第一章
研究计算机硬件的学科。
1.计算机系统概述
计算机系统=硬件+软件 （系统软件 ：比如操作系统、数据库管理系统、标准程序库等，应用软件：QQ等）
1.2计算机的层次结构
1.2.1计算机硬件的基本组成
冯·诺伊曼计算机：
特点：
1.计算机由五大不见组成；
2.指令和数据以同等地位存于存储器，可按地址寻访；
3.指令和数据用二进制表示；
4.指令由操作码和地址码组成；
5.存储程序；
6.\textcolor{red}{以运算器为中心}。
现代计算机结构：
下面是一个电脑或者手机的结构；其中主存实际上像是手机的运行内存、辅存像是手机机身存储。
1.2.2各个硬件的工作原理
主存储器的基本组成：
寄存器：存放二进值数据的。
\textcolor{red}{注意：字和字节、B和b的区别}.
运算器的组成：
\textcolor{red}{注意：ALU是最重要的，其他都是存放的}.
控制器的组成：
\textcolor{red}{注意：完成一条指令，由PC取指令、IR分析指令、CU执行指令}.
举个例子：
运行过程如下：
Step1：
PC会自动+1.
Step2: //乘法
Step3: //加法
Step4: //存数
Step5:
1.2.3计算机软件
系统软件：负责管理硬件资源，并向上层应用程序提供基础服务。如操作系统、数据库管理系统、网络软件等
应用软件：为了解决某个应用领域的问题而编制的程序，如抖音、QQ等
1.2.4计算机系统的层次结构
1.2.5计算机系统的工作原理
需要知道预处理器、编译器、汇编器、链接器的概念
1.3计算机的性能指标
存储器的性能指标：
MAR的位数反映存储单元数量
MDR反映每个存储单元大小
n个二进制位能表示除多少种不同的状态？
CPU的性能指标：
时钟周期：CPU中最小的时间单位，每个动作至少要1个时钟周期；（单位位微秒、纳秒）
主频（时钟频率）：CPU内数字脉冲信号振荡频率/ =1/时钟周期，单位HZ
CPI： 执行一条指令所需的时钟周期数
CPU执行时间：运行一个程序所花费的时间/ =（指令条数*CPI）/主频
IPS：每秒执行多少条指令 / =主频/平均CPI;
FLOPS：每秒执行多少次浮点运算
需要说明以上两个指标的单位和经常使用的符号：
系统整体的性能指标：
数据通路带宽：数据总线一次所能运行传送信息的位数（各硬件部件通过数据总线传输数据）
吞吐量：指系统再单位时间内处理请求的数量
取决于信息能多块低输入内存，CPU能多块地取指令、数据多快的存入或取出等等
响应时间：指从用户向计算机发送一个请求，到系统对该请求做出响应并获得它所需要的结果的等待时间.
系统整体的性能指标（动态测试）：跑分软件