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1.1 计算机发展

1.1.1 计算机系统

软件

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硬件

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Pasted image 20251111201300.png (此小节408大纲不考)

1.2 计算机结构

1.2.1 计算机硬件基本结构

早期冯诺依曼机

Pasted image 20251111202431.png 我们可以使用软件的方式实现乘法,而不需要专门去实现一个乘法运算单元

Pasted image 20251111202818.png 无论输入还是输出数据都要经过运算器,但本质运算器是用来处理数据而不是转运数据,这样的设计会降低效率

现代计算机结构

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现代计算机以存储器为核心,运算器+控制器=CPU Pasted image 20251111203538.png

1.2.2 硬件工作原理

主存储器(内存)

Pasted image 20251112160142.png (在现代计算机中MAR与MDR被设计在CPU中)

运算器

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控制器

Pasted image 20251112160737.pngPasted image 20251112160758.png

计算机工作过程

Pasted image 20251112161613.pngPasted image 20251112161923.pngPasted image 20251112162203.pngPasted image 20251112162318.pngPasted image 20251112162407.png

1.2.3 计算机软件

软件分类

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语言分类

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软件硬件逻辑功能的等价性

我们可以使用软件的方式来实现乘法(使用加法),也可以使用专用的硬件来实现(成本高,但性能更好) 指令集体系结构(ISA):用来定义一台计算机所支持的指令,以及每一条指令的用法与作用是什么,是软件与硬件之间的界限,在设计ISA时要同时考虑成本与效率问题

1.2.4 计算机系统的层次结构

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1.2.5 计算机系统工作原理

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1.2.6 计算机性能指标

存储器的性能指标

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CPU的性能指标

Pasted image 20251112170231.pngPasted image 20251112170658.png

系统整体性能指标

Pasted image 20251112171029.png 我们可以使用基准程序来测试计算机的性能