Loading... ## 计算机的层次结构 ![image-20240716002630778.png][1] > 下层是上层的基础，上层是下层的拓展。 ## 计算机系统的工作原理 **从源程序到可执行文件**： ![image-20240716210033044.png][2] ## 计算机性能指标 ### 存储器的性能指标 主存储器由存储体，MAR，MDR，各种逻辑部件和控制电路组成。 ![1724237-20190625180735321-1553818791.png][3] - 一个主存储器由多个**存储体**组成，一个存储体中有许多存储单元，一个存储单元中有若干个**存储元件**，每个存储元件都能存储一个二进制数 (0 或 1) 。 - **存储字 && 存储字长**：**存储字**是一个存储单元存储的二进制代码，**存储字长**是该二进制代码的位数。 - **MAR (Memory Address Register)** ：存储器地址寄存器，其作用是存放存储单元的地址。 MAR 反映存储单元的个数，$n$ 位的 MAR 最多可以对应 $2^n$ 个存储单元。 - **MDR (Memory Data Register)** ：存储器数据寄存器，其作用是存放准备存入存储单元的数据，或存放从存储单元中取出准备送往 CPU 的数据。 MDR 的位数等于存储字长。 ### CPU 的性能指标 > 数量单位：$K \rarr M \rarr G \rarr T \rarr P \rarr E \rarr Z$ ，按每级乘以 $10^3$ 的量级递增。 - CPU 时钟周期。 - CPU 主频 (时钟频率) $= \frac{1}{CPU 时钟周期}$ 。 - CPI (Clock cycle Per Instruction) ：执行一条指令所需的时钟周期数。 执行一条指令的耗时 = $CPI \times CPU$ 时钟周期。 - CPU 执行时间 = CPU时钟周期数 / 主频 = 指令条数 $\times \ CPI$ / 主频 - IPS (Instructions Per Second) ：每秒执行多少指令。 - FLOPS (Floating-point Operations Per Second) ：每秒执行多少浮点运算。 ### 系统整体的性能指标 - 数据通路带宽：数据总线依次所能并行传送信息的位数。 - 吞吐量：系统在单位时间内处理请求的数量。 - 响应时间：从用户向计算机发送一个请求，到系统对该请求做出相应并获取结果的等待时间。 通常包括 CPU 时间 (运行程序所花费的时间) 与等待时间 (用于等待磁盘IO，存储器访问，操作系统开销等) - 基准程序 (benchmark) ：用来测量计算机处理速度的一种实用程序。 [1]: https://blog.domineto.top/usr/uploads/2024/09/2614329084.png [2]: https://blog.domineto.top/usr/uploads/2024/09/2635287120.png [3]: https://blog.domineto.top/usr/uploads/2024/09/3563564216.png 最后修改：2024 年 09 月 06 日 © 允许规范转载 赞 如果觉得我的文章对你有用，请随意赞赏