计算机的发展历史

计算机发展的四个阶段

第一阶段：电子管计算机

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

集成度相对较高，空间占用相对小
功耗较低，运行速度较快
操作相对简单，交互更加方便

第三阶段：集成电路计算机

计算机变得更小
功耗变得更低
计算速度变得更快

第四阶段：超大规模集成电路计算机

例如CPU
一个芯片集成上百万的晶体管
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史

从CPU的发展来看待

计算机的分类

超级计算机

标记他们运算速度的单位是TFlop/s
1TFlop/s =每秒一亿万次浮点计算

大型计算机

具有高性能，可处理大量数据与复杂的运算
在大型机市场领域，IBM占据着很大的份额

迷你计算机（服务器）

也称为小型机，普通服务器
不需要特殊的空调场所

工作站

高端的通用微型计算机，提供比个人计算机更强大的性能

微型计算机

计算机的体系与结构

冯诺依曼体系-将程序指令和数据一起存储的计算机设计概念结构

没有冯诺依曼体系前，计算机仅含固定用途程序，改变程序得更改结构，重新设计电路（不能先打游戏然后在写代码） 所以出现把程序存储起来，并设计通用电路。并叫冯诺依曼体系

冯诺依曼体系
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
CPU=运算器 +控制器

冯诺依曼体系瓶颈

CPU经常空转等待数据传输

现代计算机的结构

在冯诺依曼体系结构基础上进行修改--为了解决CPU与存储设备之间的性能差异问题

CPU=运算器 + 控制器 +存储器
存储器

计算机的层次与编程语言

程序翻译与程序解释

程序翻译：高级语言L1  直接通过编译器生成 低级语言L0 的过程

程序解释：L1 通过L0语言（解释器） 生成 L0

计算机的层次与编程语言

应用层 高级语言层 汇编语言层 操作系统层 传统机器层 微程序机器层 硬件逻辑层

实际机器 底三层
传统机器层
微程序机器层
硬件逻辑层

系统软件 中三层
高级语言层
汇编语言层
操作系统层

虚拟机器 上四层

计算机的速度单位

容量单位

在物理层面，高低电平记录信息
理论上只认识0/1两种状态
0/1能够表示的内容太少了，需要更大的容量表示方法
0/1称为bit(比特位)

速度单位

网络常用单位为Mbps
100M/s =100Mbps =100Mbit/s
100Mbit/s =（100/8）MB/s =12.5MB/s

cpu速度

cpu速度一般体现为cpu的时钟频率
CPU的时钟频率的单位一般是hz
hz其实就是秒分之一

计算机的字符与编码集

字符编码集的历史

ASCII码 很多应用/国家中的符号都无法表示，所以扩充

Extended ASCII码 但是没有支持所以国家

字符编码集的国际化Unicode

中文编码集

windows用GBK
编程一般用UTF-8

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