目录
[二、计算机硬件的基本组成 3](#二、计算机硬件的基本组成 3)
[四、计算机系统的层次结构 6](#四、计算机系统的层次结构 6)
[五、计算机软件 5](#五、计算机软件 5)
[六、计算机系统的工作原理 7](#六、计算机系统的工作原理 7)
[（3）CPI(Cycle Per Instruction)](#（3）CPI(Cycle Per Instruction))
[（5）IPS(Instruction Per Second)](#（5）IPS(Instruction Per Second))
[（1）存储单位：kMGTPEZ = (10^3)^i i表示第几位](#（1）存储单位：kMGTPEZ = (103)i i表示第几位)
[（2）速度、频率：KMGT = (2^10)^i i表示第几位](#（2）速度、频率：KMGT = (210)i i表示第几位)
一、计算机发展历程(不考了)
了解即可
二、计算机硬件的基本组成 3
1.五个部分
（1）输入设备
（2）控制器
（3）运算器
（4）（主）存储器
dis 主存 vs 辅存。
主存就是内存，辅存指硬盘，so辅存不存在于主机内
（5）输出设备
2.冯诺依曼机
以运算器为核心，首次提出"存储程序"思想
3.现代计算机
以存储器为中心，cpu = 运算器+控制器
三、各部分硬件 4
1.主存
存储体、MAR、MDR
2.运算器
ALU、X、ACC、MQ
3.控制器
CU、IR、PC
4.工作过程
整体用到的东西
eg：int a = 2 b = 3 c = 1 y = 0
mian{ y = a * b + c;}
对应底层计算机的各步骤
逐步解析：
step1：
初始的时候PC = 0
#1：(PC)->MAR （PC告诉MAR我要取0号地址） (MAR) = 0
ATTN:此时PC++ ，PC= 1
#3：M(MAR)->MDR ，MDR = 000001 0000000101(取指令)
#4：（MDR）->IR，(IR) = 000001 0000000101,将当前要执行的指令给到IR
#5：OP(IR)->(CU),CU = 000001（操作码）,CU分析操作码是要进行"取数"操作
#6：Ad(IR)->(MAR),MAR = 0000000101 = 5 ,到5去取data
#8：M(MAR)->(MDR) = 2 （a）
#9：M(MDR) ->ACC = 2 (ACC) = 2
[Summary]#1~#4取指令，#5分析指令，#6~#9取数操作(执行指令)
step2: 初始PC = 1,ACC =2
#1~#4相同，都是取指令
#5：CU分析是"乘法"指令
#8：M(MAR) -> MDR = b = 3
#9:M(MDR)->(MQ ) = b = 3
#10: (ACC)->(X) = a = 2
#11 : CU ->ALU 告诉ALU进行乘法，并存到ACC中
Summary
step3:初始PC = 2，ACC = 6
#1~#4相同
#5：CU分析是"加法"操作
#6~#8取c = 1
#9:（MDR） -> (X ) = c = 1
#10:CU->ALU 告诉ALU执行加法操作,ALU将X与ACC相加并放入ACC中
step4：PC =3，ACC = 7
#1~#4相同，取指令
#5 CU分析，是写操作
#8 :(IR)->MAR = 8 告诉MAR要进行操作的地址
#7: （ACC）->MDR = 7 将ACC中的值移动到MDR中
#8: MAR告诉主存我要对8号地址值进行修改
#9：MDR写入8号主存 y =7
step5:初始：PC = 4
#1~#4相同
#5： CU分析是"停机"操作 ，接下来就是OS的事了，OS进行中断or系统调用进行停机
四、计算机系统的层次结构 6
五、计算机软件 5
1.两类软件
系统软件+应用软件
2.三个级别的语言
高级语言、汇编语言、机器语言
dis：翻译 vs 解释
解释是一条一条指令进行机器语言转换，且边编译边执行，速度慢
翻译是把整个文件全部编译为二进制文件
3.软件和硬件逻辑功能的等价性
同一个功能既能用硬件完成，也能用软件完成，在逻辑上完成的功能相同
4.指令集体系结构(ISA)
因为硬件软件完成各有利弊，ISA总结了什么用硬件完成，什么用软件完成最优，且包含实现功能的步骤以及实现的功能
六、计算机系统的工作原理 7
1.存储程序
在程序运行之前，将全部指令的data放入主存
2.翻译的四个过程(以C语言文件为eg)
预处理、编译、汇编、链接
3.指令执行过程的描述
eg:看前面的eg
七、计算机的性能指标
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[五、计算机软件 5](#五、计算机软件 5)
[六、计算机系统的工作原理 7](#六、计算机系统的工作原理 7)
[（3）CPI(Cycle Per Instruction)](#（3）CPI(Cycle Per Instruction))
[（5）IPS(Instruction Per Second)](#（5）IPS(Instruction Per Second))
[（1）存储单位：kMGTPEZ = (10^3)^i i表示第几位](#（1）存储单位：kMGTPEZ = (103)i i表示第几位)
[（2）速度、频率：KMGT = (2^10)^i i表示第几位](#（2）速度、频率：KMGT = (210)i i表示第几位)
1.主存储器
MAR的位数反应存储单位的数量
MDR反应存储单元的大小
存储容量 = (2^MDR )* MAR bit
2.CPU
（1）时钟周期
指令执行的min单位，所有指令执行时间都是时钟周期的整数倍
（2）主频
单位时间内有多少个时钟周期
主频 = 1 / 时钟周期
（3）CPI(Cycle Per Instruction)
1条指令需要多少个时钟周期
（4）CPU执行时间
n * CPI * 时钟周期(n表示指令条数)
（5）IPS(Instruction Per Second)
每秒执行多少条指令
IPS = 主频 / CPI
推导:
1 / 1条指令执行的时间 = 1/ CPI * 周期
（6）FLOPS
单位时间执行浮点数运算的次数
3.else
（1）数据通路宽度
数据总线一次传输data的位数
（2）吞吐量
单位时间响应的次数
（3）响应时间
从发出请求到回应花费的时间
（4）基准程序
测试计算机计算性能的app or 程序
4.常用数量单位
（1）存储单位：kMGTPEZ = (10^3)^i i表示第几位
1kb = 10^3b 1Mb = 10^6b ```
（2）速度、频率：KMGT = (2^10)^i i表示第几位
1Kb/s = 2^10b/s 1Mb/s = 2^20b/s
dis : 字节 1B (Byte) = 8b(bit) 比特