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计算机发展简史
计算机发展的四个阶段
第一个阶段：电子管计算机
第二次世界大战是电子管计算机产生的催化剂，英国为了解密德国海军的密文‘
集成度小，空间占用大 功耗高，运行速度慢 操作复杂，更换程序需要接线。
第二个阶段：晶体管计算机
集成度相对较高，空间占用相对小，功耗相对较低，运行速度较快，操作相对简单，交互更加方便
第三个阶段：集成电路计算机
计算机变得更小，功耗变得更低，计算速度变得更快
德州仪器的工程师发明了集成电路(IC）
第四个阶段：超大规模集成电路计算机
一个芯片集成了上百万的晶体管
速度更快，体积更小，价格更低，更能被大众接受
用途丰富：文本处理、表格处理、高交互的游戏与应用
第五个阶段：未来的计算机
生物计算机，量子计算机
微型计算机的发展历
受限于性能
摩尔定律 集成电路的性能，每18-24个月就会提升一倍
计算机的分类
超级计算机
超级计算机标记他们运算速度的单位是TFlop/s
1TFlop/s=每秒一万亿次浮点计算
大型计算机
迷你计算机（服务器）
普通服务器已经代替了传统的大型机，成为大规模企业计算的中枢
工作站
高端的通用微型计算机，提供比个人计算机更强大的性能
类似于普通台式电脑，体积较大，但性能强劲
微型计算机（个人计算机）
又称为个人计算机，是最普通的一类计算机
计算机的体系与结构
冯诺伊曼体系
将程序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
冯诺依曼瓶颈
CPU和存储器速率之间的问题无法调和
现代计算机的结构
计算机的层次与编程语言
程序翻译与程序解释
计算机执行的指令都是L0
翻译过程生成新的L0程序，解释过程不生成新的L0程序
解释过程由L0编写的解释器去解释L1程序
计算机的层次与编程语言
硬件逻辑层
门、触发器等逻辑电路组成
属于电子工程的领域
微程序机器层
编程语言是微指令集
微指令所组成的微程序直接交由硬件执行
传统机器层
编程语言是CPU指令集（机器指令）
编程语言和硬件是直接相关
不同架构的CPU使用不同的CPU指令集
操作系统层
向上提供了简易的操作界面
向下对接了指令系统，管理硬件资源
操作系统层是在软件和硬件之间的适配层
汇编语言层
编程语言是汇编语言
汇编语言可以翻译成可直接执行的机器语言
完成翻译的过程的程序就是汇编器
高级语言层
编程语言为广大程序员所接受的高级语言
高级语言的类别非常多，由几百种
常见的高级语言有：Python、Java、C/C++、Golang等
计算机的层次与编程语言
满足计算机针对某种用途而专门设计
计算机的计算单位
容量单位
在物理层面，高低电平记录信息
理论上只认识0/1两种状态
0/1能够表示的内容太少了，需要更大的容量表示方法
0/1称为bit（比特位）
字节：1Byte=8bits
为什么网上买的移动硬盘500G，格式化之后就只剩465G了？硬盘商一般用10进位标记容量𝟓𝟎𝟎 ∗ 𝟏𝟎𝟎𝟎𝟑 𝟏𝟎𝟐𝟒𝟑≈ 𝟒𝟔𝟓
速度单位
CPU速度
CPU的速度一般体现为CPU的时钟频率
CPU的时钟频率的单位一般是赫兹(Hz),Hz其实就是秒分之一,它是每秒中的周期性变动重复次数的计量
主流CPU的时钟频率都在2GHz以上
计算机的字符与编码集
字符编码集的历史
ASCII码
使用7个bits就可以完全表示ASCII码,包含95个可打印字符, 33个不可打印字符（包括控制字符）
Extended ASCII码
中文编码集
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