的物理實(shí)現(xiàn)。它主要著眼于器件技術(shù)和微組裝技術(shù)。拿上面的例子來說，這個(gè)胃由哪些組織組成幾條肌肉和神經(jīng)來促使它運(yùn)動(dòng)就是"雞實(shí)現(xiàn)"。據(jù)此我們可以分清計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的外特*、內(nèi)特*以及物理實(shí)現(xiàn)之間的關(guān)系。在所有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的特*中，指令系統(tǒng)的外特*是最關(guān)鍵的。因此，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有時(shí)就簡(jiǎn)稱為指令集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。我們這門課注重學(xué)習(xí)的是計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)的講，就是處在硬件和軟件之間介面的描述，

也就是外特*。這些不恰當(dāng)?shù)谋扔髦皇菐椭�理解，不可�?qiáng)求對(duì)應(yīng)，不然會(huì)有損科學(xué)的嚴(yán)密*。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分類：按"流"分類的方法，這是flynn教授提出的按指令流和數(shù)據(jù)流的多倍*概念進(jìn)行分類的方法。共有四大類，即：(s-single單一的。

i-instruction指令m-multiple多倍的d-data數(shù)據(jù))。sisd單指令流單數(shù)據(jù)流，傳統(tǒng)的單處理機(jī)屬于sisd計(jì)算機(jī)。simd單指令流多數(shù)據(jù)流，并行處理機(jī)是simd計(jì)算機(jī)的典型代表。我國(guó)的yh-i型是此類計(jì)算機(jī)型。misd多指令流單數(shù)據(jù)流，實(shí)際上不存在，但也有學(xué)者認(rèn)為存在。mimd多指令流多數(shù)據(jù)流，包括了大多數(shù)多處理機(jī)及多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。我國(guó)的yh-ii型計(jì)算機(jī)是這種類型的計(jì)算機(jī)。一般將標(biāo)量流水機(jī)視為sisd類型，把向量流水機(jī)視為simd類型。按"并行級(jí)"和"流水線"分類：這是在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的三個(gè)子系統(tǒng)級(jí)別上按并行程度及流水線處理程度進(jìn)行分類的方法。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：

1.只加速使用頻率高的部件，這是最重要也是最廣泛采用的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。因?yàn)榧涌焯幚眍l繁出現(xiàn)事件對(duì)系統(tǒng)的影響遠(yuǎn)比加速處理很少出現(xiàn)事件的影響要大。

2.阿姆達(dá)爾(amdahl)定律，這個(gè)定律就是一個(gè)公式。應(yīng)會(huì)運(yùn)用此公式做一些計(jì)算或分析，所以要記住并理解其意義。3.程序訪問的局部*規(guī)律。程序訪問的局部*主要反映在時(shí)間和空間局部*兩個(gè)方面，時(shí)間局部*是指程序中近期被訪問的信息項(xiàng)可能馬上將被再次訪問，空間局部*指那些在訪問地址上相鄰近的信息項(xiàng)很可能被一起訪問。

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展馮諾依曼計(jì)算機(jī)的主要特點(diǎn)是：存儲(chǔ)程序方式；指令串行執(zhí)行，并由控制器加以集中控制；單元定長(zhǎng)的一維線*空間的存儲(chǔ)器；使用低級(jí)機(jī)器語言，數(shù)據(jù)以二進(jìn)制表示；單處理機(jī)結(jié)構(gòu)，以運(yùn)算器為中心。改進(jìn)后的馮·諾依曼計(jì)算機(jī)使其從原來的以運(yùn)算器為中心演變?yōu)橐源鎯?chǔ)器為中心。從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上講，主要是通過各種并行處理手段高提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)*能。軟件、應(yīng)用和器件對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)展的影響。軟件應(yīng)具有可兼容*，即可移植*。為了實(shí)現(xiàn)軟件的可移植*，