计算机系统概论_计算机系统概论 高清版 网盘-程序员宅基地

技术标签： 计算机组成原理--笔记  

  • 计算机分类：
    1.电子模拟计算机
    2.电子数字计算机（电脑）-->数字计算机-->通用计算机（专用计算机）-->PC机（超级计算机、大型机、服务器、单片机、多核机）
  • 计算机发展简史：
    世界上第一台电子数字计算机是1946年在美国宾夕法尼亚大学诞生。
    第一代电子管计算机（1946~1957）：数据处理机
    带二代晶体管计算机（1958~1964）：工业控制机
    第三代中小规模集成电路计算机（1965~1971）：小型计算机
    第四代大规模和超大规模集成电路计算机（1972~1990）：微型计算机
    第五代巨大规模集成电路计算机（1991~）：单片计算机
  • 半导体存储器发展：1K=2^10B=1024B、1M=2^10K=2^20B、1G=2^10M=2^20K=2^30B
  • 计算机性能指标：
    吞吐量：某一时间间隔内能处理的信息量。
    响应时间：从输入有效到系统产生响应之间的时间度量。
    处理机字长：处理机运算器一次能够完成二进制数运算的位数，32位、64位。
    总线宽度：CPU中运算器与存储器之间进行互连的内部总线二进制位数。
    存储器带宽：单位时间内从存储单元读出的二进制数信息量，一般用字节数/秒表示。
    主频：CPU的工作节拍受主时钟控制，主时钟不断产生固定频率的时钟，主时钟的频率（f）叫CPU的主频。单位MHz、GHz。
    时间周期：主频的倒数称为CPU时钟周期（T），单位us、ns。
    CPU执行时间（tcpu）=CPU时钟周期数（Nc）×CPU时钟周期（T）
    CPI：表示每条指令周期数，即执行一条指令所需的平均时钟周期数。=某段程序所需的CPU时钟周期数（Nc）/程序包含的指令条数（In）。
    MIPS：表示平均每秒执行多少百万条定点指令数=指令数（In）/（程序执行时间×10^6）（tcpu）。
  • 计算机硬件：
    运算器：主要功能进行加、减、乘、除算术运算，逻辑运算（ALU：算术逻辑运算部件）。
    存储器：在存储器中把保存一个数的？个触发器称为一个存储单元，存储器是又许多存储单元组成的。每个存储单元都有编号，称为地址。所有存储单元的总数称为存储器的存储容量。半导体存储器的存储容量有限，又配备存储容量更大的磁盘存储器和光盘存储器，称为外存储器，半导体存储器称为内存储器，简称内存。
    控制器：1.计算程序：每一个基本操作就叫做一条指令，而解算一问题的一串指令序列，叫做该问题的计算程序，简称程序。
    2.指令形式：两部分，操作的性质（操作码）和操作数的地址（地址码）。指令和数据放在同一个存储器，称为冯诺依曼结构，如果指令和数据分别放在两个存储器，称为哈佛结构。通常把取指令的一段时间称为取指周期，而把执行指令的一段时间称为执行周期。把运算器和控制器合在一起称为中央处理机，简称CPU，将存储器也放在CPU芯片中，称为中央处理器。
    一个字至少由一个以上的字节组成，通常把组成一个字的二进制位数称为字长，如微机的字长可以是8位，也可以达到64位。
    一般来讲，取指周期中从内存读出的信息流是指令流，流向控制器，在执行器周期中从内存读出的信息流是数据流，由内存流向运算器。
    系统总线是构成计算机系统的骨架，是多个系统部件之间进行数据传送的公共通路，借助系统总线，计算机在各系统部件之间实现传送地址、数据和控制信息的操作。
  • 计算机软件：
    两大类：系统程序和应用程序。
    用算法语言编写的程序称为源程序。
    把编译程序和运行系统合称为编译器。
    操作系统：随着硬件和软件的不断发展而逐渐形成的一套软件系统，用来管理计算机资源和自动调度用户的作业程序，而使多个用户能有效地共用一套计算机系统。
    数据库：实现有组织地、动态地存储大量相关数据，方便多用户访问的计算机软硬件资源组成的系统，数据库和数据库管理软件一起组成数据库管理系统。
     
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