计算机组成与结构计算机系统概论讲课文档.ppt

**第29页，共49页。**第30页，共49页。CoreI7Itanium2**第31页，共49页。计算机的性能指标（1/3）吞吐量表征一台计算机在某一时间间隔内能够处理的信息量。响应时间从输入有效到系统产生响应之间的时间度量，用时间单位来表示。利用率在给定的时间间隔内，系统被实际使用的时间所占的比率，用百分比表示。处理机字长（机器字长）处理机运算器中一次能够完成二进制运算的位数，如32、64位；机器字长与系统数据总线宽度具有一定的相关性。**第32页，共49页。计算机的性能指标（2/3）总线宽度一般指运算器与存储器之间的数据总线宽度。存储器容量存储器中所有存储单元的总数目。存储器带宽单位时间内从存储器读出的二进制信息量，一般用字节数/秒表示。主频/时钟周期CPU主时钟的频率——主频；其倒数为CPU的时钟周期(T周期)。**第33页，共49页。计算机的性能指标（3/3）CPU的运算速度CPU执行时间：CPU执行一般程序所占用的CPU时间；CPI：执行一条指令所需的平均时钟周期数；MIPS：每秒百万指令数，即单位时间内执行的指令数；MFLOPS：每秒百万次浮点操作数，衡量机器浮点操作的性能。其他的性能指标存储器的读写速度、IO的数据传送率、带宽的均衡性……**第34页，共49页。1.3计算机的硬件硬件的组成要素使用算盘计算y=ax+b-c1取数（9）→算盘（9）表示第9行的数a，下同2乘法（12）→算盘完成a●x,结果在算盘上3加法（10）→算盘完成ax＋b,结果在算盘上4减法（11）→算盘完成y＝ax＋b－c,结果在算盘上5存数y→13算盘上的y值记到第13行6输出把算盘上的y值写出给人看7停止运算完毕，暂停810b数据11c数据12x数据13y数据9a数据纸----------存储器算盘----------运算器笔----------输入/输出设备人----------控制器**第35页，共49页。冯·诺依曼机的特点由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五个部分组成；存储器以二进制形式存储指令和数据；指令由操作码和地址码组成；存储程序并按地址顺序执行；冯·诺依曼机的核心设计思想，机器自动化工作的关键；以运算器为中心。**第36页，共49页。冯·诺依曼机与现代微机冯·诺依曼机结构输入设备存储器输出设备运算器控制器输入设备控制器输出设备存储器运算器现代微机结构**第37页，共49页。计算机组成与结构计算机系统概论第1页，共49页。计算机组成与结构2016.02第2页，共49页。教材白中英，计算机组成原理·第5版，科学出版社，2012参考书王爱英,计算机组成与结构·第5版,清华大学出版社，2013郑纬民,汤志忠，计算机系统结构·第2版,清华大学出版社，1998张晨曦等，计算机体系结构·第2版，高教出版社，2003第3页，共49页。第一章计算机系统概论第二章运算方法和运算器第三章多层次的存储器第四章指令系统第五章中央处理器第六章总线系统第七章外存与I/O设备(自学)第八章输入输出系统第九章并行组织与结构目录第4页，共49页。第1章计算机系统概论第5页，共49页。目录1.0预备知识1.1计算机的分类1.2计算机的发展简史1.3计算机的硬件1.4计算机的软件1.5计算机系统的层次结构**第6页，共49页。学习要求了解计算机的发展历程；清楚计算机的系统层次结构、计算机硬件的基本组成(五大部件的构成)、计算机软件的分类，以及计算机的基本工作过程；了解计算机性能评价指标和相关参数；吞吐量、响应时间、CPU时钟周期、主频、CPI、CPU执行时间；MIPS、MFLOPS等。要求初步掌握计算机系统的基本概念及基本结构，为进一步深入学习打下基础。**第7页，共49页。1.0预备知识问题1：一台计算机一般有哪几部分组成？显示器、键盘、鼠标、音箱、主机箱等；主机箱中有：主板、CPU、硬盘、内存、显卡、声卡等；问题2：如何对以上设备分类？输入输出设备中央处理设备存储设备接口转换卡部件连接线问题3：有了以上设备，计算机是否能发挥其功效？