北京理工大学计算机组成原理第1章概论.pptVIP

北京理工大学计算机学院 000 001 002 003 005 006 007 008 004 主存 b a c LOAD 005 ADD 006 SUB 007 STORE 008 HALT 存储器数据寄存器 数据总线 累加器 ALU LOAD 005 ADD 006 a b a+b b SUB 007 c c a+b-c 1.4 计算机的工作过程和主要性能指标 STORE 008 a+b-c a+b-c a+b-c 存数指令 北京理工大学计算机学院 000 001 002 003 005 006 007 008 004 主存 b a c LOAD 005 ADD 006 SUB 007 STORE 008 HALT 存储器数据寄存器 数据总线 累加器 ALU LOAD 005 ADD 006 a b a+b b SUB 007 c c a+b-c STORE 008 a+b-c a+b-c a+b-c 1.4 计算机的工作过程和主要性能指标 HALT 停机指令 北京理工大学计算机学院 1.4 计算机的工作过程和主要性能指标 1.4.2 计算机的主要性能指标 1.机器字长 机器字长是指参与运算的数的基本位数，它是由加法器、寄存器、数据总线的位数决定的。 在计算机中为了更灵活地表达和处理信息，许多计算机又以字节（Byte）为基本单位，一个字节等于8位二进制位（bit）。 不同的计算机，字（Word）可以不相同，但对于系列机来说，在同一系列中，字却是固定的，如80X86系列中，一个字等于16位；IBM303X系列中，一个字等于32位。 北京理工大学计算机学院 1.4 计算机的工作过程和主要性能指标 2.数据通路宽度 数据总线一次所能并行传送信息的位数，称为数据通路宽度。它影响到信息的传送能力，从而影响计算机的有效处理速度。这里所说的数据通路宽度是指外部数据总线的宽度，它与CPU内部的数据总线宽度（内部寄存器的大小）有可能不同。 内、外数据通路宽度相等的CPU有：Intel 8086、80286、80486等； 外部＜内部的CPU有：8088、80386SX等； 外部＞内部的CPU有：Pentium等。 北京理工大学计算机学院 1.4 计算机的工作过程和主要性能指标 3.主存容量 一个主存储器所能存储的全部信息量称为主存容量。衡量主存容量单位有两种： ① 字节数。这类计算机称为字节编址的计算机。每1024个字节称为1K字节（210=1K），每1024K字节称为1M字节（220=1M），每1024M字节称为1G字节（230=1G），每1024G字节称为1T字节（240=1T） 。 ② 字数×字长。这类计算机称为字编址的计算机。如：4096×16表示存储器有4096个存储单元，每个存储单元字长为16位。 北京理工大学计算机学院 1.4 计算机的工作过程和主要性能指标 4.运算速度 (1)吞吐量和响应时间 吞吐量是指系统在单位时间内处理请求的数量。响应时间是指系统对请求作出响应的时间，响应时间包括CPU时间（运行一个程序所花费的时间）与等待时间（用于磁盘访问、存储器访问、I/O操作、操作系统开销等时间）的总和。 北京理工大学计算机学院 (2)主频和CPU时钟周期 CPU的主频又称为时钟频率，表示在CPU内数字脉冲信号振荡的速度。主频的倒数就是CPU时钟周期，这是CPU中最小的时间元素。 (3) CPI CPI（Cycles per Instruction）就是每条指令执行所用的时钟周期数。 1.4 计算机的工作过程和主要性能指标 北京理工大学计算机学院 1.4 计算机的工作过程和主要性能指标 (4)MIPS和MFLOPS MIPS表示每秒百万条指令。 MFLOPS每秒表示百万次浮点运算。 MIPS= = MFLOPS= 北京理工大学计算机学院 第1章 小结 1.1 电子计算机与存储程序控制 存储程序概念 主机 1.2 计算机系统的硬件组成 计算机的五大基本部件 总线结构 大、中型机的典型结构 冯·诺依曼结构和哈佛结构 北京理工大学计算机学院 第1章 小结 1.3 计算机系统 计算机系统 硬件和软件的关系 系列机概念 软件兼容 固件的概念 虚拟机概念 1.4 计算机的工作过程和主要性能指标 主要性能指标 机器字长、数据通路宽度、主存容量 * * * 北京理工大学计算机学院