计算机系统概论

简介: 简单介绍

计算机的分类

计算机主要由硬件(计算机的实体,如主机、外设)和软件(有特殊功能的信息组成),软件又分为系统软件(来管理整个系统,例如:语言处理程序,操作系统,服务性程序)和应用软件,
电子计算机可以分为两类,分为电子模拟计算机和电子数字计算机,数字计算机可以分为专用计算机和通用计算机。
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电子数字计算机与电子模拟计算机的区别

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单片机、微型机、服务器、大型机、超级计算机之间的区别

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计算机的发展简史

计算机的五代变化

第一代1946—1957年,电子管计算机:数据处理

第二代1958—1964年,晶体管计算机:工业控制

第三代1965—1971年,中小规模集成电路计算机:小型计算机

第四代1972—1990年,大规模和超大规模集成电路计算机:微型计算机

第五代1991年开始,巨大规模集成电路计算机:单片机

半储存器的发展

20世纪50~60年代,所有计算机存储器都是由微小的铁磁体环。1970年,仙童半导体公司生产出了第一个较大容量半导体存储器。从1970年起,半导体存储器经历了11代:单个芯片1KB、4KB、16KB、64KB、256KB、1MB、4MB、16MB、64MB、256MB、GB。其中1K=210,1M=220,1G=230

微处理器的发展

1971年Intel公司开发出Intel 4004。这是第一个微处理器。

1972年Intel公司的8008,是第一个8位微处理器,它比4004复杂一倍。

1974年Intel 8080是第一个通用微处理器,而4004和8008是为特殊用途而设计的。

20世纪70年代末出现通用16位微处理器8086。

Intel于1985年推出了32位微处理器Intel 80386。

计算机的性能指标

字长:指处理机运算器中一次能够完成二进制数运算的位数。字长越长,表示计算的精度越高。
主频/时钟周期:CPU的工作节拍受主时钟控制,主时钟不断产生固定频率的时钟,主时钟的频率(f)叫CPU的主频。
存储器容量:存储器中所有存储单元的总数目。
CPI表示每条指令周期数,用下式计算:

CPI执行时间=执行某段程序所需的CPU时钟周期数÷程序所包含的指令条数

MIPS表示每秒百万条指令数,用下式计算:

MIPS=指令数÷(程序执行时间×106)

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1.1.定义 计算机,一种可以存储程序,并且通过执行程序指令,可以自动、高速、精确地对数字信息进行各种复杂处理,然后输出运算结果的电子设备。1.2.发展史 1944年,“冯诺依曼”加入美国军方一个名叫“ENIAC”的计算机研制项目,1945年他提出了一个名叫“存储程序通用电子计算机”的方案——“EDVAC”。该方案中定义了计算机的工作方式以及几大组成部分,后来将该方案中提出的这一套对于计算机的整体架构称为——“冯诺依曼体系”。 1946年参照冯诺依曼体系,在宾夕法尼亚大学诞生了世界上第一台计算机。如今世界上的计算机都是参照冯诺依曼体系进行的实现。
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