考研计算机组成原理——零基础学习的笔记

第一章

研究计算机硬件的学科。

1.计算机系统概述

计算机系统=硬件+软件系统软件 :比如操作系统、数据库管理系统、标准程序库等,应用软件:QQ等)

1.2计算机的层次结构

1.2.1计算机硬件的基本组成

冯·诺伊曼计算机:

特点:

1.计算机由五大不见组成;

2.指令和数据以同等地位存于存储器,可按地址寻访;

3.指令和数据用二进制表示;

4.指令由操作码和地址码组成;

5.存储程序;

6.\textcolor{red}{以运算器为中心}。

现代计算机结构:

下面是一个电脑或者手机的结构;其中主存实际上像是手机的运行内存、辅存像是手机机身存储

1.2.2各个硬件的工作原理

主存储器的基本组成:

寄存器:存放二进值数据的。

\textcolor{red}{注意:字和字节、B和b的区别}.

运算器的组成:

\textcolor{red}{注意:ALU是最重要的,其他都是存放的}.

控制器的组成:

\textcolor{red}{注意:完成一条指令,由PC取指令、IR分析指令、CU执行指令}.

举个例子:

运行过程如下:

Step1:

PC会自动+1.

Step2: //乘法

Step3: //加法

Step4: //存数

Step5:

1.2.3计算机软件

系统软件:负责管理硬件资源,并向上层应用程序提供基础服务。如操作系统、数据库管理系统、网络软件等

应用软件:为了解决某个应用领域的问题而编制的程序,如抖音、QQ等

1.2.4计算机系统的层次结构

1.2.5计算机系统的工作原理

需要知道预处理器、编译器、汇编器、链接器的概念

1.3计算机的性能指标

存储器的性能指标

MAR的位数反映存储单元数量

MDR反映每个存储单元大小

n个二进制位能表示除多少种不同的状态?

CPU的性能指标

时钟周期:CPU中最小的时间单位,每个动作至少要1个时钟周期;(单位位微秒、纳秒)

主频(时钟频率):CPU内数字脉冲信号振荡频率/ =1/时钟周期,单位HZ

CPI: 执行一条指令所需的时钟周期数

CPU执行时间:运行一个程序所花费的时间/ =(指令条数*CPI)/主频

IPS:每秒执行多少条指令 / =主频/平均CPI;

FLOPS:每秒执行多少次浮点运算

需要说明以上两个指标的单位和经常使用的符号:

系统整体的性能指标

数据通路带宽:数据总线一次所能运行传送信息的位数(各硬件部件通过数据总线传输数据)

吞吐量:指系统再单位时间内处理请求的数量

取决于信息能多块低输入内存,CPU能多块地取指令、数据多快的存入或取出等等

响应时间:指从用户向计算机发送一个请求,到系统对该请求做出响应并获得它所需要的结果的等待时间.

系统整体的性能指标(动态测试):跑分软件

相关推荐
学运维的Kysan1 小时前
暑假运维学习打卡第二十六天8.17
学习
无聊的菜鸟1 小时前
TMS320F2806X学习笔记(零)—— C2000、CCS、新建工程
笔记·mcu·c2000·f2806x
dear_bi_MyOnly1 小时前
AI人工智能分类识别——机器如何学习
人工智能·学习·分类
ljt27249606612 小时前
Compose笔记(八十三)--onVisibilityChanged
笔记
启雀AI4 小时前
培训平台移动端离线学习方案设计与实现:视频缓存、断点续传与进度同步的工程实践
android·学习·缓存·音视频·企业lms
Fa_Mian_Tuan6 小时前
图论基础|邻接矩阵超详细讲解(含无向/有向/带权图+完整可运行C语言代码)
c语言·数据结构·笔记·算法·图论
Bruce_Liuxiaowei6 小时前
从零到可运行:基于 Vue3 + FastAPI + DeepSeek-V3 的 AI 英语单词学习系统全栈实战
人工智能·python·学习·fastapi·全栈·智能体
zhangrelay7 小时前
ROS 2 Lyrical 第9章 计算机视觉与摄像头应用
linux·笔记·学习·ubuntu·机器人·ros2
FakeOccupational7 小时前
【电路笔记 STM32】stm32f103 实现HAL_UART_Transmit_DMA + 普通模式/连续模式的 UART DMA 收发
笔记·stm32·嵌入式硬件
雪的季节7 小时前
OPENCV学习(补充1)
人工智能·opencv·学习