計算機組成原理 計算機系統概述

本篇主要爲計算機組成原理的序章----計算機系統概述的筆記性能

存儲器

存儲器包括主存和輔存,主存由CPU直接訪問,輔存用於幫助主存記憶更多的信息。spa

地址寄存器(MAR)存放訪存地址,通過地址譯碼後找到所選的存儲單元,寄存器位數對應着存儲單元的個數;數據寄存器(MDR)用於暫存要從存儲器中讀或寫的信息,位數與存儲字長相同。io

運算器

核心是算術邏輯單元(ALU)。class

運算器包括若干通用寄存器:累加器(ACC)、乘商寄存器(MQ)、操做數寄存器(X)、變址寄存器(IX)、基址寄存器(BR)。原理

控制器

計算機的指揮中心,由其指揮各部件自動協調地進行工做。由程序計數器(PC)、指令寄存器(IR)和控制單元(CU)組成二進制

計算機的工做過程
  1. 把程序和數據裝入主寄存器;
  2. 將源程序轉換爲可執行文件;
  3. 從可執行文件的首地址開始逐條執行指令。
計算機的性能指標

首先要明確幾個概念程序

  • CPU時鐘週期:一般爲節拍脈衝,即主頻的倒數,是CPU中最小的時間單位,每一個動做至少須要1個時鐘週期。數據

  • 主頻(CPU時鐘頻率):機器內部主時鐘的頻率,是衡量機器速度的重要參數。計算機

  • CPI(Clock cycle Per Instruction):執行一條指令所需的時間週期數。di

  • CPU執行時間:運行一個程序所花費的時間。

    CPU執行時間 = CPU時鐘週期數/主頻 = (指令條數 * CPI)/主頻

  • MIPS(Million Instructions Per Second): 每秒執行多少百萬條指令。

    MIPS = 指令條數/(執行時間*10^6)

其它
  • 到目前爲止,計算機中全部的信息仍以二進制方式表示的理由是由物理器件的性能決定
  • 馮·諾伊曼計算機中指令和數據均以二進制形式存放在存儲器中,CPU區分他們的依據是指令週期的不一樣階段
  • 在CPU的寄存器中,指令寄存器(PC)對用戶是徹底透明的。
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