计算机概要与技术

计算机主要包括以下三类应用:

  • 个人计算机
  • 服务器
  • 嵌入式计算机

个人计算机:最为人所知的应用方式。

服务器:过去被称为大型机的现代形式,通常借助网络访问。服务器适用于执行大负载任务,可以执行单个复杂应用。服务器的制造技术和桌面计算机差不多,但能够提供更强的计算、存储和I/O能力。

嵌入式计算机:嵌入到其他设备中的计算机,一般运行预定义的一个或一组应用程序。

云计算替代了传统的服务器,它依赖于称为仓储规模计算机的巨型数据中心。

软件即服务:在网络上以服务的方式提供软件和数据。其运行方式通常不是在本地设备上运行所有的二进制代码,而是通过注入运行在本地客户端的浏览器等小程序登录到远程服务器上执行。典型的例子是Web索索和社交网络。

计算机系统结构中的 8 个伟大思想。

面向摩尔定律的设计。

使用抽象简化设计。

加速大概率事件。

通过并行提高性能。

通过流水线提高性能。

通过预测提高性能。

存储器层次。

通过冗余提高可靠性。

系统软件有很多种,其中有两种对于现代计算机系统来说是必需的:操作系统和编译程序。操作系统是用户程序和硬件之间的接口,为用户提供各种服务和监控功能。操作系统最为重要的作用是:

  • 处理基本的输入和输出操作
  • 分配外存和内存
  • 为多个应用程序提供共享计算机资源的服务。

当前我们使用的操作系统主要有Linux、IOS和Windows。

怪不得我们使用电脑时候,是能够同时开多个应用,比如QQ音乐听歌,Chrome浏览器看视频,同时,打开Typora码字,这些都是因为有IOS操作系统的底层资源掉配服务。

任何一台计算机的基础硬件都要完成相同的基本功能:输入数据、输出数据、处理数据和存储数据。

与其他计算机通信

通过网络,计算机可以与其他计算机通信,从而扩展计算能力。联网的计算机主要有如下几个主要优点:

  • 通信:在计算机之间告诉交换信息
  • 资源共享:有些I/O设备可以由网络上的计算机共享,不必每台计算机都配备
  • 远距离访问:用户可以不必在计算机的旁边,而是在很远的地方使用计算机。

根据传输速度以及信息传输的距离,通信代价随之增长,网络的传输距离和性能是多种多样的,最为普遍的网络类型是以太网。以太网的传输距离和速率可以将一个建筑物中同一层的计算机连接起来,这就形成了我们通常称之的局域网。局域网通过交换机进行连接,可以提供路由与安全服务。

1.5 处理器和存储器制造技术

晶体管仅仅是一种受电流控制的开关。

集成电路是由成千上万个晶体管组成的芯片。当摩尔预测资源持续翻番时,他是预测单芯片上晶体管数量的增长速度。

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