1:计算机系统 = 硬件+软件
软件=系统软件(操作系统,DBMS等)+应用软件(抖音,王者荣耀)
2:计算机的硬件由哪些组成?
输入设备,输出设备,存储器,运算器,控制器
cpu硬件由哪些组成?
运算器,控制器。
3:cpu由晶体管组成。cpu=运算器+控制器
集成电路就是将晶体管,电容等集合在电路板上。
4:冯诺伊曼计算机结构与现代计算机结构的区别
前者以运算器为核心,后者以存储器为核心。
冯诺伊曼计算机特点:
1.计算机由五大部件组成
2.指令和数据以同等地位存于存储器,可按地址访问
3.指令和数据用二进制表示
4.指定由操作码和地址码组成
5.存储程序
6.以运算器为中心(现在一般以存储器为中心)
5:内存与外存。
内存=主存,外存=辅存
主机=cpu(运算器+控制器)+主存
6:主存
主存=存储体(可以理解存放数据的具体容器)+MAR(存储地址寄存器,可以理解为存放数据的编号)+MDR(存储数据寄存器,可以理解为数据本身)
MAR:memory address register;MAR=4位,总共有2^4个存储单元
MDR:memory data register;MDR=16位,每个存储单元可以存放16bit
7:1B=8b
100Mbps=100/8MBs(网络传输以b为计量单位,迅雷下载器以B为计量单位)
8:运算器(三个寄存器,一个逻辑单元)
功能:实现算数运算(加减乘除)和逻辑运算(或与非)
组成:ACC:累加器寄存器,用于存放操作数,或运算结果
MQ:乘除寄存器,在乘除晕算时,用于存放操作数或运算结果;
X:通用的操作数寄存器,用于存放操作数;
ALU(运算器的核心):算数逻辑单元,通过内部复杂的电路实现算数运算,逻辑运算。
9:控制器(两个寄存器,一个控制单元)
CU(核心):控制单元,分析指令,给出控制信号;(分析指令中的操作码是否为读写等)
IR:指令寄存器,存放当前执行的指令;
PC:程序计数器,存放下一条指令地址,有自动加1功能。
完成一条指令的步骤:1.取指令(pc);2,分析指令(ir);3.执行指令(cu)
10:计算机的工作过程
11:计算机性能指标
1:存储器的性能指标
MAR的位数和MDR的存储单元的大小
2.cpu的性能指标
cpu主频
CPI:执行一条指令所需的时钟周期数。
IPS:每秒执行多少次浮点运算
FLOPS:每秒执行多少次浮点运算。
3:系统整体的性能指标
数据通路带宽:数据总线一次所能并行传递信息的位数
吞吐量:指系统在单位时间内处理请求的数量
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。
4.描述存储容量,文件大小时,K=2^10,M=2^20,G=2^30
描述频率,速率时,K=10^3,M=10^6,G=10^9
5.进位计数制
位权:由位置确定的权重。
12:机器字长与操作系统位数的区别
机器字长:计算机一次整数运算所能处理的二进制位数;
操作系统位数:依赖于指令集的位数,影响访问存储空间的大小。
13.补码与移码
补码:将减法转变为加法运算;移码用于比较大小;