何为大型机_中型机_小型机
按综合性能指标分
曙光公司总裁历军介绍，百万亿次计算机所面临的技术瓶颈要比十万亿次计算机更多、更难解决，绝对不是简单的数字叠加。“曙光5000”的问世使中国成为继美国之后第二个能制造和应用超百万亿次商用高性能计算机的国家，也表明我国生产、应用、维护高性能计算机的能力达到世界先进水平。
中科院计算所所长李国杰院士在接受记者采访时说，高性能计算机是用来解决大问题的计算平台，在我国经济建设，网络安全，石油领域等都发挥了很大作用。“曙光5000”与国际上千万亿次计算机在性能功耗比、价格比及组装密度等指标上已不相上下。李国杰透露，2010年我国将推出千万亿次超级服务器，目前曙光正与龙芯结合，紧锣密鼓为此做充分准备，届时将大量采用国产龙芯CPU，技术上已无障碍。（记者 范力 申明）
按综合性能指标分
1. 巨型计算机
2. 大型计算机
3. 中型计算机
4. 小型计算机
5. 微型计算机
6. 工作站和终端
区别:
巨：同时执行数百万用户的指令，一般用于国家新闻中心(E.G CCTV)，国防，军事
大：同时执行数万用户的指令，一般较大网站的服务器属于此类
通用计算机按其规模、速度和功能等又可分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机及单片机。这些类型之间的基本区别通常在于其体积大小、结构复杂程度、功率消耗、性能指标、数据存储容量、指令系统和设备、软件配置等的不同。
一般来说， 巨型计算机的运算速度很高，可达每秒执行几亿条指令，数据存储容量很大，规模大结构复杂，价格昂贵，主要用于大型科学计算。它也是衡量一国科学实力的重要标志之一。 单片计算机则只由一片集成电路制成，其体积小，重量轻，结构十分简单，性能介于巨型机和单片机之间的就是大型机、中型机、小型机和微型机。它们的性能指标和结构规模则相应的依次递减。
PLC的分类
PLC的分类PLC发展到今天，已经有了多种形式，而且功能也不尽相同。
分类时，一般按以下原则来考虑。
按I/O点数容量分类一般而言，处理I/O点数越多，控制关系就越复杂，用户要求的程序存储器容量越大，要求PLC指令及其他功能比较多，指令执行的过程也比较快。
按PLC的输入、输出点数的多少可将PLC分为以下三类。
（1）小型机小型机PLC的功能一般以开关量控制为主，小型PLC输入、输出点数一般在256点以下，用户程序存储器容量在4K左右。
现在的高性能小型PLC还具有一定的通讯能力和少量的模拟量处理能力。
这类的PLC的特点是价格低廉，体积小巧，适合于控制单台设备和开发机电一体化产品。
典型的小型机有SIEMENS公司的S7-200系列、OMRON公司的CPM2A、CP1H系列、MITUBISH公司的FX系列和AB公司的SLC500系列等整体式PLC产品。
（2）中型机中型PLC的输入、输出总点数在256到2048点之间，用户程序存储器容量达到8K字左右。
中型PLC不仅具有开关量和模拟量的控制功能，还具有更强的数字计算能力，它的通信功能和模拟量处理功能更强大，中型机比小型机更丰富，中型机适用于更复杂的逻辑控制系统以及连续生产线的过程控制系统场合。
典型的中型机有SIEMENS公司的S7-300系列、OMRON公司的C200H、CJ系列、三菱q系列等模块式PLC产品。
（3）大型机大型机总点数在2048点以上，用户程序储存器容量达到16K以上。
大型PLC的性能已经与大型PLC的输入、输出工业控制计算机相当，它具有计算、控制和调节的能力，还具有强大的网络结构和通信联网能力，有些PLC还具有冗余能力。
它的监视系统采用CRT显示，能够表示过程的动态流程，记录各种曲线，PID调节参数等；它配备多种智能板，构成一台多功能系统。
这种系统还可以和其他型号的控制器互联，和上位机相联，组成一个集中分散的生产过程和产品质量控制系统。
大型机适用于设备自动化控制、过程自动化控制和过程监控系统。
计算机基础概述
一、计算机分类：1、按原理分类：⑴数字计算机：按位不连续的跳动运算，用数字0（关）和1（开）来表示数据，数字计算的计算方式，程序控制控制方式，高精度大数据量，很强的逻辑判断能力。
⑵模拟计算机：数值由连续量来表示，连续的运算过程，用电压来表示数据，电压组合和测量值计算方式，盘上连线控制方式，低精度小数据量，没有逻辑判断能力。
2、计算机按大小分类：⑴微型机：如PC机；个人、家庭、办公、娱乐。
⑵嵌入式计算机：工业控制：汽车、电视、空调、电梯。
⑶小型机：最高并行工作的CPU为4个；银行、大型企业、科研机构。
⑷中型机：最高并行工作的CPU为8个；银行、大型企业、科研机构。
⑸大型机：最高并行工作的CPU最少16个；银行、大型企业、科研。
⑹巨型机：科学、军事、航天。
3、PC机分类：A、台式机：品牌机：性能稳定、售后服务好IBM、DELL、联想、长城组装机：价格便宜、个性化配置、需要一定的技术基础B、便携机：笔记本电脑：移动办公、方便、扩容不方便C、掌上电脑：PDA、商务通、联想、文曲星、手机二、现代计算机系统的结构：现代计算机采用了“存储程序”工作原理,是1946年由冯·诺依曼和他的同事们提出并论证的。
1、计算机硬件由五个基本部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。
2、计算机内部采用二进制来表示程序和数据。
3、采用“存储程序”的方式，将程序和数据放入同一个存储器中（内存储器）。
三、计算机系统的主要性能指标：1、时钟频率（主频）和机器周期：时钟频率（主频）它是指CPU内部晶振的频率，常用单位为兆（MHz）。
一个机器周期由若干个时钟周期组成，在机器语言中，使用执行一条指令所需要的机器周期数来说明指令执行的速度。
一般使用CPU类型和时钟频率来说明计算机的档次。
如Pentium III 500等。
2、机器字长：是指CPU一次最多可同时传送和处理的二进制位数.3、运算速度：是指计算机每秒能执行的指令数。
计算机的分类标准
