1、计算机发展历程

微型计算机是以【微处理技术即CPU】为标志

2、计算机硬件基本硬件组成

3、主存储器的基本组成

例如宽带传输速度是100Mbps，迅雷下载速度10MB/s

4、各硬件部件

5、冯·诺依曼计算机特点：

6、计算机软件

7、计算机系统的工作原理

8、概念整合

a、冯·诺依曼机以运算器为中心，，单处理机，最根本的特征采用“存储原理”，基本工作方式是控制流驱动方式

b、运行频繁，硬件代价很高的功能通常由硬件实现（软件功能不能用硬件取代的反例）

c、地址译码器是主存的构成部分，不属于CPU

d、运算器的核心部分是算术逻辑运算单元（ALU）

e、CPU存取速度：寄存器>Cache>内存

原因：寄存器在CPU内部，cache采用高速SRAM（静态随机存取存储器）制作，内存常用DRAM（动态随机存取存储器）

f、计算机只能从主存中取指令和操作数，不能直接与外存交换数据

g、操作系统属于大型系统软件，编译程序属于语言处理程序，连接程序属于服务性程序，文本处理属于应用软件

h、编译程序是先完成编译后运行的程序，解释程序是一句一句翻译且边翻译边执行的程序，由于解释程序要边翻译边执行，所以一般比编译程序慢

i、机器语言是计算机唯一可以直接执行的语言，汇编语言用助记符编写，以便记忆，正则语言是编译原理中符合正则文法的语言

j、全面代表计算机性能的是实际软件的运行情况；向后兼容指的是实际上向后兼容，即新机器兼容使用以前的指令系统；软件和硬件在逻辑功能上是等价的，如浮点运算可以用专门的浮点运算器实现，也可以通过编写一段子的程序实现

k、CUP由运算器和控制器组成，而运算器和控制器都含有寄存器，存储器是一个独立的部件

l、数据库系统包含数据库，数据库管理系统、应用系统、数据库管理员，其中的数据库管理系统属于系统软件

m、相联存储器既可以按地址又可以按内容（通常是某些字段）寻址，又称为内容寻址的存储器

n、指令和数据都是以二进制的形式存放在存储器中，但CPU可以根据指令周期的不同阶段来区分是指令还是数据，通常取址阶段是指令，执行阶段是数据；CPU只有在确定取出指令后，才会将其操作码送去译码

o、翻译程序是指把高级语言源程序转换成机器语言程序（目标代码）的软件，翻译程序有两种，一种是编译程序，一种是解释程序，解释程序翻译一句执行一句，并不会生产目标程序。汇编程序也是一种翻译程序，将汇编源程序翻译成机器源程序。

p、指令按地址访问，数据由指令的地址码指出，除立即寻址外，数据均存放在存储器内

q、将源程序转换为可执行目标文件的过程分为预处理、编译、汇编、链接四个阶段

9、存储性能指标计算

10、CPU性能指标

11、计算机性能指标

12、计算机性能指标计算公式

CPI：执行一条指令所需的时钟周期数

MIPS:每秒执行多少百万条指令

a、CPU时钟周期=1/主频

b、CPU执行时间=CPU时钟周期数/主频=（指令条数XCPI）/主频率

MIPS=指令条数/（执行时间X10^6）=主频/（CPIX10^6)

13、CPU主频指的是CPU的时钟脉冲频率，CPI是执行一条指令平均使用的CPU时钟数

14、计算机中一个字的长度可以是16，32，64，一般是8的倍数

15、一个存储单元的二进制代码的位数称为存储字长，存储字长等于MDR的位数，而数据字长是数据总线一次能并行传送信息的位数，他可以不等于MDR的位数

16、MFLOPS是指每秒执行多少百万次浮点运算，该参数用来描述计算机的浮点运算性能，即计算机中标志性能最有用的参数

17、机器字长是计算机内部一次可以处理的二进制数的位数，若已知计算机的字长为4字节，则计算机一次可处理4X8=32位的二进制码

18、汇编程序员可以通过JMP指令来设置PC的指，状态寄存器、通用寄存器只有汇编程序员可见，才能实现编程，而IR、MAR、MDR是CPU的内部工作寄存器，对程序员均不可见

19、计算机操作的最小时间单位是时钟周期（即频率的倒数），CPU周期又称机器周期，它由多个时钟周期组成

20、CPI是执行一条指令所需的时钟周期，系统结构、指令集、计算机组织都会影响CPI,而时钟频率不会影响CPI,但可加快指令的执行速度。例如一条指令需要10个时钟周期，则一台主频为1GHz的CPU,执行这条指令要比一台主频为100MHz的CPU快

21、评价计算机系统性能的综合参数是吞吐率

22、提高CPU主频、扩大主存容量对性能的提升是有限度的，采用并行技术是实现高性能计算的重要途径，现今超级计算机均采用多处理器来增强并行处理能力

23、兼容指计算机软件或硬件的通用性，且通常在同一系列的不同型号计算机间

24、汇集电算化属于计算机数据处理方面的应用，计算机“运算速度”指标的含义是每秒能执行多少条指令；决定计算机计算精度的主要技术是计算机的字长；利用大规模集成电路技术把计算机的运算部件和控制部件做在一块集成电路芯片上，这样的集成芯片称为CPU

25、数据通路的功能是实现CPU内部的运算器和寄存器及寄存器之前的数据交换，优化数据通路结构，可以有效提高计算机系统的吞吐量，从而加快程序的执行

26、计算机程序需要先转化成机器指令序列才能最终得到执行，通过对程序进行编译优化可以得到更优的指令序列，从而使得程序的执行时间也越短

27、MIPS是每秒执行多少百万条指令，适用于衡量标量机的性能；CPI是平均每条指令的时钟周期数；

IPC是CPI的倒数，即每个时钟周期执行的指令数；MFLOPS是每秒执行多少百万条浮点数运算，用来描述浮点数的运算速度，适用于衡量向量机的性能。

28、机器字长是指CPU内部用于整数运算的数据通路宽度。CPU内部数据通路是指CPU内部的数据流经的路径及路径上的部件，主要是CPU内部进行数据运算、存储和传送的部件，这些部件的宽度基本上要一致才能相互匹配。因此，机器字长等于CPU内部用于整数运算的运算器位数和通用寄存器宽度