计算机导论课程总结2

计算机科学

定义

是系统性研究信息与计算的理论基础以及它们在计算机系统中如何实现与应用的实用技术的学科。
它通常被形容为对那些创造、描述以及转换信息的算法处理的系统研究。
计算机科学包含很多分支领域;有些强调特定结果的计算,比如计算机图形学;而有些是探讨计算问题的性质,比如计算复杂性理论;还有一些领域专注于怎样实现计算,比如编程语言理论是研究描述计算的方法,而程序设计是应用特定的编程语言解决特定的计算问题,人机交互则是专注于怎样使计算机和计算变得有用、好用,以及随时随地为人所用。
计算机科学的三个学科形态
著名计算机科学家艾兹赫尔·戴克斯特拉曾经指出:“计算机科学并不只是关于计算机,就像天文学并不只是关于望远镜一样。”(“Computer science is no more about computers than astronomy is about telescopes.”)设计、部署计算机和计算机系统通常被认为是非计算机科学学科的领域。例如,研究计算机硬件被看作是计算机工程的一部分,而对于商业计算机系统的研究和部署被称为信息技术或者信息系统。然而,现如今也越来越多地融合了各类计算机相关学科的思想。计算机科学研究也经常与其它学科交叉,比如数学、工程学、认知科学和经济学等。

个人计算机

冯·诺伊曼体系结构

也称冯·诺伊曼模型(Von Neumann model)或普林斯顿结构(Princeton architecture),是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的电脑设计概念结构。本词描述的是一种实现通用图灵机的计算设备,以及一种相对于并行计算的序列式结构参考模型(referential model)。

本结构隐约指导了将存储设备与中央处理器分开的概念,因此依本结构设计出的计算机又称存储程序计算机。

冯·诺伊曼型计算机

个人计算机的硬件子系统

硬件系统
计算机硬件是计算机的重要组成部分,其中包含了5个重要的组成部分:运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。
1、运算器。
计算机硬件中的运算器主要功能是对数据和信息进行运算和加工。运算器包括以下几个部分:通用寄存器、状态寄存器、累加器和关键的算术逻辑单元。运算器可以进行算术计算(加减乘除)和逻辑运算(与或非)。
2、控制器。
控制器和运算器共同组成了中央处理器(CPU)。控制器可以看作计算机的大脑和指挥中心,它通过整合分析相关的数据和信息,可以让计算机的各个组成部分有序地完成指令。
3、存储器。
顾名思义,存储器就是计算机的记忆系统,是计算机系统中的记事本。而和记事本不同的是,存储器不仅可以保存信息,还能接受计算机系统内不同的信息并对保存的信息进行读取。存储器由主存和辅存组成,主存就是通常所说的内存,分为RAM和ROM两个部分。辅存即外存,但是计算机在处理外存的信息时,必须首先经过内外存之间的信息交换才能够进行。
4、输入设备。
输入设备和输出设备都是进行人机互动的关键设备。鼠标、键盘等输入设备的出现,给计算机带来了天翻地覆的变化。现有的鼠标主要有两类:光电鼠标和机械式鼠标。通过鼠标,我们可以很方便地在计算机屏幕上进行坐标的定位,可以很好地操作图形和软件处理,为人类提供了最大的便捷。键盘也是一类非常重要的输入设备,计算机大部分的指令都是通过键盘输入来进行的。
5、输出设备。
输出设备也是计算机人机互动的关键设备,它的特点是可以将计算机的信息以画面的形式展现出来,具有很好的直观性。常见的输出设备有显示器、打印机、语音和视频输出装置等。

计算机体系结构

系统结构:

在这里插入图片描述

基本概念

计算机体系结构指软、硬件的系统结构,有两方面的含义:一是从程序设计者的角度所见的系统结构,它是研究计算机体系的概念性结构和功能特性,关系到软件设计的特性;二是从硬件设计者的角度所见的系统结构,实际上是计算机体系的组成或实现(参见计算机组织),主要着眼于性能价格比的合理性。亚当(Adam)等人为了说明和研究从程序设计角度所看到的计算机的属性(外特性),在1964年最先提出计算机系统结构的概念 。

引用链接

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%AE%A1%E7%AE%97%E6%9C%BA%E7%A7%91%E5%AD%A6
https://baike.baidu.com/item/%E8%AE%A1%E7%AE%97%E6%9C%BA%E7%A1%AC%E4%BB%B6%E7%B3%BB%E7%BB%9F
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