硬件是计算机系统的物理基础,决定了计算机系统的天花板
软件决定了计算机系统的利用程度。
软件可以划分为系统软件和应用软件。
系统软件:操作系统,数据库管理系统,标准程序库,网络软件。用来管理整个计算机系统
应用软件:按任务需要编制成的各种程序。比如微信、QQ、王者荣耀...
①1946年ENIAC出现,第一台电子数字计算机出现,每秒5000次,冯诺依曼担任顾问。采用电子管做逻辑元件。【体积大、耗电量高、使用机器语言编程】
②1958年后进入晶体管时代,由1947年贝尔实验室肖克利发明晶体管,导致计算机体积减小,功耗降低,提高速度,每秒几十万次,并且出现高级编辑语言。【出现操作系统,体积,功耗降低】
③1964年进入中小规模集成电路时代,计算机主要用于科学计算等专业用途,高级语言迅速发展。
④1972年进入大规模和超大规模集成电路时代,开始出现微处理器时代。
软件的发展离不开编程语言的发展:
机器语言|汇编语言———>FORTRA---->PASCAL----->C----->C++----->JAVA
DOS---->WINDOW
目前的发展趋势
①:更微型,多用途(智能手表)
②:更巨型,超高速(神威,太湖之光)
冯诺依曼结构:ENIAC(手动接线控制计算),冯诺伊曼提出了存储程序的概念,把要执行的指令以二进制代码事先输入到主存储器中,然后按顺序执行。此后第一台采用冯诺依曼结构的机器(EDVAC)出现。
在计算机系统中,软件和硬件在逻辑上是等效的。
冯诺依曼计算机的特点:
①:计算机由输入、输出设备、存储器、运算器、控制器五大部分组成
②:指令和数据以同等地位以二进制形式存储在存储器中,可以按照地址去寻访。
③:指令由操作码和地址码组成
④:具有存储程序
⑤:以运算器为中心
主存储器的基本组成:主存储器由存储器和MAR(存储地址寄存器)以及MDR(存储数据寄存器)
存储单元:每个存储单元存放一串二进制代码
存储字:存储单元中二进制代码的集合
存储字长:存储单元中二进制代码的位数
存储元:每个存储元可以存储1bit,是存储二进制的电子元件。
MAR反应存储单元的个数,MDR位数=存储字长
MAR=4位,共有2^4个存储单元
MBR=16位,每个存储单元课以存放16bit,一个字=16bit1B=1字节=8bit
运算器:为了实现算数运算、逻辑运算。
ACC:累加器,用于存放操作数或运算结果
MQ:乘商寄存器
X:通用的操作数寄存器
ALU:算数逻辑单元,核心器件,实现算术运算和逻辑运算
控制器:-
CU:控制单元,分析指令,给出控制信号(执行指令)
IR:指令寄存器,存放当前的指令(分析指令)
PC:程序计数器,自动+1 (取指令)
虚拟机器(高级语言机器)——->虚拟机器(汇编语言机器)——--->传统机器(机器语言机器)-------->微程序机器
编译程序:将高级语言编写的源程序全部语句全部一次翻译成机器语言
解释语句:将源程序的一句语句翻译成对应于机器语言的语句,并且立即执行。
总容量=存储单元个数*存储字长(bit)
=存储单元个数*存储字长/8(Byte)
CPU主频:CPU数字脉冲信号振荡的频率=1/CPU时钟周期
CPI:执行一条指令所需的时钟周期数
执行一条指令的耗时=CPI*CPU时钟周期=CPI/主频
FLOPS:每秒钟执行多少次浮点运算
数据通路带宽:数据总线一次所能传送信息的位数
吞吐量:指系统在单位时间内处理的请求的数量
响应时间:发送请求到接受请求所需要的时间。
原文:https://www.cnblogs.com/Tianwenfeigong/p/14457185.html