一、计算机系统概述
计算机系统的多层次结构
微程序设计级、一般机器级、操作系统级、汇编语言级、高级语言级。
硬件：
第1级：微程序机器层M0（微指令系统），由硬件直接执行微指令
第2级：传统机器M1（机器语言机器），用微程序解释机器指令
软件：
第3级：虚拟机器M2（操作系统机器），用机器语言解释操作系统
第4级：汇编语言M3（汇编语言机器），用汇编程序翻译成机器语言程序
第5级：虚拟机器M4（高级语言机器），用编译程序翻译成汇编语言程序
冯·诺依曼机
基本工作方式：控制流驱动方式；
最根本的特征：采用“存储程序”原理，即按地址访问并顺序执行指令；
指令和数据均以二进制形式存放在存储器中；
CPU区分依据是：指令周期的不同阶段。
冯·诺依曼计算机：以运算器为中心
现代的计算器：以存储器为中心
5大部件：存储器、运算器、控制器、输入设备、输出设备（适配器）
三大部分：CPU（运算器、控制器）、I/O设备（输入设备、输出设备）、主存储器
哈佛结构
将指令和数据放在两个独立的存储器，允许在一个机器周期内同时获得指令和操作数，提高了执行速度。
计算机性能指标
机器字长：
1、CPU一次能处理数据的位数。
通常与CPU的寄存器位数有关。字长越长，精度越高。
2、机器的字长也会影响机器的运算速度。
字长较短，运算位数多，可能需要多次运算才能完成。
3、对硬件造价有影响。
直接影响ALU、数据总线以及存储字长的位数。
存储容量：
主存容量、辅存容量
运算速度：
吞吐量和响应时间
主频和CPU时钟周期
CPI：执行一条指令所需的时钟周期数。
CPU执行时间：指运行一个程序所花费的时间。取决于：1、主频；2、CPI；3、指令条数
MIPS：每秒执行多少百万条指令。
MFLOPS：每秒执行多少百万次浮点运算。（标志系统性能最有用参数）
GFLOPS：每秒执行多少十亿次浮点运算。
TFLOPS：每秒执行多少万亿次浮点运算。