Hello~ 大家好,这里是一位正在准备考研复习的软件大学程序猿


大家也许都听过计算机几大必学课程:计算机组成原理,操作系统,计算机网络,数据结构等等。其实按照学习的结构先后顺序来说的话,首先应该学习的是计算机组成原理这门老大难。因为计算机是我们学习一切的基础,我们在学习这门课之后可以了解计算机的大概组成和工作原理,这也对我们之后的计算机专业课学习打下了坚实的基础。换句话说,这门课讲的是一些很基础的但是又很重要很难懂的一些计算机知识,没有它们做铺垫,以后的学习生涯很难进行下去。

由于我准备要考研,这几门专业课是必须要复习的。独乐乐不如众乐乐,我在复习之余也把计算机组成原理相关复习笔记放在这里(注意!全都是干货呦!)希望看到笔记的同学们都能对计算机组成原理这门课有一个大概的理解和掌握,也不要出现像我一样从开课蒙到结课期末三天速成的窘境。

话不多说~ 接下来开始正文


计算机组成原理(一) 计算机概述

冯·诺依曼计算机

冯·诺依曼计算机特点

我们要学习计算机,那我们一定要对冯·诺依曼有所耳闻。相信大家都听说过这位大神吧,他被称作“现代计算机之父”,我们现在常见到的的各种电脑其实都是根据这位大神的设计慢慢演化而来的。冯·诺依曼是全世界最早提出程序储存思想的,并成功地将他的设想变成了实际。那么根据这个设想造出来的计算机我们将它们命名为“冯·诺依曼结构计算机”【von Neumann machine】。在这里我们无需做过多的了解,具体的知识我们会在后期慢慢掌握。我们在这里需要知道,冯诺依曼设计的这种计算机抛弃了人们所习惯的十进制计数方法,改用二进制作为数字计算机的数制基础。所谓的“程序储存”就是“预先编制计算程序,随后由计算机根据程序中的计算规则来进行计算工作”

冯·诺依曼结构

他还提出了著名的“冯诺依曼结构”即:数字计算机内部的存储器存放程序,这也是现代电子计算机的模板。按照这一模板建造的电脑统一称为存储程序计算机,也被人称为通用计算机。我们现在使用的电脑大都是通用计算机,我们在这里学习的组成原理也是通用计算机的组成原理。

冯·诺依曼计算机部件

为了满足冯诺依曼结构的计算机,通常来讲这类机器需要五类大部件构成:

设备名称 功能
输入设备 用来输入数据与程序
输出设备 输出处理结果
存储器 记忆程序与数据 (分类为主存与辅存)
运算器(ALU) 完成数据加工处理
控制器(CU) 控制程序执行​

这五个部件十分重要,大家一定要在这里将它们牢牢记住,以后我们大部分学习都离不开这五个部件

以上就是我们要大概了解的冯诺依曼计算机的大概描述。​至于它的具体细节,我们在日后会进行详细学习,这里就不过多赘述了~


现代计算机相关概述

众所周知,我们现在的电脑由软件和硬件两大部分构成。

软件:具有各类特殊功能的信息或程序组成
硬件:计算机的实体,如主机,外设

计算机软件

软件类型 定义
系统软件 用来管理整个计算机系统
应用软件 按任务需要编织而成的各种应用程序​

说简单点,系统软件可以直接操作电脑硬件进行资源的分配。举个例子,电脑中的语言处理程序,数据库管理系统以及我们所熟悉的操作系统(Windows,Linux,IOS,Android),都属于系统软件。 ​
而我们平时用的各种软件如某宝,拼西西亦或是某钉,都是应用软件。这么说大家应该对软件有个大概的了解。

计算机硬件

刚刚我们说到,冯诺依曼计算机由极其重要的五个部件构成,其中存储器又可以分成主存和内存两部分,我们将这两部分分别算成两个原件,所以现在计算机总共可以看做成六个大部分构成。这六个部分又可以合并成两个大部分,他们分别是:

硬件部分 构成
主机 运算器ALU,控制器CU,主存​
I/O设备 辅存,输入设备,输出设备

其中运算器+控制器​我们又可以将他们合称为CPU(中央处理器)​

在这里我们要将主机与我们平时说的台式电脑主机分开,这里的主机仅仅由运算器,控制器与主存组成,也就是说除了这三部分剩下的硬件我们都可以将它归类于外设。


好啦~ 今天的介绍先到这里。欢迎大家在评论区指出不足!今天大概讲了一下计算机原理的开篇,其中的粗体字是一定要掌握的知识点,我们下篇文章再见~

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