计算机的分类标准计算机是一种能够按照程序操作数据进行处理的电子设备，它可以执行各种算术和逻辑运算，能够存储大量数据，并且可以根据预先设定的指令完成各种复杂的任务。
根据其功能和用途的不同，计算机可以被划分为不同的类型，而这些类型又可以按照一定的标准进行分类。
首先，按照用途和功能的不同，计算机可以被分为超级计算机、大型机、小型机、微型机和嵌入式计算机五大类。
超级计算机主要用于科学研究、天气预报、核能模拟等需要大规模并行运算的领域；大型机主要用于大型企业、金融机构等需要高性能和高可靠性的计算领域；小型机则主要用于中小型企业、科研院校等需要中等规模计算的领域；微型机即我们通常所说的个人计算机，主要用于个人办公、娱乐等领域；嵌入式计算机则主要应用于各种嵌入式系统中，比如智能手机、家用电器等。
其次，按照计算机的结构和工作原理的不同，计算机可以被分为集中式计算机、分布式计算机和并行计算机三大类。
集中式计算机是指所有的计算资源都集中在一个地方，用户通过终端设备访问中央计算机完成各种任务；分布式计算机是指计算资源分布在不同的地方，通过网络连接起来，共同完成各种任务；并行计算机是指利用多个处理器同时进行计算，以提高计算速度和效率。
再次，按照计算机的体积和规模的不同，计算机可以被分为大型计算机、中型计算机和小型计算机三大类。
大型计算机通常体积较大，性能强大，主要用于处理大规模的数据和复杂的任务；中型计算机体积适中，性能较强，主要用于中等规模的数据处理和任务执行；小型计算机体积小巧，性能较弱，主要用于个人使用和小型企业的办公需求。
最后，按照计算机的数据处理方式和操作系统的不同，计算机可以被分为数字计算机和模拟计算机两大类。
数字计算机是指以数字信号为基础进行数据处理和运算的计算机，它们使用二进制数进行数据表示和运算；模拟计算机是指以模拟信号为基础进行数据处理和运算的计算机，它们使用模拟信号进行数据表示和运算。
综上所述，计算机的分类标准可以从多个角度进行划分，每种分类标准都有其独特的特点和适用范围。
PLC的分类
1.5 PLC的分类
①用于顺序逻辑控制
顺序逻辑控制功能是PLC最基本、最常 用的功能，也是应用最为广泛的。各种类 型的可编程控制器都能完成开关量的顺序、 联锁、计时和计数等控制功能。
1.5 PLC的分类
一般来讲，低端PLC产品就能满足顺序 逻辑控制要求。
1.5 PLC的分类
典型应用：
★电梯的升降控制、 ★智能仓库的货物存取控制、 ★电磁阀的开关控制、 ★电机的顺序启动控制等
1.5 PLC的分类
② 模块式
模块式结构的PLC采用搭积木的方式组 成系统。这种结构形式的特点是：CPU、电 源模块为独立的模块，输入模块、输出模 块等也是独立的模块。
1.5 PLC的分类
可以根据不同的系统规模选用不同档次 的CPU及各种输入模块、输出模块及其他功 能模块。
模块式结构使得系统配置非常灵活，各 种模块尺寸统一、便于安装。
1.5 PLC的分类
★自来水厂的加药控制， ★造纸工业的造纸工程控制， ★环境保护工业的排水和污水处理、垃圾处理、 垃圾焚烧、 脱琉、灰处理控制， ★半导体工业的加热炉、扩散炉、离子注入控 制等。
1.5 PLC的分类
4. 根据PLC品牌分类 全世界PLC的生产厂有200多家
1.5 PLC的分类
1.5 PLC的分类
② 小型机：
I／O点数为64~256点。小型机一般具有 逻辑运算、计时、计数等功能，目前，部 分小型机也具有简单的算数运算、模拟量 处理、甚至数据通信功能。小型机主要用 于中小规模的开关量控制。
1.5 PLC的分类
③ 中型机：
I／O点数为256~2048点。中型机不仅 具有逻辑运算功能，还具有算数运算、模 拟量处理、数据通信等功能，能完成比较 复杂的开关量控制和模拟量控制。
计算机的分类标准
计算机的分类标准计算机是一种能够按照程序运行的智能设备，它在现代社会中扮演着至关重要的角色。
根据其功能、结构和用途的不同，计算机可以被分为多种不同的类型。
本文将介绍计算机的分类标准，以帮助读者更好地了解计算机的多样性和广泛应用。
首先，根据计算机的用途，我们可以将其分为个人计算机、服务器和嵌入式系统。
个人计算机是为个人用户设计的，主要用于办公、娱乐和学习等个人需求。
服务器则是用于存储和管理大量数据，并提供网络服务的计算机，它们通常被用于企业和组织中。
嵌入式系统则是被嵌入到其他设备中，用于控制和管理设备的运行，比如家电、汽车和工业设备等。
其次，根据计算机的结构和性能，我们可以将其分为超级计算机、大型机、小型机、微型计算机和嵌入式计算机。
超级计算机拥有极强的计算能力，通常被用于科学计算和工程仿真等领域。
大型机则是大型企业和组织中使用的计算机，它们能够同时处理大量的数据和用户请求。
小型机则是中小型企业和组织中使用的计算机，它们通常具有较强的稳定性和可靠性。
微型计算机则是个人计算机的一种，它们通常包括台式机、笔记本和平板电脑等。
嵌入式计算机则是被嵌入到其他设备中的计算机，它们通常具有小巧、低功耗和高可靠性的特点。
最后，根据计算机的工作原理和技术，我们可以将其分为模拟计算机和数字计算机。
模拟计算机使用模拟信号来进行计算和处理，它们通常用于科学实验和工程仿真等领域。
数字计算机则是使用数字信号进行计算和处理的计算机，它们是我们日常生活中所使用的计算机的主要类型。
综上所述，计算机的分类标准涉及到其用途、结构和工作原理等多个方面。
通过了解不同类型的计算机，我们可以更好地选择和使用适合自己需求的计算机，同时也能更好地理解计算机在现代社会中的重要作用。
希望本文能够帮助读者对计算机有更深入的认识和理解。
医学计算机基础课后习题及答案—计算机基础知识-精品
第一节1.简述计算机的发展趋势。
答案：随着技术的发展和生产工艺的更新，以及不同领域要求的不同，计算机也在向着不同的方向发展，具体来说有以下几个发展趋势：（1）巨型化。
天文、军事、仿真、科学计算等领域需要进行大量的计算，要求计算机有更高的运算速度、更大的存储量，这就需要研制功能更强的巨型计算机。
（2）专业化。
工业计算机、嵌入式设备在工业和专业领域的应用前景广阔，如车载计算机、工控计算机、银行系统等。
