系統概述 概念與效能

2021-10-10 07:21:05 字數 1256 閱讀 5171

計算機由運算器、儲存器、控制器和輸入輸出部分組成

指令和資料用二進位制表示,兩者在形式上沒有差別

指令和資料存放在儲存器中,按位址訪問

指令有操作碼和位址碼兩個部分組成,操作碼指定操作性質,位址碼指定運算元位置

採用"儲存程式"方式進行工作

該模型是計算機組成原理的基本輪廓,後續的學習基本由此深入展開。

現代計算機中:

資料庫管理系統是系統軟體,資料庫系統是應用軟體

cpu包含運算器和控制器,cpu與記憶體合稱為理論上的主機(與常說的主機相比還缺少一些部件)

輸入輸出裝置又稱i/o裝置或者外部裝置,比如印表機,鍵盤等等

算術邏輯單元alu與控制單元cu是cpu的核心部件

計算機中的指令與資料均以二進位制形式儲存,類似:00011001

儲存乙個0或者1稱為1位,記為1bit(位元)

儲存8個位元稱為1位元組,記為1byte(位元組)

cpu一次能處理資料的位數稱為機器字長,相應單位為字(word)

一般來說,32位系統中1個字等於4位元組,即:1 word = 4 bytes,同理可推64位系統

常見儲存單位:位元組(b),千位元組(kb),兆位元組(mb),吉位元組(gb),太位元組(tb)

換算:1024=2^10

1kb=1024b

1mb=1024kb

1gb=1024mb

1tb=1024gb

mar:記憶體位址暫存器,存放訪問儲存單元的位址

mdr:記憶體資料暫存器,存放訪問儲存單元的資料

記憶體的mar,mdr與cpu密切配合,協同工作

早期計算機的這幾個字長均一樣,現代計算機這幾個字長可不一樣。

作業:需要計算機進行處理解決的特定任務(粗略可以這樣理解)

吞吐量:一定時間間隔內完成的作業數

時鐘週期:為計算機乙個時鐘週期的時間,通常是處理器時鐘,為時間分配最小單位

時鐘頻率:時鐘週期的倒數

cpi:執行每條指令所需要的平均時鐘週期數

機器週期:又稱cpu週期,是指完成乙個基本操作所需要的時間,通常由多個時鐘週期組成

指令週期:是指cpu從記憶體中取出一條指令需要的時間

mips:milion instruction per second,百萬指令每秒,即每秒執行多少指令,單位是百萬

cpu時間 = 指令數 * cpi * 時鐘週期 = (指令數 * cpi)/時鐘頻率

mips = 指令數/執行時間 = 時鐘頻率/cpi

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