計算機基礎
馮·諾依曼體系:
美籍匈牙利科學家馮·諾依曼最新提出程序存儲的思想,併成功將其運用在計算機的設計之中,根據這一原理製造的計算機被稱爲馮·諾依曼結構計算機,世界上第一臺馮·諾依曼式計算機是1946年研製的EDVAC,由於他對現代計算機技術的突出貢獻,因此馮·諾依曼又被稱爲“現代計算機之父”。
馮諾依曼理論的要點是:數字計算機的數制採用二進制;計算機應該按照程序順序執行。
根據馮諾依曼體系結構構成的計算機,必須具有如下功能:
(1)把需要的程序和數據送至計算機中。
(2)必須具有長期記憶程序、數據、中間結果及最終運算結果的能力。
(3)能夠完成各種算術、邏輯運算和數據傳送等數據加工處理的能力。
(4)能夠根據需要控制程序走向,並能根據指令控制機器的各部件協調操作。
(5)能夠按照要求將處理結果輸出給用戶。
所以計算機必須具備五大基本組成部件:
運算器,控制器,存儲器(內存 緩存和寄存器 外存不叫存儲器 外存叫輸入輸出設備),輸入設備,輸出設備。
運算器:對信息和數據進行運算和加工處理,運算包括算術運算和邏輯運算。
控制器:實現計算機自身處置過程的自動化,指揮計算機各部件按照指令功能的要求進行所需要的操作。
存儲器:存儲順序和數據。
輸入部件:輸入順序和數據。
輸出部件:輸出計算機的處置結果。
2.程序:
(1)面向過程語言:指令 + 數據
以指令爲中心,圍繞指令的執行選擇所需要的數據;
(2)面嚮對象語言:算法 + 數據結構
以數據(對象)爲中心,圍繞着選定好的對象組織算法;
3.計算機部件:
CPU主頻2.4GHZ(一秒可以24億次加法運算)
CPU內部緩存:緩存大的命中率高 CPU利用率高
寄存器(臨時存放數據的)因爲CPU只能記一個數據,之前的數據需放到寄存器中保存。
存儲器有隨機的有順序的
鍵盤:當前計算機的標準輸入設備
顯示器:當前計算機的標準輸出設備
4.指令:
特權指令(硬件會受到影響)
普通指令 讀寫指令之類的
5.內存和外存:
內存儲器由兩種半導體芯片構成。
RA M 隨機存取存儲器,也叫讀寫存儲器。用來存放用戶輸入的順序和數據,斷電後, RA M 中的信息隨之丟失。(這就是爲什麼在輸入文稿時要經常隨時存盤)
ROM 只讀存儲器,斷電後, ROM 中的信息保持不變,用來存放固定的順序和信息。
外存:即我們平常說的電腦硬盤。
內存和外存本質的區別是能否被 CPU 直接訪問。 CPU 不能直接執行外存中的順序,處置外存中的數據。
兩者的主要區別是
從原理上講位置不同,主機內還是主機外
構成資料不同,半導體還是磁介質(光介質)
存儲容量不同,內存小,外存大。
價格不同:價格 / 每存儲單元內存高,外存低
存取速度不同:內存高,外存低。
6.語言的種類:
機器語言:就是二進制語言 , 計算機唯一能直接識別、直接執行的計算機語言,因不同的計算機指令系統不同,所以機器語言順序沒有通用性。
彙編語言:彙編語言是機器語言的進化,和機器語言基本上是一一對應的但在表示方法上用一種助記符表示。
彙編語言和機器語言都是面向機器的順序設計語言,一般稱爲低級語言。
高級語言:C Java c++......