思维导图是清菡本人所画。

图片来自网络：现代计算机的多态（有多种类型的计算机）。

1.什么是物联网？

把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，并且被普遍连接，形成所谓的“物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合，形成智慧星球。

为什么要把传感器嵌入到这些设备当中去呢？就是让传感器在这些设备当中能够感知设备的状态。

然后把感知到的信息传送到后台的计算机或者服务器当中。

后台的计算机和服务器根据感知到的状态，对系统的健康状态、工作状态等进行判断。

各种物体通过网络形成了普遍的连接，就形成了所谓的物联网。

如果说我们这个网络还有反馈能力的话，比如通过前端感知到信息，通过后端进行信息处理，并且根据信息处理的结果，能够向前端进行信息的反馈。

甚至根据处理结果，由前端进行一些相应的动作。这就形成了我们一个新的系统。就是非常有名的cps信息物理系统。

2.有些计算机是非常复杂的。

图片来自网络：全球跑得最快的，这些hpc。

根据每一个处理器核心，它的运算能力计算出来的这个峰值（Rpeak)。

hpc：高功耗的计算机。

图片来自网络：原图作者是哈工大刘宏伟老师。

PF：是指千万亿次。

计算机系统有小的、也有大的。小的，比如传感器。

中等规模的，比如我们常用的个人计算机、个人数字助理，甚至是手机。

规模大一些的，比如浪潮K one服务器。

规模再大的就是这种hpc。

简单的传感器节点，如果从最底层开始做起的话，都会感觉非常复杂、无从下手。

实际上，可以忽略计算机的一些具体的特征，把计算机系统分成2部分。

计算机系统的构成（硬件、软件）：

1）硬件：计算机的实体，如主机、外设等。

我们看得见摸得着的那些部分：主机、外设、主存储器、显卡等。

2）软件：由具有各类特殊功能的信息（程序）组成的。

软件是看不见的，软件存储在计算机当中，硬件是通过软件来发挥作用的。

硬件通过每一条指令的有序执行，来发挥作用。

软件是计算机系统当中非常重要的一部分。

计算机组成原理讲的是计算机系统的硬件（看得见，摸得着的这些实体，它的逻辑实现）。

1.系统软件：

早期的计算机是没有系统软件的，通过计算机的系统软件，方便用户对计算机系统的使用。

用来管理整个计算机系统（管理计算机系统的硬件和软件）。

给计算机的使用者提供人机的交界面。

1）语言处理程序：

高级语言要想在计算机系统上运行的话，必须有编译程序的支持。

经过编译链接以后，生成的可执行程序（目标程序），才能够在计算机的系统的硬件上去执行。

2）操作系统：

系统软件当中，最著名的就是操作系统。管理计算机的软硬件资源，提供人机交互。

使多个用户，多个程序可以协调的在一条一台计算机上执行，使用计算机系统的软硬件资源，这就是计算机的操作系统。

3）服务程序：

数学库就是一个服务的程序。

编程的时候需要用到数学库。另外，它是大规模的并行计算器。

要想发挥这样的计算机的功能（发挥它全部的能），就需要编写并行程序。

在不同的处理器上可以跑不同的程序或者是相同的程序。

这些程序是为了完成同一个任务，在这个计算机上执行的。

那么，进程之间必须要相互的通信，相互的协调，或者是完成数据的传输。

这些都是通过mpi这个服务程序来实现的。

4）数据库管理系统：

有数据库管理系统的支持，在系统上层编写数据库应用程序，它就会变得比较简单。

5）网络软件：

程序员编写一个程序，想要在网络上运行，就需要网络软件的支持。

2.应用软件：

按任务需要编制成的各种程序。

面向某一个特定的任务、某一个特定的目标而编制的这些程序，应用软件就更多了。

比如常常打的游戏，这些都可以看作应用程序。kaiyun官方

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备注：双引号标出的单词或中文，可能有误，请谨慎阅读，谢谢。

ps：本篇笔记由本人整理，视频来自哔哩哔哩网站中的哈工大的刘宏伟老师的《计算机组成原理》这门课，感谢他。