計算機系統概述要點的整理

2021-10-03 09:30:20 字數 2210 閱讀 1817

1、發展經歷的4代:電子管時代、電晶體時代、中小規模積體電路時代、超大規模積體電路時代

2、微型計算機的發展以微處理器技術為標誌

3、到目前為止,計算機中所有的資訊仍用二進位制方式表示的原因是由物理器件的效能決定

4、計算機是一種能自動對數位化資訊進行算術和邏輯運算的高速處理裝置。

1、計算機的基本功能:資料加工、資料儲存、資料傳送和操作控制

2、計算機系統的組成:硬體系統和軟體系統組成。其中硬體系統是組成計算機的各種裝置實體,是物質基礎。軟體系統是指各種程式的檔案。軟硬體在邏輯上是等效的。

3、馮·諾依曼機的特點:1)計算機硬體系統是由控制器、運算器、儲存器、輸入裝置和輸出裝置5部分組成。2)指令和資料以同等地位存於儲存器內,並可按位址尋訪。3)指令和資料均由二進位制**表示。4)指令由操作碼和位址碼組成,操作碼用來表示操作的性質,位址碼用來表示運算元在儲存器內的位置。5)指令在儲存器內按順序存放。6)早期的馮諾依曼機以運算器為中心,輸入輸出裝置通過運算器與儲存器傳送資料。

4、儲存器用來存放資料和指令,儲存器分為主儲存器(主存或記憶體儲器)和輔助儲存器(輔存或外儲存器)。主儲存器由許多儲存單元組成,每個儲存單元包含若干個儲存元件,每個儲存元件儲存一位,故乙個儲存單元可以儲存一串二進位制**,這串**稱為儲存字,這串**的位數稱為儲存字長。主儲存器的工作方式是按照儲存單元的位址進行訪問的。

5、運算器的核心是演算法邏輯單元(alu),字長是alu運算一次所能使用的二進位制位數。

6、控制器是計算機的指揮中心,控制器由程式計數器(pc)、指令暫存器(ir)、控制單元(cu)組成。控制器正確分析與執行每條指令,保證指令按照規定序列自動連續的執行,對各種異常情況和請求及時響應和處理。

7、軟體可以分為系統軟體和應用軟體。系統軟體是一組保證計算機系統高效、正確進行的基礎軟體,主要有:作業系統(os)、資料庫管理系統(dbms)、語言處理程式、分布式軟體系統、網路軟體系統、標準庫程式、服務性程式等。

8、計算機工作的過程:1)把程式和資料裝入到主儲存器中。2)從程式的起始位址執行程式。3)用程式的首位址從儲存器中取出第一條指令,經過解碼、執行步驟等控制計算機各功能部件協同執行,完成這條指令功能,並計算下一條指令的位址。4)用新得到的指令位址繼續讀出第二條指令並執行,直到程式結束為止;每一條指令都是在取指、解碼和執行的迴圈過程中完成的。

9、馮諾依曼機中指令和資料均以二進位制形式存放在儲存器中,cpu區分他們的依據是指令週期的不同階段。其中取值週期取出的是指令,再執行週期取出的是資料。

1、效能指標:機器字長、資料通路頻寬、主存容量、運算速度

2、機器字長是指計算機進行一次整數運算所能處理的二進位制資料的位數,字長越長,數的表示範圍就越大,計算精度就越高。

3、資料通路頻寬是指資料匯流排一次所能並行傳送資訊的位數。

4、主存容量是指主儲存器所能儲存資訊的最大容量

5、吞吐量指系統在單位時間內處理請求的數量

6、響應時間指從使用者向計算機傳送乙個請求,到系統對該請求做出響應並獲得它所需要的結果的等待時間。

7、cpu時鐘週期是主頻的倒數,是cpu中最小的時間單位。cpi是指執行一條指令所需的時鐘週期數。cpu執行時間指執行乙個程式所花費的時間。

cpu執行時間 = cpu時鐘週期數 / 主頻 = (指令條數 x cpi)/ 主頻

8、mips指每秒執行多少百萬條指令。

mips = 指令條數 / (執行時間 x 10^6)= 主頻 / cpi

mflops指每秒執行多少百萬次浮點運算。

mflops = 浮點操作次數 / (執行時間 x 10^6)

gflops每秒執行多少次十億次浮點數運算

tflops每秒執行多少萬億次浮點數運算

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