1.1计算机的分类
1. 计算机从总体上来说分为两大类：
模拟计算：由模拟运算器件构成，处理的是在时间和数值上都是连续的模拟量
数字计算机：由逻辑电子器件构成，处理离散的数字量（0或1组成的数字串）。
数字计算机分类
专用计算机:是以快速、经济和高集成度为主要指标的特殊计算机，它是针对特定任务设计的计算机，适 应性较差（如：工控机、 ATM等） 。
通用计算机:通用计算机适应性很大，但是牺牲了效率、速度和经济性，如个人电脑（PC）。
通用计算机分类
根据系统规模和计算能力
超级计算机（巨型机），如TH-2
大型机，如IBMZ900系列
小型机，如服务器、工作站等
微型机，如PC
它们的系统规模和计算能力依次递减
随着超大规模集成电路技术的不断发展，类型的划分会动态变化。
1.2 计算机的诞生与发展
约翰·冯·诺依曼：计算机之父
冯 · 诺依曼体系的主要设计思想是什么？
1 用二进制代码表示程序与数据
任何复杂运算和操作都转换成用二进制代码表示 的指令，数据也用二进制代码来表示。
2 采用存储程序的工作方式
将程序和数据存储起来（存储程序） ， 让计算机自动地执行指令， 完成各种复杂的运算操作 （核心思想） 。
3 把计算机硬件划分为5个主要功能部件
存储器
运算器
控制器
输入与输出设备
1.3 计算机系统的组成
计算机系统主要由硬件系统和软件系统组成
硬件系统——是指构成计算机系统的实体和装置之类的有形设备，是组成计算机系统的物质基础。
软件系统——是指由硬件所表达的各种内在信息，包括数据与控制程序。 因为它们是无形的东西， 所以称为软件或软设备。
1.3.1 计算机的硬件系统组成
1、硬件系统的基本组成模型
主要功能部件
1 CPU（Central Processing Unit）
主要由运算器、 控制器等部件组成。
（1）运算器
1）功能：完成两类运算（算术和逻辑）
2）组成特点：
主要由ALU (算术逻辑单元)构成， 执行算术、逻辑运算以及移位循环等操作， 是CPU功能的主要执行部件。
ALU以全加器为核心， 具有多种运算功能。
运算器的数据宽度一般是： 8位、 16位、 32位或64位。运算的位数越多,计算精度就越高,但器件也更复杂。
（2）控制器
1）功能：产生控制命令(微命令)，控制全机操作
2）基本组成：程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器。（完成协调和指挥整个计算机系统的操作）
2. 存储器
1）功能：存储数据和数字化后的程序
【注意】 不论是数据,还是程序,在存储器中都是以0或1表 示的二进制代码进行存储的。
存储器涉及到几个基本概念：
存储单元： 在存储器中保存一个n位二进制数的n个存储电路，组成一个存储单元。
地址： 存储器由许多存储单元组成，每个存储单元的编号，称为地址。
存储容量：存储器所有存储单元的总数。
存储容量越大,表示储存的信息越多，常用的单位有“Byte、KB、 MB、 GB、 TB、 PB”等。
内存储器：即主存储器（主存），是一种用来存放直接为CPU提供的程序和数据的存储器。
特点：工作速度较快，
存储容量比外存小
外存储器：即辅助存储器（辅存），是为计算机配备的存储容量很大的辅助存储器。
主要包括磁盘存储器、光盘存储器以及软盘等，其主要特点是存储容量大，价格便宜，工作速度较慢。
3. 输入/输出设备
功能：执行输入/输出信息的转换
输入时：原始信息 ==> 二进制代码，送入主机
输入时：处理结果 ==> 用户能够直接感知的形式（字符、图像、声音等），并输出给用户。
4. 总线（Bus）
能为多个部件分时共享的一组信息传送通路。
根据传送的信息不同，可分三类：
① 传送各种数据信息的数据总线(Data Bus)；
② 传送各种地址信息的地址总线(Address Bus)；
③ 传送各种控制信号的控制总线(Control Bus)。
5. 接口
外设的种类、数量多变，为了将总线与各类外设连接，须在两者之间设置一些部件，具有缓冲、转换、 连接等功能，这些部件就是接口。
1.3.2 软件系统
软件类别： 系统程序和应用程序。
系统程序：负责系统调度管理， 提供运行和开发环境、 各种服务， 确保系统运行良好。
包括以下四类：
①各种服务性程序，如诊断程序、排错程序、练习程序等
②语言程序，如汇编程序、编译程序、解释程序等
③操作系统
④数据库管理系统
应用程序： 利用计算机来解决应用问题所编制的程序，如工程设计程序、 数据处理程序、自动控制程序、 企业管理程序、 情报检索程序、 科学计算程序等等。
1.3.3 软、硬件系统的层次结构
计算机系统是一个由多层次的软件+硬件组成的系统
1.4 计算机系统的性能指标
1 基本字长（处理机字长）
运算器一次能够完成二进制数运算的位数。
当前处理机的字长有16位、32位或者64位。
它会影响计算的精度、指令的功能。
2 运算速度
外部频率（外频或基频）：指的就是时钟频率。
（1） CPU的主频=外频×倍频系数；
（2） IPS(Instructions per second)，每秒执行指令数；
（3） CPI(Clock-cycle Per Instruction)，表示每条指令周期数，即执行一条指令所需的时钟周期数。
（4） FLOPS(FLoating-point Operations Per Second)， 每秒执行浮点运算的次数；
（5） MIPS(Million Instructions Per Second)， 每秒执行的百万指令数；
3 数据传输率
物理含义： 单位时间内数据的传输量。