计算机的发展简史
计算机发展的四个阶段：
第一阶段电子管计算机。代表：埃尼阿克(ENIAC)
第二阶段为晶体管计算机。代表：TX-0、PDP-1（拥有4K内存和512*512显示器）
第三阶段为集成电路（IC）计算机。代表：IBM-7094、IBM-1401，两台电脑功能不同且互相不兼容，为了解决兼容问题，出现了操作系统的雏形System360。
第四阶段为超大规模集成电路计算机 。代表：Apple 和 Apple二代
未来计算机：生物计算机、量子计算机。
未来计算机：生物计算机、量子计算机。
微型计算机的发展历史：
CPU从单核心到多核心，主要是因为单核心存在瓶颈，无法大跨度的突破。
计算机的分类
超级计算机。运算速度的单位是TFlop/s，1TFlop/s=每秒一万亿次浮点计算。代表：太湖之光、Summit（IBM）。
大型计算机。IBM-IBM Z9，COBOL编程语言。阿里巴巴的去“IOE”行动 --> 去“I(IBM)，O(Oracle)，E(EMC)”，IOE代表着高维护费用的存储系统，不够灵活，伸缩性弱。
迷你计算机（普通服务器）。普通服务器已经代替了传统的大型机，成为大规模企业计算的中枢。
工作站。高端的通用微型计算机，提供比个人计算机更强大的性能
微型计算机（个人计算机）。从构成的本质上来讲，个人计算机与前面的分类无异
计算机的体系结构
冯诺伊曼体系。
背景：早起计算机只能拥有特定的功能，如果想要增加功能或减少功能，就必须重新设计电路和更改结构。如果把程序储存起来，并且设计一套通用电路，就可以打打提高计算机的能力。
概念：将程序指令和数据一起存储的计算机设计概念结构。从一定本质上来讲，现代计算机都是冯诺依曼机
内容：必须有一个储存器、控制器、运算器、输入设备、输出设备。其中控制器和运算器为CPU。
能够把数据和程序送入计算机，能够长期的记忆程序、数据、中间结果及最终运算结果；能够具备算数和数据传送、逻辑运算和数据加工的能力；并且能够按照要求将处理结果输出给用户。
瓶颈：CPU和存储器速率之间的问题无法调和，大多数时候，CPU处理速度会比存储器要快很多，造成CPU空转等待数据，浪费算力。
现代计算机的结构
现代计算机结构是在冯诺依曼的基础上进行修改，可以解决CPU与存储设备之间的性能差异问题。
现代计算机的结构，CPU为运算器、控制器和存储器。主要是因为拥有了更加高速的设备，比如内存和CPU寄存器。
计算机的层次与编程语言
程序翻译与程序解释。
翻译和解释都是为了语言转换，既将人类的自然语言转换为机器语言。计算机最后执行的都是低级别的语言。
翻译：使用较高等级的计算机语言来进行程序的逻辑描述后，使用编译器进行编译，生成较为低级的计算机语言逻辑程序，最终计算机执行较为低级的计算机语言（如机器语言）。编译的过程会生成一个新的程序。如C/C++、Golang。
解释：使用较高等级的计算机语言来进行程序的逻辑描述后，把这些高级的语句作为输入，输入给一个较低级语言L0实现的一个程序（解释器），获得较为低级的计算机语言L0。过程中并没有生成一个新的程序，而是解释器解释一条语句，计算机就执行一条语 句。解释器必须使用L0去解释高级语言编写的程序。如：python、js、php。
翻译+解释：Java和C#严格上来说属于编译解释型语言，Java程序通过编译器进行编译成为JVM字节码.class文件，再对此进行解释为机器码让计算机执行。
计算机的层次与编程语言。
计算机共分为7个层次，自底向上为硬件逻辑层、微程序机器层、传统机器层，这三层又叫做实际机器。操作系统层、汇编语言层、高级语言层、应用层，这四层又叫做虚拟机器，其中前三层称为系统软件，应用层为应用软件。
硬件逻辑层。属于电子工程领域，由门、触发器等逻辑电路组成。
微程序机器层。编程语言为微指令集，微指令集可组成微程序，微程序直接交由硬件执行。
传统机器层。编程语言是CPU指令集（机器指令），编程语言和硬件是直接相关的，不同架构的CPU使用不同的CPU指令集。
一组微指令可构成一个微程序，一般一个微程序可对应一条机器指令。机器指令-->微程序-->微指令。
操作系统层。向上提供了简易的操作界面，向下对接了指令系统，管理硬件资源，操作系统层是软硬件之间的适配层。
汇编语言层。汇编语言可以使用汇编器把汇编语言翻译成可直接执行的机器语言。
高级语言层。本质上就是编写程序让机器运行。
应用层。针对某种用途而专门设计的运行在计算机上的程序。是为了用途而专门设计的。
计算机的计算单位
容量单位
在物理层面上，使用高电平来表示1，低电平来表示0，所以理论上只认识 0/1。
0/1 称为一个bit（比特位），字节：1Byte=8bits，除此之外，其他都是1024的进制，包括 B --> KB --> MB --> GB --> TB --> PB --> EB 。
1G = 1024^3Bytes = 1024^3*8bits，注：1024=2^10。
硬盘商一般用10进位标记容量
速度单位
网速：100M宽带中的100M并非是指100MB，而是指100Mbps，既是100Mbit / s，转换为MB每秒为 （100/8）MB / s = 12.5 MB / s。
CPU速度：CPU的时钟频率的单位一般是赫兹(Hz)，它是每秒中的周期性变动重复次数的计量，如果每条动15下那频率就是15赫兹。2GHz = 2*1000^3Hz = 每秒20亿次（算到Byte就可以了）
计算机的字符与编码集
ASCII码，7个bits即可表示全部字符，2^7=128 个字符 ，95个可打印，33个不可打印。
Extended ASCII码，扩充ASCII码由7bits => 8bits，共256个字符。
GB2312，6763 个汉字和 682 个其它符号，共7445个字符。
GBK，向下兼容2312，向上支持国际ISO标准，共收录21003个汉字，支持全部中日韩汉字。中文Windows系统默认使用GBK编码。
GBK，向下兼容2312，向上支持国际ISO标准，共收录21003个汉字，支持全部中日韩汉字。中文Windows系统默认使用GBK编码。
Unicode，统一码、万国码、单一码，UTF-*，UTF-8以字节为单位对Unicode进行编码。编程时推荐使用UTF-8编码。
今日内容：
对之后四个月的学习所制定的框架已经初步的搭建（学什么，怎么学，什么时候学，要学要怎么样的程度、要学多长时间）。
复习了计算机原理中部分重要的知识点。
复习了计算机原理中部分重要的知识点。
2019-10-23