首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
精选内容/技术社群/优惠产品,尽在小程序
立即前往

1.2计算机系统层次结构

1.1.1+1.2.2_计算机硬件的基本组成 计算机硬件基本组成,需要掌握两种结构,第一种是早期的冯诺依曼结构,另一种是现代计算机普遍采用的结构,其实也是冯诺依曼结构的一个优化。...冯诺依曼机的背景: 什么是冯诺依曼结构的计算机?...,然后接下来会由计算机一条一条的来执行这些指令,程序员们就不需要每一步都进行手工连接的操作,这就可以大幅提升计算机的计算速度,基于他提出的这个设计方案世界上第一台具有冯诺依曼结构的计算机就诞生了,这台计算机的英文缩写叫...解决方案就是现代计算机的一个结构,传统的冯诺依曼结构的计算机都是以运算器作为核心数据的,传输都需要通过运算器作为中转,现代计算机通常是以存储器为中心,也就是说输入设备的数据是直接放到这个存储器里边的,当运算器处理完这些数据之后输出设备会直接从存储器当中取走最终的数据进行计算结果的输出...这一小节中我们学习了两种计算机硬件的结构第一种就是传统的冯诺依曼结构,冯诺依曼首次提出了存储程序的概念,应用这个概念计算机实现了自动化执行代码的事情,另外冯诺依曼结构的计算机是以运算器为中心的,而现代计算机的硬件结构通常是以存储器为中心

14610

1.2.5 计算机系统的多级层次结构

第1级是微程序机器层,这是一个实在的硬件层,它由机器硬件直接执行微指令。 第2级是传统机器语言,它也是一个实际的机器层,它由微程序解释机器指令系统。 第3级是操作系统层,它由操作系统程序实现。...操作系统程序由机器指令和广义指令组成,这些广义指令是为了扩展机器功能而设置的,它是由操作系统定义和解释的软件指令,所以这一层也称为混合层。...第4级是汇编语言层,它为用户提供一种符号化的语言,借此可编写汇编语言源程序。这一层由汇编语言支持和执行。 第5级是高级语言层,它是面向用户的,为方便用户编写应用程序而设置的。...在高级语言层之上,还可以有应用层,由解决实际问题和应用问题的处理程序组成,如文字处理软件、数据库软件、多媒体软件和办公自动化软件等。 没有配备软件的存硬件系统称为“裸机”。...虚拟机只对该层的观察者存在,这里的分层和计算机网络的分层类似,对于某层的观察者来说,只能通过该层次的语言来了解和使用计算机,至于下层是如何工作就不必关系了。 下层是上层的基础,上层是下层的扩展。

1.1K40
  • 您找到你想要的搜索结果了吗?
    是的
    没有找到

    计算机系统的层次存储结构详解

    载磁体 非易失 磁芯存储器 硬磁材料、环状元件 非易失 光盘存储器 激光、磁光材料 非易失 (2)按存取方式分类   ①存取时间与物理地址无关(随机访问)    随机存储器     在程序的执行过程中可读可写...   只读存储器     在程序的执行过程中只读   ②存取时间与物理地址有关(串行访问)    顺序存取存储器     磁带    直接存取存储器     ...磁盘 (3) 按在计算机中的作用分类 ?...---- 2、存储器的层次结构 (1)存储器三个主要特性的关系 ? (2)缓存 — 主存层次和主存 — 辅存层次 ? ---- 主存和 CPU 的联系: ? 主存中存储单元地址的分配: ?...主存的技术指标: ?

