2021-2022第一学期20212310《计算机科学概论》第二周自习总结

在本次自习中，我对我对数据的处理和计算机的应急那有了初步的了解。
第四章
我学到了一些概念，例如：门（gate）：对电信号执行基本运算的设备，接受一个或多个输入信号，生成一个输出信号。
电路（circuit）：相互关联的门的组合，用于实现特定的逻辑函数。
布尔代数（Boolean algebra）：表示二值逻辑函数的数学表示法
逻辑框图（logic diagram）：电路的图形化表示，每种类型的门有自己专用的符号。
真值表（truth table）：列出了所有可能输入值和输出值的表。
而门又分为了六种，他们分别是：非（NOT）门，与（AND）门，或(OR)门，异或（XOR)门，与非（NAND)门，或非（NOR）门
非门将对它的唯一输入值求逆。如果两个输入值都是1，与门将生成1。如果一个输入值是1，或者两个输入值都是1，或门将生成1。如果只有一个输入值是1，而不是两个，异或门将生成1。与非门生成的结果和与门生成的相反。或非门生成的结果和或门生成的相反。
与此同时布尔代数有他的一些性质（见下图），其中最著名也是最实用的就是德·摩根定律，它声明对两个变量的与操作的结果进行非操作，等于对每个变量进行非操作后再对它们进行或操作；对两个变量的或操作进行非操作，等于对每个变量进行非操作后在对它们进行与操作。而利用布尔代数的性质我们才能设计出等价的更为简便的电路。

电路等价（circuit equivalence）：对应每个输入值组合，两个电路都生成而安全相同的输出。
而门则是由一些电子元件组成的：晶体管（transistor）：作为导线或电阻器的设备，由输入信号的电平决定它的作用。
半导体（semiconductor）：既不是良导体也不是绝缘体的材料。
晶体管具有三个接线端，即源极、基极和发射极。
电路分为两种，有组合电路和时序电路，他们的定义为如下：组合电路（combinational circuit）：输出仅为输入值决定的电路。
时序电路（sequential circuit）：输出是输入值和电路当前状态的函数的电路。
而其中又有一些最为实用的，比如加法器（adder）：对二进制值执行加法运算的电路。
半加器（half adder）：计算两个数位的和并生成正确进位的电路。
全加器（full adder）：计算两个数位的和，并考虑进位输入的电路。
多路复用器（multiplexer）：使用一些控制信号决定用那条输入数据线发送输出信号的电路。
而我们常说的芯片就是集成电路了，集成电路（integrated circuit）就是嵌入入了多个门的硅片。

第五章
首先我们学习这一张就能了解到计算机中的各种尺寸，皮纳微毫KGTP等等。
最重要的就是冯·诺依曼体系结构（如图）

其中内存有着可编址性（addressability）这一性质，他代表内存中每个可编址位置存储的位数。
算数/逻辑单元（ALU）指的是执行算数运算和逻辑运算的计算机部件。
寄存器（register）是CPU中的一小块存储区域，用于存储中间值或特殊值。
输入单元（input unit）是接收要存储在内存中的数据的设备。
输出单元（output）是一种用于把存储在内存中的数据打印或显示出来，或者把存储在内存或其他设备中的信息制成一个永久副本的设备。
控制单元（Control unit）是控制其他部件的动作，从而执行指令序列的计算机部件。
控制单元中有着指令寄存器（Instruction Register，IR）：存放当前正在执行的指令的寄存器。
程序计数器（Program Counter，PC）：存放下一条要执行的指令的地址的寄存器。
控制单元与ALU的结合就是我们常说的中央处理器（CPU），也就是是计算机用于解释和执行指令的“大脑”。
还有一些其他的零散的概念，总线宽度（bus width）：可以在总线上并行传输的位数。
缓存（cache memory）：一种用于存储数据的小型高速存储器。
流水线（pipelining）：一种指令分解为可以重复执行的小步骤的技术。
主板（motherboard）：个人计算机的主电路板。
处理周期有四个步骤，读取下一套指令；译解指令；如果需要，获取数据；执行指令
耳机岑出设备中有磁带，磁盘，CD和DVD，U盘等，而关于磁盘有一些重要的概念：
磁道（track）：磁盘表面的同心圆。
扇区（sector）：磁道的一个区。
块（block）：存储在扇区中的信息。
寻道时间（seek time）：读/写头定位到指定的磁道所花费时间。
等待时间（latency）：把指定的扇区定位到读/写头之下所花费的时间。
存取速度（access time）：开始读取一个数据块之前花费的时间，即寻道时间和等待时间之和。
传送速度（transfer rate）：数据从磁盘传输到内存的速率。
柱面（cylinder）：所有磁盘表面的同心磁道的集合。
学完了这些，让我对计算机有了更加深入的了解，让我不止从整体上看看待一个计算机，而是能够细分为各个结构，仔细研究计算机的组成。这次学习让我收获颇丰。