计算机组成原理（初识）

第一章：计算机系统的概论

　　计算机的分类：电子模拟计算机（数值由连续量表示）；电子数字计算机（按位运算，不连续的跳动运算）

　　电子数字计算机又可以分为：专用计算机，通用~

　　计算机发展简史：网上可查（电子管计算机-->晶体管计算机-->……）

　　　　摩尔定律：晶体管数量每18个月翻一番。

　　　　半导体储存器的发展；微处理器的发展（Intel）;

　　　　计算机的性能指标（重点）：

　　　　　　吞吐量：一台计算机在某一时间间隔内能处理的信息量，用bps来表示（百度百科——比特率是指每秒传送的比特（bit）数。单位为bps（bit per second）也可表示为b/s，比特率越高，单位时间传送的数据量（位数）越大。）；

　　　　　　响应时间：从输入有效到系统产生响应之间的时间度量，用时间单位来表示；

　　　　　　利用率：给定时间间隔内系统被实际使用的时间所占比率，用百分比表示（我们的电脑会显示的）；

　　　　　　处理机字长：机器字长，处理器运算器中一次能够完成二进制数运算的位数，像我们经常说的32位，64位；

　　　　　　　　老师讲到一个"准32位"，大致就是I/O操作时一次能够完成的是16位而不是32位，其他的操作是32位；

　　　　　　总线宽度：指CPU中运算器与储存器之间进行互连的内部总线的二进制位数；

　　　　　　储存器容量：储存器中所有储存单元的总数目，KB，MB，GB，TB……

　　　　　　储存器带宽：单位时间内从储存器读出的魏晋至信息量，一般用字节数/秒表示；

　　　　　　主频/时钟周期：CPU工作节拍受主时钟控制，主时钟不断产生固定频率的时钟，主时钟的频率（f）叫CPU的主频。度量单位是MHz（兆赫兹），GHz（吉赫兹）

　　　　　　　　主频的倒数称为CPU的时钟周期（T），T=1/f，度量单位是ns；

　　　　　　CPU执行时间：CPU执行一般程序所占用的时间，CPU执行时间 = CPU时钟周期数 X CPU时钟周期

　　　　　　CPI：每条指令周期数，即执行一条指令所需平均时钟周期数，CPI = CPU时钟周期数 / 程序中包含的指令数

　　　　　　MIPS：（Million Instruction Per Second）平均每秒执行多少百万条定点指令，MIPS = 指令数 / （程序执行时间 X 1e6）；

　　　　　　FLOPS：每秒执行浮点数操作的次数，用来衡量机器浮点操作的性能（这个不是百万），FLOPS = 程序中浮点操作次数 / 程序执行时间。

　　　　　　　　一个例题（另一个例题就是用下面的结果）：

　　　　　　　　　　1.I_N表示执行程序的指令数；t_CPU表示执行该程序所需时CPU时间；T表示时钟周期；f为时钟频率（T的倒数）；N_C为CPU时钟周期数。设CPI表示每条指令平均时钟周期数，MIPS表示每秒钟执行的百万条指令数。求下列参数表达式>>>>1.t_CPU　　2.CPI　　3.MIPS　　4.N_C

　　　　　　　　　　(1):t_CPU = N_C X T = I_N X CPI X T = Σ(CPI_i X I_i ) X T

　　　　　　　　　　(2):CPI = N_C / I_N = Σ(CPI_i X I_i ) / I_N

　　　　　　　　　　(3):MIPS = I_N / (1e6 X t_CPU) = I_N / (1e6 X I_N X CPI X T) = f / (CPI X 1e6)

　　　　　　　　　　(4)N_c = Σ(CPI_i X I_i ) 

 总的来讲：就是计算机性能指标这一点记得东西有点多，如果会计算的话很简单。