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🍫计算机分类和发展

第一代计算机（1946—1957年）：电子管
第二代计算机（1958—1964年）：晶体管
第三代计算机（1965—1971年）：中小规模集成电路
第四代计算机（1972—1990）：大规模、超大规模集成电路
第五代计算机：1991-？：巨大规模集成电路

现代计算机发展方向：
巨型化：运算速度更快，存储容量更大，功能更强
微型化：进入小型仪器设备、工业控制等领域
网络化：计算机网络无处不在
智能化：可以模拟人的感觉行为和思维过程

🍫计算机的性能指标

• 吞吐量
  表征一台计算机在某一时间间隔内能够处理的信息量。
• 处理机字长（机器字长）
  处理机运算器中一次能够完成二进制运算的位数，如32、64位；
  机器字长与系统数据总线宽度具有一定的相关性。
• 总线宽度
  一般指运算器与存储器之间的数据总线宽度。
• 主存储器容量
  主存储器所能存储二进制数据的位数。或者说“主存储器中所有存储元的总数目。”，而非“存储单元”！通常用KB、MB、GB、TB来表示。其中K=2¹⁰，M=2²⁰，G=2³⁰，T=2⁴⁰，B=8位（1个字节）
• 主存储器带宽
  单位时间内从主存储器读出的二进制信息量，一般用字节数/秒表示。
• CPI（Cycle Per Instruction）
  执行一条指令所需的平均时钟周期数；
  平均CPI=某程序总的CPU时钟周期数 / 该程序包含的指令条
• MIPS（Million Instructions executed Per Second）
  每秒百万指令数，即单位时间内执行的指令数；
  MIPS = 指令数 / （程序执行时间*10^6）

1、假定计算机M1和M2具有相同的指令集体系结构(ISA)，主频分别为1.5 GHz和1.2 GHz。在M1和M2上运行某基准程序P，平均CPI分别为2和1，则程序P在M1和M2上运行时间的比值是 1.6
平均CPI=某程序总的CPU时钟周期数 / 该程序包含的指令条，所以M1执行程序所需要的时钟周期/M2执行程序所需要的时钟周期=2:1，所以运行时间比为(2/1.5)/(1/1.2)=1.6

==这块的计算是本章重点，重点复习==

🍫计算机硬件

将运算器、控制器和片内高速缓存，统称为CPU
将CPU、主存储器、输入/输出接口和系统总线统称为主机；其余的设备均为外设。

冯洛伊曼机以运算器为中心，现代微机结构以存储器为中心
以存储器为中心，减轻CPU的数据传送负担，提高系统的整体性能；

ALU(算术逻辑单元)，处理所有的算术及逻辑运算。运算器一次可以处理的数据位数称为机器字长

存储元：用于保存一位0/1二进制数据的物理器件；
存储单元：能够保存一个字数据的器件，由若干个存储元构成；
单元地址：能区分每一个存储单元的编号，一般从0开始编号；
存储容量：一个存储器所能保存的二进制信息的总量。

两个与主存相关的寄存器
MAR(存储器地址寄存器)：接收由CPU送来的地址信息；
MDR(存储器数据寄存器)：作为外界与存储器之间的数据通路。

控制器：根据所要执行指令的功能，按顺序发出各种控制命令，协调计算机各个部件的工作。

控制器主要任务：
1、解释并执行指令；
2、控制指令的执行顺序；
3、负责指令执行过程中，操作数的寻址；
4、根据指令的执行，协调相关部件的工作(如运算类指令执行时对标志寄存器的影响设置)。

指令的形式
操作码：指出指令所进行的操作，如加、减、数据传送等；
地址码：指出进行以上操作的数据的由来以及结果存放的位置。

求解某一问题的程序放到存储器中为存储程序，控制器根据存储程序控制协调地完成计算任务叫程序控制。