2018年8月10日 (五) 04:50的最后版本

计算的基础是指令集。通信的基础是协议集。标准是信息技术的基础。

计算机系统

计算系统（computing system）由计算硬件和计算机软件部分组成。计算机是负责信息的存储，传输与处理的基本设备。计算机硬件的核心是处理器，计算机软件主要有操作系统、数据库等。

个人电脑（Personal Computer，简称PC）是个人使用的计算机系统。Xerox Alto是第一台个人电脑，由Xerox公司的Charles P. Thacker于1973年研发。

计算机硬件

基本设计原则

设计原则：计算机硬件的组织方式，如计算、存储、通信之间的模式，应该和功用相适应。

计算机组成（Components）

计算机硬件的主要组件（Components）有中央处理器(Central Processing Unit, CPU)、主存储器（Main Memory）、磁盘（Disk）、输入输出外设设备（IO）、传输总线设备（Bus）等等。

计算机存储（Memory Hierarchy）

寄存器 Register

缓存Cache

主存RAM(Main memory)

固态盘SSD(Solid-state disk)

磁盘Disk (magnetic)

处理器架构（CPU）

Central_Processing_Unit_CPU

计算机软件

软件开发编程：Programming_Program

常用软件包括：操作系统、数据库、其他工具软件。

操作系统（OS）

管理计算机硬件的软件。

操作系统的向下兼容原则，或称为向后兼容（backward compatibility）。

Linux ：

发行版 Ubuntu Linux， CentOS Linux，

Windows ：

微软公司推出的操作系统，如Windows 10。

Mac OS

苹果公司推出的操作系统，如Leopard。

数据库（DB）

数据是描述客观事物的属性的量化值，数值与数值之间有联系，又称为关系（relations）。

数据库（database）是管理数据的系统软件。SQL是结构化查询语言的缩写。

关系型数据库是目前数据管理中最常用的软件。

关系型数据库

微软SQL server，oracle 数据库，MySQL等等。

NoSQL ->NewSQL

随着大数据的出现与新应用的需求，出现了一大批弱化关系型数据库的内在限制的新型的数据管理软件。

这些新型的数据管理系统被称为NoSQL或NewSQL。

其他工具软件

办公软件office套件。

软件工程

规划开发软件的项目管理，包括软件需求分析、软件设计、软件开发和实现、软件测试等环节。

Software_Engineering

Web应用开发

JavaScript

PHP

移动应用开发

Android平台开发

开发环境 Android Studio 23+

iOS平台开发

开发环境Xcode

Swift编程语言

参考文献

编程语言

Google C++ Style Google C++ Style
PEP 8 - Style Guide for Python Code PEP_8
David Flanagan, JavaScript: The definitive guide: Activate your web pages. " O'Reilly Media, Inc.", 2011.
Weiss, Mark Allen, Data structures and algorithm analysis in Java, Addison-Wesley Longman Publishing Co., Inc., 1998.
Bjarne Stroustrup, The C++ programming language. Pearson Education, 2013.

计算机应用基础

John L. Hennessy, and David A. Patterson. Computer architecture: a quantitative approach. Elsevier, 2011.
Neil Matthew, and Richard Stones. Beginning linux programming. John Wiley & Sons, 2011.
Miguel Grinberg, Flask Web Development: Developing Web Applications with Python. O'Reilly Media, Inc., 2014.

软件开发

Shore, James. The art of agile development. " O'Reilly Media, Inc.", 2007.

参考课程

斯坦福大学：CS101 - Introduction to Computing Principles
CS 4 HS Summer Workshop : CS for High School