（3）微型化。
计算机的体积在不断地缩小，台式计算机、笔记本电脑、掌上电脑、平板电脑体积逐步微型化，为人们提供便捷的服务。
因此，未来计算机仍会不断趋于微型化, 体积将越来越小。
（4）网络化。
互联网将世界各地的计算机连接在一起，从此进入了互联网时代。
计算机网络化彻底改变了人类世界，人们通过互联网进行沟通、交流，教育资源共享，信息查阅共享等，特别是无线网络的出现，极大地提高了人们使用网络的便捷性。
移动通信和互联网成为当今世界发展最快、市场潜力最大、前景最诱人的两大业务，它们的增长速度是任何预测家都未曾预料到的，所以可以预见移动互联网将会创造怎样的经济神话。
（5）智能化。
目前的计算机已能够部分地代替人的脑力劳动，但是人们希望计算机具有更多人的智能。
人类不断在探索如何让计算机能够更好地反映人类思维，使计算机能够具有人类的逻辑思维判断能力，可以通过思考与人类沟通交流，抛弃以往的依靠编码程序来运行计算机的方法，直接对计算机发出指令。
2 .简述计算机的特点。
答案：计算机之所以发展如此迅速，是因为它能模仿人的部分思维活动，与人脑有许多相似之处，具有计算、逻辑判断的能力，所以计算机又被称为电脑。
归纳起来，计算机有以下几方面的特点：（1）运算速度快。
（2）计算精确度高。
（3）逻辑判断能力强。
（4）存储容量大。
（5）自动化程度高。
3 .按照规模和处理能力可以把计算机分为哪几类？答案：通用计算机按照规模和处理能力分类，可以分为巨型机、大型机、小型机、微型机、工作站和服务器。
解析小型机、大型机和x86服务器间的差别
解析小型机、大型机和x86服务器间的差别小型机(minicomputer or midrangecomputer)是一个已过时的术语，用来指一类界于大型主机(mainframe)和微型计算机(microcomputer)之间的计算机产品，它是60年代由DEC（数字设备公司）公司首先开发的一类高性能计算产品。
UNIX服务器具有区别于X86服务器和大型主机的特有体系结构，基本上，各厂家UNIX 服务器使用自家的UNIX版本和处理器。
比如IBM公司采用Power处理器和AIX操作系统，Sun、 Fujitsu（富士通）公司采用SPARC处理器架构和Solaris操作系统，HP采用PA-RISC 架构（现在转向于安腾处理器）和HP-UX操作系统；过去的Compaq公司（已经被并入HP）处理器架构采用Alpha。
使用小型机的用户一般是看中Unix操作系统的安全性、可靠性和专用服务器的高速运算能力。
早期的小型机通常有各制造厂自己的专利技术，使用专用的指令系统和操作系统。
不过，自80年代UNIX操作系统兴起后，一些面临危机的小型机改用了UNIX系统。
小型机中国业内习惯上说的小型机，是指一种UNIX服务器，是在服务器市场中处于中高端位置。
小型机是指运行原理类似于PC（个人电脑）和服务器，但性能及用途又与它们截然不同的一种高性能计算机，它是70年代由DCE（数字设备公司）公司首先开发的一种高性能计算产品。
小型机通常采用8-32颗处理器，性能和价格介于PC服务器和大型主机之间，高性能 64 位计算机。
一般而言，小型机具有高运算处理能力、高可靠性、高服务性、高可用性等小型机具有区别PC及其服务器的特有体系结构，还有各制造厂自己的专利技术，有的还采用小型机专用处理器，比如美国Sun、日本Fujitsu（富士通）等公司的小型机是基于SPARC处理器架构，而美国HP公司的则是基于 PA－RISC架构；Compaq公司是Alpha架构。
计算机需背知识点
国二计算机需背知识1.把计算机分巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机，本质上是按计算机总体规模和运算速度划分。
2.门禁系统的指纹识别功能所运用的计算机技术是模式识别。
3.区分：1.位（bit）音：比特“位”是计算机中的最小单位，它只表示一个二进制数0 00 或 1 11。
2.字节（Byte）音：拜特转化：1 B y t e = 8 b i t字节是计算机中数据处理的基本单位，用来单位存储和解释信息。
一个字节固定由8 个二进制位组成。
3.字概念：计算机进行数据处理时，一次存取加工和传送的数据长度。
转化：1 字 = n B y t e 1字=nByte1字=nByte一个字通常为字节的整数倍（即8 的整数倍）。
4.字长一个字包含的位数。
4.以下描述错误的是____。
A、计算机的字长等于一个字节的长度B、ASCII码编码长度为一个字节C、计算机文件是采用二进制形式存储D、计算机内部存储的信息是由0、1这两个数字组成的5.计算机内存和外存的区别:处理速度：内存快，外存慢。
存储容量：内存小，外存大。
断电后：内存RAM中的信息丢失，外存ROM中的信息不丢失。
内存和外存的本质区别是，一个是内部运行提供缓存和处理的功能，也可以理解为协同处理的通道；而外存主要是针对储存文件、图片、视频、文字等信息的载体，也可以理解为储存空间。
内存是计算机中重要的部件之一，它是与CPU进行沟通的桥梁。
计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的，因此内存的性能对计算机的影响非常大。
6.内存就是一种RAM技术，而ROM则类似于硬盘技术，两者都是存储器，只是RAM的速度要远远高于ROM的速度，内存只能临时存储东西，不能长久保存，而ROM则可以存储，即使掉电后也可以找到之前存储的文件，这也就是硬盘了。
7.新硬盘在使用前，首先应经过以下几步处理：低级格式化、硬盘分区、高级格式化.8.假设显示器的分辨率为1024×768像素，每个像素点用24位真彩色显示，其显示一幅图像所需容量是_1024×768×3__个字节。
计算机应用基础知识
第1章计算机应用基础知识1.1 计算机的发展概述世界上第一台电子计算机于1946年2月在美国宾夕法尼亚大学诞生，取名为ENIAC （读作“埃尼克”），即Electronic Numerical Internal And Calculator的缩写。
