一、计算机系统的层次结构
1.计算机系统由硬件系统和软件系统共同组成
计算机硬件
- 冯诺依曼
1. 思想是"存储程序"
2.五大部件组成:运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备
3.指令和数据同等地位的存储在存储器中
4.以二进制形式存储
5.指令由操作码和地址码构成
冯诺依曼是以运算器为核心，现代计算机以存储器为核心
- 五大部件的解释
1.运算器:ALU算术逻辑单元核心 ACC MQ X 通用寄存器
2.控制器:CU控制单元核心 PC程序计数器自动+1(指令的长度) IR存储正在执行的指令
3.存储器:分为内存和外存 内存是cpu能够直接访问的 MAR MDR(会考算术)
4.输入设备:鼠标、键盘
5.输出设备:打印机、显示器
附带数据总线、地址总线、控制总线
存储体由存储单元构成，存储单元由存储元件构成 一个存储单元存储的内容叫做存储字长 他可以是8的整数倍
- 指令执行过程
1.取指令:pc->MAR->存储体->MDR->IR
2.分析指令:IR(q)->CU
3.执行指令:IR(a)->MAR->存储体—>MDR->ACC
- 计算机软件
机器语言和汇编语言面向的是计算机，高级语言面向的是用户
汇编程序:汇编->机器
解释程序:边解释边执行不产生中间代码，但是正因为一条条执行，因此速度慢
编译:高级->机器/汇编
软/硬件逻辑功能的等价性:软件和硬件都能实现
计算机的性能指标
- 主频:每秒多少个指令周期
- 指令周期:赫兹的倒数
- CPI:平均每条指令需要多少个指令周期
- cpu执行时间:指令周期总数指令周期=指令中暑CPI/主频
- MIPS:每秒执行多少百万条指令=主频/CPI/10^9=指令条数/时间/10^9
