第一章 计算机系统概述

1.1计算机发展历程

1.1.1 计算机硬件的发展

1.计算机的四代变化

1. 第一代计算机（1946—1957 年）—— 电子管时代
2. 第二代计算机（1928—1956 年）—— 晶体管时代
3. 第三代计算机（1965—1971 年）——中小规模集成电路时代
4. 第四代计算机（1972—现在）——超大规模集成电路时代

2.计算机元件的更新换代

1. 摩尔定律。当价格不变时，集成电路上可以容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。
2. 半导体存储器的发展
3. 微处理器的发展

1.1.2 计算机软件的发展

1.1.3 计算机的分类与发展

电子计算机可以分为电子模拟计算机和电子数字计算机
数字计算机又可按用途分为专用计算机和通用计算机
通用计算机又分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机、单片机
此外，计算机按指令和数据流还可分为：
1 单指令流和单数据流系统（SISD），也即传统的冯诺依曼体系结构
2 单指令流和多数据流系统（SIMD），包括阵列处理器和向量处理器系统
3 多指令流和单数据流系统（MISD），不存在
4 多指令流和多数据流系统（MIMD），包括多处理器和计算机系统

1.2计算机系统层次结构

1.2.1 计算机系统的组成

对于某一功能来说，其即可以用软件实现，也可以用硬件实现，则称为软硬件在逻辑上是等效的

1.2.2 计算机硬件的基本组成

1. 早期的冯诺依曼机

冯诺依曼在研究EDVAC机时提出了“存储程序”的概念，在“存储程序”的思想奠定了现代计算机的基本结构，以此概念为基础的各类计算机都称为冯诺依曼机，其特点如下：
1 计算机硬件系统由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备5个大部件组成
2 指令和数据以同等地位存于存储器内，并可按地址寻址
3 指令和数据运用二进制代码表示
4 指令由操作系统和地址码组成，操作系统用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置
5 指令在存储器内按顺序存放。通常，指令时是顺序执行的，在特定条件下，可根据运算结果或根据设定的条件改变执行顺序
6 早期的冯诺依曼机以运算器为中心，输入/输出设备通过运算器与存储器传送数据

现代计算机的组织结构

现代计算机已经发展为以存储器为中心，使I/O操作尽可能要绕过CPU，直接在I/O设备和存储器之间完成，以提高系统的整体运行效率

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来源： https://www.cnblogs.com/Fighter-CTN/p/15533863.html