计算机组成原理基础-爱代码爱编程
0506
计算机组成原理
目标
- 了解计算机发展史
- 了解计算机硬件系统
- 了解计算机软件系统
- 重点掌握计算机语言进制转换
计算机发展史
发展阶段 | 时间段 | 逻辑元件 | 速度(次/秒) | 内存 | 外存 |
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第一代 | 1946-1957 | 电子管 | 几千-几万 | 汞延迟线、磁鼓 | 穿孔纸片、纸带 |
第二代 | 1958-1964 | 晶体管 | 几万-几十万 | 磁芯存储器 | 磁带 |
第三代 | 1964-1971 | 中小规模集成电路 | 几十万-几百万 | 半导体存储器 | 磁带、磁盘 |
第四代 | 1972-现在 | 大、超大规模集成电路 | 上千万-万亿 | 半导体存储器 | 磁盘、光盘半导体存储器 |
特点
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第一代
- 计算机体积超大
- 耗电量超大
- 使用机器语言
- 纯人工操作没有操作系统
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第二代
- 体积与功耗相比第一代小很多
- 有了面向过程的操作语言FORTRAN
- 出现了操作系统雏形
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第三代
- 主要用于科学计算领域
- 计算机语言开始发展
- 出现了分时操作系统
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第四代
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微处理器、微型计算机、个人PC
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计算机语言高速发展
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操作系统:window、macOS、Linux、Android、HarmonyOS
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硬件发展史
- 1947年,贝尔实验室,发明了“晶体管”
- 1955年,肖克利在硅谷创建肖克利实验室股份有限
- 1957年,八叛徒(traitorous eight)创立仙童半导体公司
- 1959年,仙童半导体公司发明“集成电路”
- 1968年,摩尔等人离开仙童,创立Intel
- 1969年,仙童销售负责人桑德斯离开仙童,创立AMD
软件发展史
阶段 | 时间 | ** ** |
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第一阶段 | 1946—1953 | 机器语⾔,汇编语⾔,只有少数专业⼈员能够编写程序,主要⽤于科学研究计算 |
第二阶段 | 1954—1964 | ⾼级程序设计语⾔:容易学习,⽅便编程,提⾼了程序的可读性。 |
第三阶段 | 1965—1970 | 计算机得到发展:集成电路取代晶体管,处理器的运算速度⼤幅度提⾼。出现操作系统,结构化程序设计理念逐渐确⽴数据规模更庞⼤,⽤户对共享数据的需求:出现了数据库技术及数据库管理系统。 |
第四阶段 | 1971—1989 | 出现了结构化程序设计技术(Pascal、Modula-2、Basic)1973年,功能强⼤的C语⾔诞⽣ |
第五阶段 | 1990年—⾄今 | ⾯向对象的程序设计逐步代替了结构化程序设计HTML语⾔和浏览器产⽣, |
早期冯诺依曼机
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第一台采用冯诺依曼结构的计算机EDVAC
(Electronic Discrete Variable Automatic Computer) -
“存储程序”的概念是指将指令以二进制代码的形式事先输入计算机的主存储器,然后按其在存储器中的首地址执行程序的第一条指令,以后就按该程序的规定顺序执行其他指令,直至程序执行结束
特点
- 计算机由五大部件组成
- 指令和数据以同等地位存于存储器,可按地址寻访
- 指令和数据用二进制表示
- 指令由操作码和地址码组成存储程序
- 以运算器为中心
类似一个加工厂
现代计算机结构
- 以存储器为中心,CPU=存储器+运算器
在这里插入图片描述
3.主要硬件