电子计算机的产生和迅速发展是当代科学技术最伟大的成就之一。
自1946年美国研制的第一台电子计算机ENIAC以来，在半个世纪的时间里，计算机的发展取得了令人瞩目的成就。
计算机从诞生到现在，已走过了60年的发展历程，在这期间，计算机的系统结构不断发生变化。
人们根据计算机所采用的物理器件，将计算机的发展划分为几个阶段，下面就来具体介绍。
计算机发展简史电子计算机的发展阶段通常以构成计算机的电子器件来划分，至今已经历了四代，目前正在向第五代过渡。
每一个发展阶段在技术上都是一次新的突破，在性能上都是一次质的飞跃。
1．第一代（1946～1957年），电子管计算机它是一台电子数字积分计算机，取名为ENIAC。
这台计算机是个庞然大物，共用了18 000多个电子管、1500个继电器，重达30吨，占地170平方米，每小时耗电140千瓦，计算速度为每秒5000次加法运算。
尽管它的功能远不如今天的计算机，但ENIAC作为计算机大家族的鼻祖，开辟了人类科学技术领域的先河，使信息处理技术进入了一个崭新的时代。
其主要特征如下：（1）电子管元件，体积庞大、耗电量高、可靠性差、维护困难。
（2）运算速度慢，一般为每秒钟1千次到1万次。
（3）使用机器语言，没有系统软件。
（4）采用磁鼓、小磁芯作为存储器，存储空间有限。
（5）输入/输出设备简单，采用穿孔纸带或卡片。
（6）主要用于科学计算。
2．第二代（1958～1964年），晶体管计算机晶体管的发明给计算机技术带来了革命性的变化。
第二代计算机采用的主要元件是晶体管，称为晶体管计算机。
计算机软件有了较大发展，采用了监控程序，这是操作系统的雏形。
第二代计算机有如下特征：（1）采用晶体管元件作为计算机的器件，体积大大缩小，可靠性增强，寿命延长。
计算机的详细分类
计算机的详细分类计算机可以根据不同的特性进行分类，以下是一些主要的分类方式：1.按处理信号：数字计算机：这类计算机处理的信息都是数字形式，通过逻辑运算和算术运算来处理各种数据。
数字计算机可以分为巨型机（Supercomputer）、大型机（Mainframe）、个人计算机（Personal Computer）、掌上电脑（Handheld Computer）等。
模拟计算机：这类计算机处理的信息是连续的模拟信号（如电压、温度等），主要用于处理连续的物理系统，如飞机、火箭等的设计和控制。
2.按硬件组合及用途：单片机（Microcontroller）：将CPU、内存、I/O接口等计算机主要部件集成在一个芯片上，主要用于实现特定的控制功能。
服务器：一种高配置的计算机，专门用于为多个客户端提供网络服务。
根据其作用，服务器可分为文件服务器、数据库服务器、Web 服务器等。
工作站：一种高级的微型计算机，适用于需要高运算速度和高输入输出能力的应用，如图像处理、地质勘查等。
3.按规模、速度和功能：巨型机（Supercomputer）：运算速度非常快，用于大规模的计算和科学模拟，如天气预报、地震预测、核试验等。
大型机（Mainframe）：运算速度和巨型机相比较慢，但具有极高的稳定性和可用性，主要用于大规模的数据处理和事务处理，如银行系统、电信系统等。
小型机（Minicomputer）：规模相对较小，性能适中，价格低廉，适用于中小型企业和机构，如学校、医院等。
4.按功能：通用计算机：可以执行多种程序和任务，是我们日常生活和工作中使用最多的一种计算机。
专用计算机：针对特定的任务或应用进行优化设计的计算机，如科学计算计算机、人工智能计算机、网络服务器等。
这类计算机通常在某些特定领域具有极高的性能和效率。
以上就是对计算机的详细分类。
每种类型的计算机都有其特定的应用场景和优势，选用何种类型的计算机取决于我们的具体需求和资源。
计算机的分类
一、计算机的分类计算机的分类很多，一般可以从下面几个方面来划分：1．从计算机规模来分：有巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机(Personal Computer)。
2．从信息表现形式和被处理的信息来分：有数字计算机（数字量、离散的）、模拟计算机（模拟量、连续的）、数字模拟混合计算机。
3．按照用途分来：分为通用计算机、专用计算机。
4．按采用操作系统来分：分为单用户机系统、多用户机系统、网络系统和实时计算机系统。
5．从字长来分：有4位、8位、16位、32位、64位计算机。
6. 按厂家分：有原装机、兼容机。
7. 按CPU分：有386、486、586、PⅡ、PⅢ、PⅣ。
8. 按主机形式分：有台式机、便携机、笔记本式机、手掌式机。
二、微型计算机1、微型计算机的概念将计算机的核心器件中央处理器（运算器和控制器）集成在一块半导体芯片上的计算机，称为微型计算机，简称微机。
2、程序存储、程序控制美籍匈牙利科学家冯·诺依曼，对计算机的发展做出了巨大贡献，他提出了“程序存储、程序控制”的设计思想，同时指出计算机的构成包括如下几个方面：（1）由运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备五大基本部件组成计算机系统，并规定了五大部件的基本功能。
（2）计算机内部应采用二进制表示数据和指令。
（3）程序存储、程序控制（将程序事先存入主存储器中，计算机在工作时能在不需要操作人员干预的情况下，自动逐条取出指令并加以执行）。
三、计算机系统的组成（一）一个完整的计算机系统由计算机硬件系统及软件系统两大部分构成。
（1）计算机硬件：是计算机系统中由电子、机械和光电元件组成的各种计算机部件和设备的总称，是计算机完成各项工作的物质基础。
是指计算机系统中的实际装置，是构成计算机的看得见、摸得着的物理部件。
它是计算机的“躯壳”。
（2）计算机软件：是指计算机所需的各种程序及有关资料。
它是计算机的“灵魂”。
（二）硬件计算机硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五部分组成。
