计算机硬件的基本组成
早期冯诺伊曼机
输入设备：将信息转换成机器能识别的形式
运算器：存放数据和程序
运算器：算数运算和逻辑运算
输出设备：将结果转换成人们熟悉的形式
控制器：指挥程序运行
冯诺伊曼计算机的特点
- 计算机由五大部件组成
- 指令和数据以同等地位存于存储器，可按地址寻访
- 指令和数据用二进制表示
- 指令由操作码和地址码组成
- 存储程序
- 以运算器为中心
现在计算机以存储器为中心
CPU=运算器+控制器
各个硬件的工作原理
存储器
MAR--存储地址寄存器
MDR--存储数据寄存器
数据在存储体内按地址存放数据。
存储单元：每个存储单元存放一串二进制代码
存储字：存储单元种二进制代码的组合
存储字长：存储单元中二进制代码的位数
存储元：机存储二进制的电子原件，每个存储元可存1bit
一个字(word) = 16bit 一个字节(byte/B) = 8bit 1b = 1bit
运算器的基本组成
DR--数据缓冲寄存器
PSW--状态条件寄存器
控制器的基本组成
AR--地址寄存器
ID--指令译码器
计算机系统的层次结构
五层层次结构
M4：高级语言机器（执行高级语言）
M3：汇编语言机器（执行汇编语言）
M2：操作系统机器（向上提供广义指令）
M1：传统机器（执行机器语言指令）
M0：微程序机器（执行微指令）
三个级别的语言
汇编程序--将高级语言一次性全部翻译为汇编语言，或直接翻译为机器语言
解释程序--高级语言翻译为机器语言（翻译一句执行一句）
计算机体系结构/计算机组成原理
计算机体系结构--机器语言程序员所见到的计算机系统的属性概念性的结构与功能特性（如何设计硬件与软件之间的接口）
计算机组成原理--实现计算机体系结构所体现的属性，对程序员“透明”（如何用硬件实现所定义的接口）
计算机性能指标
存储器的性能指标
MAR位数反应存储单元的个数
MDR位数=存储字长=每个存储单元的大小
总容量=存储单元个数*存储字长
K:2^10
M:2^20
G:2^30
T:2^40
CPU的性能指标
CPU主频：CPU内数字脉冲信号振荡的频率 = 1/CPU时钟周期 (HZ)
CLK：CPU时钟周期 (微秒、纳秒)
CPI：执行一条指令所需的时钟周期数
执行一条指令的耗时=CPI*CLK
IPS：每秒执行多少条指令 = 主频/CPI
FLOPS：每秒执行多少次浮点操作
K:10^3 M:10^6 G:10^9 T:10^12
系统整体性能的性能指标
数据通路带宽：数据总线一次能并行传送信息的位数（各硬件部件通过数据总线传输数据）
吞吐量：指系统再单位时间内处理请求的数量
响应时间：指用户向计算机发送一个请求，到系统对该请求做出响应并获得它所需要的结果的等待时间
基准程序是用来测量计算机处理速度的一种使用程序，以便被测量的计算机性能可以运行相同程序的其他计算机性能进行比较