参考的书《计算机组成与体系结构》第4版（黑皮书）（The Essentials of Computer Organization and Architecture）。注：目前仅记录考试需要用到的部分。
1.5 发展历史
- 机械计算器Mechanical Calculating Machines
- 真空管计算机Vacuum Tube Computers
- ENIAC 是第一台通用计算机general-purpose
- IBM 650 第一台大规模生产的计算机mass-produced
- 晶体管计算机Transistorized Computers
- 集成电路计算机Integrated Circuit Computers
- 超大规模集成电路VLSI(very large scale integrated circuits)
- 微处理器microprocessors
- first：4位Intel4004
摩尔定律Moore’s Law：集成电路中晶体管的密度每年都会翻一番
现代版：硅芯片的密度每 18 个月翻一番
摇滚定律Rock’s Law：制造半导体的资本设备成本将每四年翻一番
1.6计算机层次结构
- 数字逻辑：门电路
- 控制级别：control unit执行指令
- 微程序microprogrammed：低级语言编写，由硬件实现
- 硬连线hardwired：是硬件，直接执行机器指令
- 机器级别：指令集架构ISA
- 系统软件级别：控制进程、保护资源
- 汇编语言级别
- 高级语言级别
- 用户级别
1.7云计算
- SaaS软件及服务：整个app由一个基于云的第三方平台提供，Gmail、Netflix
- PaaS平台即服务：提供一个虚拟的计算机环境（包括硬件、操作系统、数据库等），
- IaaS基础架构即服务：仅提供服务器硬件等基础架构，用户自行搭建软件部分（包括操作系统和数据库）
- 云存储是一种有限类型的IaaS
1.8冯诺依曼模型
von Neumann model
ENIAC：只在数字逻辑层实现
存储程序计算机==冯诺依曼体系结构系统：
- 硬件系统
- CPU
- PC程序计数器program counter
- main memory
- I/O
- CPU
- 顺序执行指令
- 单一数据路径：CPU-主存
指令执行过程：
- 控制单元使用程序计数器从存储器中取出下一条指令以确定指令的位置。
- 指令被解码为 ALU 可以理解的语言。
- 执行指令所需的任何数据操作数都从内存中取出并放入CPU 内的寄存器中。
- ALU 执行指令并将结果放入寄存器或内存中
1.9非冯诺依曼模型
一些偏离冯诺依曼的添加：
- 专用总线
- 浮点单元
- 高速缓存
- 并行计算
- 量子计算
作业
2.单位换算
second、millisecond(ms)、microsecond(μs)、nanosecond(ns)：$10^3$
byte、kilobyte、megabyte、gigabyte：$10^3或2^{10}$