计算机组成原理知识点小结(1)

目录

写在前面

知识点小结源自熊老师上课时的板书，和我自己的笔记。唯恐丢笔记本，所以备份。
写的不对的地方，请务必指出，我将改正。

1.1计算机发展的历程及特点

1.计算机是什么？

计算机是程序，是根据人类给出的指令来具体操作解决问题的机器。
计算机所执行的全部指令都由人类直接或者间接完成的，是帮助人类思维的工具。

2.计算机的工作实质是什么？（区别于其他工具）

计算机的主要工作是运行程序，执行人的思想，代替人脑的部分工作。

3.人的思想怎么让计算机实行（执行）？

1.2计算机系统的层次结构

1.2.1计算机硬件的基本组成

1.2.1.1计算机系统的组成

硬件：实际物理装置的的组合。
软件：在硬件上运行的程序、相关数据及文档。
软件是人类思想的具体表现形式。
硬件是透过软件来执行人类的思想。

1.2.1.2冯诺依曼的思想

1）硬件部分：运算器（ALU）、存储器（MU）、控制器（CU）、输入设备、输出设备。
2）指令和数据放在MU（内存）中，并且可按照地址寻访。
3）指令和数据均为二进制。
4）指令的格式 操作码 + 地址码。
5）指令在存储器按顺序存储。
6）以运算器为中心。

1.2.1.3以存储器为中心的计算机结构

1.2.1.4计算机的工作过程

取指令–>分析–>执行–>取指令–>工作–>执行………

自动不断地从存储器中逐条取出指令，将指令送至指令寄存器（IR）中，将操作码（OP）等关键因素送至CU控制器。经过分析后CU发出各种操作命令指挥各执行部件完成相应操作，直到各执行部件完成相应操作。

1.2.2计算机软件分类

系统软件：主要用来管理整个计算机系统，监视计算机系统工作，使系统资源合理调度，高效运行。
应用软件：是用户根据实际需要编写的各种程序。

1.2.3计算机系统的结构

1）微程序
2）微机器研制

1.2.4计算机的核心（CPU包含几大部分？）

CPU: CPU一般包括控制器、运算器、中断系统、各种寄存器。CPU的核心是存放在控制器的指令系统。（ps:高级语言的核心是编译器）
人的思想（程序化后）《——》计算机执行机构
人类透过指令系统指挥计算机执行人类思想。
计算机工作方式可以简单看作（1）听话：指令系统（2）做事：执行机构

1.2.5计算机组成原理

定义：研究计算机内部硬件系统各个组成部分的内部构造和硬件功能分配，实现指令系统中指令的功能和特性。
所需要研究的基本问题如下：
1）计算机如何计算？（运算器）
2）指令和数据如何进行存储在计算机？（存储器）
3）计算机系统的指令格式（基本格式）和特点？（指令系统）
4）指令是如何运行的？(CPU)
5）信息如何在计算机中传递？（总线）
6）信息如何输入输出？（I/O接口）

1.3计算机的性能指标

1.3.1机器的字长

定义：参与运算的基本位数即CPU一次所能处理的数据的位数，由CPU中寄存器位数决定，机器字节一般等于CPU中寄存器位数的长度。

1.3.2数据通路宽度

定义：数据总线一次所能并行传输数据的位数，通常指外部数据总线的密度。

1.3.3主存容量

定义：一个存储器所能存储的全部信息。

1.3.4运算速度性能指标

1）吞吐量：计算机系统在单位时间内处理请求的数量。
2）响应时间：计算机系统对请求做出的响应时间。
3）主频（时钟频率）：在CPU内数字脉冲信号的震荡速度。
4）CPU时钟周期：主频倒数，是CPU中最小的时间元素。
5）CPI：每条指令执行所需要的时钟周期数。
6）CPU执行时间：指CPU运行一个程序所花费的时间。
7）MIPS：每秒执行多少百万条指令。
　　　　指令条数　　　主频
MIPS = ————– = ——————
　　　执行时间10^6　　CPI
8）MILOPS：每秒执行多少百万次浮点运算。
　　　　　浮点操作数
MILOPS = —————–
　　　　　执行时间10^6
　　　　　

最后

以上就是迅速外套为你收集整理的计算机组成原理知识点小结(1)的全部内容，希望文章能够帮你解决计算机组成原理知识点小结(1)所遇到的程序开发问题。

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