计算机系统简介

1.1 计算机系统简介

什么是物联网?

把传感器嵌入到电网、铁路、等各种物体中,并普通链接,形成所谓的物联网,然后将所谓的物联网于现有的互联网整合起来,形成人类社会和物理系统额度整合


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世界上统计排名前5的计算机,可以看到如上图,竟然是国内的中国国防科大

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上面的是我们广州的天河2超级计算机,Rmax是系统实测峰值,Rpeak是系统理论峰值,单位TFlop/s表示每秒进行的浮点数运算T表示10的12次方,视频的老师说功耗特别低,我们看着理解吧,这种超算机也被成为HPC(High Performance Computer),操作系统是国内自研的中标麒麟(想起gauss了吧。。)

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上面的是Titan超算,是Cray公司,向量处理机的时候会介绍Cray-1,即包括cpu,也包括gpu

计算机系统有大有小,小的包括传感器,然后包括手机平板,笔记本台式机,以至于服务器。

计算机系统分为硬件和软件,硬件包实体、主机、外设。软件具有各类特殊功能组成的软件

计算机软件,分类有可分为系统软件、应用软件。早起是没有系统软件的,系统软件方便我们实现人机交互。比如高级语言要有编译程序才能运行,操作系统程序使我们能调配硬件。服务型程序,如数据库等。数据库管理系统。网络软件,支撑网络API。应用软件则包括我们常见的游戏,IDE等等,使用系统软件来实现调用硬件。

计算机系统的层次结构

系统复杂性的管理方法:抽象

隐藏系统步骤那个药的细节,使用高级的模型。

物理层(电子)-器件层(电子元器件)-逻辑电路层-数字电路层-逻辑层(地址内存)-微架构层(数据路控制)-架构层-操作系统层-应用软件层,这些规定了物理的层级

编程语言分层,机器语言0,1-》汇编语言(要变成01才能变成机器语言,汇编是符号语言,和自然语言还有差别)-》高级语言。对于一条机器语言,实际也是多条01来组合成1条微指令来实现微程序系统,这是更底层的地方。而操作系统又汇编和机器之间。

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如上,我们从语言的分层可以看到如上效果,其中,又可以将虚线来分割出软件和硬件部分。硬件软件分割处不变替换是因为,机器指令翻译已经写到了硬件中,不能把软件的过多程序下放到硬件,这样硬件设计起来就比较复杂,造价高。而软件承载硬件指令设计又会应为翻译等问题效率低,软件设计复杂

计算机系统对于程序员(机器语言)而言,所见到的计算机属性和概念性的结构和功能特性,比如指令集,内存排布,寻址技术,I/O机理


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