第一次课-概论.ppt

****/502.存储器1）功能:存储数据和数字化后的程序。注意：不论是数据,还是程序,存储器存储的全是用0或1表示的二进制代码。存储器包括如下名词概念：存储单元:在存储器中保存一个n位二进制数的n个触发器,组成一个存储单元。地址:存储器是由许多存储单元组成,每个存储单元的编号,称为地址。*/50存储容量:存储器所有存储单元的总数。 存储容量越大,表示储存的信息越多，通常用单位“KB、MB、GB”等表示。内存储器（主存）：存放直接为CPU提供服务的数据与程序的存储器。 目前主要采用半导体存储芯片，其特点为：工作速度较快，存储容量比外存小。外存储器(辅存）:为计算机配备的存储容量很大的辅助存储器。 如：磁盘存储器、光盘存储器等，其主要特点是存储容量大，价格便宜，工作速度较慢。*/503.输入/输出设备功能：转换信息。输入：原始信息代码，送入主机输出：处理结果人所能接受的形式，并输出（代码）*/504.总线（Bus）能为多个部件分时共享的一组信息传送线路。传送的信息不同，分三类：①传送信息的数据总线DB(DataBus)；②指示欲传信息的来源或目的地址的地址总线AB(AddressBus)；③管理总线上活动的控制总线CB(ControlBus)。*/505.接口外设不标准，种类数量可变，为将系统总线与各类外设连接，须在两者之间设置一些部件，具有缓冲、转换、连接等功能，这些部件就是接口。VGA接口显示器*/50典型的硬件系统结构1.微型机的南北桥架构*/50特点：①减少机器中信息传送线的根数，简化了系统结构，提高了机器的可靠性。②可以方便对系统进行扩充。③数据传送控制方便。*/502.小型计算机的系统结构（HPProLiantDL300系列服务器，图1-8）*/503.超级计算机的系统结构（天河-2，国防科大，图1-9）*/50（天河-2的计算节点，图1-10）*/50多机系统结构特点：用多处理器CPU构成根据处理器之间连接的紧密程度，分为：①紧密偶合系统②松散偶合系统*/50CPU1LM1全局MCPUnLMnI/OI/O紧密偶合多机系统特点：多个（CPU+LM）组，通过系统总线构成多机系统，且共享全局M*/50松散偶合多机系统CPU1LM1I/OCASMTS消息传送系统CPUnLMnI/OCAS特点：多个节点，由通信接口CAS并通过MTS构成多机系统。1.3.2软件系统软件类别：系统程序和应用程序。系统程序：负责系统调度管理，提供运行和开发环境、各种服务，确保系统运行良好。应用程序：利用计算机来解决应用问题所编制的程序,如工程设计程序、数据处理程序、自动控制程序、企业管理程序、情报检索程序、科学计算程序等等。1.3.3硬、软件系统的层次结构计算机系统是一个由多层次结构组成的系统，其层次结构示意图，见教材图1-11。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传统机器级（指令）微程序级硬件逻辑级软件部分硬件部分软硬分界面1.3.4软件与硬件的逻辑等价性软件的特点易于实现各种逻辑和运算功能，但是常受到速度指标和软件容量的制约；硬件的特点可以高速实现逻辑和运算功能，但是难以实现复杂功能或计算，受到控制复杂性指标的制约。传统的软件部分，完全有可能“固化”、“硬化”*/501.4计算机系统的性能指标1.基本字长一般4位、8位、16位、32位、64位。指一次操作的基本位数。它影响计算精度、指令功能。*/502.外频外部频率或基频，也叫系统时钟频率。系统振荡器频率放大CPU内存其它部件一般不超过300MHz外频信号倍频系数*/503.运算速度（1）CPU主频=外频×倍频系数；（2）IPS，每秒执行指令数；（3）CPI，即Clock-cyclePerInstruction；（4）FLOPS，每秒执行浮点运算的次数；*/50位宽×工作频率8带宽=4.数据传输率（B/S）物理意义：单位时间内的数据传输量。注意：计算总线的带宽时，一般还要考虑编码方式、单双工模式和通道的路数等因素。【例子】*/50平均CPI=15×40%+20×30%+15×20%+10×10%=16程序执行一次所需的时钟周期数T=200×16=3200