计算机组成原理-day1

今天是2021-3-1

一。冯 诺伊曼体系结构基本原理

1.存储程序:将程序通过输入设备存储在主存
2.控制器读取主存发出的指令流,产生对应的控制信号控制相关部件

二。冯 诺伊曼体系结构

主存
保存程序和数据,按地址访问
运算器
进行算数运算和逻辑运算
控制器
解析指令并产生系列控制信号,控制相关部件。详细来说,就是在时序电路的控制下,依据指令寄存器和状态触发器,以正确顺序发出正确状态的指令
输入/输出设备
实现主存与外部设备之间的数据交换
系统总线
各功能部件的连接线;地址线,数据线,控制线

三。评价计算机系统的基本性能指标

  1. 字长:CPU一次处理的二进制位数,通常与cpu内部寄存器、加法器、数据总线的位数相同
  2. 存储容量:存储系统能存储的二进制信息总量,比如MB/GB/TB
  3. 主频:CPU的时钟频率
  4. 时钟周期时间:计算机内操作的最基本时间单位,是主频的倒数
  5. CPI:每条指令的执行所需要的平均时钟周期数,该值越小,意味着CPU的执行速度越快。由(程序中每条指令执行需要的时钟周期/指令总数)相加得到
  6. CPU时间:执行程序时CPU实际消耗的时间,延时程序的延时时间即为其中指令执行时间总和。有以下几种计算方式:程序中所有指令的时钟周期总和/主频;程序中所有指令的时钟周期总和/时钟周期时间;时钟周期时间xCPIx程序中包含的指令总数;CPIx指令总数/主频
  7. MIPS:CPU每秒能执行的指令数量,由主频(CPIx一百万)

四。计算机系统的层次结构

  1. 从左到右,由高到低为:高级语言级、汇编语言级、操作系统级、机器语言级、微程序设计级
  2. 高层是低层功能的扩展,低层是高层实现的基础

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