新年伊始,首先祝大家雞年大吉,身體健康!也祝我自己早日找到工作。這段時間敲**,感覺對硬體的興趣越來越大了,想知道機器是怎麼跑起來的,所以簡單地記錄一下,先從計算機開始吧,後續慢慢學習積累。
我們無論學習什麼東西,首先都要學習它的歷史,去知道它出現的原因和目的。
世界上最早的一台計算機出現在2023年,名字叫做eniac,是美國賓尼法尼亞大學莫爾小組的四個科學家為美軍彈道實驗室研發的,總工當時才25歲,真™牛啊。還有一點,這台計算機是十進位制的,如果一直到現在計算機還是十進位制的,我想網際網路也不能這麼厲害了吧。
其實,關於計算機二進位制這一點,也是必然的,因為現實物理世界中,幾乎找不到什麼東西是十進位制狀態的。比如說,門的開和關兩個狀態,幾乎所有的東西都是這樣的,這樣才能進行不同介質不同性質不同東西之間的資訊傳遞,只需要在介面處做一下調製解調即可。
也是在2023年,馮·諾依曼提出了儲存程式思想——資料、程式都是以二進位制方式存放在計算機當中。在2023年,第一台馮·諾依曼式計算機出現——edvac,我們現在用到的計算機可以說都是馮·諾依曼結構的計算機。它的特點:五大部件組成;指令程式資料以同等地位存於儲存器,可按址定址;指令和資料用二進位制表示;儲存程式;以運算器為中心。
剛開始計算機的出現都是軍用或科研等,真正意義上的民用一直到了2023年以後了。隨著微處理器和儲存晶元的出現與發展,微型計算機開始進入到普通老百姓的生活中。隨著硬體技術的發展,現代計算機也在更新換代。
前面提到了現代計算機都是馮·諾依曼結構的計算機,它由五大部件組成:
硬體框圖如下:
軟體技術的興起和發展,離不開語言的發展。在計算機中的語言有:機器語言(二進位制**,面向機器);組合語言(與機器語言一一對應,面向機器);高階語言(面向問題)。系統軟體中有語言處理程式,各種作業系統,服務性程式,資料庫管理系統和各種網路軟體。
從我們程式設計師的角度來看計算機,分成五層,放一張表看吧:
就是整理了一下計算機硬體軟體的組成結構。
計算機組成
計算機的基本工作原理 將指令和資料存放在儲存器中,計算機自動地逐條取出指令和資料進行分析 處理和執行 儲存程式是指把解決問題的程式和需要加工處理的原始資料存入儲存器中,這是計算機能夠自動 連續工作的先決條件。計算機組成 完整的計算機系統由兩部分組成,分別是硬體系統和軟體系統,他們相輔相成,缺一不可。...
計算機組成
自馮諾依曼於1945年提出 程式儲存思想 的計算機體系結構設計思想,我們到現在每本計算機相關的書籍上都有這樣一段計算機組成的介紹 計算機由運算器 控制器 儲存器 輸入輸出裝置組成,其中運算器 控制器組成cpu centerial processing unit 運算器是由邏輯與非門或門組成的vlsi...
計算機組成
計算機的組成分為三大類 處理器cpu 主儲存器 輸入輸出子系統。cpu主儲存器 儲存器的層級結構 高速緩衝儲存器 輸入輸出子系統 cpu通過三條匯流排和記憶體以及io裝置進行關聯 個人理解 儲存容量越大自然執行越慢,所以需要使用校的儲存器提高執行速度。但是容量小能夠儲存的資料就越少,這就增加了資料換...