北京大学Cousera学习笔记--4-计算导论与C语言基础--计算机的基本原理-程序运行的基本原理

已知：电路能完成计算

怎么计算：设计好很多个原子电路，需要的时候就把他们临时组装在一起--ENIAC

升级：冯诺依曼-EDVAC（现在的计算机都是）

　　1、通过某种命令来控制计算机。让计算机按照这种命令来运行，这种命令可以用电信号表示

　　2、这种命令不是“临时输入”到计算机，而是存放在某个地方，随时可以更改

　　3、命令改了，计算机的功能也就改了

结论--存储程序式计算机

问题

1、什么是“存储程序式计算机”?它都包含哪些部分？

2、命令是什么样子？它是怎么被执行的？

3、程序是什么样子？跟命令一样吗？计算机怎么能“认识”程序，并运行程序的

探讨：

1、第一台存储程序式计算机是EDVAC（冯诺依曼计算机）；

2、组成部分：各部分通过总线连接

　　控制器：统一指挥并控制计算机各部分协调工作

　　运算器：对数据进行算数运算和逻辑运算

　　存储器：存储待操作的信息与中间结果，包括机器指令和数据

　　输入设备和输出设备

通俗的讲

存储器的介绍

1、度量单位：8b(bit)=1B(Byte) 1024B=1KB。。。MB、GB、TB、PB。。。1YB=2^10ZB=2^20EB=2^30PB

字节是程序能控制的最小单位

2、分类：造价从高到低 速度从高到低 大小从低到高

　　寄存器：CPU内部，用于存放待操作数和结果；工作速度与CPU运算部件节拍一致；一次存取数据0.X纳秒；寄存器与运算部件直接连接，运算部件直接对寄存器进行读写操作

　　高速缓存：通常在CPU内部，用作数据缓冲区；CPU内 内部高速缓存  还有外部高速缓存；分为多级；

　　内存：CPU想放但放不下的部分；存放于硬盘等外部存储器交换的数据

　　外存

问题的引出：

1、存储器的原理是什么？为什么能存数据？

2、存储器的种类有哪些？DDR是什么意思？

3、为什么32位的CPU最多只能配备4G内存

寻址空间2^32=4G 只能管理4G的空间

什么程序都能执行？怎么执行程序？程序怎么执行？

1、只能执行指令集有的；指令是二进制编码的；要把命令转化为满足指令集要求的二进制代码才能在计算机执行

CPU指令的执行

指令的运算过程

程序的执行？