文章目錄

• 一、發展歷程
• 二、計算機組成
• 三、效能指標
• 附：王道天勤選擇題筆記

一、發展歷程

(略)

二、計算機組成

  計算機=硬體(效率)+軟體(靈活性) 硬體和軟體邏輯上等效但不等價
  硬體=運算器+控制器+儲存器+輸入+輸出
  軟體=系統軟體+應用軟體
  系統軟體：OS、DBMS(DBS不是)、語言處理程式(如編譯程式)、分散式軟體系統、網路軟體系統、標準庫程式、服務性程式。
  應用軟體：科學計算、工程設計、資料統計與處理。

三、效能指標

• 機器字長：一次能處理的二進位制位數，位元組整數倍。
• 資料通路頻寬：資料匯流排一次所能並行傳送資訊的位數，是外部資料匯流排的位數。
• 主存容量：字數X字長，或者用位元組衡量。與MAR、MDR有關。

• 吞吐量：單位時間內能處理請求的數量，主要取決於主存的存取週期。
• 響應時間：從發出請求到獲得結果的時間，包括執行時間、等待時間。
• CPU時鐘週期：CPU中最小的時間單位。
• CPU時鐘頻率/主頻：每秒發生的時鐘週期數，是CPU時鐘週期的倒數。是衡量機器速度的重要引數。
• CPI(Clock cycle Per Instruction)：執行一條指令所需的時鐘週期數。
• CPU執行時間(執行一個程式的時間)=CPU時鐘週期數/主頻=指令條數*CPI/主頻

主頻、CPI、指令條數是影響CPU執行時間的三個因素，它們互相制約。

• MIPS(Million Instructions Per Second)：每秒執行多少百萬條指令=主頻/CPI
• MFLOPS：每秒執行多少百萬次浮點運算
• GFLOPS：每秒執行多少十億次浮點運算
• TFLOPS：每秒執行多少萬億次浮點運算

附：王道天勤選擇題筆記

1.早期的馮諾依曼體系結構

• 以運算器為中心，且為單處理器。
• ‘’儲存程式‘’原理， 按地址訪問並順序執行指令。
• 控制流驅動方式。

2.對使用者是否透明的問題
  狀態暫存器、通用暫存器、程式暫存器對彙編程式設計師可見；指令暫存器、MDR、MAR對程式設計師不可見。

3.CPI的影響因素
  系統結構、指令集、計算機組織都會影響CPI，時鐘頻率不產生影響，只會影響指令的執行速度。

4.吞吐率是一個綜合引數。

5.提高 CPU 主頻、擴大主存容量對效能的提升是有限度的。採用並行技術是實現高效能運算的重要途徑，現今超級計算機均採用多處理器來增強並行處理能力。

6.“運算速度”指標的含義是每秒能執行多少條指令而不是別的(比如作業系統的命令)。