计算机发展历史
电子管计算机(1946 年——1958 年)
第一台计算机为ENIAC 诞生于美国宾夕法尼亚大学
特点：
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集成度小，空间占用大
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功耗高，运行速度慢
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操作复杂，更换程序需要接线
晶体管计算机(1958 年——1964 年)
TX-0 ，麻省理工学院
PDP-1
特点：
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集成度相对较高，空间占用相对小
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功耗相对较低，运行速度更快
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操作相对简单，交互更加方便
贝尔实验室发明晶体管
集成电路计算机(1964 年——1970 年)
7094 计算机
1401 计算机
此时出现操作系统IBM 的System/360
特点：
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计算机变得更小
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功耗更快
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计算速度更快
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计算机具备进入千家万户的条件
超大规模集成电路计算机(1970 年——至今)
代表人物乔布斯发明apple 和apple 二代
特点：
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一个芯片集成了上百万的晶体
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管速度更快，体积更小，价格更低，更能被大众接受用途丰富
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文本处理、表格处理、高交互的游戏与应用
计算机分类
超级计算机
特点：
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功能最强，运算速度最快，存储容量最大的计算机
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多用于国家高科技领域和简短技术研究
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标记他们运算速度的单位是TFlop/s
大型计算机
特点：
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大型机，大型主机，主机
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既具有高性能，可处理大量数据与复杂的运算
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在大型机市场领域，IBM 占据着很大的份额
迷你计算机
特点：
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也称小型机，普通服务器
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不需要特殊的空调场所
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具备不错的算力，可以完成较复杂的运算
l 普通服务器已经取代了传统的大型机，成为大规模企业计算的中枢
工作站
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高端的通用型计算机，提供比个人计算机更强大的性能
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类似于普通的台式电脑，提及较大，但性能较强
微型计算机（最常用
特点：
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又称个人计算机，是最普通的一类计算机
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麻雀虽小，五脏俱全
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个人计算与前面的分类无异
冯诺伊曼计算机体系
定义：将程序指令和数据一起存储的计算机设计概念结构。
历程：早起计算机固定用途程序 => 改变程序结构重新设计电路=>程序不同同时进行=>把程序指令存储变设计通用电路
组成：输入设备，存储器，运算器，控制器，输出设备
功能：
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能够把需要的程序和数据送至计算机中（输入设备实现
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能够长期记忆程序、数据、中间结果及最终运算结果的能力（存储器
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能够具备算术、逻辑运算和数据传输等数据加工处理的能力（控制器、运算器
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能够按照要求将处理结果输出给用户（输出设备
输入=> 运算器+存储器+控制器=>输出CPU = 运算器+控制器
冯诺伊曼瓶颈：cpu 和 存储器分开，容易导致cpu 空转，长时间等待接受数据
现代计算机的结构（解决冯诺伊曼瓶颈问题）：
在冯诺伊曼体系机构的基础上修改解决cpu 与存储器之间的性能差异问题已存储器为核心CPU = 运算器+控制器+存储器（磁带、硬盘、内存、cpu 寄存器）
计算机层次与编程语言
程序翻译与程序解析
设：较为高级的计算机语言 L1 ，较为低级的计算机语言L0 。
进行语言之间的转换： 程序翻译：使用高级语言L1 进行程序描述，生成一个逻辑等价的由低级语言L0 组成的程序，L0 是计算机实际执行的语言，从L1 生成L0 的过程，称为程序翻译，生成的东西即为编译器。 程序解析：使用高级语言L1 进行逻辑描述，为执行L1 需要使用L0 语言实现另外一个程序，该程序将L1 程序作为输入，每一个L1 中的程序在L0 中进行等价的逻辑转换执行，叫做程序解析，通过L0 实现的另外一个程序叫做解释器
翻译型语言：C/C++、Object-c 、Golang
解析型语言：Python 、php 、JavaScript 、lua
翻译 +解析语言：JAVA 、C#、kotlin
计算机层次
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应用层
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高级语言层
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汇编层
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操作系统层
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传统机器层
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微程序机器层
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硬件逻辑层
硬件逻辑层
门、触发器等逻辑电路组成，属于电子工程领域
微程序机器层
编程语言是微指令集
微指令所组成的微程序直接交由硬件执行
传统机器层
编程语言是CPU 指令集（机器指令）
编程语言和硬件直接相关
不同架构的cpu 使用不同的cpu 指令集
微指令＜微程序＝机器指令
- 一条机器指令对应一个微程序
- 一个微程序对应一组微指令
操作系统层
向上提供了建议的操作界面
向下对接了指令系统，硬件管理资源
操作系统是在软件和硬件之间的适配层
汇编语言层
汇编语言可以翻译成直接执行的机器语言
完成翻译的过程的程序叫做汇编器
高级语言层高级语言为广大程序员所接受的高级语言
高级语言非常多，有几百种，常见的有C/C++，JAVA ，Python ，Golang ，Object-c
应用层：满足计算机针对某种用途而专门设计。word 、excel 、point 等等
计算机的计算单位
容量单位
在物理层面，高低电平纪录信息理论上只认识0/1 两种状态0/1 能够表示的内容太少了，需要更大的容量表示，0/1 称之为bit （比特位）字节：1Byte=8bits
1024=2^10
问题：
网络速度
网络常用单位Mbps100m/s = 100mbps = 100mbit/s100mbit/s = (100/8)mb/s = 12.5mb/s
这里 M 只是数量单位，Million 的意思，Mbps 指的是Million bit per second ，即每秒钟多少Million bit ，而8bits = 1Byte
CPU （中央处理器）速度
CPU 的速度一般体现位CPU 的时钟频率
CPU 的时钟频率的单位一般是赫兹
主流CPU 的时钟频率都在2gHz 以上
Hz 其实就是秒分之一（它是每秒中的周期性变动重复次数的计量）
并不是描述计算机领域所专有的单位
计算机字符与编码集
字符编码集
ASCII 码：7bits
使用7 个bits 就可以完成表示ASCII 码
包含95 个可打印字符
33 个不可打印字符
不足：
很多应该或者国家中的符号都无法表示
数学符号：+ – ×÷
extendedASCII 码：8bits 常见数学运算符
带音标的欧洲字符其他常用符、表格符等
中文编码集
GB2312：7000 多字符
《信息交换汉字字符集》 中国第一个编码集
收录7445 个字符
6763 个汉字和682 个其它符号 GBK：20000 多字符
《汉字内码扩展规范》向下兼容GB2312 ，向上支持国际ISO 标准21003 个汉字，支持中日韩汉字
Unicode:全世界字符,使用UTF-x 编码
Unicode 是统一的编码标准，而UTF-8 ，是实现Unicode 标准的一种编码方式。通用UTF-8 编码；Windows 系统默认使用GBK 进行编码
Original: https://www.cnblogs.com/ZhouKali/p/16160528.html
Author: Zh0uKal1
Title: 计算机组成原理——概述篇
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