961计组考纲（1）——计算机系统概述

961计组考纲（1）——计算机系统概述

按照2021年961计算机综合考纲条分缕析写出知识点，来源于本科PPT和COD大黑书，以及记录一些错题。专题解析见另外的系列。

基本组成&层次结构

系统组成：

• 运算器：执行部件，
• 控制器：指挥中心，Datapath + Control =CPU
• 存储器：数据存储部件
  • 存储字长：每个存储单元存放的二进制代码的bit数（关于更多字长的理解，戳这里：CPU之基本结构+字长）
  • 存储容量：存储单元个数×存储字长（如：16K×32 bit，单元个数\(2^{16}\)，故地址线16位，数据线32位）
  • 地址：每个字节有唯一地址
• 输入设备
• 输出设备

计算机层次结构

• Top：可运行高级语言程序的M3（虚拟机器）
• Medium：可运行汇编语言程序的M2（虚拟机器）
• Bottom：可运行机器语言程序的M1（实际机器）

性能指标

• 吞吐量：系统在单位时间内处理请求的数量
• 响应时间：从用户提交请求到系统首次产生响应并获得所需结果所用的时间
• 带宽：数据通路带宽，数据总线一次所能并行传递信息的位bit数
• 延迟：？？
• CPU时钟周期：CPU中最小的时间单位，一个周期的秒数。主频的倒数
• 主频：时钟周期的倒数，每秒可震荡的周期数，通常用Hz表示。如2.3Ghz，每秒2.3*10^9个周期。
• CPI：Cycle per instruction，执行一条指令所需周期数
• CPU执行时间：运行一个程序所花费的时间
• MIPS：每秒执行多少百万条指令。MIPS=主频/CPI
• FLOPS：每秒多少次浮点运算。
  • \(MFLOPS = FLOPS/(10^6)\)-用于科学计算，标志系统性能最有用的参数
  • \(GFLOPS = FLOPS/(10^9)\)
  • \(TFLOPS = FLOPS/(10^{12})\)
  • \(PFLOPS = FLOPS/(10^{15})\)

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