第一节课

教学目的:让学生对计算机框架结构有个大致的了解,对今后如何学这门课程以及课程设置结构做到心中有数

教学内容:

第一章 计算机系统概论

1.1 计算机的分类

计算机分类.png

从总体上来说,分为

  • 电子模拟计算机:
  1. 特点是数字由连续量来表示,运算过程也是连续的
  2. 例如计算尺(长度)、电表(角度)、时钟(转动)
  • 电子数字计算机
  1. 特点是按位运算,并且不连续的跳动计算
  2. 算盘(数目)

由于电子模拟计算机的精度和抗干扰能力都很差,因此现在广泛使用的均为电子数字计算机

做过模拟电路实验可以理解,连线很难控制,不如数字电路实验可控,编程就可以解决

数字计算机又分为

  • 专用计算机
    特点在于最经济、最有效、最快速,但是适用性差
  • 通用计算机
    特点在于适用性强

通用计算机用分为超级计算机、大型机、服务器、工作站、微型机和单片机六类

1.2 计算机的发展史

年份 名称 简介
1932年 图灵机 现代的计算机模型,是一个数学理论模型
1945年 冯·诺依曼 由“图灵机”模型到计算机结构的实现
1946年 ENIAC 第一台计算机
图灵机是一个计算机的理论模型,本质上是状态机;
冯诺依曼体系是图灵机的实现,包括运算、控制、存储、输入、输出五个部分。
诺依曼体系相对之前的计算机最大的创新在于程序和数据的存储,以此实现机器内部编程。
发展历程 时间 硬件技术 速度(次/秒)
1946~1957年 第一代 电子管计算机 <4万

1.2.4 计算机的性能指标

  • 吞吐量
  • 响应时间
    ...

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