考研408--组成原理--day1

（以下内容全部出自上述课程）

目录

• 计算机的发展（了解）
• • [1. 什么是计算机系统](#1. 什么是计算机系统)
  • [2. 硬件的发展](#2. 硬件的发展)
  • [3. 软件的发展](#3. 软件的发展)
  • [4. 目前的发展趋势](#4. 目前的发展趋势)
  • [5. 小结](#5. 小结)
• 计算机硬件的基本组成
• • [1. 早期冯诺依曼机](#1. 早期冯诺依曼机)
  • [2. 现代计算机的结构](#2. 现代计算机的结构)
  • [3. 小结](#3. 小结)
• 各个硬件的工作原理
• • [1. 主存储器的基本组成](#1. 主存储器的基本组成)
  • • [1.1 取走数据](#1.1 取走数据)
    • [1.2 写入数据](#1.2 写入数据)
  • [2. 运算器的基本组成](#2. 运算器的基本组成)
  • [3. 控制器的基本组成](#3. 控制器的基本组成)
  • [4. 计算机的工作过程](#4. 计算机的工作过程)
  • [5. 小结](#5. 小结)
  • [6. 回顾：冯诺依曼机的特点](#6. 回顾：冯诺依曼机的特点)
• 计算机软件
• • [1. 系统软件和应用软件](#1. 系统软件和应用软件)
  • [2. 三种级别的语言](#2. 三种级别的语言)
  • [3. 软件和硬件的逻辑功能等价性](#3. 软件和硬件的逻辑功能等价性)
  • [4. 小结](#4. 小结)
• 计算机系统的层次结构
• 计算机系统的工作原理
• • [1. 从C语言源程序到可执行文件](#1. 从C语言源程序到可执行文件)
  • [2. 计算机系统的工作原理](#2. 计算机系统的工作原理)
• 计算机的性能指标
• • [1. 存储器的性能指标](#1. 存储器的性能指标)
  • [2. CPU的性能指标](#2. CPU的性能指标)
  • [3. 系统整体的性能指标](#3. 系统整体的性能指标)
  • [4. 小结](#4. 小结)

计算机的发展（了解）

1. 什么是计算机系统

2. 硬件的发展

微处理器的发展

摩尔定律

3. 软件的发展

4. 目前的发展趋势

5. 小结

计算机硬件的基本组成

1. 早期冯诺依曼机

因为ENIAC需要手动 接线控制高低电平 来操作计算（高1低0实现二进制），导致计算效率被手动操控拉低，所以冯诺依曼 首次提出存储程序（也就是图二），根据改良出现了EDVAC。

ENIAC：说一句做一句。

EDVAC：想做啥直接放存储器里再一口气全部执行。

通过输入设备，把需要进行的操作先存储在存储器 中，存储器交给控制器 决定进行什么操作（比如加减乘除），再交给运算器执行。

运算器在中间还需要中转最后的结果。

类比：

2. 现代计算机的结构

为了避免冯诺依曼机因为运算器中转数据导致效率降低的问题，现代计算机进行了改良，将存储器作为中转间。

因为运算器和控制器的逻辑关系十分紧密，所以通常把这两个部分集成在同一个芯片上，也就是CPU 。

注意：

1. 主机 在专业中指的是CPU＋主存储器，我们买的主机上还带有风扇光盘什么的I/O设备，注意区分。
2. 主存 指的是运行内存 ，也就是图中的主存储器 ，属于主机。
3. 辅存 指的是机身存储 ，也就是硬盘和机械硬盘（网上可以买的需要自己装的那种），属于I/O设备。
4. APP基本是存在辅存里，只有需要用到的时候，辅存中的数据才会被调用到主存里。
   

3. 小结

各个硬件的工作原理

1. 主存储器的基本组成

1.1 取走数据

• 主存储器相当于菜鸟驿站，有带标号的货架（地址），有员工（MAR），有扫码柜台（MDR）。
• MAR相当于店员，你跟他说取件码（也就是主存储器中的地址）。
• MDR 相当于柜台，获取快递（也就是地址中的数据）之后，需要通过它来拿走数据。
  

1.2 写入数据

与菜鸟驿站不同的是，主存储器还可以写入数据。

MAR记录地址，MDR记录数据，CPU告诉主存储器这次执行的是写入的操作，然后就直接写入主存储器了。

ps：其实这里蛮像扫码进库的。

这里概念很重要！！！

2. 运算器的基本组成

ALU 是最核心的部件。

3. 控制器的基本组成

CU 是最重要的核心。

4. 计算机的工作过程

5. 小结

6. 回顾：冯诺依曼机的特点

计算机软件

1. 系统软件和应用软件

2. 三种级别的语言

• 编译器：相当于直接翻译一篇文章。
• 解释器：相当于同声传译，一句一句翻译。
• 解释器比编译器效率低。
  

3. 软件和硬件的逻辑功能等价性

4. 小结

计算机系统的层次结构

后续的透明一律指看不见 。

计算机系统的工作原理

1. 从C语言源程序到可执行文件

重要学习：编译器、汇编器、链接器

• 预处理器 ：相当于我们springboot打代码有模板，预先把模板加载出来
  

2. 计算机系统的工作原理

计算机的性能指标

1. 存储器的性能指标

注意 ：MAR是最多支持，实际上可能少于，但是做题知道算是确切的就可以。

为什么是2的32次方？

2. CPU的性能指标

• 脉冲信号 ：相当于做广播体操的节拍。
  
  
  

3. 系统整体的性能指标

思考：

4. 小结