計算機系統由“硬件”和“軟件”兩大部分組成
“硬件”：是指計算機的實體部分，由看得見摸得著的各種電子元器件組成，如主機、外部設備
“軟件”：具有各類特殊功能的程序組成
計算機性能的好壞取決于“軟”“硬”件功能的總和
軟件分為：系統軟件和應用軟件
系統軟件：用來管理整個計算機系統，監視服務，使系統資源得到合理調度，高效運行
應用軟件：用戶根據任務需要所編制的各種程序
系統復雜性管理的方法-1
抽象：指高級的模型，和低級的實體的相對；或者解釋為：隱藏系統中不重要的細節
語言的發展：
計算機體系結構：程序員所見到的計算機系統的屬性、概念性的結構與功能性（指令系統、數據類型、尋址技術、I/O機理）
計算機組成：實現計算機體系結構所體現的屬性（具體指令的實現） 邏輯實現
1. 計算機由五大部件組成 （運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備）
2. 指令和數據以同等地位存于存儲器，可按地址尋訪
3. 指令和數據用二進制表示
4. 指令由操作碼和地址碼組成
5. 存儲程序 ★ （具有存儲程序功能的計算機叫做馮.諾依曼計算機）
6. 以運算器為中心
馮.諾伊曼計算機硬件框圖
現代計算機硬件框圖
系統復雜性管理的方法-2 （3'y）
——層次化（Hierarchy）：將被設計的系統劃分為多個模塊或則子模塊
——模塊化（Modularity）：有明確定義（well-defined）的功能和接口
——規則性（regularity）：模塊更容易被重用
1. 存儲器結構
存儲單元個數=24=16個
1. 運算器結構
2. 控制器結構
1. 取數
2. 存數
1. 機器字長：CPU一次處理數據的位數；與CPU中寄存器的位數有關
2. 運算速度： 主頻
核數，每個核支持的線程數
CPI：執行一條指令所需時鐘周期
MIPS：每秒執行多少百萬條指令 million instructions per second
FLOPS：每秒浮點運算次數 float-point operation per second （更科學）
3. 存儲容量（存放二進制信息總位數）
面講到了計算機的五大部分，包含了運算器和控制器，它到底長什么樣？通過這個圖的形式讓大家加深印象，就不會忘記了。
這是主機箱，這是主機箱里面的電路板，把主機箱拆下來是不是有個置換一塊電路板？把電路板放大來看，就是這樣子的。其中在中間有個四四方方的東西，現在里面就是CPU，也就是這樣，把它放大看就長這樣。
CPU里面CPU說的像人的大腦一樣，控制發出指令，還有運算的。這里的有一條內存條，就是剛剛說的存儲器的內存，它是暫時存放信息的，玩游戲、編輯文檔實際上都在內存上面進行的。所以內存如果越大，速度越快，計算機就運轉的更牛逼，是這樣一個情況。
把運算器、控制器和內存合起來叫做主機，所以計算機里面的主機就指的就是CPU加上內存。理解了沒有？結束了。
中央處理器 CPU
現代計算機硬件的組成部分之一，簡稱處理器，是整個計算機的核心部件，主要用于指令的執行，主要包含兩個基本部分：數據通路和控制器。
算術邏輯單元 ALU
數據通路中最重要的運算部件，用來進行基本的算數和邏輯運算，其中最基本的部件是加法器。
數據通路
CPU的基本部分之一，是指令執行過程中數據所流經的部件，其中包括各類運算部件，最重要的運算部件是ALU。
控制器
CPU的基本部分之一，用來對指令進行譯碼，生成相應的控制信號，以控制數據通路進行特定的操作。
主存（內存）
存儲器的一種，內存包括主存儲器（主存，一般插在主板內存插槽上）和高速緩沖存儲器。
輔助存儲器（輔存）
外存的一種，系統運行時直接和主存交換信息的存儲器，目前主要是磁盤和固態硬盤。
外設（I/O設備）
現代計算機硬件的組成部分之一，通過設備控制器連接到主機上。
設備控制器（I/O模塊）
用來控制外部設備工作的控制邏輯，包含I/O控制器或I/O適配器，I/O模塊也是一種設備控制器，也叫作I/O接口。
系統軟件
計算機軟件的分類之一，包括為有效、安全的使用和管理計算機以及為開發和運行應用軟件而提供的各種軟件，介于計算機硬件與應用程序之間
