今天我們來學習計算機的基本組成。

一.首先我們來講一講計算機的歷史。

• 1946年2月14日，第一臺計算機誕生于賓夕法尼亞大學，它的體積非常龐大，名字叫做ENIAC。它的出現(xiàn)是為了用在軍事上，主要的作用是科學計算（數(shù)值計算），主要計算一些非常大的數(shù)據(jù)。
• 第一臺電子管計算機出現(xiàn)之后，隨后又出現(xiàn)了晶體管計算機，中小規(guī)模集成電路計算機，大規(guī)模超大規(guī)模集成電路的計算機，我們現(xiàn)在所使用的計算機就是超大規(guī)模集成電路的計算機。

二.然后我們一起來看一看計算機是由哪些部分組成的。

• 硬件系統(tǒng)：

  • 中央處理器

    • 運算器：核心部件為算術(shù)邏輯單元ALU，進行數(shù)據(jù)的算術(shù)運算和邏輯運算。
    • 控制器：計算機的控制中心，負責把指令逐條從存儲器中取出，經(jīng)譯碼器分析后向整機發(fā)出控制命令，以保證正確完成程序所要求的功能。

  • 存儲器 ：存儲計算機中的程序和數(shù)據(jù)

    • 高速緩存（cache）
      為了解決CPU速度和內(nèi)存的速度不匹配問題
      將一些常用的數(shù)據(jù)程序從內(nèi)存中放入到cache中

    • 主存（內(nèi)存）
      讀寫速度快 容量小 價格貴

      • RAM(隨機讀寫存儲器) 可以讀寫數(shù)據(jù)，但是斷電后數(shù)據(jù)會丟失 比如內(nèi)存條
      • ROM(只讀存儲器) 只能讀入數(shù)據(jù) 不能寫入數(shù)據(jù) 比如BIOS

    • 輔存（外存）

      • 硬盤：讀寫速度慢 容量大 價格便宜

  • 輸入設備

    • 字符輸入設備：鍵盤等
    • 圖形輸入設備：掃描儀 數(shù)碼相機 數(shù)位板等

  • 輸出設備
    CRT顯示器 繪圖儀

  • 總線

    • 片內(nèi)總線
    • 系統(tǒng)總線：ISA EISA
      • 數(shù)據(jù)總線
      • 地址總線
      • 控制總線
    • 局部總線：PCI PCIE AGP
    • 設備總線：USB SATA IDE

• 軟件系統(tǒng)：

  • 系統(tǒng)軟件
    • 操作系統(tǒng)
    • 語言處理程序
      • 低級語言
        • 機器語言 由01二進制構(gòu)成 機器可以直接識別 但是不宜于人們編寫程序 可擴展性差
        • 匯編語言 由一些符號化的偽指令構(gòu)成 相比于機器語言更容易理解 需要經(jīng)過匯編成為機器語言
      • 高級語言
        由人們所熟悉的一些代碼構(gòu)成 最適合人們理解的程序 可擴展性強，需要通過編譯或者解釋轉(zhuǎn)化為機器語言
        • 解釋型語言 Python Javascript
        • 編譯型語言 C C++
    • 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS
      DBMS是數(shù)據(jù)庫的核心，位于操作系統(tǒng)之上的一個系統(tǒng)軟件，用戶可以通過操作數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進而修改數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容 DBS(DBMS(DB(D)))

• 應用軟件

三.接下來我們來看一下計算機的性能指標

• 主頻（CPU的時鐘頻率） 單位一般為GHz 主頻越大 計算機的運行速度越快
• 字長（計算機一次能夠處理的二進制位數(shù)） 一般分為32位和64位計算機 字長越大 計算機的精度越高
• 內(nèi)存容量 單位一般位GB
• CPU核心數(shù)
• 運算速度 MIPS

四.最后我們來說一下計算機的指令系統(tǒng)

• 指令
  又稱機器指令 CPU能夠直接識別并執(zhí)行的指令
  通常由操作碼和地址碼（操作數(shù)）構(gòu)成
  • 三地址指令
  • 二地址指令
  • 一地址指令
  • 零地址指令
• 指令系統(tǒng) 計算機能夠執(zhí)行的所有指令的集合
  • CISC 復雜指令系統(tǒng)
  • RISC 精簡指令系統(tǒng)
• 指令執(zhí)行過程
  • 取指令 CPU從cache或者內(nèi)存中取出相應的指令放入到控制器中
  • 分析指令 控制器中的指令譯碼器對所拿到的指令進行分析
  • 執(zhí)行指令 控制器會發(fā)出控制信號將指令放入到運算器的ALU中進行運算
    并且控制器中的程序計數(shù)器（PC）加1，取嚇一跳指令 循環(huán)往復運行