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吞吐量表征一台计算机在某一时间间隔内能够处理的信息量。响应时间表征从输入有效到系统产生响应之间的时间度量,用时间单位来度量利用率表示在给定的时间间隔内,系统被实际使用的时间所占的比率,一般用百分比表示。处理机字长指处理机运算器中一次能够完成二进制数运算的位数。总线宽度一般指CPU中运算器与存储器之间进行互连的内部总线二进制位数。存储器容量存储器中所有存储单元的总数目存储器带宽存储器的速度指标,单位时间内从存储器读出的二进制数信息量。主频/时钟周期CPU的工作节拍受主时钟控制,主时钟不断产生固定频率的时钟,主时钟的频率(f)叫CPU的主频。CPU执行时间表示CPU执行一段程序所占用的CPU时间。CPU执行时间=CPU时钟周期数×CPU时钟周期长CPI表示每条指令周期数,即执行一条指令所需的平均时钟周期数。CPI=执行某段程序所需的CPU时钟周期数/该程序包含的指令条数MIPS表示每秒百万条指令数MIPS=指令条数/(程序执行时间×106)=时钟频率/(CPI×106)MFLOPS表示每秒百万次浮点操作次数,用下式计算:MFLOPS=程序中的浮点操作次数/(程序执行时间×106)[x]补+[y]补=[x+y]补第3章存储器存储介质:磁表面/半导体存储器存取方式:随机/顺序存取(磁带)读写功能:ROM,RAMRAM:双极型/MOSROM:MROM/PROM/EPROM/EEPROM信息的可保存性:永久性和非永久性的存储器系统中的作用:主/辅/缓/控字存储单元:存放一个机器字的存储单元,相应的单元地址叫字地址。字节存储单元:存放一个字节的单元,相应的地址称为字节地址。存储容量:指一个存储器中可以容纳的存储单元总数。存取时间又称存储器访问时间:指一次读操作命令发出到该操作完成,将数据读出到数据总线上所经历的时间。通常取写操作时间等于读操作时间,故称为存储器存取时间。存储周期:指连续启动两次读操作所需间隔的最小时间。通常,存储周期略大于存取时间,其时间单位为ns。存储器带宽:单位时间里存储器所存取的信息量,通常以位/秒或字节/秒做度量单位。cache的功能:解决CPU和主存之间的速度不匹配问题第四章复杂指令系统计算机,简称CISC精简指令系统计算机:简称RISC完备性:完备性是指用汇编语言编写各种程序时,指令系统直接提供的指令足够使用,而不必用软件来实现。完备性要求指令系统丰富、功能齐全、使用方便。一台计算机中最基本、必不可少的指令是不多的。许多指令可用最基本的指令编程来实现。例如,乘除运算指令、浮点运算指令可直接用硬件来实现,也可用基本指令编写的程序来实现。采用硬件指令的目的是提高程序执行速度,便于用户编写程序。有效性:有效性是指利用该指令系统所编写的程序能够高效率地运行。高效率主要表现在程序占据存储空间小、执行速度快。一般来说,一个功能更强、更完善的指令系统,必定有更好的有效性。规整性:规整性包括指令系统的对称性、匀齐性、指令格式和数据格式的一致性。对称性是指:在指令系统中所有的寄存器和存储器单元都可同等对待,所有的指令都可使用各种寻址方式;匀齐性是指:一种操作性质的指令可以支持各种数据类型,如算术运算指令可支持字节、字、双字整数的运算,十进制数运算和单、双精度浮点数运算等;指令格式和数据格式的一致性是指:指令长度和数据长度有一定的关系,以方便处理和存取。例如指令长度和数据长度通常是字节长度的整数倍。兼容性:系列机各机种之间具有相同的基本结构和共同的基本指令集,因而指令系统是兼容的,即各机种上基本软件可以通用。但由于不同机种推出的时间不同,在结构和性能上有差异,做到所有软件都完全兼容是不可能的,只能做到“向上兼容”,即低档机上运行的软件可以在高档机上运行。指令字长度(一个指令字包含二进制代码的位数)机器字长:计算机能直接处理的二进制数据的位数。多字长指令优点提供足够的地址位来解决访问内存任何单元的寻址问题;缺点必须两次或多次访问内存以取出一整条指令,降低了CPU的运算速度,又占用了更多的存储空间。指令系统中指令采用等长指令的优点:各种指令字长度是相等的,指令字结构简单,且指令字长度是不变的;采用非等长指令的的优点:各种指令字长度随指令功能而异,结构灵活,能充分利用指令长度,但指令的控制较复杂。第五章控制器组成:程序计数器、指令寄存器、数据缓冲器、地址寄存器、通用寄存器、状态寄存器、时序发生器、指令译码器、总线(数据通路)指令周期:指取指令、分析指令到执行完该指令所需的全部时间。机器周期通常又称CPU周期,通常把一条指令周期划分为若干个机器周期,每个机器周期完成一个基本操作。主存的工作周期(存取周期)为基础来规定CPU周期,比如,可以用CPU读取一个指令字的最短时间来规定CPU周期时钟周期在一个机器周期内,要完成若干个微操作。这些微操作