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计算机原理--计算机发展史简述

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计算机发展的四个阶段

计算机的发展,实际是由战争需求演变而来,以下简要说明计算机的发展。

电子管计算机

电子管
电子管计算机

晶体管计算机

晶体管
晶体管计算机
晶体管计算机

集成电路计算机

集成电路计算机

超大规模集成电路计算机

超大规模集成电路
个人电脑

未来的计算机

生物计算机
量子计算机

计算机的分类

超级计算机

超级计算机的运算速度单位是TFlop/s(没秒万亿次浮点计算)
截止2018年11月运算速度前三的超算
超算世界排名

超算国内排名

大型计算机

又称大型机、大型主机、主机等
IBM Z9

迷你计算机(服务器)

又称小型机、普通服务器

工作站

高端通用微型计算机
苹果MacPro

微型计算机

微机、个人电脑

计算机的体系与结构

冯诺依曼体系

冯诺依曼体系就是将指令和数据一起存储的计算机设计概念结构

冯诺依曼体系

冯诺依曼体系的问题:由于存储器与CPU分离,会出现CPU和存储器速率之间的问题无法调和

冯诺依曼瓶颈

现代计算机结构

现代计算机在冯诺依曼体系结构基础上修改,解决CPU与存储设备之间的性能差异问题。可以理解为以存储器为核心的结构。

现代计算机结构

计算机层次与编程语言

程序翻译与程序解释

将人类语言转换成计算机能识别的机器语言

程序翻译

将较高级的语言通过编译器生成较为低级计算机语言的过程
程序翻译

程序解释

将高级语言进行逻辑描述,并作为低级计算机语言程序的输入的过程
程序解释

计算机执行的都是低级语言
翻译过程会生成新的低级程序,解释过程不生成新的低级程序
解释过程,由低级语言编写的解释器去解释高级程序

翻译型语言有 C/C++、Objective-C、Golang。
解释型语言有 Python、PHP、JS。

Java、C# 为解释+翻译型语言

Java

计算机的层次与编程语言

计算机层次

计算机的计算单位

容量单位

容量单位

速度单位

网络速度

容量单位

CPU频率

CPU的速度

计算机的字符与编码集

ASCII码

使用7bits就可以表示完ASCII码
ASCII码
使用8bits表示扩展ASCII码
扩展ASCII码

中文编码集

从GB2312到GBK再到Unicode,编程推荐使用Unicode UTF-8

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