### 计算机组成原理知识点概述
#### 一、计算机的分类和应用
- **电子模拟计算机**: 这类计算机的主要特点是使用连续变化的物理量（如电压、电流）来表示数据，适合处理连续变化的问题，例如模拟电路设计、天气预报等。
- **电子数字计算机**: 使用数字信号（通常是二进制）来表示数据，适用于处理离散的数据，如数值计算、数据处理等。
- **数字计算机分类**:
- **专用计算机**: 专门针对某一特定任务或问题设计的计算机，例如用于天气预报、图像处理的计算机。
- **通用计算机**: 可以应用于多种不同领域的计算机，灵活性较高，如个人电脑、服务器等。
- **通用计算机按规模分**:
- **巨型机**: 高性能计算领域使用的超级计算机。
- **大型机**: 大型企业、政府机构使用的高性能计算机。
- **中型机**: 性能介于大型机和小型机之间的计算机。
- **小型机**: 相对于大型机而言，体积较小、成本较低的计算机。
- **微型机**: 即我们常说的个人电脑(PC)。
- **单片机**: 集成度非常高的一种嵌入式计算机系统。
#### 二、计算机的应用
- **科学计算（数值计算）**: 如气象预测、物理模拟等。
- **计算机控制**: 通过计算机实现对外部设备的精确控制，如自动化生产线。
- **信息处理（非数值计算）**: 数据分析、文本处理等。
- **教育和卫生**: 在线课程、医疗信息系统等。
- **家用电器**: 智能家居产品等。
- **人工智能**: 机器学习、自然语言处理等领域。
#### 三、计算机的主要特性和指标
- **基本字长**: 计算机一次能处理的二进制数据的位数，通常决定了计算机处理数据的能力。
- **主存储器容量**:
- 字单位表示: 如8192×16表示有8192个16位的存储单元。
- 字节单位表示: 常见表示方法为1024B(1KB)。
- **外存容量**: 计算机系统中联机的外部存储器容量。
- **运算速度**:
- IPS(Instructions Per Second): 每秒执行的指令数。
- 指令周期时间: 执行一条指令所需的平均时间。
- **外围设备配置**: 输入输出设备的数量和类型。
- **指令系统的功能**: 指令集架构(ISA)的功能强大程度。
- **系统软件配置**: 操作系统和其他支持软件。
- **诊断功能与容错能力**: 计算机系统的故障检测和自我修复能力。
#### 四、计算机的基本组成
- **冯·诺依曼体系结构**: 由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成。
- **运算器**: 执行算术和逻辑运算的核心部件。
- **控制器**: 负责解析指令并控制计算机各部分协同工作的部件。
- **存储器**: 存储程序和数据的地方。
- **输入/输出设备**: 用于人机交互的设备，如键盘、显示器等。
#### 五、存储系统的层次结构
- **三级存储体系**: 高速缓存(Cache)、主存储器(内存)、辅助存储器(外存)。
- **高速缓存**: 位于CPU与主存之间的小容量但速度非常快的存储器。
- **主存储器**: 直接与CPU交换信息的内部存储器，存取速度快但容量相对较小。
- **辅助存储器**: 用于长期存储大量数据的外部存储设备，如硬盘、SSD等。
通过以上概述，我们可以了解到计算机组成原理课程涵盖了计算机系统的基本组成部分、工作原理及其应用等多个方面。这门课程对于理解现代计算机如何运作至关重要，也是准备计算机相关研究生入学考试的重要内容之一。
