从传统计算机到“无处不在”的计算
2.1个人计算机
2.1.1冯·诺伊曼体系结构
1945年,美籍匈牙利数学家冯·诺伊曼提出存储程序原理,其主要思想:
- 计算机内部采用二进制计数
- 程序由一系列指令构成,程序和数据存放在内存储器中,进行统一编址,并按照同样的方法存取
- 计算机硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备组成
- 将编好的程序和原始数据事先存入内存中,计算机在程序的控制下一步步地处理数据,直到得到结果
控制器:用来协调与控制程序和数据的输入、程序的执行以及运行结果的处理。控制器工作的依据是存储在存储器中的程序,即控制器按照程序的要求控制计算机各个部分协调一致地工作,完成程序规定的任务
2.1.2个人计算机的硬件子系统
1.中央处理器(CPU)
*组成:控制器、运算器和寄存器
*寄存器:临时保存将要被运算器处理的数据和处理后的结果
2.内存储器
*作用:用于存放要执行的程序和相应的数据。
*分类:
1.随机存取存储器(RAM)
*顺序存取:只能按地址顺序从存储单元中存取数据的访问方式
例如:想从4号单元读取数据,就要依次找到0~3号单元,才能读取4号单元中的数据
*随机存取:可以根据地址直接存取任一单元中的数据,这中存取方式比顺序存储速度快的多
2.只读存储器(ROM)
*ROM中的如何单元只能随机地读取数据,而不能写入数据。断电后所存储的数据不会改变,因此多用于存储各种固定程序和数据。
3.高速缓冲存储器(Cache)
*Cache是位于主存储器与CPU之间的高速小容量存储器,用于解决CPU与主存储器之间速度不匹配的问题,存放CPU立即要运行或刚使用过的程序和数据。
3.外存储器
*作用:可以存储大量数据以备后用,存储的信息不容易丢失。
*分类:
1.硬盘
*组成:
1.磁头:硬盘通过磁头的移动来传递信号
2.磁道:磁头移动所经过的每一个同心圆都是一个磁道
3.扇区:每个磁道分为多个扇区(通常512B容量)
4.柱面:(虚拟概念)所有盘片‘同一位置’的磁道都在同一柱面
2.光盘
3.U盘(USB flash disk)
4.移动硬盘
4.输入设备
5.输出设备
2.1.3工作站
1.定义
*工作站是一种高端的通用微型计算机,提供比PC更强的性能,尤其是在图形处理和任务并行方面
2.工作站的分类
1.按照软、硬件平台分类
*基于UNIX/RISC(精简指令系统)结构的传统UNIX系统工作站
*基于Windows/Intel的新型NT工作站
2.按照工作站的结构形式分类
*台式工作站
*移动工作站(高性能的笔记本电脑)
*无盘工作站(无硬盘,在网络中有一个系统服务器)
*刀片式工作站
3.刀片工作站
1.什么是刀片工作站?
*融合了刀片服务器和传统工作站之间的一个创新的工作站形态,将刀片服务器的形态和图像工作站的功能进行融合,可以实现集中部署和统一管理。
2.刀片工作站的工作原理
*瘦客户机终端。在瘦客户机终端上不存储个人数据,减小机器负载,用户可以随时随地访问。
*刀片工作站。在数据中心内实现集中化数据管理的专用客户端设备,可以有效地管理和保护用户数据。支持静态或动态地资源分配。
*后端基础设施。包括应用服务器、存储服务器等。存储所有地最终用户数据和漫游配置文件数据,还可以将数据集成到任何Windows共享文件中。
*RGS。远程图像软件,打开镜像文件,对镜像文件进行压缩,压缩完成后通过网络发送到接收端,接收端接收后,会对镜像文件进行解压缩,整个过程如同在本地工作一样。