计算机考研408(计算机组成原理)
计算机组成原理
一、计算机系统
(一)发展
计算机之父
通用计算机之父:巴贝奇 CharlesBabbage
计算机科学之父:图灵 AlanTuring
电子计算机之父:约翰·阿坦那索夫 JohnVincentAtanasoff
现代计算机之父:冯·诺依曼 JohnvonNeumann
1、硬件发展
发展阶段 时间 逻辑元件 速度(次/秒) 内存 外存
第一代 1946-1957 电子管 几千—万 汞延迟线、磁鼓 穿孔卡片、纸袋
第二代 1958-1964 晶体管 几万-几十万 磁芯存储器 磁带
第三代 1965-1971 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-至今 大规模、超大规模集成电路 上千万-万亿 半导体存储器 磁盘、磁带、光盘、半导体存储器
1.摩尔定律
价格不变时,集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔18个月便会增加一倍,性能将提升一倍。
2.半导体发展
仙童半导体(美国)
3.微处理器发展
因特尔Intel(美国)
2、软件发展
1.计算机语言
1 机器语言
2 汇编语言
3 高级语言:
面向过程设计——FORTRAN
面向过程(结构化)——PASCAL
面向过程——C
面向对象——C++
面向对象——Java
2.计算机系统
1 Unix
2 Windows
3 Linux
4 macOS
3、计算机分类
1.电子计算机:
电子模拟计算机
电子数字计算机
2.数字计算机:用途
专用计算机
通用计算机
3.通用计算机:性能、指令系统、数据量、功耗、体积、价格
巨型机
大型机
中型机
小型机
微型机
单片机
4.计算机:指令、数据流
1单指令流和单数据流系统(SISD)——传统冯·诺依曼体系结构
2单指令流和多数据流系统(SIMD)——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)——实际不存在
4多指令流和多数据流系统(MIMD)——多处理器和多计算机系统
4、计算机未来发展
发展两极分化:
微型机向更微型化、网络化、高性能、多用途方向发展
巨型机向更巨型化、超高速、并行处理、智能化方向发展
(二)系统层次结构
1、系统软件组成
2、硬件基本组成
3、软件分类
4、计算机工作过程
5、系统多层结构
(三)性能指标
1、主要性能指标
2、专业术语(名词)
二、数据表示和运算
三、存储系统