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【金秋打卡】第1天+计算机组成原理

标签:
操作系统

第一模块:第2章 计算机组成原理之概述篇

章节:2-2——2-4

讲师:咚咚呛

第二模块:

计算机组成原理

第2章 计算机组成原理之概述篇

2-2计算机发展的历史

四个阶段

第一阶段:电子管计算机(1946-1957)

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特点:

集成度小,空间占用大

功耗高,运行速度慢

操作复杂,更换程序需要接线

第二阶段:晶体管计算机(1957-1964)

特点:

集成度相对较高,空间占用相对小

功耗相对较低,运行速度更快

操作相对简单,交互更加方便

第三阶段:集成电路计算机(1964-1980)

特点:

计算机变得更小

功耗更低

计算速度更快

     计算机具备进入千家万户的条件

     操作系统诞生

  • 第四阶段:超大规模集成电路计算机(1980-现在)

   特点:

一个芯片集成了上百万的晶体管

速度更快,体积更小,价格更低,更能被大众接受

用途丰富:文本处理、表格处理、高交互的游戏与应用

微型计算机的发展历

受限于性能

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摩尔定律


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2-3计算机的分类

超级计算机
特点:
  • 功能最强、运算速度最快、存储容量最大

  • 多用国家科技领域和尖端科技研究(天气预报、核聚变等)

  • 标记他们的运算速度的单位是TFIop/s

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大型计算机
特点:
  • 大型主机、大型机、主机等

  • 具有高性能,可处理大量数据与复杂的运算

  • 在大型市场领域,IBM占据着很大的份额

  • IBM Z9 是NASA的最后一台型机

  • 大型机造价昂贵

    image-20221025165100176

  • IBM:服务器提供商

  • Oracle:数据库提供商

  • EMC:存储系统

事件:
  • IOE 行动由阿里巴巴在2008提出

迷你计算机(服务器)
特点:
  • 小型机,普通服务器

  • 不需要特殊的空调场所

  • 具备不错的算力,可以完成比较复杂运算

代表厂商:联想、华为、浪潮

普通服务器已经代替了传统的大型机成为大规模企业计算的中枢(代表:阿里云,腾讯云)

普通计算机集群-- 代替大型计算机,形成数据中心、云厂商

工作站

  • 高端的通用型计算机,提供比个人计算机更强大的性能

  • 类似于普通的台式电脑,提及较大,但性能较强

微型计算机(个人计算机

  • 又称个人计算机,是最普通的一类计算机

  • 麻雀虽小,五脏俱全

  • 个人计算与前面的分类无异

台式机、笔记本电脑、一体机

2-4计算机的体系与结构

冯诺依曼体系

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:

  • 必须有一个存储器、

  • 必须有一个控制器、

  • 必须有一个运算器、

  • 必须有输入设备、

  • 必须有输出设备

    现在所有的计算机都是冯诺依曼机

功能:

  • 能够把需要的程序和数据送至计算机中(输入设备实现)

  • 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)

  • 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)

  • 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image-20221025170744539

冯诺伊曼瓶颈:cpu 和 存储器速率之间的问题无法调和

https://img1.sycdn.imooc.com//szimg/61d93f0c090ae0b412020540.jpg

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)

https://img1.sycdn.imooc.com//szimg/61d93f800957177312300560.jpg


  • 第三模块:本人是科班大四学生,民办本科,在学校没学到什么知识,靠这次打卡活动,开始弥补自己的不足,争取赶上春招,老师讲的挺简单的,这些之前都学习过,有影响,就是记不住的。

  • 第四模块:

    https://img1.sycdn.imooc.com//6357aaf50001967618781074.jpg


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