1 计算机体系结构的基本概念
(8) 信息保护 包括信息保护方式和硬件对信息保护的支持) (包括信息保护方式和硬件对信息保护的支持) I/O结构 (9) I/O结构 包括I/O联结方式、处理机/存储器与I/O I/O联结方式 I/O设备 (包括I/O联结方式、处理机/存储器与I/O设备 间数据传送的方式和格式以及I/O操作的状态等) I/O操作的状态等 间数据传送的方式和格式以及I/O操作的状态等) 经典计算机体系结构概念的实质： 经典计算机体系结构概念的实质： 实质 计算机系统中软硬件界面(指令集的设计 的确定 计算机系统中软硬件界面 指令集的设计)的确定， 指令集的设计 的确定， 其界面之上的是软件的功能， 其界面之上的是软件的功能，界面之下的是硬件和 固件的功能。 固件的功能。
计算机体系结构
济南大学信息学院 张玉璘 ise_zhangyl@
说
考核方式： 1. 考核方式：闭卷考试
明
最终成绩：卷面成绩+ 2. 最终成绩：卷面成绩+平时成绩 平时成绩包括： 平时成绩包括： 1）出勤率 2）课堂互动 3）作业
纪
不准迟到、早退。 1. 不准迟到、早退。
律
请假者必须在上课前出示班主任签字的请假条。 2. 请假者必须在上课前出示班主任签字的请假条。 3. 上课不准随时讲话、交头接耳 上课不准随时讲话、 4. 手机一律关机 不定时点名， 5. 不定时点名，严格遵守点名纪律 6. 上课不准吃东西
Amdahl提出的体系结构 传统机器级的体系结构。 提出的体系结构： 4. Amdahl提出的体系结构：传统机器级的体系结构。 即一般所说的机器语言程序员所看到的传统 机器级所具有的属性。 机器级所具有的属性。 5. 对于通用寄存器型机器，这些属性主要是指： 对于通用寄存器型机器，这些属性主要是指： (1) 数据表示 硬件能直接辩认和处理的数据类型) (硬件能直接辩认和处理的数据类型) (2) 寻址规则 包括最小寻址单元、寻址方式及其表示) (包括最小寻址单元、寻址方式及其表示) (3) 寄存器定义 包括各种寄存器的定义、数量和使用方式) (包括各种寄存器的定义、数量和使用方式)
服务器系统分类
服务器系统分类你知道服务器系统分类有哪几种吗?服务器分类的标准有很多，可以分为工作组级、部门级和企业级服务器。
让店铺带你们一起学习一下吧。
希望会有所帮助。
服务器系统分类下图为IBM服务器体系的划分，这虽然代表了IBM对自身产品线的定位,但也体现了三类服务器的市场定位。
===Update：2014年1月23日==2014年1月23日消息，联想宣布，以23亿美元收购IBM低端服务器业务，包括20.7亿美元现金，以及1.82亿股联想集团股份。
所以现在IBM的PC服务器已经是联想的了。
联想集团董事长兼CEO杨元庆表示，并购将为联想每年带来50亿美元的营收，联想服务器业务的市场份额将由全球第六上升到第三。
这是继联想2004年收购IBM个人电脑业务后，双方再次发生并购交易。
PC服务器(或叫x86服务器)基于Intel处理器的x86架构，通用开发的处理器架构。
x86系统最早起源于8086芯片组，而芯片组的主处理器是由Intel和AMD所制造。
随后，越来越多的厂商将该芯片应用到台式机，笔记本以及服务器上。
如今的企业服务器市场上，少数几家厂商占据了绝大多数的市场份额。
目前，市场上主流的x86服务器包括：1.IBM x系列服务器2.HP Proliant DL/ML以及BL服务器3.NEC Express服务器4.Dell PowerEdge5.Sun(Oracle) Sun Fire和NetraX86服务器的操作系统可以有很多选择，可以是Enterprise Linux，也可以是Windows Server系列。
就像前面说的那样，Sun还把原本只应用于小型机的Solaris移植到了X86平台。
(上图为IBM System x3690 X5 )x86服务器各家厂商的市场份额综观2012年全年X86市场，虽然从整体份额上看，IBM 、DELL、HP仍占有X86市场过半江山。
IBM X系列x86服务器型号的简介System X系列服务器型号有四位数字：3xxx后两位是“00”的表示该服务器是塔式机箱，“50”表示，机架式设计，另外有一款特殊的X3610，是X3650的简化版，也是2U机架式的，但是精简掉了很多功能。
计算机分类巨型机微机概念
计算机的发展概况一.计算机的发展史计算机是一种能存储程序并按照程序自动执行的电子设备。
它的发明是20世纪的重大科技成果之一，对整个人类社会和科学技术的发展产生了深远的影响，标志着信息时代的开始。
自1946年第一台电子计算机诞生以来，经过短短半个世纪的发展，计算机已成为各行各业必不可少的一种基本工具，计算机与信息处理知识已成为人们必修的一门基础文化课。
1.现代计算机（即传统大型机）的发展现代计算机经历了半个多世纪的发展，这一时期的杰出代表人物是英国科学家图灵和美籍匈牙利科学家冯·诺依曼。
图灵对现代计算机的贡献主要是：建立了图灵机的理论模型，发展了可计算性理论；提出了定义机器智能的图灵测试。
冯·诺依曼的贡献主要是：确立了现代计算机的基本结构，即冯.诺依曼结构。
其特点可概括为：存储程序和过程控制。
具体地说，首先必须把事先编好的程序及运行中所需的数据，通过一定方式输入并存储在计算机的存储器中，即存储程序；然后把程序的第一条指令存放的存储地址送入程序计数器PC中，启动运行后，计算机就能自动地逐一取出程序中的一条条指令，加以分析并执行所规定的操作，使计算机按程序的规定运行，即过程控制。
现代计算机主要是依据计算机所采用的电子器件来划分的，这就是人们通常所说的电子管、晶体管、中小规模集成电路和大规模集成电路等四代。
1）第一代计算机（1946～1957年）世界上第一台电子计算机ENIAC （ElectronicNumericalIntegratorAndCa1cu1ator）是由美国宾夕法尼亚大学物理教授约翰?威廉?莫克利（JohnwilliamMauchly）和工程师J.P埃克特（J．PresperEckert）研制成功的，于1945年12月投入运行，1946年2月15日正式交付使用。
