计算机科学的七大主题
- 算法
- 抽象
- 创新
- 数据
- 程序设计
- 因特网
- 影响
第一章 数据存储
1、位(bit, binary digit的简写，二进制数，0和1的编码)
他们有时是数值，有时是符号，有时是图像和声音。其意义取决于正在处理的应用。
2、布尔运算(boolean operation)
处理真假值的运算。乔治·布尔是逻辑数学领域的先驱。三个基本的布尔运算是AND，OR，XOR（不存在同时情况）。
3、门(gate)
一种设备，给定一种布尔输入值，们可以得出该布尔运算额输出值。可通过多种技术制造，比如齿轮、继电器和光学设备，在现代计算机中，通常由小型电子电路实现，其中数字0和1由电压电平表示。门为构造计算机提供了构件。
4、触发器(flip-flop)
触发器是计算机存储器的基本部件，是一个可产生0和1输出值的电路。其值会保持不变直到另一个电路过来的临时脉冲（临时变为1之后再变为0）使其变换成其他值。
计算机工程师不必知晓触发器中实际使用的是哪种电路，只需要理解触发器的外部特性并将其作为一个抽象工具来使用即可。
一个触发器和其他定义良好的电路一起形成了一个构建集合，工程师可以直接利用这个构件集合构造更复杂的电路。因此，计算机电路的设计就会呈现一种层次结构，其中每一层都将较低层次的构件作为抽象工具使用。
5、超大规模集成(very large-scale integration, VLSI)
这个技术支持将数百万个电子元件构造在一个称为芯片(chip)的晶片上，从而创建出包含数百万个触发器及其控制电路的微型设备。因此这些芯片被用作构建计算机系统的抽象工具。
事实上，在某些情况下，还可以用超大规模集成技术在单块芯片上创建整个计算机系统。
6、十六进制计数法(hexadecimal notation)
计算机内部活动中，必须考虑位模式（也叫位串）的处理问题。有些长位串被称为流(stream)。
人脑很难理解流，即便只是抄录位模式1011011011011也会令人厌烦且容易出错。
为了简化这种位模式的表示方法，就使用十六进制记数法。它是利用机器位模式的长度为4的倍数这样一个事实制定的符号。（详见知识点：十六进制数）
7、主存储器(main memory)
它的存储结构：
- 计算机的主存储器是由称为存储单元(cell)的可管理单位组成的。
- 一个存储单元有8个位(bit)，比如 1001 1101。
- 这样8个位的串称为一个字节(byte)，即一个存储单元为一个字节。
- 计算机没有左右概念，但我们假设存储单元的位是排成一行的。
- 该行左端称为高位端(high-order end)，右端为低位段(low-ordered end)。
- 高位端的最左一位称为高位或最高有效位(most significant bit)，同样，低位端则是低位或最低有效位(least signification bit)。
- 为了区分每个存储单元，每一个都被赋予了唯一“名字”——地址(address)。
- 存储单元中的地址都用数字表示（十六进制）。这样就有了诸如“下一个单元”“前一个单元”的说法。
- 为了做成一台计算机的主存储器，那个存放二进制位的电路还会加上其他的电路，让其他电路可以存入或取出数据。其他电路通过电信号请求从存储器中得到指定地址的内容（称为读操作），或者通过请求把某个位模式存放到指定地址的存储单元里（称为写操作）。
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