    1.2K10

    『计算机的组成与设计』-存储器层次结构

    『计算机的组成与设计』-存储器层次结构 發佈於 2018-05-20 局部性原理 局部性原理表明了在任何时间内,程序访问的只是地址空间相对较小的一部分内容。...时间局部性: 如果某个数据被访问,那么在不久的将来他可能再次被访问 空间局部性: 如果某个数据被访问,与他地址相邻的数据可能很快被访问 我们利用局部性原理将计算机存储器组织成为存储器层次结构(memory...存储器层次结构由不同速度和容量的多级存储器构成。 如果存储器需要的数据存放在高层存储器中的某个块中,则称为一次命中。...命中率是在高层次存储器中找到数据的存储访问比例,是存储器层次结构性能的重要衡量指标。 存储器技术 目前,构建存储器层次结构主要有四种技术。...主存由 DRAM 实现 cache 由 SRAM 实现 闪存非易失性存储器用作个人移动设备中的二级存储器 磁盘通常是服务器中容量最大速度最慢的一层 存储器的层次结构 SRAM 上图是 6 晶体管 SRAM

    94620

    【计算机组成原理】计算机系统的层次结构——计算机软件

    计算机系统层次结构 导读 大家好,很高兴又和大家见面啦!!! 在上一篇内容中我们介绍了计算机层次结构中硬件的组成。....obj文件) 链接阶段:多个目标文件和链接库一起经过链接器处理生成.exe为后缀的最终的可执行程序。...从这两种实现方式上来看,很明显编译程序的执行效率要比解释程序的执行效率要高。 三、计算机系统的层次结构 计算机是一个由硬件与软件组成的综合体。...关于计算机系统的层次分层方式,目前尚无统一的标准,这里我们介绍如下图所示的层次结构: 在该多级层次结构中,微程序机器层为第一级,而高级语言层则为第五级。那从第一级到第五级分别代表什么意思呢?...编译程序——将高级语言翻译成汇编语言或者机器语言的程序 计算机系统的多级层次结构并未有统一的标准,在今天的内容中介绍的层次结构为: 虚拟机器M4(高级语言机器)——由编译程序翻译成汇编语言程序 虚拟机器

    23210

    清华首次提出「类脑计算完备性」及计算系统层次结构,登上Nature

    类脑计算与传统计算机架构不同,后者是围绕图灵完备和完善的冯诺依曼结构,前者目前还没有没有广义的系统层次结构,或对类脑性计算的完整性的理解。...全新的系统层次结构 在这项研究中,研究者提出了一种具有高度通用性和普适性的类脑计算系统层次结构,该结构包括三个层次:软件、硬件和编译。...与传统的计算系统层次结构不同,对于类脑计算系统层次结构而言,软件层指的是神经形态应用和开发框架(如 Nengo 和 PyTorch)。...类脑计算机系统与传统计算机系统的层次结构对比。 软件 图中的软件是指编程语言或框架,以及以它们为基础构建的算法或模型。...与当今常规计算机的「图灵完备性」概念与「冯诺依曼」体系结构相对应,全新的类脑计算完备性及软硬件去耦合的类脑计算系统层次结构证明了自身的可行性,同时又扩展了类脑计算系统应用范围,使之能支持通用计算。

    84440

    类的层次结构设计

    图1 在写程序时,我们会经常遇到如上图所示的一种情形——深层调用,ClassD1和ClassD2需要调用ClassA关联的ClassX、ClassY和ClassZ等,对于这种情况,经常见到通过构造函数一层层往下传递做法...对这个问题思考过很多次,但并没有找到一个完全满意的解决方案,针对这种情形,我主要采取两种方法: 1.尽量让ClassA成为一个单例,这样ClassD要获取ClassX等就非常方便了,即使增加一个ClassX1...ClassA成为单例,这个时候采用第二种办法,即总是通过构造函数将ClassA往下传递,如ClassB(ClassA*);ClassC(ClassA*);ClassD(ClassA*),这种办法也是符合开闭原则的,...再增加一个ClassX1也非常方便; 办法是提出来了,但这并不是最优的,这种情形就如同一个公司或一个组织人数众多,在采取以上两个方法 之间,就好先考虑组织的扁平化,减少信息的传递层次,增加传递效率。

