计算机系统概论

目录

计算机的基本组成

硬件

主机

外设(或称I/O设备)

软件

系统软件

应用软件

注:存储器

冯诺依曼计算机的五大功能部件

特点

计算机硬件的主要技术指标

机器字长

运算速度

主频(时钟频率)和时钟周期

cpu速度

cpi:

cpu执行时间:

MIPS:

MFLOPS:

吞吐量:

响应时间:

主存性能

主存容量和主存带宽

主存容量:

主存带宽:


计算机的基本组成

计算机系统=硬件+软件

硬件

硬件分主机和外设

主机

cpu(运算器,控制器)和内存(Cache和主存)

Cache:解决cpu和内存的速度不匹配的问题

外设(或称I/O设备)

除主机之外都是外设

外存:用来扩容

软件

系统软件

操作系统,数据库管理系统等

应用软件

应用市场下载的软件

注:存储器

外存与内存都是存储器,cpu能访问内存,不能直接访问外存

二级存储系统:内存,外存

三级存储系统:cache,主存,辅存

冯诺依曼计算机的五大功能部件

运算器,控制器,存储器,输入设备,输出设备

特点

不加区别的混合存储在同一存储器

计算机硬件的主要技术指标

机器字长

一次能够完成二进制运算的位数

运算速度

主频(时钟频率)和时钟周期

cpu内部数字脉冲信号振荡的速度

时钟周期(T)是主频(f)的倒数:T=1/f

cpu速度

cpi:

执行一条指令所需平均时钟周期

cpi=执行程序所需时钟周期数/程序指令条数

cpu执行时间:

执行程序所占用的cpu时间

cpu执行时间=执行程序所需时钟周期数*时钟周期

=执行程序所需时钟周期数/时钟频率

(执行程序所需时钟周期数=程序指令数*cpi)

=程序指令数*cpi/时钟频率

MIPS:

每秒百万条指令

MIPS=指令条数/(程序执行时间*10^6)

=时钟频率/cpi

MFLOPS:

每秒浮点运算次数

MFLOPS=浮点操作数/(程序执行时间*10^6)

吞吐量:

吞吐量大,计算机性能高

响应时间:

响应时间越短越好

主存性能

主存容量和主存带宽

主存容量:

存储二进制数据的位数

主存带宽:

每秒钟从主存读出的二进制信息量

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