第1章 计算机系统概述

第1章 计算机系统概述

1.1 计算机的发展历程

  • 第一代计算机:电子管计算机
    第二代计算机:晶体管计算机
    第三代计算机:集成电路计算机
    第四代计算机:超大规模集成电路计算机

1.2 计算机系统的基本组成

  • 冯诺伊曼结构:
    运算器,控制器,存储器,输入/输出设备
    采用“存储程序”的思想

  • 计算机硬件:
    CPU:控制器,数据通路
    存储器:内存,外存
    外部设备和设备控制器:机械部分,电子部分
    总线

  • 计算机软件:
    应用软件
    系统软件:操作系统,语言处理系统,数据库管理系统,各类实用程序

1.3 计算机系统层次结构

  • 语言处理系统:汇编器,解释器,编译器

  • 指令集架构(ISA)

  • 微体系结构

  • 计算机系统的不同用户:
    最终用户
    系统管理员
    应用程序员
    系统程序员

1.4 计算机系统性能评价

  • 吞吐率
    响应时间:用户CPU时间,其他时间

  • 系统性能:响应时间
    CPU性能:用户CPU时间

  • 时钟周期,时钟频率
    CPI:执行一条指令所需要的时钟周期数/执行所有指令所需要的平均时钟周期数

  • 用户CPU时间=程序总指令数✖️CPI✖️时钟周期

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