【计算机基础】一.概述
1.计算机发展历史
电子管计算机 1946-1957 二战时期用于解密密文
最著名的 艾尼阿克用于计算射击参数 18000个电子管
晶体管计算机 1957-1964 贝尔实验室发明晶体管 诺贝尔奖
麻省理工大学 TX0 第一台晶体管计算机
集成电路计算机 1964-1980 德州仪器发明集成电路
IBM 推出System/360 操作系统诞生
超大规模集成电路计算机 1980-NOW
CPU一个芯片上集成上百万的晶体管
乔布斯 APPLE APPLE2 个人计算机
2.计算机分类
超级计算机 功能最强、运算速度最快、存储容量最大
国家高科技领域，尖端技术研究
运算单位 TFlop/s = 一万亿次计算/每秒
大型计算机
具有高性能可处理大量数据与复杂运算
IBM占据大量市场份额
去IOE行动：大型机——>普通服务器
IBM 服务器供应商 ORACLE 数据库软件 EMC 存储设备
迷你计算机 又称小型机 普通服务器
工作站 高端微型计算机，计算能力大于微型计算机
微型计算机 个人计算机 最普通的计算机
台式机 笔记本 一体机
3.计算机的体系与结构
早期计算机仅含固定程序，用途单一，改变程序需要更改结构重新设计电路。
冯诺依曼体系：将程序指令和数据一起存储的计算机设计概念结构
核心组件：存储器、控制器、运算器、输入设备、输出设备
冯诺依曼瓶颈:CPU与存储器速率相差问题
现代计算机结构：在冯诺依曼体系结构上改进，解决冯诺依曼瓶颈
CPU中添加了寄存器与缓存
4.计算机的层次与编程语言
人类语言与计算机语言不互通，需要进行语言的转换
假设存在高级语言L1、低级语言L0
程序翻译：L1通过编译器转换成L0
程序解释：L0编写的解释器，L1的程序作为输入。转换成等价的L0
总结：翻译过程生成了新的L0程序，解释过程中不生成
翻译型语言：C/C++ Object-C Golang
解释性语言：Python、PHP、JavaScript
Java 是翻译+解释 翻译过程 .java->jvm字节码 解释过程：字节码->机器指令
计算机层次与编程语言
应用层 满足用途专门设计的
高级语言层 广大程序员所使用的
汇编语言层 汇编语言 可以翻译为机器指令 汇编器
操作系统层 向上提供操作界面，向下对接指令系统管理硬件资源，位于软件硬件之间的中间层
传统机器层 CPU指令集（机器指令） 编程语言和硬件直接相关 不同架构CPU使用不同指令集
微程序机器层 微指令集 直接由硬件执行
硬件逻辑层 门电路、触发器等逻辑电路 （电子工程领域）
5.计算机的速度单位
5.1.容量单位
物理层面 计算机中通过高低电平记录信息 1或0 记为一位 1bit
字节 1Byte = 8 bit
5.2.速度单位
网路速率 Mbps 1Mbps = 100Mbis/s = 12.5MB/s
CPU频率 Hz 高低电平每秒变幻的次数
6.计算机的字符与编码集
ASCII 使用7个bit 128个 95个可打印字符 33个不可打印字符
Extend ASCII 使用8个bit 常见的数学运算符、带音标的欧洲字符、制表符等
中文编码集
GB2312 7445个字符 6763个汉字 682个字符
GBK 向下兼容GB2312 向上兼容ISO标准 21003个汉字 支持全部中日韩汉字
Unicode 统一码 定义了世界通用的符号集 UTF-8以字节为单位对Unicode进行编码
