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2020考研计算机组成原理知识点之【计算机系统概述】

2019-04-28 17:37:29来源：网络

　　2020年计算机考研复习已经开始，新东方在线在此整理了2020考研计算机组成原理知识点之【计算机系统概述】，希望能帮助大家!

　　(一) 计算机发展历程

　　第一台电子计算机 ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Computer)诞生于 1946 年的美国宾夕法尼亚大学。ENIAC 用了 18000 电子管、1500 继电器、重 30 吨、占地 170m3、耗电 140kw、每秒计算5000 次加法。冯•诺依曼(VanNeumann)首次提出存储程序的概念，将数据和程序一起放在存储器中，使得编程更加方便。50 多年来，虽然对冯•诺依曼机进行了很多改革，但结构变化不大，仍然称为冯•诺依曼机。

　　一般把计算机的发展分为四个阶段：

　　第一代(1946-50‘s 后期)：电子管计算机时代;

　　第二代(50‘s 中期-60’s 后期)：晶体管计算机时代;

　　第三代(60‘s 中期-70’s 前期)：集成电路计算机时代;

　　第四代(70‘s 初-)：大规模集成电路计算机时代。

　　(二) 计算机系统层次结构

　　1. 计算机硬件的基本组成

　　计算机硬件主要指计算机的实体部分，通常有运算器、控制器、存储器、输入和输出五部分。

　　CPU 是指将运算器和控制器集成到一个电路芯片中。

　　2. 计算机软件的分类

　　计算机软件按照面向对象的不同可分两类：

　　系统软件：用于管理整个计算机系统，合理分配系统资源，确保计算机正常高效地运行，这类软件面向系统。

　　应用软件：是面向用户根据用户的特殊要求编制的应用程序，这类软件通常实现用户的某类要求。

　　3. 计算机的工作过程

　　(1)计算机的工作过程就是执行指令的过程

　　指令由操作码和操作数组成：操作码和地址码

　　操作码指明本指令完成的操作

　　地址码指明本指令的操作对象

　　(2)指令的存储

　　指令按照存储器的地址顺序连续的存放在存储器中。

　　(3)指令的读取

　　为了纪录程序的执行过程，需要一个记录读取指令地址的寄存器，称为指令地址寄存器，或者程序计数器。指令的读取就可以根据程序计数器所指出的指令地址来决定读取的指令，由于指令通常按照地址增加的顺序存放，故此，每次读取一条指令之后，程序计数器加一就为读取下一条指令做好准备。

　　(4)执行指令的过程

　　在控制器的控制下，完成以下三个阶段任务:

　　1)取指令阶段

　　按照程序计数器取出指令，程序计数器加一

　　2)指令译码阶段

　　分析操作码，决定操作内容，并准备操作数

　　3)指令执行阶段

　　执行操作码所指定内容

　　(三) 计算机性能指标

　　1. 吞吐量、响应时间

　　(1) 吞吐量：单位时间内的数据输出数量。

　　(2) 响应时间：从事件开始到事件结束的时间，也称执行时间。

　　2. CPU 时钟周期、主频、CPI、CPU 执行时间

　　(1) CPU 时钟周期：机器主频的倒数，Tc

　　(2)主频：CPU 工作主时钟的频率，机器主频 Rc

　　(3)CPI：执行一条指令所需要的平均时钟周期

　　(4)CPU 执行时间：

　　TCPU=In×CPI×TC

　　In 执行程序中指令的总数

　　CPI 执行每条指令所需的

　　TC 时钟周期时间的长度


本文关键字: 2020考研计算机

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