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计算机理论知识计算机组成概论思维导图

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简单介绍计算机组成概论内容

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思维导图大纲

计算机组成概论思维导图模板大纲

计算机系统

系统

软件

应用软件

文本编辑、数据库系统

系统软件

数据库管理系统、编译器

硬件

冯诺依曼计算机(2019)

名称

MAR(存储器地址寄存器)=地址码长度

MDR(存储器数据寄存器)=存储字长

MQ:乘商寄存器

X:操作数寄存器

特点

提出了存储程序的概念,机器以运算器为中心,指令顺序存放

现代计算机以存储器为中心

区分指令和数据的方法是指令周期的不同

指令数据在存储器中,可按地址访问

程序的指令和数据执行前都放在内存

指令顺序存放,通常顺序执行(也可跳跃)

技术指标

运算速度

主频、CPU时钟周期

MIPS:每秒执行多少百万条指令

先计算不同指令的平均CPI,再计算平均MIPS(2013)

xFLOPS(K-M-G-T)

每秒执行多少次浮点运算,用于科学计算的计算机的最有用的参数

基准程序

CPI:执行一条指令所需的平均时钟周期(机器主频的倒数)

其它

存储概念

存储单元、地址空间

存储的一串为存储字,位数为存储字长

存储元、存储元件

存储一位二进制

程序

汇编程序

把汇编语言翻译成机器语言目标程序

解释程序

把源程序按执行次序逐条翻译成机器指令并立即执行

一次一句,较慢,不能生成目标程序

编译程序

把高级语言源程序翻译为汇编语言或机器语言目标程序(2016)

一次全部,较快,能够生成目标程序

字长

指令字长

指令的长度,指令字长为存储字长的整数倍

存储字长

存储字的长度

机器字长

CPU一次执行多少位数,等于ALU\内部寄存器的存储字长,等于数据总线宽度(2020)

用户

系统管理员:使用操作系统等软件

应用程序员:使用高级语言编程,使用集成开发环境、应用程序接口等

系统程序员:开发操作系统编译器等,可能直接与指令系统和硬件打交道

程序开发

预处理

把#后面的.h文件嵌入到源程序中

编译

生成汇编语言源程序(文本格式)

汇编

翻译成机器语言指令

数据是二进制,不可读,打开乱码

链接

把目标文件和标准库函数合并为可执行文件

源程序

文本文件,可显示可读

其它中的其它

系列机的基本特征是指令系统向后兼容

浮点寄存器

不是CPU的一部分,而是浮点处理单元的一部分,决定计算机的计算精度

软件和硬件在逻辑功能上是等效的,不是等价的

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