计算机原理

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第一章：绪论

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冯诺依曼架构体系：

 

 

 

 

性能指标：

平均执行周期数（Cycle Per Instruction，CPI）：

每条指令平均执行周期数。

主频（CPU Clock Speed，rate）：

1/时钟周期。

时钟周期（CYCLE TIME，cT）：

1/主频。  例：1GHZ -- 1ns

指令集架构（Instruction Set Architecture，ISA）：

在系统与用户程序之间的那一层，用户程序通过指令集来调用系统驱动。

CPU时间（CPU TIME）：

CPU时间分为用户CPU时间+系统CPU时间。

CPU TIME = ISA x CPI x cT

　　　　　= 1/rate x 时钟周期数

并行思想

 

发展瓶颈：1.摩尔定律 2.存储墙（访问墙） 3.功耗墙（散热） 4.I/O墙

 

Amdahl定律 ：

改进后执行时间 = 受改进影响的执行时间/改进部分性能提高倍数 + 未受影响部分的执行时间

 

MIPS：million Insturctions per sec (测量指令集）

MIPS=ISC/ET x 10⁶

MFLOPS : million Floating-Point per sec （测量运算器）

MFLOPS=FP/ET x 10⁶

 

发展趋势：并行化、微型化、网络化（云计算、云储存）、智能化虚拟化。

 

摩尔定律：每18个月，晶体管数量x2，集成电路性能x2，价格/2。