計算機系統
計算機
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軟件
- 系統軟件:用來管理整個計算機系統(操作系統,數據庫管理系統DBMS,標准程序庫)
- 應用軟件:按任務需要編制成的各種程序(微信,QQ)
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硬件
馮諾依曼機
“存儲程序”的概念是指將指令以二進制代碼的形式事先輸入計算機的主存儲器,然后按其在存儲器中的首地址執行程序的第一條指令,以后就按該程序的規定順序執行其他指令,直至程序執行結束。
第一台采用馮諾依曼結構的計算機EDVAC

特點:
1.計算機由五大部件組成
2.指令和數據以同等地位存於存儲器,可按地址尋訪
3.指令和數據用二進制表示
4.指令由操作碼和地址碼組成
5.存儲程序
6.以運算器為中心.
現代計算機
以存儲器為核心
主存儲器
- 主存儲器包括:存儲體,MAR(存儲地址寄存器),MDR(存儲數據存儲器)
存儲體:
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存儲單元:每個存儲單元存放--串二進制代碼
存儲字(word):存儲單元中二進制代碼的組合
存儲字長:存儲單元中二進制代碼的位數
存儲元:即存儲二進制的電子元件,每個存儲元可存1bit, -
MAR=4位 總共有2^4個存儲單元
MDR=16位 每個存儲單元可存放16bit,
1個字(word) = 16bit
易混淆: 1個字節(Byte) = 8bit
1B=1個字節,1b=1個bit -
主存儲器總容量的計算:
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總容量=存儲單元個數x存儲字長bit. 1Byte= 8bit
=存儲單元個數x存儲字長/8 Byte -
Eg: MAR為32位,MDR為8位
總容量 2^32* 8bit = 4GB
運算器
用於實現算術運算、邏輯運算
- ACC: 累加器,用於存放操作數,或運算結果。
MQ: 乘商寄存器,在乘、除運算時,用於存放操作數或運算結果。
X: 通用的操作數寄存器,用於存放操作數
ALU: 算術邏輯單元,通過內部復雜的電路實現算數運算、邏輯運算
控制器
- CU:控制單元,分析指令,給出控制信號
R:指令寄存器,存放當前執行的指令
PC:程序計數器,存放下一-條指令地址,有自動加1功能

完成一條指令分為三步:取指令(PC)、分析指令(IR)、執行指令(CU),前兩個為取指,后一個為執行
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CPU主頻:CPU內數字脈沖信號振盪的頻率。
CPU主頻(時鍾頻率)=1/CPU時鍾周期
CPI :執行一條指令所需時鍾周期數
IPS:每秒執行多少條指令=主頻/平均CPI
數據通路帶寬:數據總線一次所能並行傳送信息的位數(各硬件部件通過數據總線傳輸數據)
吞吐量:指系統在單位時間內處理請求的數量。
它取決於信息能多快地輸入內存,CPO能多快地取指令,數據能多快地從內存取出或存入,以及所得結果能多快地從內存送給一 台外部設備。這些步驟中的每一步都關系到主存,因此,系統吞吐量主要取決於主存的存取周期。
響應時間:指從用戶向計算機發送一個請求, 到系統對該請求做出響應並獲得它所需要的結果的等待時間。
通常包括CPU時間(運行一個程序所花費的時間)與等待時間(用於磁盤訪問、存儲器訪問、I/0操作、 操作系統開銷等時間)
下面圖片仔細理解,很重要,很重要!