第1章 计算机系统概论

一般来说每一门课程的第一章都要告诉学生这门课程主要讲解哪些内容，它的主要作用是什么？要解决什么问题？需要哪些知识作为学习这门课的基础。哪些后续课程需要这门课做基础等。还会介绍这一门课程的发展历史，将来的发展趋势。所以，一定要重视第一章内容的学习，虽然在第一章中不对主要内容做详细的分析和介绍，但是通过第一章的学习可以大致了解了书中要讲的主要内容。书中有的内容可能会对整个一生的工作都会有影响，当然也有的知识可能一辈子都用不到。那么，在将来工作过程中，如何能从众多资料中很快找到你所需要的东西，而不是学完这门课，或者看完这本书才知道有没有你所需要的东西，这是大学学习过程中必须要解决的问题。希望同学重视第一章内容的学习。

由于是第一节课，首先介绍一下这门课的教学目的、要求和对学生学习要求，包括作业、期末考试成绩组成、课堂纪律、考勤要求。指定学习参考书，然后再介绍这门课程要讨论的主要问题：

从计算机是干什么的？为什么要发明计算机？引出计算机的定义：电子计算机是一种能够存储程序、自动连续地执行程序，对各种数字信息进行算学运算和逻辑运算的快速电子（计算）工具。

计算机要对信息进行处理遇到的第一个问题是：必须将被处理的信息表示成计算机可以接受的形式即“机器数”，这是《第2章：数据表示方法》要讲解的内容。

计算机要对信息进行处理加工必须要有对信息进行处理的部件：“运算器”，这就《第3章：机器数的运算规律和运算器的设计》要讲解的内容。

计算机工作的特点是存储程序自动执行程序，要存储程序，必须有一个功能部件：“存储器”，这是《第4章：存储的存储原理》要讲解的内容。

组成程序的最小“位元”是指令，也就是说程序是指令的有序结合，编写程序必须用到指令，这就是《第5章：指令系统》要讲解的内容

计算机要能自动连续的工作，必须有一个功能部件来产生执行指令的有序控制信号，协调各个功能部件有条不紊的工作，这个功能部件就是“控制器”，这是《第6章：CPU的组成及控制器的设计》要讲解的内容。

这些功能部件之间要进行数据传输，必须为它们建立数据传输通道，这是《第7章：总线及互连结构》要讲解的内容。

用户要使用计算机，要与计算机发生交互，必须通过输入输出设备来完成，这是《第8章：输入输出设备》要讲解的内容。

外部设备如何连接到计算机系统中，计算机如何编程控制外部设备，这就涉及到“接口”和通信方式，这是《第9章：输入输出组织或输入输出系统》要讲解的问题。

计算机就是一个电子计算工具，就像算盘是计算工具一样。这个工具不仅包含了五大功能部件：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备，同时要使用计算机这个工具解决问题，要使这个电子工具能实现自动，高速连续、准确的对数据进行处理，必须编写程序（软件和软件专业）、存储程序、执行程序。这就是冯•诺依曼计算机体系结构的组成及特点。

本章主要讨论以下问题：

①什么是计算机？发明计算机最初目的是什么？一个完整的计算机包括哪些部分？

②什么是硬件？一个完整的计算机硬件系统应该包括哪些功能部件？各功能部件的主要作用是什么？这些功能部件是如何相互连接协调工作的？

③什么是软件？计算机软件的作用及软件是是如何驱动硬件工作的？

④计算机的发展历史及计算机在不同领域的主要应用；

⑤冯·诺依曼计算机体系结构的特点及计算机发展需要突破的方向；

⑥如何评价一台计算机“好坏”？计算机主要性能指标有哪些？

教学目的要求：熟悉这门课的主要教学内容和教学要求，熟悉计算机的作用和主要组成

教学重点：熟悉这门课的主要教学内容和教学要求