<计算机组成原理>第一章 计算机系统概述 思维导图

计算机系统概述

    • 计算机的5个逻辑模块
    • 冯·诺依曼体系
    • 计算机系统的层次结构
    • 硬、软件系统层次结构
    • 计算机系统的性能指标

计算机的5个逻辑模块

运算器
控制器
存储器
输入/输出

运算器和控制器,集成在CPU中

冯·诺依曼体系

用二进制代码表示程序和数据
采用存储程序的工作方式

奠定了现代电子计算机的理论基础

计算机系统的层次结构

硬件
CPU

运算器:完成算术和逻辑运算,由ALU(算术逻辑单元,以全加器为核心)构成
控制器:产生控制命令(微命令)控制全机操作,由微命令发生器构成	

存储器

存储单元:在存储器中保存一个n位二进制数的n个存储电路组成一个存储单元,许多存储单元组成一个存储器
地址:每个存储单元的编号
存储容量:存储器所有存储单元的总数
内存储器(主存):存储直接为CPU提供服务的数据和程序,由半导体存储芯片构成,工作速度快,存储容量小
外存储器(辅存):存储容量很大的辅助存储器(磁盘、光盘),工作速度慢

输入/输出设备:转换输入/输出信息

总线(Bus):能为多个部件分时共享的一组信息传送通路

数据总线(Data Bus)
地址总线(Address Bus)
控制总线(Control Bus)

接口:外设和总线的连接部件

※计算机硬件的典型架构

微型计算机:南-北桥架构
小型计算机:多处理器架构
超级计算机:集群式架构

软件

系统程序
应用程序

硬、软件系统层次结构

软件部分

系统分析级
用户程序级
应用程序级
语言处理程序级
操作系统级

软硬分界面

机器指令级

硬件部分

微程序级
硬件逻辑级

计算机系统的性能指标

基本字长:一次数据操作的基本位数
运算速度

*外部频率(基频/系统时钟频率):外频信号---(频率放大)--->其他部件(CPU、内存)
CPU主频=外频*倍频系数,CPU主频即CPU工作的时钟频率
IPS,每秒执行指令数
CPI,每个指令执行所需时钟周期,CPU执行不同指令的CPI不同
FLOPS,每秒执行浮点运算的次数

数据传输率

位宽:内存或显存的基本字长,物理含义:一次能传递的数据宽度
带宽=(位宽*工作频率)/8,单位:比特/秒,物理含义:单位时间内数据的传输量
※工作频率≠CPU主频

存储器的容量

※内存容量=可编址的存储单元个数(取决于总线地址码位数)*存储单元的位宽
※外存容量:外存储器能存储的最大数据量

你可能感兴趣的:(计算机组成原理)