计算机系统基础

计算机系统基础第一章知识的概论

第一章计算机系统基础

• 1.1计算机的发展
  • 早期计算工具的发展
    • 古代甲骨文数字(约公园前1500年)
    • 算筹(起源于周朝 公园前1000年)
    • 算盘(可能起源于唐朝 流行于宋朝 公园800年左右)
  • 早期计算机的发展
    • 帕斯卡加速器(1642年 法国数学家)
    • 巴布期分析机模(1822年 英国数学家)
    • 第一台现代电子数字计算机ABC(阿塔纳索夫—贝端计算机)
      • 阿塔纳索夫计算机设计三原则。
        • ⑴以二进制的方式实现数字运算和逻辑运算，以保证运算精度
        • ⑵利用电子技术实现控制和运算，以保证运算速度
        • ⑶采用计算功能与存储存储功能相分离的结构，以简化计算机设计
    • 1946年，冯诺依曼等人提出《计算机装置逻辑结构初探》设计报告
    • 1949年英国剑桥大学研制成功EDSAC电子离散时序自动计算机 至此开始了现代计算机的发展时期
  • 现代计算机的发展
    • 第一代计算机 1946—1953 电子管
    • 第二代计算机 1954—1963 晶体管
    • 第三代计算机 1961—1970 中小规模集成电路
    • 第四代计算机 1971 大规模和超大规模集成电路
  • 微型计算机的发展
    • 1975年第一台微机Altail8800(牛郎星)
      • 牛郎星微机的意义
        • 微型化的设计方法
        • OEM生产方式
        • 开放式设计思想。
        • DIY
    • 苹果公司AppleⅡ微机(1977年)
    • 个人计算机IBM 5150 (1981年)
• 1.2计算机的类型
  • 计算机系统的分类
    • 大型计算机
    • 微机
    • 嵌入式系统
  • 大型计算机
    • 天河一号
    • 神威太湖
  • 嵌入式系统
• 1.4计算机硬件系统组成
  • CPU
    • (1)处理字长：CPU内部运算单元一次处理二进制数据的位数，目前微机CPU绝大部分为64位产品。
    • (2)工作频率，CPU每一秒钟工作的周期数单位，赫兹。
  • 主板系统
    • 主板组成：集成电路芯片，电子元器件，各种总线插板儿和接口组成。
    • 主板主要功能：传输各种电子信号，部分芯片
  • 储存器系统
    • 内部存储器
      • 随机存储器(RAM)
      • 只读存储器(ROM)
    • 外部存储器
    • 内存技术指标
      • 内存中每个存储单元可存放一位(bit)二进制数据，八个存储单元称为一个字节(Byte)
      • 8bit=1Byte
      • 1024b=1kb。
      • 1024kb=1MB
      • 1024MB=1GB
      • 1024GB=1TB
• 1.3计算机的基本工作原理及结构
  • 计算机的基本原理
    • 冯诺依曼计算机设计思想
      • 采用二进制表示数据和指令
    • 采用存储程序方式
    • 计算机由五大部分组成
      • 输入设备
      • 输出设备
      • 存储器
      • 控制器
      • 运算器
  • 指令和指令系统
    • 指令：能被计算机识别并执行的二进制代码，它规定了计算机能完成的某一种操作。
    • 指令组成：操作码＋操作数