计算机组成原理
计算机系统概论
计算机的分类
电子数字计算机
专用计算机
通用计算机
超级计算机
大型机
服务器
PC机
单片机
多核机
计算机的发展
第一代：电子管计算机
第二代：晶体管计算机
第三代：中小规模集成电路计算机SSI,MSI
第四代：大规模和超大规模集成电路计算机LSI,VLSI
第五代：巨大（甚大）规模集成电路计算机
以电子管作为元器件
耗材巨大，体积巨大，功率大，而每秒运算次数少
稳定性不好，易发热，没办法长期工作
机器语言，没有系统软件
存储空间有限（存储器：磁鼓，小磁芯）
以晶体管作为元器件
输入/输出采用穿孔纸带或卡片
弹道计算
Fortran，Cobal编程语言
监控程序（操作系统雏形）
体积小，可靠性增强，寿命长
运算速度加快
容量提高
应用领域扩大
中小规模集成电路
集成电路可在几平方毫米的单晶硅片上集成十几个甚至上百个电子元件
体积，寿命，功耗，性能应用领域均显著提高
体积更小，寿命更长
运行计算速度更快
外设出现多样化
类操作系统出现，高级语言进一步发展
体积，可靠性，寿命均显著提升
运算速度达几十亿/秒
系统软件和应用软件获得巨大发展
计算机网络，多媒体，分布式技术提升，微型计算机大量进入家庭。
计算机软件和硬件
计算机硬件
数字计算机的硬件组成
存储器
输入设备
输出设备
控制器
总线
运算器
进行加，减，乘，除，等算术运算，及逻辑运算
保存或“记忆”解题的原始数据和解题步骤
存储器存储数据格式：0/1二进制代码
半导体期间按作为内存储器，一个半导体触发器可以记忆一个二进制代码
存储单元
存储器中保存一个数的8/16/32个触发器，称为一个存储单元
地址
存储单元的编号
存储容量
KB在衡量内存储器，K表示2^10，衡量外存储器，K代表10^3
内存储器
半导体存储器（能直接与CPU交换信息）称为内存储器，简称内存
外存储器
CPU不能直接访问的存储器（如磁盘，固态）
从内存中去除解题步骤加以分析，然后执行相关操作
指令
从内存储器哪个单元取数，并进行何种操作
内容：操作的种类（性质，做什么运算）=操作码+地址码（操作数）
形式
二进制
指令译码器
取指周期+执行周期
指令流
数据流
执行周期从内存中读出的信息都是
取指周期从内存中读出的信息是
字
计算机一次处理的二进制数据，一般与寄存器位数一致，为byte的整数倍
16/32/64
AB(地址总线)
DB(数据总线)
CB（控制总线）
计算机软件
分类
应用软件
系统软件
发展
机器程序
汇编程序
算法语言源程序
操作系统
数据库管理系统
计算机系统的层次结构
多级组成的计算机系统
软件和硬件的逻辑等价性
电子模拟计算机
ALU:Arithmetic Logical Unit
运算器原理与设计
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