    58930

    【计算机组成原理】计算机系统层次结构——计算机硬件

    巨型化:追求超高速、并处理、智能化 从整个计算机的发展历程我们不难发现,计算机的每一次进步都会给社会带来不小的变革,既然计算机这么厉害,那在一台计算机中又有哪些层次结构呢?...,因此为了提高计算机的使用效率,冯·诺依曼就提出了存储程序的概念,通过存储程序,计算机就能够将多个任务逐一完成,这样就减少了人工装卸纸带而耗费的大量时间,从而达到了解决人机矛盾提高计算机的使用效率的作用...2.3 现代计算机结构 在早期的冯·诺依曼计算机结构中,计算机是以运算器为中心,如下所示: 在这种结构中,不管我们是进行数据的存取、计算都需要先经过运算器再进行相应的操作,这样导致运算器大部分的时间都是用于进行数据的中转...指令由操作码和地址码组成 在早期的计算机结构中,是以运算器为中心,这样就造成了运算器的使用效率低下的问题,为了完善这一问题,于是在后来的计算机结构中开始采用存储器为中心的计算机结构,随着集成电路的发展,...今天的内容到这里就全部结束了,在下一篇内容中我们将介绍计算机系统层次结构的其他内容,大家记得关注哦!

    51710

    【数据结构】算法效率的度量方法

    而算法的执行时间需通过依据该算法编制的程序在计算机上运行时所消耗的时间来度量.度量一个程序的执行时间通常有两种方法:事后统计方法和事前分析估算方法....时间的比较依赖于计算机硬件和软件等环境因素,有时会掩盖算法本身的优劣.计算机的处理器,所用操作系统,编译器,运行框架等软件的不同,也可以影响它们的结果,就算是同一台机器,CPU使用率和内存占用情况不一样...事前分析估算方法 在计算机程序编制前,依据统计方法对算法进行估算. 一个用高级语言编写的程序在计算机上运行时所消耗的时间取决于下列因素: 依据的算法选用的策略,方法....结语 当我们搞清楚算法效率的两种度量方法后,在数据结构算法篇,我们还将一起学习算法的时间复杂度及算法的空间复杂度相关的知识.希望这些内容能对大家有所帮助,一起学习,一起进步!...相关文章推荐 【数据结构】什么是数据结构? 【数据结构】什么是算法? 【数据结构】算法效率的度量方法 【数据结构】算法的时间复杂度 【数据结构】算法的空间复杂度 数据结构算法篇思维导图:

    13510

    简述linux系统的目录层次结构_docker 目录

    大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。 目录 一、Linux 系统目录结构介绍 二、Linux 操作系统运行级别 1. 级别切换 2....指定运行级别 ---- 一、Linux 系统目录结构介绍 Linux 的文件系统是采用层级形式的树状目录结构,最上层为根目录“/”,然后在根目录下创建其他目录。...在 Linux 操作系统当中,是没有像我们在 Windows 系统中一样的界面的,我们能看到的就是各级文件,也就是目录结构。...与 Windows 操作系统不同的是,Linux 目录结构都是规划好的,文件不能随意放置,比如常用的指令存于 /bin 目录,配置文件、配置环境存于 /etc 目录等等。...Linux 目录结构介绍: /bin (/usr/bin、/usr/local/bin),Binary 的缩写,用于存放常使用的命令。

    1.9K30

    【Java 基础篇】Java继承:构建代码的层次结构

    导言 在面向对象的编程中,继承是一种重要的概念,它允许一个类继承另一个类的属性和行为。Java作为一种面向对象的编程语言,提供了强大的继承机制,使得代码可以更加模块化、可扩展和可重用。...一、继承的概念 继承是面向对象编程中的一种关系,它允许一个类(称为子类或派生类)继承另一个类(称为父类或基类)的属性和方法。子类可以继承父类的非私有成员,并且可以在此基础上添加自己的特性。...继承关系可以形成一个层次结构,通过这种方式,代码可以按照逻辑和功能进行组织。 二、继承的语法 Java使用extends关键字来实现继承。...继承层次 继承可以形成一个层次结构,其中一个类可以有多个子类。子类可以继续被其他类所继承,形成更深的层次结构。 3....总结 继承是Java面向对象编程的重要概念之一,它提供了一种机制用于构建代码的层次结构,实现代码的复用、功能的扩展和多态性的支持。

    31320
    领券