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-=计算机硬件体系结构=
-计算机硬件是信息的存储，传输与处理的基本设备。
+计算的基础是指令集。通信的基础是协议集。标准是信息技术的基础。
-==基本设计原则==
+=计算机系统=
-设计原则：计算机硬件的组织方式，如计算、存储、通信之间的模式，应该和功用相适应。
+计算系统（computing system）由计算硬件和计算机软件部分组成。计算机是负责信息的存储，传输与处理的基本设备。计算机硬件的核心是处理器，计算机软件主要有操作系统、数据库等。
+个人电脑（Personal Computer，简称PC）是个人使用的计算机系统。Xerox Alto是第一台个人电脑，由Xerox公司的Charles P. Thacker于1973年研发。
-==计算机硬件的主要组件（components）==
+=计算机硬件=
-计算机硬件的主要组件（components）有处理器CPU、主存储器（Main Memory）、磁盘（Disk）、传输总线设备（Bus）、外设辅助设备（IO）等等。
+==基本设计原则==
+*设计原则：计算机硬件的组织方式，如计算、存储、通信之间的模式，应该和功用相适应。
-==存储等级（Memory Hierarchy） ==
+==计算机组成（Components）==
-Register
+计算机硬件的主要组件（Components）有中央处理器([[Central_Processing_Unit_CPU|Central Processing Unit]], CPU)、主存储器（Main Memory）、磁盘（Disk）、输入输出外设设备（IO）、传输总线设备（Bus）等等。
-Cache
+==计算机存储（Memory Hierarchy） ==
-RAM(Main memory)
+寄存器 Register
-SSD(Solid-state disk)
+缓存Cache
-Disk (magnetic)
+主存RAM(Main memory)
+固态盘SSD(Solid-state disk)
-==处理器架构（CPU architecture）==
+磁盘Disk (magnetic)
-===微架构（micro-architecture）===
+==处理器架构（CPU） ==
-微架构也被叫做计算机组织，微架构使得指令集架构（ISA）可以在处理器上被执行。指令集架构可以在不同的微架构上执行。 计算机结构是一门探讨微架构与指令集两者互动的一门学问。
+[[Central_Processing_Unit_CPU]]
-管线化的结构允许多个指令在同一时间执行，不同的指令在微架构不同的位置执行。管线分有好几个不同的阶段（stage），这些阶段是微架构的基础。这些阶段包含撷取指令，指令解码，执行指令，以及将资料写回。一些结构还包含其他阶段，像是对内存做存取的动作。管线是微架构其中一项主要的工作。
+=计算机软件=
-执行单元也是微架构的基本元件。执行单元包含算术逻辑单元（ALU），浮点运算器（FPU），load/store单元，分支预测，以及SIMD。这些单元在处理器内进行计算。执行单元的数量，他们的latency（内存存取资料的时间）及throughput（将资料存到或是读取出内存的速度）影响微架构的效能。
+软件开发编程：[[Programming_Program]]
-===ALU (Arithmetic Logic Unit )===
+常用软件包括：操作系统、数据库、其他工具软件。
-Bitwise logical operations
+==操作系统（OS）==
-Bitwise shift operations
+管理计算机硬件的软件。
+操作系统的向下兼容原则，或称为向后兼容（backward compatibility）。
-===SIMD (Single instruction multiple data )===
+* Linux ：
-Each core has a SIMD unit in a CPU
+发行版 Ubuntu Linux， CentOS Linux，
-SIMD execution model
+* Windows ：
-(a) Scalar mode: one operation produces one result.
+微软公司推出的操作系统， 如Windows 10。
-(b) SIMD mode: one operation produces multiple results.
+* Mac OS
+苹果公司推出的操作系统，如Leopard。
+==数据库（DB）==
+数据是描述客观事物的属性的量化值，数值与数值之间有联系，又称为关系（relations）。
-Intel intrinsic instructions
+* 数据库（database）是管理数据的系统软件。SQL是结构化查询语言的缩写。
-. _mm_cmpgt_epi8
+关系型数据库是目前数据管理中最常用的软件。
-. _mm_cmplt_epi8
+* 关系型数据库
+微软SQL server，oracle 数据库，MySQL等等。
-. _mm_cmpeq_epi8
+* NoSQL ->NewSQL
+随着大数据的出现与新应用的需求，出现了一大批弱化关系型数据库的内在限制的新型的数据管理软件。
-. _mm_movemask_epi8
+这些新型的数据管理系统被称为NoSQL或NewSQL。
-. _mm_and_si128
-. _mm_sad_epu8
-. _mm_cvtsi128_si32
-. _popcnt32
-. _mm_srli_si128
-===Super-scalar CPU (MIMD, Multiple instruction multiple data )===