该机使用了18800多个电子管、6000个继电器、7000只电阻、1000只电容，重30吨，占地约170平方米，运算速度每秒5000次加法。
计算机的分类
计算机的分类计算机及相关技术的迅速发展带动计算机类型也不断分化，形成了各种不向种类的计算机。
按照计算机的结构原理可分为模拟计算机、数字计算机和混合式计算机。
按计算机用途可分为专用计算机和通用计算机。
较为普遍的是按照计算机的运算速度、字长、存储容量等综合性能指标，可分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机。
但是，随着技术的进步，各种型号的计算机性能指标都在不断地改进和提高，以致于过去一台大型机的性能可能还比不上今天一台微型计算机。
按照巨、大、中、小、微的标准来划分计算机的类型也有其时间的局限性，因此计算机的类别划分很难有一个精确的标准。
在此可以根据计算机的综合性能指标，结合计算机应用领域的分布将其分为如下5大类。
高性能计算机高性能计算机也就是俗称的超级计算机，或者以前说的巨型机。
目前国际上对高性能计算机的最为权威的评测是世界计算机排名(即TOP500)，通过测评的计算机是目前世界上运算速度和处理能力均堪称一流的计算机。
我国生产的曙光4000A、联想深腾6800都进入了排行榜，这标志着我国高性能计算机的研究和发展取得了可喜的成绩。
在2004年公布的全球高性能计算机TOP500诽行榜中，曙光4000A以11万亿次/s的峰值速度和80 610亿次/s Linpack计算值位列全球第十。
至此，中国已成为继美国、日本之后的第3个进入世界前十位的高性能计算机应用的国家。
目前曙光4000A落户上海超级计算中心。
微型计算机大规模集成电路及超大规模集成电路的发展是微型计算机得以产生的前提。
通过集触电路技术将计算机的核心部件运算器和控制器集成在一块大规模或放大规模集成电路芯片上，统称为中央处理器(CPU，Central Processing Unit)。
中央处理器是微型计算机的核心部件，是微型计算机的心脏。
目前微型计算机已广泛应用于办公、学习、娱乐等社会生活的方方面面，是发展最快、应用最为普及的计算机。
我们日常使用的台式计算机、笔记本计算机、掌上型计算机等都是微型引算机。
何为大型机、中型机、小型机？
何为⼤型机、中型机、⼩型机？常常和同事，朋友聊起⼤型机、中型机、⼩型机的区别，知道⼀些但是概念模糊，上⽹查了些资料，只找到⼤型机的⼀些，希望⼤家补充！互相学习。
⼤型机(Mainframe) ⼤型机（mainframe）这个词，最初是指装在⾮常⼤的带框铁盒⼦⾥的⼤型计算机系统，以⽤来同⼩⼀些的迷你机和微型机有所区别。
虽然这个词已经通过不同⽅式被使⽤了很多年，⼤多数时候它却是指system/360 开始的⼀系列的IBM计算机。
这个词也可以⽤来指由其他⼚商，如Amdahl, Hitachi Data Systems (HDS) 制造的兼容的系统。
有些⼈⽤这个词来指IBM的AS/400 或者iSeries 系统，这种⽤法是不恰当的；因为即使IBM⾃⼰也只把这些系列的机器看作中等型号的服务器，⽽不是⼤型机。
什么是I/O通道(Channel) ⼀条⼤型机通道（channel）某种程度上类似于PCI 总线（bus），它能将⼀个或多个控制器连接起来，⽽这些控制器⼜控制着⼀个或更多的设备（磁盘驱动器、终端、LAN端⼝，等等。
）⼤型机通道和PCI总线之间的⼀个主要区别是⼤型机通道通过⼏对⼤的bus and tag 电缆（并⾏通道⽅式），或者通过最近常使⽤的ESCON（Enterprise System Connection）光导纤维电缆（串⾏通道⽅式）以及光纤通道来连接控制器。
这些通道在早期是⼀些外置的盒⼦（每个约6’X30’’X5’H⼤⼩），现在都已经整合到了系统框架内。
这些通道的超强I/O处理能⼒是⼤型机系统功能如此强⼤的原因之⼀。
什么是DASD DASD 是 Direct Access Storage Device（直接存取存储设备）的缩写；IBM创造这个词来指那些可以直接（并随意）设定地址的存储系统，也就是今天我们所说的磁盘驱动器。
但在过去，这个词也指磁⿎（drums）和数据单元（datacell）等等。
计算机的分类
4.按字长分类,可分为8位机、16位机、32位机、64位机。
在计算机中，字长的位数是衡量计算机性能的主要指标之一。一般巨型机的字长在64位以上，微型机的字长在16-64位之间。
电子计算机通常按其结构原理、用途、型体和功能，字长四种方式分类。
1.按结构原理分类，可分为数字电子计算机、模拟电子计算机。
①数字电子计算机
是以电脉冲的个数或电位的阶变形式来实现计算机内部的数值计算和逻辑判断，输出量仍是数值。目前广泛应用的都是数字电子计算机，简称计算机。
②模拟电子计算机
是对电压、电流等连续的物理量进行处理的计算机。输出量仍是连续的物理量。它的精确度较低，应用范围有限。
2.按用途分类，可分为通用计算机和专用计算机。
①通用计算机
目前广泛应用的计算机，其结构复杂，但用途广泛，可用于解决各种类型的问题。
②专用电子计算机
为某种特定目的所设计制造的计算机，其适用范围窄，但结构简单，价格便宜，工作效率高。
3.按型体和功能分类，可分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机五类。
①巨型计算机: 巨型计算机运算速度高，存储量大，外部设备多，功能完善，能处理大量复杂的数据信息。
②大型计算机:
③中型计算机:
④小型计算机:
⑤微型计算机: 微型机具有体积小，价格低，功能较全，可靠性高，操作方便等突出优点，现已进入社会生活的各个领域。
计算机分类方法
计算机分类方法
计算机的分类方法可以从多个维度进行，包括但不限于性能、用途、原理等。
以下是对这些分类方法的详细阐述：
按处理信号分类：计算机可以分为模拟计算机和数字计算机。
