无论计算机的路线能力走得多远 但四大件的基础是夯然不动的

1.计算机系统阐述

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硬件

首先由五大部分组成 我们一一阐述 然后汇总总结

  1. 输入设备
  2. 输出设备
    以上两个没啥好说的就是常说的I/O设备 键盘鼠标显示器之类的
  3. 存储器

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能直接访问的为主存储器也就是内存 外存需要信息调入主存储器后 才能被CPU访问

其基本组成
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MAR:(存储器地址寄存器) 通过地址去找到所选的存储单元
MDR:(存储器数据寄存器) 暂存要从存储器中读写的信息

存储体:
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注意:MAR反映最多寻址的存储单元个数 MAR10位 则最多2的10次方个存储单元
MDR位数通常等于存储字长 为字节的2次幂的整数倍
4. 运算器
功能:算数运算(+-*/) 逻辑运算(与或非)

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ALU:算数逻辑单元
ACC:累加器
MQ:乘商寄存器
X:操作数寄存器
5. 控制器

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CU:控制单元
IR:指令寄存器
PC:程序计数器
就注意一个:
IR存放当前执行的指令 即分析指令交给CU去执行
PC存放下一条预执行指令地址

总体工作流程 例如实现 a=2 b=3 axb

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软件

分为系统软件和应用软件
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三种机器语言:

  • 机器语言 二进制代码语言 计算机唯一直接识别和执行的语言
  • 汇编语言 英文单词或缩写代替二进制的指令代码 需转换成机器语言才能执行
  • 高级语言 C++ JAVA等

翻译程序:

  • 汇编程序:汇——机
  • 解释程序:高级——机 (一边翻译一边执行 慢)
  • 编译程序:高级——汇/机 (一次执行)
工作原理:
首先是冯诺伊曼计算机:
基本工作方式:控制流驱动方式
基本特点:按地址访问并顺序执行指令

翻译过程
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最后来道题:
CPU存取速度比较:
寄存器 > cache > 内存 > 磁盘

2.计算机性能指标

  1. 机器字长
搞懂几个概念:
机器字长:例如32位机器 32指的就是机器字长
指令字长:一个指令中包含的二进制代码位数
存储字长:一个存储单元存储的二进制代码位数

来一道题目:若一台计算机的机器字长为4B 则表面
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  1. 数据通路带宽
    指数据总线一次所能并行传送信息的位数
  2. 主存容量
    字数x字长
    一道例题即可理解:

MAR16位 MDR32位 则存储容量
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  1. 运算速度
吞吐量:取决于信息多快输入和读取
响应时间:CPU时间和等待时间
主频:CPU的时钟频率
CPU时钟周期:CPU最小时间单位
CPI:执行一条指令所需的时钟周期数
平均CPI:执行所有指令所需的平均时钟周期数
IPS:每秒执行多少条指令
CPU执行时间:一个程序的花费时间
MIPS:每秒执行多少百万条指令
FLOPS:每秒执行多少次浮点计算

当我们看到如此多的定义和各个概念之间的联系 怕是你一定会想到给你一堆公式然后计算吧 那总结一下吧:

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我们一会到下面干一堆题目强化 这个就是重点

  1. 基准程序

就这种跑分软件 其分数不一定代表你的机器实质
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重点题目:

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还漏了一个知识就是关于CPU的寄存器对于用户是否透明

参考Deepseek-R1回答:
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posted on 2025-03-30 10:38  蒸饺  阅读(56)  评论(0)    收藏  举报