1.1 计算机发展历程

1.2 计算机系统层次结构

1.2.1 计算机系统的组成

• 硬件系统和软件系统共同构成了计算机系统

1.2.2 计算机硬件的基本组成

1. 早期的冯·诺依曼机
   • '存储程序'概念
   • 结构
2. 现代计算机的组织结构
3. 计算机的功能部件
   • 输入设备
   • 输出设备
   • 存储器
   • 运算器
   • 控制器

1.2.3 计算机软件的分类

1. 系统软件和应用软件
2. 三个级别的语言：机器语言、汇编语言、高级语言

1.2.4 计算机的工作过程

• 工作过程

  

1. 从源程序到可执行文件

   

2. 指令执行过程的描述

1.2.5 计算机系统的多级层次结构

1.3 计算机的性能指标

1.3.1 计算机的主要性能指标

1. 机器字长：计算机进行一次整数运算所能处理的二进制数据的位数,一般等于内部寄存器的大小
2. 数据通路带宽：数据总线一次所能并行传送信息的位数
3. 主存容量：主存储器所能存储信息的最大容量，等于字数字长，即 MARMDR
4. 运算速度
   • 吞吐量和响应时间
     • 吞吐量：取决于主存的存取周期
     • 响应时间：包括CPU时间与等待时间
   • 主频和CPU时钟周期
     • 主频：CPU时钟频率，以赫兹为单位，1Hz表示每秒1次。主频越高，速度越快
     • CPU时钟周期：主频倒数，CPU中最小的时间单位，执行指令的每个动作最少需要一个时钟周期
   • CPI(Clock cycle Per Instruction):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，CPU执行时间=CPU时钟周期数/主频=（指令条数*CPI）/主频
   • MIPS：每秒执行多少百万条指令，MIPS=指令条数/（执行时间10^6）=主频/（CPI10^6）
   • MFLOPS、GFLOPS、TFLOPS、PFLOPS、EFLOPS、ZFLOPS
5. 基准程序