1. 冯诺依曼体系
   

• 但是这样，会造成CPU和存储器速率之间的问题无法调和。因为CPU处理得更快，CPU就会经常空转等待数据传输，浪费资源。

1. 现代计算机结构
   

• 存储器为更高速的设备（内存、CPU的寄存器），可以理解为以存储器为核心

计算机层次与编程语言

1. 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

1. 中文编码集

• windows系统默认使用GBK编码
• 编程推荐使用UTF-8编码，所以在win上使用IDE工具时，注意需要改

计算机的输入输出设备

1. 程序中断

• 提供低速设备通知CPU的一种异步的方式
• CPU可以高速运转同时兼顾低速设备的响应

1. DMA（直接存储器访问）

• 当主存与IO设备交换信息时，不需要中断CPU
• 可以提高CPU的效率

计算机存储器概览

1. 存储器的层次结构（缓存-主存层次）

• 原理：局部性原理
• 实现：在CPU与主存之间增加一层速度快（容量小）的cache
• 目的：解决主存速度不足的问题

1. 主存-辅存层次

• 原理：局部性原理
• 实现：主存之外增加辅助存储器（磁盘、SD卡、U盘等）
• 目的：解决主存容量不足的问题

计算机的控制器

1. 程序计数器

• 程序计数器用来存储下一条指令的地址
• 循环从程序计数器中拿出指令
• 当指令被拿出时，指向下一条指令

1. 时序发生器

• 电气工程领域，用于发送时序脉冲
• CPU依据不同的时序脉冲有节奏的进行工作

1. 指令译码器

• 指令译码器是控制器的主要部件之一
• 计算机指令由操作码和地址码组成
• 翻译操作吗对应的操作以及控制传输地址码对应的数据

1. 指令寄存器

• 也是控制器的主要部件之一
• 从主存或高速缓存取计算机指令

1. 主存地址寄存器

• 保存当前CPU正要访问的内存单元的地址

1. 主存数据寄存器

• 保存当前CPU正要读或写的主存数据

1. 通用寄存器

• 用于暂时存放或传送数据或指令
• 可保存ALU的运算中间结果
• 容量比一般专用寄存器要大

计算机的运算器

1. 数据缓冲器

• 分为输入缓冲和输出缓冲
• 输入缓冲暂时存放外设发送过来的数据
• 输出缓冲暂时存放发送往外设的数据

1. ALU

• 算术逻辑单元，是运算器的主要组成
• 常见的位运算（左右移、与或非等）
• 算术运算（加减乘除等）

进制运算

• 负数的反码=原码除符号位外按位取反

定点数与浮点数

1. 浮点数的表示方法

• 计算机处理的很大程度上不是纯小数或纯整数
• 数据范围很大，定点数难以表达

1. 浮点数的规格化

• 尾数规定使用纯小数
• 尾数最高位必须是1

1. 定点数与浮点数的对比

• 当定点数与浮点数位数相同时，浮点数表示的范围更大
• 当浮点数尾数为规格化数时，浮点数的精度更高
• 浮点数运算包含阶码和尾数，浮点数的运算更为复杂
• 浮点数在数的表示范围、精度、溢出处理、编程等方面均优于定点数
• 浮点数在数的运算规则、运算速度、硬件成本方面不如定点数

1. 定点数的加减法运算

操作系统概览

1. 前往