文章目錄

• • 1.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述思維導(dǎo)圖
  • 2.常見問題及易混淆知識(shí)點(diǎn)
  • • （1）主頻高的CPU一定比主頻低的CPU快嗎？為什么？
    • （2）不同級(jí)別的語言編寫程序有什么區(qū)別？哪種語言編寫的程序能被硬件直接執(zhí)行？
    • （3）同一個(gè)功能可以由軟件實(shí)現(xiàn)又可以由硬件實(shí)現(xiàn)嗎？
    • （4）翻譯程序、匯編程序、編譯程序、解釋程序的區(qū)別和聯(lián)系是什么？
    • （5）什么是透明性？
    • （6）機(jī)器字長(zhǎng)、指令字長(zhǎng)、存儲(chǔ)字長(zhǎng)的區(qū)別和聯(lián)系是什么？
    • （7）計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)和計(jì)算機(jī)組成的區(qū)別和聯(lián)系是什么？
    • （8）基準(zhǔn)程序執(zhí)行得越快說明機(jī)器的性能越好嗎？

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1.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述思維導(dǎo)圖

2.常見問題及易混淆知識(shí)點(diǎn)

（1）主頻高的CPU一定比主頻低的CPU快嗎？為什么？

• 不一定快，因?yàn)镃PU運(yùn)算速度不僅與主頻有關(guān)還與CPU的流水線的各方面性能指標(biāo)（架構(gòu)、緩存、指令集、CPU位數(shù)、Cache大小等）。

（2）不同級(jí)別的語言編寫程序有什么區(qū)別？哪種語言編寫的程序能被硬件直接執(zhí)行？

• 機(jī)器語言和匯編語言與機(jī)器指令對(duì)應(yīng)
• 高級(jí)語言不與指令直接對(duì)應(yīng)。具有較好的移植性
• 機(jī)器語言可以被硬件直接執(zhí)行

（3）同一個(gè)功能可以由軟件實(shí)現(xiàn)又可以由硬件實(shí)現(xiàn)嗎？

• 可以，在邏輯功能上，軟件和硬件是等效的，但不是等價(jià)的

（4）翻譯程序、匯編程序、編譯程序、解釋程序的區(qū)別和聯(lián)系是什么？

• 翻譯程序：高級(jí)語言源程序翻譯成機(jī)器語言程序（目標(biāo)代碼）的軟件
• 翻譯程序：編譯程序+解釋程序
• 編譯程序：它將高級(jí)語言程序一次全部轉(zhuǎn)換成目標(biāo)語言程序，目標(biāo)語言可以是匯編語言或機(jī)器語言之類的“低級(jí)語言”，每次執(zhí)行程序時(shí)，只需執(zhí)行目標(biāo)程序，因此只要源程序不變，就無須重新翻譯。同一高級(jí)語言在不同體系結(jié)構(gòu)下，翻譯成目標(biāo)程序是不一樣的，目標(biāo)程序與體系結(jié)構(gòu)有關(guān)，但仍不是計(jì)算機(jī)硬件能夠直接執(zhí)行的程序
• 匯編程序：也是一種語言翻譯程序，它將匯編語言源程序翻譯為機(jī)器語言程序，是一種面向機(jī)器的低級(jí)語言，是機(jī)器語言的符號(hào)表示，與機(jī)器語言一一對(duì)應(yīng)

（5）什么是透明性？

• 在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中，對(duì)于某類用戶來說，看不見，感覺不到的事務(wù)和屬性，我們就說是透明的，否則就是不透明的。
• 比如高級(jí)語言程序員：浮點(diǎn)數(shù)格式、乘法指令等這些指令格式、數(shù)據(jù)如何在運(yùn)算器中運(yùn)算是透明的
• 對(duì)于機(jī)器語言和匯編語言程序員：指令格式、機(jī)器結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)格式等則不透明的
• 在CPU中，IR,MAR,MDR對(duì)各類程序員都是透明的

（6）機(jī)器字長(zhǎng)、指令字長(zhǎng)、存儲(chǔ)字長(zhǎng)的區(qū)別和聯(lián)系是什么？

• 機(jī)器字長(zhǎng)：計(jì)算機(jī)能直接處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)位數(shù)，機(jī)器字長(zhǎng)一般等于內(nèi)部寄存器的大小，它決定了計(jì)算機(jī)的運(yùn)輸算精度
• 指令字長(zhǎng)：一個(gè)指令字中包含的二進(jìn)制位數(shù)
• 存儲(chǔ)字長(zhǎng)：一個(gè)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的二進(jìn)制位數(shù)，即一個(gè)存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)元件的個(gè)數(shù)，一個(gè)存儲(chǔ)元件存儲(chǔ)一個(gè)二進(jìn)制數(shù)0/1
• 它們必須是字節(jié)的整數(shù)倍，一般1（字節(jié)，B，byte )= 8 bit
• 指令字長(zhǎng)一般取存儲(chǔ)字長(zhǎng)的整數(shù)倍，若指令字長(zhǎng)等于存儲(chǔ)字長(zhǎng)的2倍，那么需要訪存2次取出一條指令，因此取指周期為機(jī)器周期的2倍；若指令字長(zhǎng)等于存儲(chǔ)字長(zhǎng)，則取指周期等于機(jī)器周期；

在計(jì)算機(jī)中，為了便于管理，常把一條指令的執(zhí)行過程劃分為若干個(gè)階段，每一階段完成一項(xiàng)工作。例如，取指令、存儲(chǔ)器讀、存儲(chǔ)器寫等，這每一項(xiàng)工作稱為一個(gè)基本操作。完成一個(gè)基本操作所需要的時(shí)間稱為機(jī)器周期。

（7）計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)和計(jì)算機(jī)組成的區(qū)別和聯(lián)系是什么？

• 計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)：指機(jī)器語言或匯編語言程序員所看得到的傳統(tǒng)機(jī)器屬性，包括指令集、數(shù)據(jù)類型、存儲(chǔ)器尋址技術(shù)等，大都屬于抽象的屬性。
• 計(jì)算機(jī)組成：指如何實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)所體現(xiàn)的屬性，它包含對(duì)許多程序員來說透明的硬件細(xì)節(jié)。
  例如：指令系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)取指令、分析指令、取操作數(shù)、如何運(yùn)算等都屬于組成問題
• 兩臺(tái)機(jī)器指令系統(tǒng)相同時(shí)，只能認(rèn)為他們具有相同的結(jié)構(gòu)，至于這兩臺(tái)機(jī)器如何實(shí)現(xiàn)其指令系統(tǒng)，可以完全不同，即可以認(rèn)為他們的組成方式是不同的。
  例如：一臺(tái)機(jī)器是否具備乘法指令是一個(gè)結(jié)構(gòu)問題，但實(shí)現(xiàn)乘法指令采用什么方式則是一個(gè)組成問題。

（8）基準(zhǔn)程序執(zhí)行得越快說明機(jī)器的性能越好嗎？

• 一般情況下，基準(zhǔn)測(cè)試程序能夠反映機(jī)器性能的好壞。但是，由于基準(zhǔn)程序中的語句存在頻度的差異，因此運(yùn)行結(jié)果并不能完全說明問題。

基準(zhǔn)測(cè)試程序(Benchmark)用來測(cè)量機(jī)器的硬件最高實(shí)際運(yùn)行性能，以及軟件優(yōu)化的性能提升效果，可分為微基準(zhǔn)測(cè)試程序(Microbenchmark)和宏基準(zhǔn)測(cè)試程序(Macrobenchmark)。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的1.4 计算机系统概述思维导图小结-常见问题和易混淆知识点（组成原理）的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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