第一章-计算机系统概述

计算机系统：

• 系统软件：管理整个计算机系统
• 应用软件：按任务需要编制成的各种程序
  “存储程序”：将指令以二进制代码的形式事先输入计算机的主存储器
  冯·若依曼计算机的特点：
• 计算机有五大部件组成：主存储器、运算器、控制器、输入设备、输出设备
• 指令和数据以同等地位存于存储器，可按地址寻访
• 指令和数据用二进制表示
• 指令有操作码和地址码组成
• 存储程序
• 以运算器为中心
  现代计算机：以存储器为中心
  主存储器：存储体（存储单元、存储字、存储字长）、MAR（存储地址寄存器，MAR位数反映存储单元的个数）、MDR（存储数据寄存器，MSR位数=存储自长）
  运算器：
• ACC：累加器，用于存放操作数，或运算结果
• MQ：乘商寄存器，在乘、除运算时，用于存放操作数或运算结果
• X：通用的操作数寄存器，用于存放操作数
• ALU：算术逻辑单元，通过内部复杂的电路实现算术运算、逻辑运算
  控制器：
• CU：控制单元，分析指令，给出控制信号
• IR：指令寄存器，存放当前执行的指令
• PC：程序计数器，存放下一条指令地址，有自动加1的功能

	加	减	乘	除
ACC	被加数、和	被减数、差	乘积高位	被除数、余数
MQ			乘数、乘积低位	商
X	加数	减数	被乘数	除数

高级语言机器->汇编语言机器->操作系统机器->用机器语言的机器->微指令系统
编译程序：将高级语言一次全部翻译为汇编语言，或直接翻译为机器语言。
汇编程序：将汇编语言翻译成机器语言
解释程序：高级语言翻译为机器语言

性能指标

• 机器字长
• 数据通路带宽：数据总线一次所能并行传送信息的位数
• 主存容量
• 运算速度
  • CPU时钟周期
  • CPU主频
  • CPI：执行一条指令所需的时钟周期数
  • 执行一条指令的耗时：
• IPS：每秒执行多少指令
• FLOPS：每秒执行多少浮点运算
• 吞吐量：指系统在单位时间内处理请求的数量
• 响应时间：指从用户向计算机发送一个请求，到该系统对该请求做出响应并获得他所需要的结果的等待时间

区分指令和数据是指令执行的不同阶段，区分地址和数据是根据总线的类型，统一编址下区分是存储单元地址还是I/0端口地址是根据不同的地址码