白中英第五版计算机组成原理第1章选编.ppt

第一章 计算机系统概论;1.1.1 计算机的分类;数字计算机与模拟计算机的主要区别;数字计算机;*;*;年代;发展速度-Moore 定律;2010年11月15日??新华网我国天河一号成为全球最快超级计算机;;1.2计算机发展简史;*;1.2.4 计算机的性能指标;总线宽度：一般指CPU中运算器与存储器之间进行互连的内部总线二进制位数。 存储器容量：存储器中所有存储单元的总数目，通常用KB、MB、GB、TB来表示。　　其中K=210，M=220，G=230，T=240，B=8bit（1个字节）。存储器容量越大，记忆的二进制数越多。 存储器带宽：存储器的速度指标，单位时间内从存储器读出的二进制数信息量，一般用字节数/秒表示。 主频/时钟周期：CPU的工作节拍受主时钟控制，主时钟不断产生固定频率的时钟，主时钟的频率（f）叫CPU的主频。度量单位是MHz（兆赫兹）、GHz（吉赫兹）。例如Pentium系列机为60MHz～266MHz，而Pentium 4升至3.6GHz。 主频的倒数称为CPU时钟周期（T），即T=1/f，度量单位是微秒、纳秒。;CPU执行时间：表示CPU执行一段程序所占用的CPU时间，可用下式计算： CPU执行时间 ＝ CPU时钟周期数 × CPU时钟周期长 CPI：表示每条指令周期数，即执行一条指令所需的平均时钟周期数。用下式计算：CPI ＝?执行某段程序所需的CPU时钟周期数÷该程序包含的指令条数. MIPS：表示每秒百万条指令数，用下式计算：MIPS ＝指令条数÷（程序执行时间 × 106 ?） ;程序执行时间Te：Te ＝??指令条数÷（MIPS × 106 ） MFLOPS：表示每秒百万次浮点操作次数，用下式计算： MFLOPS ＝?程序中的浮点操作次数÷（程序执行时间 × 106 ） TFLOPS：表示每秒万亿次浮点操作次数，该技术指标一般在超级计算机中使用。;由具有各类特殊功能 的信息（程序）组成;1.3.1计算机鼻祖;1.3.2计算机的硬件模型 ;算术运算 逻辑运算;1. 运算器;2. 存储器;(1) 程序 　　每一个基本操作就叫做一条指令,而解算某一问题的一串指令序列,叫做该问题的计算程序,简称为程序。 (2) 指令的形式 ;操作;3. 控制器;（4）指令流和数据流 指令和数据统统放在内存中,怎么区分？ 从形式上看,它们都是二进制数码。一般来讲，在取指周期中从内存读出的信息是指令流,它流向控制器；而执行周期中从内存读出的信息流是数据流,它由内存流向运算器。 ;4. 适配器与输入输出设备;软件（珠算口诀）是指在硬件上运行的程序和相关的数据及文档。 硬件是软件的工作基础，软件是硬件功能的扩充和完善。两者相互依存，相互促进。软件与硬件的结合，构成完整的计算机系统。;1.4 计算机的软件 ;二、软件的发展演变;操作系统 用来管理计算机资源(如处理器、内存、外部设备和各种编译、应用程序)和自动调度用户的作业程序,而使多个用户能有效地共用一套计算机系统。 根据使用环境要求,操作系统大致分为批处理操作系统、分时操作系统、网络操作系统、实时操作系统等多种。 数据库管理系统 数据库：实现有组织地、动态地存储大量相关数据,方便多用户访问的计算机软、硬件资源组成的系统。 数据库管理系统：数据库和数据库管理软件一起,组成了数据库管理系统。;*;*;*;*;*;*;*;*