计算机系统概论
计算机系统
结构
计算机系统结构是计算机的机器语言程序员或编译程序编写者所看到的外特性。由硬件和软件两大部分组成，硬件是计算机的实体部分，软件分为系统软件和应用软件。
硬件
组成：中央处理器（CPU）
运算器：对信息或数据进行处理或运算，一般是算术运算和逻辑运算。
控制器：实现计算机本身运行过程的自动化，即实现程序的自动执行。
存储器：存放数据和程序。
主（内）存储器：计算机各种信息的存储和交流中心。
辅助（外）存储器。
输入设备：用来输入原始数据和处理这些数据的程序，有鼠标、键盘、触摸屏。
输出设备：输出计算机的处理结果，常用的是显示终端和打印机。
计算机中，各部件间来往的信号有三种：地址、数据、控制信号。
以总线连接的计算机框图：
总线：能为多个部件分时共享的一组信息传送通路。
系统分类
1）单指令流单数据流（SISD）计算机系统
通常由一个处理器和一个存储器组成。典型的SISD计算机每次执行一条指令，每次从存储器取（或存）一个数据。
2）单指令流多数据流（SIMD）计算机系统
通常由一个指令控制部件、多个处理器和多个存储器组成。各处理器和各存储器之间通过系统内部的互连逻辑电路进行通信。在程序运行时由指令控制部件向各个处理器传送同一条指令，处理器执行指令时所需的数据是从存储器中取的，各处理器所处理的数据是各不相同的，这就是多数据流。
3）多指令流单数据流（MISD）计算机系统
计算机系统在同一时刻执行多条指令，但处理同一个数据 大多数人认为能列在这一系统中的计算机很少或根本不存在。
4）多指令流多数据流（MIMD）计算机系统
典型的MIMD计算机系统由多台处理器（包括指令控制部件和处理器）和多个存储器组成，并有一个系统内部的互连逻辑电路实现各处理器和各存储器之间的通信。每台处理器执行各自的指令，存取各自的数据（各不相同）。
计算机系统的层次结构
操作系统：合理地组织计算机的工作流程，管理和分配存储空间，控制和管理外部设备，并提供给用户使用计算机的良好界面，使用户不必了解硬件和软件的细节就可较方便地使用计算机。
计算机的发展
第一阶段（ 1946-1957 ）电子管计算机
无OS、机器语言、汇编语言、水银延迟线、打孔纸（卡）带、专用CPU
第二阶段（ 1957-1964 ）晶体管计算机
多道批处理OS、Fortran/AlGOL58、磁芯、磁带、专用CPU
第三阶段（ 1964-1971 ）中小规模集成电路计算机
Unix（多用户多任务）、BCPL→B、半导体内存、磁带&磁盘、专用CPU
第四阶段（ 1971-至今）大规模和超大规模集成电路计算机（有时也把超大规模划分为第五代）Unix/Windows、C/C++/java/C#、半导体内存、温切斯特硬盘（HDD）、Intel通用微处理器（4004&8008）
计算机网络基础
按照网络内连接的计算机的地域覆盖范围，可将网络分成局域网、城域网和广域网
(1)局域网网内所有计算机之间的距离比较短，一般在2.5km之内；
(2)城域网网内计算机之间的距离可达到I0km
(3)广域网通过通信线路（专用线、电话线或卫星）将远距离（甚至全世界）的计算机连接起来.
网络中传输信息方式有两种：基带传输、宽带传输
为了不同的算机能在网络中协调工作，而制定了各种网络标准（或称为网络协议）。
国际标准化组织（ISO）提出了“开放系统互连基本参考模型OSI
TCP / IP是网络之间进行互联的协议（网际互联协议）。1969年美国国家科学基金会（NSF）、能源部、国家航空宇航局（NASA）把其下属单位的网络连接起来，组成ARPANET 网，经过推广和发展产生了TCP/IP协议。TCP/ IP协议规定，每台连到Internet的主机地址长4字节（32位），用点号分隔的4个十进制数表示。
一条语句的详细执行过程
在计算机中能执行的程序是由指令组成的，因此计算机执行程序的过程，实际上就是按照给定次序执行一组指令的过程 一条指令通常分成两部分。
( 1 )操作码。规定该指令执行什么样的运算（或操作），因此被命名为操作码
（2）地址码。规定对哪些数据进行运算，通常表示的是数据地址，因此被称为地址码 当前，计算机指令类型很多，各条指令的功能差异很大，并不局限于对数据进行运算，甚至有的指令中不需要地址，因此地址码的含义是灵活多变的。
高级语言的一条语句d=b^2-4ac
1.MUL B B //b^2送入B
2. MUL A E //4a送入A
3.MUL A C //4ac送入A
4.SUB B A //b^2-4ac送入B
5.MOV D B //b^2-4ac从B到D
A a
B b
C c
D d
E 4
MUL :乘法 ADD：加法 SUB：减法 DIV :除法 MOV：传送指令操作码 HLT：停机指令