-Super-scalar CPUs add the possibility to issue more then one instruction per cycle. As long as these instructions are independent, each of them is dispatched into one of several parallel pipelines. Therefore, a super-scalar CPU can achieve an IPC (Instructions Per Cycle) higher than 1.
-===MM (Memory Model )===
-The resolution of a memory address
-==CPU指令集 ==
-==Intel处理器指令集==
-* x86
-* x86-64
-x86-64（简称x64）是64位版本的x86指令集，向后兼容于16位及32位的x86架构。x64于1999年由AMD设计，AMD首次公开64位集以扩充给x86，称为“AMD64”。其后也为英特尔所采用，现时英特尔称之为“Intel 64”.
-* MMX
-MMX（Matrix Math eXtensions）是由英特尔开发的一种SIMD多媒体指令集，共有57条指令。它于1996年集成在英特尔奔腾（Pentium）MMX处理器上，以提高其多媒体数据的处理能力。其优点是增加了处理器关于多媒体方面的处理能力，缺点是占用浮点数寄存器进行运算。
-* SSE {1, 2, 3, 4.1, 4.2}
-SSE（Streaming SIMD Extensions） 是继MMX的扩充指令集。SSE加入新的8个128位寄存器（XMM0～XMM7）。
-* AVX
-AVX指令集（Advanced Vector Extensions，即高级向量扩展指令集）,是Intel的SSE延伸架构，把寄存器XMM 128bit提升至YMM 256bit，以增加一倍的运算效率。
-AVX2指令集将整数操作扩展到了256位，并引入了FMA指令集作为扩充。AVX-512则将指令进一步扩展到了512位。
-* FMA
-FMA是Intel的AVX扩充指令集，如名称上熔合乘法累积（Fused Multiply Accumulate）的意思一样。
-Intel-VT
-=计算机软件=
+==其他工具软件==
+办公软件office套件。
+=软件工程 =
-==编程语言（Programming language） ==
+规划开发软件的项目管理，包括软件需求分析、软件设计、软件开发和实现、软件测试等环节。
-高级编程语言（High level Programming language），如C++, Java, Python 等等，用于创作源代码。
+[[Software_Engineering]]
-源代码（source code）→ 预处理器（preprocessor）→ 编译器（compiler）→ 汇编程序（assembler）→ 目标代码（object code）
+==Web应用开发==
-目标代码（object code） → 链接器（Linker）→ 可执行文件（executables）
+JavaScript
-机器代码(Machine code)或机器指令 (instructions )
+PHP
-==编辑器 ==
+==移动应用开发==
-IDE 集成开发环境
+===Android平台开发===
+开发环境 Android Studio 23+
-==编译器 ==
+===iOS平台开发===
+开发环境Xcode
-==链接器 ==
+Swift编程语言
+=参考文献=
+== 编程语言 ==
-==常用软件 ==
+# Google C++ Style [https://google.github.io/styleguide/cppguide.html Google C++ Style]
+# PEP 8 - Style Guide for Python Code [https://www.python.org/dev/peps/pep-0008/ PEP_8]
+# David Flanagan, JavaScript: The definitive guide: Activate your web pages. " O'Reilly Media, Inc.", 2011.
+# Weiss, Mark Allen, Data structures and algorithm analysis in Java, Addison-Wesley Longman Publishing Co., Inc., 1998.
+# Bjarne Stroustrup, The C++ programming language. Pearson Education, 2013.
-===操作系统（OS）===
+== 计算机应用基础 ==
-Linux、Windows、Mac OS
+# John L. Hennessy, and David A. Patterson. Computer architecture: a quantitative approach. Elsevier, 2011.
+# Neil Matthew, and Richard Stones. Beginning linux programming. John Wiley & Sons, 2011.
+# Miguel Grinberg, Flask Web Development: Developing Web Applications with Python. O'Reilly Media, Inc., 2014.
-===数据库（database）===
+==软件开发==
-关系型数据库
+#Shore, James. The art of agile development. " O'Reilly Media, Inc.", 2007.
-NoSQL
+=参考课程=
-===其他工具软件===
+#斯坦福大学：[https://web.stanford.edu/class/cs101/ CS101 - Introduction to Computing Principles]
+#CS 4 HS Summer Workshop : [http://introcomputing.org/ CS for High School]

“计算机系统”版本间的差异