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计算机组成原理概论第1章概论1.1计算机的发展史第二代晶体管计算机TRADIC第三代集成电路计算机IBM360第四代大规模集成电路计算机IBM3701.1.2第一台通用电子数字计算机诞生的基础和背景通用电子数字计算机必须具有如下四方面的特征：
用离散符号表示数据：即计算机内部的数据表示使用离散符号，这是区分数字计算机与模拟计算机的重要标志。
完全使用电子运算装置：即计算机内部的所有运算装置完全使用电子的形式，这是区分电子计算机、机电计算机和机械计算机的重要标志。
可以编写程序：即计算机的功能可以通过运行不同的程序而改变，这是区分通用计算机和专用计算机的重要标志。
图灵完备(Turing-complete)：即如果一个计算系统能够计算任何图灵可计算问题（Turing-computablefunction）就称为图灵完备。
简单回顾一下ENIAC诞生前的一系列重要事件：
1834年CharlesBabbage在他所设计的十进制分析机(decimalAnalyticalEngine)中就使用了程序，并把程序存储在穿孔卡片(punchcard)上。
1848年英国数学家GeorgeBoole提出二进制代数（布尔代数Booleanalgebra）为一个世纪之后研究二进制计算机提供了方法。
1906年LeeDeForest在发明了电子管，为研究数字电子计算机提供了可能。
1919年WilliamHenryEccles和F.W.Jordan发表了第一个可以作为一位存储器的flip-flopcircuit。
1924年WaltherBothe搭建了一个“与”逻辑门电路。
1936年图灵(AlanTuring)为证明“可计算性”问题，提出了图灵机（Turingmachine）的概念，从理论上证明了制造出通用计算机的可能性。
1941年的Atanasoff–BerryComputer（简称ABC）计算机使用电子管进行运算，成为世界上第一台使用电子管进行运算的计算机。
1944年英国的Colossus计算机不仅使用电子管进行运算，而且所使用的电子管数量已经达到2400个。
1946年由JohnW.Mauchly和J.PresperEckert研制的使用了18000个电子管的ENIAC在诞生。1.1.3推动计算机体系结构发展的重要事件一台计算机有五个部分，即：一个算术逻辑单元，一个控制单元，一个存储器，一些输入/输出设备和在这些部分之间提供数据通路的总线。
这样的计算机按照如下步骤执行：1）以程序计数器的内容为地址，从存储器中取出下一条指令；2）给程序计数器的内容加上这条指令的长度（即这条指令占用几个字，也称为字长）；3）控制单元对这条指令译码，控制单元根据译码结果命令计算机的其他部分执行一些操作；指令可以改变程序计数器的内容，以便执行循环操作或分支操作；4）返回第1步。
冯·诺伊曼等人提出的构成计算机的五个基本部分和计算机执行的四个基本步骤，最终形成了“冯·诺伊曼体系结构”。2．中断
纯粹冯·诺伊曼体系结构的计算机是一种完全串行的工作模式，而且程序的执行过程也完全按照事先安排好的顺序执行。
1951年PresperEckert和JohnMauchly在设计UNIVACI计算机时，为了能够使计算机自动处理运算溢出问题，第一次设计并实现了自动处理异常情况的方法。
具体的处理方法是：
在主存的0地址单元存放2条指令；
当计算机系统出现程序员设定的异常情况时（如：运算溢出等），计算机就自动地执行存放在主存0地址单元的指令。
如果在主存的0地址单元放入停机指令，一旦在程序运行过程中出现运算溢出等异常情况，计算机就可以停止运行。如果在主存0地址单元放入转移到异常处理程序入口的指令，一旦在程序运行过程中出现运算溢出等异常情况，计算机就可以转去执行预先设置好的异常处理程序。
这种处理异常情况的方法，就相当于在出现运算溢出等异常情况时，在正常的程序执行顺序中插入另一段处理程序。由于事先根本无法预知何时会出现运算溢出等异常情况，因此也就无法预知插入程序的位置。在无法预知程序插入位置的情况下实现一段程序的插入，正是UNIVACI计算机的一项重要贡献。
1954年NBSDYSEAC计算机第一次使用了I/O中断。在NBSDYSEAC中设计了两个程序计数器，一个用于保存主程序的地址，另一个用于保存I/O程序的地址，I/O信号能够使程序在两个程序计数器之间切换，从而实现了在主程序和I/O程序之间的切换。I/O中断的重要意义在于实现了CPU与I/O的并行执行。
1955年UNIVAC1103A计算机中设计了新的中断处理方式。在UNIVAC1103A中只有一个程序计数器，当发生中断时，程序计数器的值被存储到一个固定的存储单元，然后用一个固定的地址更新程序计数器，从而实现了从当前程序