考研408--组成原理--day1
(以下内容全部出自上述课程)
计算机的发展(了解)
1. 什么是计算机系统
2. 硬件的发展
微处理器的发展
摩尔定律
3. 软件的发展
4. 目前的发展趋势
5. 小结
计算机硬件的基本组成
1. 早期冯诺依曼机
因为ENIAC需要手动接线控制高低电平来操作计算(高1低0实现二进制),导致计算效率被手动操控拉低,所以冯诺依曼首次提出存储程序(也就是图二),根据改良出现了EDVAC。
ENIAC:说一句做一句。
EDVAC:想做啥直接放存储器里再一口气全部执行。
通过输入设备,把需要进行的操作先存储在存储器中,存储器交给控制器决定进行什么操作(比如加减乘除),再交给运算器执行。
运算器在中间还需要中转最后的结果。
类比:
2. 现代计算机的结构
为了避免冯诺依曼机因为运算器中转数据导致效率降低的问题,现代计算机进行了改良,将存储器作为中转间。
因为运算器和控制器的逻辑关系十分紧密,所以通常把这两个部分集成在同一个芯片上,也就是CPU。
注意:
- 主机在专业中指的是CPU+主存储器,我们买的主机上还带有风扇光盘什么的I/O设备,注意区分。
- 主存指的是运行内存,也就是图中的主存储器,属于主机。
- 辅存指的是机身存储,也就是硬盘和机械硬盘(网上可以买的需要自己装的那种),属于I/O设备。
- APP基本是存在辅存里,只有需要用到的时候,辅存中的数据才会被调用到主存里。
3. 小结
各个硬件的工作原理
1. 主存储器的基本组成
1.1 取走数据
- 主存储器相当于菜鸟驿站,有带标号的货架(地址),有员工(MAR),有扫码柜台(MDR)。
- MAR相当于店员,你跟他说取件码(也就是主存储器中的地址)。
- MDR相当于柜台,获取快递(也就是地址中的数据)之后,需要通过它来拿走数据。
1.2 写入数据
与菜鸟驿站不同的是,主存储器还可以写入数据。
MAR记录地址,MDR记录数据,CPU告诉主存储器这次执行的是写入的操作,然后就直接写入主存储器了。
ps:其实这里蛮像扫码进库的。
这里概念很重要!!!
2. 运算器的基本组成
ALU是最核心的部件。
3. 控制器的基本组成
CU是最重要的核心。
4. 计算机的工作过程
5. 小结
6. 回顾:冯诺依曼机的特点
计算机软件
1. 系统软件和应用软件
2. 三种级别的语言
- 编译器:相当于直接翻译一篇文章。
- 解释器:相当于同声传译,一句一句翻译。
- 解释器比编译器效率低。
3. 软件和硬件的逻辑功能等价性
4. 小结
计算机系统的层次结构
后续的透明一律指看不见。
计算机系统的工作原理
1. 从C语言源程序到可执行文件
重要学习:编译器、汇编器、链接器
- 预处理器:相当于我们springboot打代码有模板,预先把模板加载出来
2. 计算机系统的工作原理
计算机的性能指标
1. 存储器的性能指标
注意:MAR是最多支持,实际上可能少于,但是做题知道算是确切的就可以。
为什么是2的32次方?
2. CPU的性能指标
- 脉冲信号:相当于做广播体操的节拍。
3. 系统整体的性能指标
思考: