计算机组成原理 第一章 计算机系统概述

第一章 计算机系统概述

计算机硬件的发展

发展阶段	时间	逻辑元件	速度(次/秒)	内存	外存
第一代	1946-1957	电子管	几千-几万	汞延迟线、磁鼓	穿孔卡片、纸带
第二代	1958-1964	晶体管	几万-几十万	磁芯存储器	磁带
第三代	1964-1971	中小规模集成 电路	几十万-几百万	半导体存储器	磁带、磁盘
第四代	1972-现在	大规模、超大 规模集成电路	上千万-万亿	半导体存储器	磁盘、磁带、光盘、 半导体存储器

冯诺依曼计算机

冯 · 诺依曼计算机的特点

1. 计算机由 五⼤部件 组成. ( 输⼊设备，输出设备，存储器，运算器，控制器 )
2. 指令和数据以同等地位存储在存储器中，并 按地址 寻访.
3. 指令和数据均以 ⼆进制代码 表示. ( CPU 区分指令和数据的依据是指令周期的不同阶段，数据由指令的地址码给出. )
4. 指令 = 操作码 + 地址码. 操作码⽤来表示操作的性质，地址码⽤来表示操作数在存储器中的位置.
5. 指令在存储器内 按顺序 存放. 通常，指令是顺序执⾏的，在特定条件下可根据运算结果或根据设定的条件改变执⾏顺序.
6. 早期冯诺依曼机 以运算器为中⼼，输⼊输出设备通过运算器与存储器传送数据.
7. 是 单处理机.
8. 基本⼯作⽅式是 控制流驱动⽅式.

现代计算机

现代计算机的特点

1. 计算机 = 主机 + 输⼊ / 输出设备
2. 主机 = CPU + 主存
3. CPU = 运算器 + 控制器
4. 控制器：指挥各部件使得程序执行.
5. 运算器：算术运算和逻辑运算.
6. 存储器：存放数据和指令. ( 存储器为核心 )
7. 输入设备：将信息转换为机器能够识别的形式.
8. 输出设备：将结果转换为人们熟悉的形式.