计算机功能的顶层视图和互连
# 系统指令
计算机的基本功能是执行程序 (指令序列)，以完成特殊任务
CPU 是一个执行指令的部件
CPU 处理一条指令的时间称为指令周期
一条指令的执行可以简单地分为两个步骤:
取指令 —— 取周期
执行指令 - 执行周期
# 指令周期
# 取指
处理器从 PC 指向的内存位置获取指令
PC 增加
除非另有说明
指令装入指令寄存器 (IR)
处理器解释指令并执行所需的操作
# 执行
Processor-memory
CPU 和主存之间的数据传输
处理器 - I / O
CPU 与 I/O 模块之间的数据传输
数据处理
数据上的一些算术或逻辑运算
控制
操作顺序的改变
例如...
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进程
# 进程概念
An operating system executes a variety of programs: 操作系统执行各种程序
Batch system – jobs 批处理系统 - 作业
Time-shared systems – user programs or tasks 分时系统 - 用户程序或任务
Textbook uses the terms job and process almost interchangeably. 本书使用的名词作业和进程，基本可互换
Allow multiple programs to loaded into memory and to...
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计算机演变与性能
# 计算机发展历程
发展阶段
时间
逻辑元件
速度 (次 / 秒)
内存
外存
第一代
1946-1957
电子管
几千 - 几万
汞延迟线、磁鼓
穿孔卡片、纸袋
第二代
1958-1964
晶体管
几万 - 几十万
磁芯存储器
磁带
第三代
1964-1971
中小规模集成
几十万 - 几百万
半导体存储器
磁带、磁盘
电路
第四代
1972 - 现在
大规模、超大规模集成电路
上千万 - 万亿
半导体存储器
磁盘、磁带、光盘、半导体存储器
# 世界上第一台计算机
ENIAC:Electronic Numerical Integrator And Computer
#...
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计算机组成绪论
# 什么是计算机组成原理与体系结构
# 计算机体系结构
利用可用的制造技术实现有效的信息处理应用程序的抽象层设计
程序员可见的属性
这些属性对程序的逻辑执行有直接影响
概念结构和功能特征
# 计算机组成
实现体系结构规范的操作单元 (组件) 及其互连
对系统设计人员可见的基本属性
体系结构的实现
计算机体系结构是指计算机的逻辑设计；而计算机组织就是这种逻辑设计的实现
# 计算机实现
定义 1: 组织中计算机组件的物理实现
定义 2: 我们用来制造计算机系统的硬件
对程序员透明
# 透明性
对于存在的事物或属性，从某种角度来看，它们被看作是不存在的，这种概念叫做透明
#...
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操作系统绪论
# 什么是操作系统
# 为什么需要操作系统
用户几乎不可能使用裸机。
计算机硬件只能识别 0、1 二值机器码。
机器码直观性差，容易出错，难于交流。
因此，通常在计算机硬件之上会覆盖一层软件，以方便用户使用计算机硬件。
如果在裸机之上覆盖一层 I/O 设备管理软件，就能使用户较方便地使用外部设备；
如果在其上再覆盖一层文件管理软件，用户就很容易存取系统文件和用户文件；
每覆盖一层新的软件，就构造了一台功能更强的虚拟机器。通过 OS，计算机能提供种类更多，质量更高的服务。
# 什么是操作系统
把操作系统定义为用以控制和管理计算机系统资源，方便用户使用的程序和数据结构的集合
CPU...
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