1.1 计算机发展

1.1.1 计算机系统

软件

![Pasted image 20251111195855](../../../_assets/f0c9c8c-Pasted image 20251111195855.png)

硬件

![Pasted image 20251111200219](../../../_assets/639d6a5-Pasted image 20251111200219.png)

![Pasted image 20251111200901](../../../_assets/0c8ac4b-Pasted image 20251111200901.png)

![Pasted image 20251111201153](../../../_assets/45f068e-Pasted image 20251111201153.png)

![Pasted image 20251111201300](../../../_assets/7583d47-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](../../../_assets/110daa4-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](../../../_assets/af91bed-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

![Pasted image 20251111203206](../../../_assets/e9dd831-Pasted image 20251111203206.png)

现代计算机以存储器为核心，运算器+控制器=CPU ![Pasted image 20251111203538](../../../_assets/343f73a-Pasted image 20251111203538.png)

1.2.2 硬件工作原理

主存储器（内存）

![Pasted image 20251112160142](../../../_assets/3257f48-Pasted image 20251112160142.png) （在现代计算机中MAR与MDR被设计在CPU中）

运算器

![Pasted image 20251112160427](../../../_assets/f133597-Pasted image 20251112160427.png)

控制器

![Pasted image 20251112160737](../../../_assets/d659f6c-Pasted image 20251112160737.png) ![Pasted image 20251112160758](../../../_assets/911bfcf-Pasted image 20251112160758.png)

![Pasted image 20251112161613](../../../_assets/2db2c7c-Pasted image 20251112161613.png) ![Pasted image 20251112161923](../../../_assets/145c366-Pasted image 20251112161923.png) ![Pasted image 20251112162203](../../../_assets/6c38cda-Pasted image 20251112162203.png) ![Pasted image 20251112162318](../../../_assets/799a02c-Pasted image 20251112162318.png) ![Pasted image 20251112162407](../../../_assets/dd3055a-Pasted image 20251112162407.png)

1.2.3 计算机软件

软件分类

![Pasted image 20251112163606](../../../_assets/08e9da1-Pasted image 20251112163606.png)

语言分类

![Pasted image 20251112163458](../../../_assets/49acc6c-Pasted image 20251112163458.png)

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

![Pasted image 20251112164735](../../../_assets/360abc2-Pasted image 20251112164735.png)

1.2.5 计算机系统工作原理

![Pasted image 20251112165233](../../../_assets/539a257-Pasted image 20251112165233.png)

1.2.6 计算机性能指标

存储器的性能指标

![Pasted image 20251112165715](../../../_assets/9acf99f-Pasted image 20251112165715.png)

CPU的性能指标

![Pasted image 20251112170231](../../../_assets/69fffd9-Pasted image 20251112170231.png) ![Pasted image 20251112170658](../../../_assets/d0207cf-Pasted image 20251112170658.png)

系统整体性能指标

![Pasted image 20251112171029](../../../_assets/f13fa69-Pasted image 20251112171029.png) 我们可以使用基准程序来测试计算机的性能