電子計算機：

? 是一種可以存儲程序，并且通過執(zhí)行程序指令，可以自動、高速、精確地對數(shù)字信息進行各種復(fù)雜處理，然后輸出運算結(jié)果的高科技智能電子設(shè)備。

五個邏輯模塊：運算器、存儲器、控制器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備

在計算機中用數(shù)字代碼表示各種信息。

在物理機制上用數(shù)字信號表示數(shù)字代碼。

信息數(shù)字化表示的優(yōu)點：

? 物理上易實現(xiàn)信息的表示與存儲；

? 抗干擾能力強，可靠性高；

? 數(shù)值的表示范圍大，精度高；

? 可表示的信息類型廣泛；

? 能用數(shù)字邏輯進行處理；

計算機的分類：模擬計算機和數(shù)字計算機（分為專用計算機 和 通用計算機）。

計算機的未來發(fā)展趨勢：

? 巨型化、微型化、多媒體化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化

計算機系統(tǒng)的組織：

? 硬件：是指構(gòu)成計算機系統(tǒng)的實體和裝置之類的有形設(shè)備，是組成計算機系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。

? 軟件：是指由硬件所表達的各種內(nèi)在信息，包括數(shù)據(jù)和控制程序。因為他們是無形的東西，所以稱為軟件或軟設(shè)備。

主要功能部件：

? 運算器：完成兩類（算數(shù)和邏輯）運算；

? 控制器：產(chǎn)生控制命令（微指令），控制全機操作。

? 存儲器：存儲數(shù)據(jù)和數(shù)字化后的程序；

? 輸入/輸出設(shè)備：執(zhí)行輸入/輸出信息的轉(zhuǎn)換；

? 總線：能為多個部分分時共享的一組信息傳送通路。

? 接口：在總線和各類外設(shè)之間設(shè)置的具有緩沖、轉(zhuǎn)換、連接等功能的部件。

多處理機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)根據(jù)處理器之間的緊密程度可以分為：

? 緊密偶合型多機系統(tǒng)（特點：多個組，通過系統(tǒng)總線構(gòu)成多機系統(tǒng)，且有共享的全局主存儲器）、松散偶合型多機系統(tǒng)（多個計算節(jié)點，由通信系統(tǒng)連接成的多機系統(tǒng)，無全局的主存儲器）；

軟件系統(tǒng)：

? 軟件類別：系統(tǒng)程序（負責(zé)系統(tǒng)調(diào)度管理，提供運行和開發(fā)環(huán)境、各種服務(wù)，確保系統(tǒng)運行良好）

? 應(yīng)用程序（利用計算機來解決應(yīng)用問題所編寫的程序）

軟件系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu):

軟件的特點：

? 易于實現(xiàn)各種邏輯和運算功能，但是常受到速度指標(biāo)和軟件容量的制約；

硬件的特點：

? 可以高速實現(xiàn)邏輯和運算功能，但是難以實現(xiàn)復(fù)雜功能或計算，受到控制復(fù)雜性指標(biāo)的制約。

計算機系統(tǒng)的性能指標(biāo)：

機器字長：機器字長是指計算機的位數(shù)。指參與運算的數(shù)的基本位數(shù)，也就是計算機一次所能處理的二進制位數(shù)。它是由加法器、寄存器的位數(shù)決定的，所以機器字長一般等于內(nèi)部寄存器的大小。字長標(biāo)志著精度，字長越長，計算的精度就越高。

運算速度：

（1）吞吐量和響應(yīng)時間

　　吞吐量是指系統(tǒng)在單位時間內(nèi)處理請求的數(shù)量。

　　響應(yīng)時間是指系統(tǒng)對請求作出響應(yīng)的時 間，響應(yīng)時間包括 CPU 時間（運行一個程序所花費的時間）與等待時間（用于磁盤訪問、存 儲器訪問、I/O 操作、操作系統(tǒng)開銷等時間）的總和。

（2）主頻和 CPU 時鐘周期

　 外頻：外部頻率或基頻，也叫系統(tǒng)時鐘頻率。

? 　 CPU的主頻 = 外頻 * 倍頻系數(shù)；

　　CPU的主頻又稱為時鐘頻率，表示在CPU內(nèi)數(shù)字脈沖信號振蕩的速度。

　　主頻的倒數(shù)就是 CPU時鐘周期，這是CPU中最小的時間元素。

每個動作至少需要一個時鐘周期。

（3）CPI，即Clock-cycle Per Instruction

　　CPI 是指每條指令執(zhí)行所用的時鐘周期數(shù)。

（4）CPU 執(zhí)行時間

　　CPU 的性能取決于三個要素：① 時鐘頻率；② 每條指令執(zhí)行所用的時鐘周 期數(shù)；③ 指令條數(shù) IC。

　　CPU執(zhí)行時間 = CPU時鐘周期數(shù)/主頻 = （指令條數(shù)×CPI）/主頻；

（5）MIPS 和 MFLOPS

　　MIPS表示每秒執(zhí)行多少百萬條指令。

　　MFLOPS表示每秒執(zhí)行多少百萬次浮點運算。

? IPS ，每秒執(zhí)行指令數(shù)；

（6）數(shù)據(jù)傳輸速率：帶寬 = 位寬 * 工作頻率/8 （B/S）

? 物理含義：單位時間內(nèi)數(shù)據(jù)的傳輸量；

易混概念：

機器字長：計算機的位數(shù)。也就是計算機一次所能處理的二進制位數(shù)。一般等于內(nèi)部寄存器的大小，決定了計算機的運算精度。

存儲字長：一個存儲單元的二進制代碼的位數(shù)。等于MDR的位數(shù)。

數(shù)據(jù)字長：數(shù)據(jù)總線一次能并行傳送信息的位數(shù)。

指令字長：一個指令字包含的二進制代碼的位數(shù)。

? 注意：計算PCI-E總線的帶寬時，一般還要考慮編碼方式、單雙工模式和通道路數(shù)等。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的计算机系统概述的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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