一、电子计算机发展的四个阶段(了解)
第一代计算机(1946~1957):电子管为基本元件,定点数,机器语言和汇编语言
第二代计算机(1958~1964):晶体管为基本元件,磁带和磁盘为辅存,体积小,功耗低
第三代计算机(1965~1972):中小规模集成电路为基本元件,通用化,系列化,标准化,操作系统日益成熟
第四代计算机(1971~至今):LSI和VLSI为基本元件,芯片集成度大体上每三年翻两番(摩尔定律),芯片性能呈指数增长。
二、计算机的分类
巨型机:巨型机运算速度快,存储量大,结构复杂,价格昂贵,主要用于尖端科学研究领域。
大型机:规模次于巨型机,有比较完善的指令系统和丰富的外部设备,主要用于计算机网络和大型计算中心。
小型机:小型机用途广泛,现用于科学计算和数据处理
微型机:微型机采用微处理器,半导体存储器和输入输出接口等芯片组成,使得它较小型机体积更小,价格更低,灵活性更好,可靠性更高,使用更加方便
三、计算机系统组成
计算机系统分为硬件和软件。硬件:计算机的实体,如主机、外设等;软件:由具有各类特殊功能的信息(程序)组成。
软件:用来管理整个计算机系统:语言处理程序(汇编和编译),操作系统,服务型程序,数据库管理系统,网络软件;按任务需要编制成的各种程序:信息管理软件,辅助设计软件,文字处理软件。
软件和硬件是一个完整的计算机系统中互相依存的两大部分,其中硬件是软件赖以工作的物质基础,软件是应将发挥作用的途径。软件和硬件具有逻辑等价性,即软件能完成的工作,硬件也可以完成,硬件能完成的工作,软件大多也能完成。用软件完成速度较慢,可以复制;用硬件完成速度较快。
四、计算机系统的层次结构
机器语言:可以直接执行,但是可读性差,不易编程,不易维护
汇编语言:可读性较好,出错便于检查和修改,用他编写的程序紧凑,占内存小,执行速度较快
高级语言:接近于自然语言,容易理解和掌握,与硬件无关,程序无需考虑机器的硬件结构、但是执行效率较低,执行速度慢
五、宏观认识计算机的执行过程
取指令阶段:取指令(IF)阶段是将一条指令从主存中取到指令寄存器的过程。
指令译码阶段:取出指令后,计算机立即进入指令译码阶段(ID),识别区分不同的指令类型以各种获取操作数的方法。
访存取数阶段:根据指令的需要,有可能要访问主存,读取操作数,就进入了访存取数的阶段。
执行指令阶段:此阶段的任务是完成指令所规定的各种操作,具体实现指令的功能。
结果写回阶段:作为最后一个阶段,结果写回阶段把执行指令阶段的运行结果数据写回到某种存储形式。