计算机系统

数据与计算第一单元计算机系统，讲述了计算机系统、计算机模型、计算机组成、操作系统、计算机网络等，希望对你有所帮助！

数据与计算

• 计算机系统
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    • 硬件
      • 计算系统
        • 计算机
        • 数据
      • 物理装置的机器
    • 软件
      • 控制硬件运行的程序
        • 系统软件
          • 操作系统
          • 编程语言
          • 硬件检测等工具软件
        • 应用软件（应用程序）
  • 计算机模型
    • 数据处理机模型
      • 黑盒模型（缺乏灵活性）
        • 定义计算机是数据处理机
      • 数据处理机（程序赋予计算机灵活性）
    • 现代计算机模型
      • 5个组成成分
        • 运算器（执行算术、逻辑计算）（可从存储器中提取数据）
        • 控制器（协调工作）
        • 处理器CPU（计算机的运算与控制）
        • 输入（存入存储器或运算器处理）
        • 输出
        • 存储器
      • 现代计算机原理源于IPOS
        • 查尔斯·巴贝奇 差分机原理为IPOS
      • 哈佛结构提升CPU效率
        • 存储器中的数控与程序分开放
      • 程序存储原理（计算机自动运行理论基础）
        • 程序和数据以相同格式存储，且执行前已在存储器中
  • 计算机组成
    • 5成分组成三个子系统（总线连接三者）
      • CPU、存储器放置在主板上构成主机，输入输出系统设备为外设
        • 总线：一组用于传输计算机的数据和控制信息的导线
    • CPU主要参数
      • 字长
        • 一次操作的最大数据长度（32、64位）
      • 主频
        • 一次运算需要多少工作周期（1GHz）
      • 多核CPU指一个芯片上有多个处理单元
    • 存储器
      • 以字节（8位二进制）为单位容量
      • 内外存结构
        • 工作原理：程序和数据存储在外存之中，被执行的程序和数据从外存中调入主存运行，运行结束后，程序和数据被重新存入外存
        • 内存与CPU互连，由CPU进行存取操作
          • 内存存储容量由CPU地址线数目决定
        • 随机存取存储器（RAM）：随机读取，数据断电不消失
        • 只读存储器（ROM）：只能读取，数据断电不消失
        • 外存多为磁盘和固态硬盘
        • 闪存生产的固态存储器SSD：外存，比硬盘快。外存统称磁盘。闪存已替代ROM
          • u盘也是闪存
        • 高速缓冲存储器（Cache）：在逻辑上位于CPU和内存之间的一种存储容量较小但速度很高的存储器，其运算速度高于内存而低于CPU。减少CPU访问内存次数。
          • 内存与磁盘间也有缓存储存器
            • 时空局限性为依据
      • KB 千字节 2^10
      • MB 兆字节 2^20
      • GB 吉字节 2^30
      • TB 太拉字节 2^40
    • 输入输出系统（人机交互系统）
      • 端口（有缓存）
      • USB接口（统一外设与主机连接标准）
      • 外部设备
        • 输入：鼠标键盘
        • 输出：显示器、打印机
        • 移动终端：触摸屏
  • 操作系统（OS）
    • UNIX系统延伸出Windows系统、Linux系统、MacOS系统
    • 与用户交互部分为外壳，内部为内核。
    • 文件是按磁盘扇区存放的。
  • 计算机网络
    • 互联网是最大的计算机网络。（开放特性）
    • 入网计算机被称为主机