计算机系统组成 冯诺依曼结构
计算机系统的物理组成
计算机系统的逻辑结构
冯·诺依曼结构
冯·诺依曼结构——存储程序和程序控制
- 用二进制形式表示数据和指令
- 数据和指令存储在单一的存储器中
- 存储器的内容通过位置寻址，不区分存储内容的数据类型
- 以顺序的形式从一条指令到下一条指令执行（除非遇到转移指令）
总线
总线（Bus）是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线
- 地址总线（Address Bus，AB），用来传送CPU输出的地址信号，确定被访问的存储单元或I/O接口。地址线的根数决定了CPU的寻址范围。 寻址范围 = 2 n ，n为地址线根数。
- 数据总线（Data Bus，DB），在CPU与存储器或I/O接口之间进行数据传送。数据总线的条数决定CPU一次最多可以传送的数据位数，即字长。
- 控制总线（Control Bus，CB），用来传送各种控制信号或设备的状态信息。
软件层次
- 指令是对计算机进行程序控制的最小单位。一条指令包含操作码和操作数两个部分
- 程序是为完成一项特定任务而用某种计算机语言编写的一组指令的集合。
计算机系统的主要性能指标
| 机器字长 | 指CPU进行运算和数据处理的最基本的信息位长度，即一次可以处理的二进制数码的位数 | 由加法器，寄存器的位数决定。一般与内部寄存器的位数相等 |
| 总线宽度 | DB一次能够并行传送的最大信息位数 | |
| 主存容量和存储带宽 | 存储带宽是指单位时间内，CPU与主存交换的二进制信息量，影响存储带宽的指标包括数据位宽和数据传输速率 |
| 运算速度 | 运算速度是指计算机每秒钟所能执行的指令条数 |
|---|---|
| CPI（Clock cycles Per Instruction） | 程序中所有指令的时钟周期数之和 / 程序中指令总数 = 求和（程序中各类指令的CPI x 程序中该类指令的比例） |
| IPC（Instruction per Clock） | |
| MIPS（Million Instruction Per Second） | 指令条数 / 执行时间 * 106 = f / CPI x 106（全性能） |
| FLOPS（Floating-Point Operations Per Second） |
CPU的主要参数指标
