1. 冯·诺依曼计算机结构
1.1 特点
- 计算机由五大部件组成
- 指令和数据以同等地位存于存储器,可按地址寻访
- 指令和数据用二进制表示
- 指令由操作码和地址码组成
- 存储程序
- 以运算器为中心 (现代的计算机已转为以存储器为中心)
1.2 基本组成与功能
- 运算器:算术运算,逻辑运算
- 存储器:存放数据和程序
- 控制器:指挥程序运行
- 输入设备:将信息转换成机器能识别的形式
- 输出设备:将结果转换成人们熟悉的形式
1.3 工作原理
- 程序是怎么存放的? 按地址顺序存放
- 顺序执行和跳跃执行怎么实现的的(程序为什么可以自动执行?)
- 顺序:PC有自加功能
- 跳跃:往PC里放要转到的地址
1.4 多级层次结构的计算机系统
- 由图可以看出,由于软件的发展,使实际机器(2级) 向上延伸构成了各个虚拟机器
- 操作系统的功能是通过其控制语言来实现的
- 同理,实际机器也可向下延伸而形成下一级的微程序机器(1级)
- M1每执行完一条机器指令的一个微程序后,便由机器M2中的下一条机器指令使机器M1自动进入与其相对应的另一个微程序的执行
- 由此可见,微程序机器M1可看作是对机器语言机器M2的分解,即用M1的微程序解释并执行M1的每一条机器指令
区分:计算机组成 & 计算机体系结构
2. 计算机系统性能评价
2.1 非时间指标
- 机器字长:指CPU)一次能处理的二进制位数
- 总线宽度:数据总线一次能并行传送的最大信息的位数
- 主存容量与存储带宽
2.2 时间指标*
- 主频f / 时钟周期T、外频、倍频
- CPI(Clock cycles Per Instruction)
- MIPS(Million Instructions Per Second)
- CPU时间