模拟计算机直接处理模拟信号，如电压、电流等，而数字计算机则处理离散的数字信号，即二进制数。
现代计算机大多属于数字计算机，因为其具有更高的精确性和可靠性。
按硬件组合及用途分类：数字计算机按用途又可分为专用计算机和通用计算机。
专用计算机针对特定任务或特定环境设计，如工业控制计算机、嵌入式计算机等。
通用计算机则设计用于各种通用任务，如个人计算机、服务器等。
按规模、速度和功能分类：计算机按其规模、速度和功能可以分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机等。
这种分类方法主要依据计算机的性能指标，如运算速度、存储容量等。
按原理分类：计算机可以分为数字机、模拟机和混合机。
数字机以二进制数为运算基础，速度快、精度高、自动化、通用性强。
模拟机以模拟量作为运算量，速度快但精度差。
混合机则结合了数字机和模拟机的优点，试图避免它们的缺点。
此外，还有一些特殊的计算机分类方法，如按照性能指标分类的巨型机、大型机、小型机、微型机等，以及按照用途分类的专用机、通用机等。
这些分类方法都是为了更好地理解和应用计算机，以满足不同领域、不同任务的需求。
总的来说，计算机的分类方法多种多样，每种分类方法都有其独特的视角和依据。
了解这些分类方法有助于我们更全面地理解计算机，更好地选择和应用计算机。
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大型机(Mainframe)大型机（mainframe）这个词，最初是指装在非常大的带框铁盒子里的大型计算机系统，以用来同小一些的迷你机和微型机有所区别。
虽然这个词已经通过不同方式被使用了很多年，大多数时候它却是指system/360 开始的一系列的IBM计算机。
这个词也可以用来指由其他厂商，如Amdahl, Hitachi Data Systems (HDS) 制造的兼容的系统。
有些人用这个词来指IBM的AS/400 或者iSeries 系统，这种用法是不恰当的；因为即使IBM自己也只把这些系列的机器看作中等型号的服务器，而不是大型机。
什么是I/O通道(Channel)一条大型机通道（channel）某种程度上类似于PCI 总线（bus），它能将一个或多个控制器连接起来，而这些控制器又控制着一个或更多的设备（磁盘驱动器、终端、LAN端口，等等。
）大型机通道和PCI总线之间的一个主要区别是大型机通道通过几对大的bus and tag 电缆（并行通道方式），或者通过最近常使用的ESCON（Enterprise System Connection）光导纤维电缆（串行通道方式）以及光纤通道来连接控制器。
这些通道在早期是一些外置的盒子（每个约6’X30’’X5’H大小），现在都已经整合到了系统框架内。
这些通道的超强I/O处理能力是大型机系统功能如此强大的原因之一。
什么是DASDDASD 是Direct Access Storage Device（直接存取存储设备）的缩写；IBM创造这个词来指那些可以直接（并随意）设定地址的存储系统，也就是今天我们所说的磁盘驱动器。
但在过去，这个词也指磁鼓（drums）和数据单元（datacell）等等。
什么是数据单元？嗯，在磁盘驱动器变得廉价、快速并普遍使用前，IBM曾经制造过一种设备，基本上就是由一个磁鼓和绕在磁鼓上的许多磁条（单元）中的一个组成，然后读写的资料就被纪录在卷动的磁条的磁道上。
这种存取数据的方法和磁盘很类似，但当（磁鼓）搜寻资料的时候需要更换磁带的话，所需的时间显然就得按秒来计算。
数据单元设备还有个调皮的习惯，它喜欢在卸下一个单元到存储槽的时候卷成一块，这有时会造成介质的物理损坏。
可见，在取得目前的技术进步前，我们已经走了很长一段路了。
什么是LPAR一个LPAR（逻辑分区logic partition）是一种通过PR/SM（Processor Resource/System Manager，一种最近的大型机都具有的固件fireware特性）来实施的虚拟机。
在每个分区上，可以运行一个单独的镜像系统，并提供完全的软件隔离。
这和UNIX操作系统上的domains 原理很相似，但IBM 的方法更加细致，它允许所有的CPU和I/O子系统可以在逻辑分区间被共享。
PR/SM允许在单个系统上运行15个LPAR，每个（LPAR）拥有专有真实存储（dedicated real storage RAM）并且拥有专有或共享的CPU和通道。
因为对性能影响最为重要的部分都是在CPU里完成的，所以（这样做）没有多少性能的损失。
IBM已经宣称它准备在不久的将来把最高可支持的LPAR数目扩展到超过15个。
大型机系统得以长盛不衰的主要原因（特点）是：RAS，I/O 处理能力以及ISA。
RASRAS（Reliability, Availability, Serviceability 高可靠性、高可用性、高服务性）是一个IBM常用来描绘它的大型机的词。
到70年代早期为止，IBM已经认识到商业用途系统市场远比科研计算机系统市场有利可图。
他们也知道IBM商用系统的一个重要的卖点就是高可靠性。
如果他们的商业客户准备采用IBM计算机来开展极其重要的商业业务，客户就得确认他们可以在任何时间都可以正常使用（IBM的机器）。
所以，最近30多年来，IBM致力于使每一个新系列的系统比前一代更加可靠。
这就导致了今天的系统变得如此可靠，以至于几乎没听说过有任何因为硬件问题导致的系统灾难。
这些大型机系统内集成了相当高程度的冗余和错误检查（技术），这样就能防止系统发生灾难性的问题。
每个CPU die装有2个完全的执行管道（execution pipelines）来同时执行每一条指令。
如果这两条管道得出的结果不相同，CPU的状态就会复原，然后这条指令被重新执行。
如果重新执行后结果还是不一致，最初的CPU状态就被记录下来，然后一个空闲的CPU被激活并装入存储的状态数据。
这颗CPU继续做最初那颗CPU的工作。
