weixin_50260670的博客

当计算机只运行一个程序时，只需将所有的资源(CPU、内存、磁盘等)分配给这一个程序就行；

九. 核心与外部设备计算机的核心设备只有CPU（控制器和运算器）和主存储器，但还需要一些外部设备来与核心部分通信，实现输入与输出，也就是IO设备（Input/Output）；比如鼠标、键盘、显示屏、音响等；1. IO接口首先先看两个概念：模拟信号：连续变化的电压和电流称为模拟信号；数字信号：输入和输出计算机内核的二进制数可以代表特定的含义，称为数字信号；数字化：将模拟信号转变成数字信号的过程称为数字化；中央处理器和内存是通过内部总线连接起来的，可以直接传送数字信号。而外部设备（比如画图音响

八. 流水线和高速缓存技术上一章里了解了使用集成电路制作半导体存储器和cpu，这把来研究一下他们之间的协同工作情况（CPU与主存）：众所周知，CPU的处理速度是比存储器快很多的，而完成一个任务是需要从存储器取指令、译码、读写操作数、加减乘除等一系列操作，所以CPU大部分时间都处于等待状态；如图：CPU是非常昂贵的，而昂贵的东西应该保持忙碌才行，那有啥办法呢？1. 流水线作业CPU所做的工作可以分为三级：取指令、译码、执行；如果在每一步之间都加一个临时寄存器保存结果，那么这一步的电路就可以做其他的工

七. 集成电路时代众所周知，计算机的组成部分本质都是一些逻辑门电路。而使用什么来制造逻辑门电路就成了计算机的一部历史。1.继电器时代一开始，电学在磨磨蹭蹭地往前走，当然是越来越快。于是发明了电磁铁，也有了继电器。这个时候，电子计算机的先驱们也正处在彷徨之中，看到了继电器，觉得这东西挺好，都是合用的东西，可以拿过来用用。基本上，在20世纪30年代，他们都是在用继电器造那些最原始的计算机逻辑门电路。但是，他们造的机器，有的非常庞大，用了数不清的继电器，工作起来啪啪啦啦，而且效率也不高。2.电子管时代

六. 现代通用计算机到目前为止，已经可以将指令和数据提前放入存储器中，然后振荡器作为心脏驱动控制器自动从存储器中取出指令和数据，运送到运算器进行运算；而这就是现代的通用计算机吗？显而易见，它还太简单。1. 现代计算机的大体特征一般来说，存储器、寄存器和加法器，它们的数据引线具有相同的条数。比如说，如果数据线有8根，则存储器的每个存储单元包含8个比特，寄存器RA需要用8个上升沿D触发器来制造，而加法器呢，则必定是由8个全加器组合而成，如图：20世纪50年代的时候，有一个计算机公司决定把它的产品设计成

五. 全自动加法计算机前面已经造出了运算器（可以计算一连串数字），但是每输入一个数都需要扳动开关，而且你需要去学习二进制；那可不可以把所有参与运算的数字预先存起来，然后用机器自动一个一个取出来再进行运算？当然，我们已经知道这个东西就是存储器。1. 使用触发器制造存储器如图，正方形的就是一个个的触发器，它可以保存一个bit，WR分别为写端和读端，而DB为输入/输出端；一行这样的触发器可以存储一个二进制数，为每一个行编号就是他的地址（也就是图中的层数），而这个能存储多个二进制数的电路就是存储器。地址译

四. 控制器与运算器前面我们已经造出了加法机，但是这种机器其实并没有什么卵用；首先需要人伺候着，不停地按动开关输入数据；其次它还只能计算两个数字，如果是多个数字就需要每次记下前两个数的结果，然后再输入这个结果和下一个数再运算，这会很麻烦；显然，我们还有一段路要走。1.使用寄存器保存中间数前面我们也造出了寄存器，就可以用到这里来保存中间数（即前两个数的运算结果），最后计算的结果也一样保存到寄存器。寄存器符号如下图:注意： cp端左侧的三角形表示该寄存器只在cp脉冲的上升沿才工作；将寄存器与加法器按

1.振荡器像这样的电路，当电源通上电后继电器J由于电流的磁效应而有了磁性，吸附开关使其断开；断开后电路又断电，开关又闭合了；只要电源有电，这个电路就会一直开和关，灯泡会一明一暗来回变换，这个就是振荡器。而其波形(也叫脉冲)如下图:像右边这样的图形被称为一个振荡器脉冲，一秒钟能产生多少个这样的脉冲，称为这种振荡器的频率。频率稳定的振荡器应用十分广泛，比如安上电池才能走的钟表，所以这种脉冲也叫时钟脉冲，或时钟信号。2.电子管时代如图，正常情况下灯泡不会亮，但当灯丝电源接通后灯泡却亮了；这是因为被

为了方便，可以将计算机理解为个盒子，进行输入，运算，输出。一个加法运算部件是这样：a,b端输入加数被加数，Ｏ输出结果。那么问题来了：怎么输入？怎么运算？怎么输出？1.怎么输入？首先需要了解二进制数，可以参考我之前的文章，这里附上链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_50260670/article/details/117599739?spm=1001.2014.3001.5502由于开关的开和关可以表示二进制的0和1，那我们的运算部件就可以造成下图这样：２.怎么输出

一. 了解计算机，要从电开始1.前言想要了解计算机首先要了解电，计算机之所以是现在这种构造，也是因为只有这样构造，才能让电进行运算。2.电的老家是原子首先，世间万物都是由原子组成的。原子由原子核和核外电子组成，原子核由质子组成。质子带正电，核外电子带负电，而核外电子的定向移动就形成了电流。世界上存在很多种原子，而质子数决定了原子的身份，电子数决定原子的性情。3.为什么有些东西可以导电首先，原子通过共用最外层电子的方式达到稳定状态，形成各种各样的物质。而这些电子还可以串门，但原子是很稳定的，大多