應用軟件
計算機軟件的分類之一，是指專門為數據處理、科學計算、事務處理、多媒體處理、工程設計以及過程控制等應用所編寫的各類程序，如：、飛書等。
高級語言
編程語言的分類之一，和底層計算機結構關聯不大，是機器無關語言。
匯編語言
低級語言的一種，為了提高機器語言可讀性而引入的符號表示語言，通過用簡短的英文符號和二進制代碼建立對應關系，方便編寫和閱讀。
機器語言
低級語言的一種，用二進制進行編碼的機器指令，可讀性很差。
機器級語言
是指和計算機底層結構密切相關的低級語言，機器語言和匯編語言都是機器級語言。
源程序
被翻譯程序翻譯的語言稱為源語言。
目標程序
被翻譯程序翻譯生成的程序稱為目標程序。
翻譯程序
語言處理系統的一部分，它能把一種編程語言表示的程序轉換為等價的另一種編程語言程序。
編譯程序
翻譯程序的分類之一，也叫做編譯器，用來將高級語言源程序翻譯成匯編語言或機器語言目標程序。
解釋程序
翻譯程序的分類之一，也叫做解釋器，用來將源程序中的語句按其執行順序逐條用子程序進行解釋，并最終轉換成機器指令執行。
匯編程序
翻譯程序的分類之一，也叫做匯編器，用來將匯編語言源程序翻譯成機器語言目標程序。
操作系統
系統軟件的一部分，用來管理整個計算機系統的資源，包括對它們的調度、管理、監視和服務等，提供計算機用戶和硬件之間的人機交互界面，提供對應用軟件的支持。
語言處理系統
系統軟件的一部分，主要用于提供一個高級語言編程的環境，包括源程序的編輯、翻譯、調試、鏈接、裝入運行等功能。
最終用戶
計算機用戶的分類之一，是指使用應用程序完成特定任務的計算機用戶。
系統管理員
計算機用戶的分類之一，是指利用操作系統等軟件提供的功能對系統進行配置、管理和維護，以建立高效合理的系統環境供計算機用戶使用的操作人員。
應用程序員
計算機用戶的分類之一，是指使用高級編程語言編制應用軟件的程序員。
系統程序員
計算機用戶的分類之一，是指設計和開發系統軟件的程序員。
指令
程序的組成部分，是計算機硬件能夠直接理解并運行的最基本操作。
ISA
指令集體系結構（ISA）軟硬件之間的界面，它是軟件和硬件之間接口的一個完整定義，定義了一臺計算機可以執行的所有指令的集合。
透明
在計算機技術中，一個存在的事物或概念從某個角度看似乎不存在，也就是對實際存在的事物或概念感覺不到，就稱為透明。
響應時間
考量一個計算機系統性能的基本指標之一，也被稱為執行時間或等待時間，是指從作業提交開始到作業完成所用的時間。通常情況下一個程序的響應時間除了包含程序的指令在CPU上執行所用的時間外，還包括磁盤訪問時間、輸入輸出操作所需的時間以及在操作系統上運行這個程序所用的格外開銷等。
吞吐率
表示在單位時間內所完成的工作量，在有些場合下也被稱為帶寬。
CPU 執行時間
比較計算機性能對的一種方法，通常把用戶感覺到的執行時間分成兩部分：CPU時間和其他時間。CPU時間是指CPU用于程序執行的時間，它又包括兩部分：用戶CPU時間（真正用于運行用戶程序代碼的時間）和系統CPU時間（為了執行用戶程序而需要CPU運行操作系統程序的時間），其他時間是指等待I/O操作完成的時間或CPU用于執行其他用戶程序的時間。
時鐘周期
計算用戶CPU時間時用到的重要概念和指標之一，對控制信號進行定時的同步信號就是CPU的時鐘信號，它的寬度就是一個時鐘周期。
時鐘頻率
CPU的主頻就是CPU時鐘信號的時鐘頻率，是CPU時鐘周期的倒數。
CPI
表示執行一條命令所需的時鐘周期數。
基準程序
是進行計算機性能評測的一種重要工具，是專門用來進行性能評價的一組程序，通常最好是用戶經常使用的一些實際程序或是某個應用領域的一些典型的簡單程序。
MIPS
是最早用來衡量計算機性能速度指標所用的計量單位，含義是平均每秒鐘執行多少百萬條指令。
峰值 MIPS
選取用時最短的指令集合求得的MIPS就是峰值MIPS。
MFLOPS
用來表示浮點操速度的指標，表示每秒所執行的浮點運算有多少百萬次，是基于所完成的操作次數而不是指令數來衡量的。
PFLOPS
也是類似的衡量浮點操作速度的指標之一。
計算機主板