记忆芯片、内存总线、I/O通道、电源等等，都要么有冗余的设计，或者有相应的备用品并可以随时投入使用。
这些（设备的）小错误可能会导致性能的一些小损失，但他们决不会导致系统中任何任务的失败。
当很罕见地出现错误的时候，高服务性就用得上了。
许多组件都可以在系统运行的同时被更换（热插拔）；甚至微码（microcode）的升级也可以在系统运行的同时进行。
对于那些不能被同时更换的部件，如CPU，备用品的存在就保证了能够客户方便的时候安排系统停机。
除了系统设计中的固有可靠性，IBM也创立了一个紧密联结的集群技术，叫做Parallel Sysplex，这项技术支持由最多32个系统作为一个系统镜像运行。
在一个合理部署的ParallelSysplex系统上，即使一个独立系统遭受了毁灭性损失，整个系统也不会受太大影响，而且不会导致任何工作的损失。
任何在那台遭受损失的系统的上进行的工作，都可以自动地在剩下的系统上重新开始。
另一个Parallel Sysplex的优势是一台（或多台）系统可以从整个系统中移出以进行硬件或软件的维护工作（例如在非工作时间），而其余的单独系统可以继续处理工作。
当维护工作完成后，系统又回归加入Sysplex系统中继续工作。
充分利用这一特点就可以升级整个Sysplex系统软件（一次一个单独的系统），而不会导致任何应用程序的暂停使用。
正因为拥有所有这些功能，真正100%的系统可用性是非常实用的，并且已经在许多地方开始实施。
I/O 吞吐量（I/O Throughput）这些通道实际上就是I/O处理器，他们执行通道程序。
这些程序包含了成串的I/O指令，其中就包含有最原始的分流功能。
这些通道极大地降低了CPU在I/O操作中的工作量，使得CPU可以更加高效地工作。
每一个通道都能同时处理许多I/O操作和控制上千个设备。
在360和370系列构架上，操作系统会创建一个通道程序并在一个已连接到所需设备的通道上执行这个程序。
如果这个通道或控制单元十分忙碌，起始I/O 指令就会失败，然后操作系统就会尝试在另一个已连接到不同控制单元的通道上重新开始通道程序。
如果所有的道路都是繁忙的，操作系统就会把这个请求列入队列留在以后再试。
XA系列里面出现的一个显著的改进就是创立了通道子系统的概念，这个子系统可以协调并安排系统里所有通道的活动。
现在操作系统只需要创立通道程序，然后把程序转交给通道子系统，通道子系统就会处理所有的通道/控制单元以及队列问题。
这样就使大型机具有了更加强大的I/O吞吐量并使CPU能更有效地工作，因为只有在所有的I/O操作都完成的时候才需要CPU的介入。
目前z900大型机的I/O吞吐能力是最低每秒24GB（这是字节数，不是“位”数。
）虽然我没有亲自测试这些最新系统的机会，但即使理论上的数字可能不太准确，如果说z900大型机达到了每秒100，000 次I/O，我也不会感到太吃惊。
The ISA （IBM System Architecture）这些年虽然IBM大型机的整体指令集有了显著改进，IBM保持了惊人的对应用程序的向后兼容。
许多最为显著的构架上的变化已经影响了一些只能直接被操作系统调用，而不能被应用程序调用的设备（如I/O子系统）。
IBM已经花费了巨大的努力来保证它的客户们不必重写或重编译他们的程序来在新系统上运行。
这样，客户要采用新的硬件就更为容易，客户只需要拔下旧系统，换上新系统，而不需要做额外的软件测试工作。
对于只有拥有一台大型机的公司来说，只需要花几个小时就可以对旧系统进行升级，而不需要在投入正式使用前对新系统进行测试。
这特别适合那些在升级前后使用同一种操作系统的客户，他们只需要将操作系统升级到所需要的版本就行了。
例如，客户可以在新安装的z900系统上仍然运行31位的操作系统，然后在一个单独的LPAR上安装并测试一个64位的操作系统，然后再把全部运行的业务转移到64位的操作系统上。
大型机类型：9672/9674 = ES/9000=S/390=zSeries中型机类型：9506/9402=AS/400=iSeries小型机类型：RS/6000=pSeries，HP9000,SUN SPARC小型机**********************不同品牌的小型机架构大不相同,使用RISC、MIPS处理器,像美国Sun、日本Fujitsu等公司的小型机是基于SPARC处理器架构,而美国HP公司的则是基于PA－RISC架构,Compaq公司是Alpha架构,IBM和SGI等的也都各不相同;I／O总线也不相同,Fujitsu是 PCI，Sun是SBUS,等等,这就意味着各公司小型机机器上的插卡,如网卡、显示卡、SCSI卡等可能也是专用的;操作系统一般是基于Unix的,像 Sun、Fujitsu是用Sun Solaris,HP是用HP－Unix,IBM是AIX,等等,所以小型机是封闭专用的计算机系统。
使用小型机的用户一般是看中Unix操作系统的安全性、可靠性和专用服务器的高速运算能力。
小型机一般都是用UNIX操作系统，以前IO不兼容，现在基本上都是PCI总线，外设板卡一般都是兼容的。
SBUS之类都是古董了。
巨型机**********************事实上，绝大多数当今的巨型机都是MPP或NUMA架构的，而且都采用INTEL或RISC节点。
所以说，绝大部分巨型机是由开放系统节点机(包括开放系统小型机)组成的。
巨型机是用途完全不同的东西，主要强调的是并行计算、共享内存，追求的是性能，动辄用几千个CPU，也有的用的不是CPU，而是专用的向量处理机，主要用于科学计算。
典型编程语言是fortran、c。
大型机相关信息****************************按照IBM的说法，大型机有S/390，中型机有AS/400，小型机有RS/6000，S/390运行z/OS或者Linux/390,主要指标在于年档机只有几小时，所以又统称为z系列（zero）,AS/400主要应用在银行和制造业，还有用于Domino，主要的技术在于TIMI，单级存储，有了 TIMI技术可以做到硬件与软件相互独立。