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【九月打卡】第2天 计算机组成原理+操作系统+网络 2

杀入互联网江湖
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第一模块:

课程名称:2022新版编程必备基础,计算机组成原理+操作系统+网络

章节名称:2-3 ~ 2-7

讲师姓名:咚咚呛


第二模块:

内容概述:

2-3 ~ 2-7 小节分别讲解了计算机的分类,体系和结构,计算机的层次和编程语言以及计算机的速度单位。


第三模块:

学习心得:

在学习2-3小节之前自己并不能很好的区分出不同的计算机类型,计算机的类型分为五类:超算、大型主机、迷你主机、工作站以及微型计算机,我们大多数人自己的笔记本就是微型计算机;另一方面,介绍了经典的【冯诺伊曼体系】以及这个体系中存在的问题,基于这个问题而架构出来的“现代计算机体系”——CPU = 计算器 + 控制器 + 存储器。计算机也通计算机网络一样,可以分为7层,以操作系统层为界,分上三层,下三层。计算机的速度单位,包括bit/s以及Hz,bit/s一般用于描述网速、Hz用于描述CPU的计算速度。



下面附上学习笔记:

2-3 计算机的分类

超级计算机:

  • 功能最强,运算速度最快,存储容量最大的计算机

  • 用于国家级科研领域和尖端技术的研究

超算的运算速度计量单位是TFlop/s

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超算排名:

http://img2.sycdn.imooc.com/63175fa0000192cd08670313.jpg


国内超算排名:

http://img4.sycdn.imooc.com/63175fb10001b68c08370322.jpg

注意:

天河二号,曾经是中国第一,和世界第一,操作系统是麒麟。

天河一号,08年开始研发,10年是世界第一。


天河二号就在中山大学广州校区的东


大型计算机:

  • 又称大型机,大型主机,主机......

  • 具有高性能,可处理大量数据和复杂的运算

  • 大型计算机市场中,IBM占据了很大的份额

大型计算机的编程语言:COBOL编程语言

http://img1.sycdn.imooc.com/63175fc70001284508220449.jpg


由于大型计算机的造价非常高昂,现在已经慢慢停止使用了。

国内更是出现了去IOE的行动:

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去IOE意味着从垂直扩展转换成了水平扩展,,从集中计算变成了分布式计算!!!从西方的漫天要价,变成了我方掌握主动权!!!


去IOE就是把【大型机】替换成【普通服务器】

http://img1.sycdn.imooc.com/63175ff5000109b108650229.jpg


迷你计算机(普通服务器):

  • 也称小型机

  • 不需要特殊的空调场所

  • 具有不错的算力,能完成较复杂的运算


普通服务器的厂商:

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云服务也是构建在普通服务器之上的!!!


普通服务器所组成机房的图片:

http://img1.sycdn.imooc.com/631760130001706008560411.jpg


工作站:

  • 高端的通用微信计算机,提供比个人计算机更强大的性能

  • 类似普通台式电脑,体积较大,但性能强劲

  • 一般是给一些专业的用户使用的

http://img1.sycdn.imooc.com/6317602000013b2d04270383.jpg


微型计算机:

  • 又叫个人计算机,是最普通的一类计算机

  • 是各类计算机中成本最低的一种

  • 小但是全

  • 构成上看和前面的各类高级计算机没有本质区别

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2-4 计算机的体系结构

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


冯诺依曼体系诞生背景:

http://img1.sycdn.imooc.com/6317603b0001b45408520316.jpg


冯诺依曼体系:

  • 存储器

  • 控制器

  • 运算器

  • 输入设备

  • 输出设备


现代电脑都是【冯诺依曼机】,特点:

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早期冯诺依曼机的逻辑结构:

http://img1.sycdn.imooc.com/631760580001be7a08560419.jpg

这里要注意:把【存储器】和CPU在物理上进行分离不是一个好的结构,这会带来性能上的瓶颈,即冯诺依曼瓶颈

http://img1.sycdn.imooc.com/631760620001c96208480451.jpg

spacer.gif

解决瓶颈——现代计算机的结构:

在冯诺依曼体系的基础上进行修改,从而解决CPU和存储设备之间的性能差异

注意,这里的存储器指的是【高速缓存】之类的东西,不包含【磁盘】

http://img2.sycdn.imooc.com/6317607b0001b1e507020340.jpg

现代计算机的结构是以【存储器】为核心的一套结构。


2-6 计算机层次和编程语言

程序翻译:

计算机能且只能看懂010101这样的比特位。所以,需要将人能看懂的语言,翻译成计算机能看懂的语言。

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程序翻译

程序解析


程序翻译VS程序解析:

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编译型语言:

C/C++

Object-C

Golang


解析型语言:

Python

Php

Javscript


编译解析型语言:

Java

C#


计算机的层次:

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计算机体系分层不是固定不变的,分层的目的是便于理解


2-7 计算机的速度单位

容量单位:

  • 物理层面使用【高低电平】来记录信息

  • 计算机理论上只认识0/1两种状态

  • 0/1能表示的内容太少了,需要更大容量的表个示方法(从而发明了【字节(一个字节 =8个比特位 )】)


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问题:

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硬盘一般用【扇区】来表示容量


速度单位:

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这里的100M表示100M/s


网络速度:

问题:

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CPU速度:

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第四模块:

学习截图:

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