第一章——计算机系统概述
1、计算机硬件基本组成及特点
计算机的基本部件:中央处理器CPU(控制器和运算器)、存储器、输入设备和输出设备
2、冯诺依曼机——典型的单指令流单数据流系统
冯诺依曼机的基本特点:
- 计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分组成。
- 机器以运算器为中心,数据传送都经过运算器
- 采用存储程序的方式,程序和数据放在同一存储器中,由指令组成的程序可以修改
- 指令在存储器中按顺序存放,由指令计数器指明要执行的指令的所在单元地址,一般按顺序递增
- 数据以二进制码表示
- 指令由操作码和地址码组成
- 软件硬件完全分开
3、计算机的软件及其分类
计算机软件的主要任务:
- 计算机资源的管理
- 计算机语言和机器语言的转换
- 用户的一般任务
计算机软件的分类:
系统软件——操作系统、语言处理、数据库管理系统等
应用软件——针对用户具体实际应用的程序
4、计算机的性能指标
- 主频:CPU工作主时钟的频率,机器主频f
- CPU时钟周期:主频的倒数Tc
- CPI:执行一条指令所需的平均时钟周期数
- CPU执行时间:Tcpu=InXCPIXTc
(程序中指令的总数X每条指令执行所需的平均周期数X时钟周期) - MIPS:每秒钟平均执行的整数指令条数(百万条)
MIPS=In/(TcpuX10^6)= 1/(CPIXTcX10^6)= f/(CPIX10^6)
PS:冯诺依曼设计的核心思想:存储程序,并且按照地址顺序执行
练习:
1、至今为止,计算机中的所有信息仍以二进制方式表示的理由是(物理器件的性能决定)
2、冯诺依曼型计算机的基本工作方式是(控制流启动方式)