ENIAC手动接线控制计算，手动接线过程非常耗时，冯诺依曼改进，提出了存储程序的概念，即以二进制代码的形式输入计算机主存储器，然后按顺序执行

第一台采用冯诺依曼结构的计算机被称为EDVAC

硬件设备在大框中，软件设备在数据程序中

在计算机系统中，软件和硬件在逻辑上是等效的

例如，乘法操作可以设计一个特殊的硬件电路来实现，也可以通过多次加法操作来实现。模拟需要软件(例如，在软件中写一个for循环）

1. 计算机由五个部件组成

2. 指令和数据存储在同一位置的存储器中，可以根据地址进行访问

3. 指令和数据用二进制表示

4. 指令由操作代码和地址代码组成

   操作码:加减(无乘除，计算机硬件无乘除操作)

   地址码：计算数据存在于哪里

5. 存储程序(提前存储指令)ENIAC，每一步都要手动接线。

6. 以运算器为中心

运算器和控制器都很重要，所以现代人通常把它们继承在一起，即CPU

平时在手机里APP如QQ只有当我打开这个软件时，软件相关的程序才会被读入主存储器，

存储体：由存储元件构成，能够存放各种二进制

MAR叫地址寄存器，程序向MAR索要数据，MAR根据数据地址在存储器中搜索，找到后返回MDR，MDR返回给程序(地址可视为KEY，数据认为为VALUE）

以上是读操作，写操作原理相似，CPU发送希望写入的数据MDR，希望写入存储体的地方告诉我MAR，然后存储体收数据。

存储空间分为多个存储单元，每个存储单元对应一个地址。存储单元中存储一串二进制代码(即存储单词)（word）），二进制代码在存储字中的长度称为存储字长，一般为16、32、64位。

ACC：用于存储操作数量或运算结果的累加器

MQ：在乘除运算中，用于存储操作数或运算结果

X：存储操作数的通用操作数寄存器

ALU：算数逻辑单元通过内部复杂的电路实现算数运算和逻辑运算

CU（Control Unit）：控制单元，分析指令，给出控制信号

IR（Instruction Register）：指令寄存器存储当前执行的指令

PC（Program Counter）：存储下一个指令地址的程序计数器具有自动加1功能

微程序机器M0

传统机器M1(机器语言机器)

虚拟机器M2(汇编语言机器):汇编语言需要翻译成机器语言才能执行

虚拟机器M3(高级语言机器):需要翻译成汇编语言，然后汇编语言翻译成机器语言

例如，脚本语言js,py,shell解释器需要翻译成机器语言。解释器每次执行一个指令，编译器一次编译程序。

• 内存容量

主存储器的总容量 = 存储单元数量 x 存储字长

MAR有N位，存储单元的数量是2^N个

存储字长是MDR的位数

• CPU主频

主频越高，控制器，存储器，运算器之间交流的动作越快，电脑运行起来就越快。

• CPI：执行一套指令所需的时钟周期，一个指令将分为多个步骤，CPI完成所有这些步骤的时间
• IPS：每秒执行多少个指令？
• FLOPS：每秒执行多少浮点运算？

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主频越高，控制器、存储器、计算器之间的交流越快，计算机运行越快。

• CPI：执行一套指令所需的时钟周期，一个指令将分为多个步骤，CPI完成所有这些步骤的时间
• IPS：每秒执行多少个指令？
• FLOPS：每秒执行多少浮点运算？