计算机系统概述思维导图

考研计算机408必备，学长倾情整理，非常详细，适合在一轮复习后使用。什么是计算机系统？计算机操作系统的进程管理、内存管理、文件管理和I/O管理。这些内容在下图均有详细介绍，欢迎借鉴学习！

计算机系统概述

• 层次结构
  • 解题过程
  • 多层次结构
    • 微指令机器层M0
    • 机器语言机器层M1
      • 机器只能运行机器语言
    • 操作系统机器层M2
    • 汇编语言机器层M3
      • 汇编程序
    • 高级语言机器层M4
      • 编译程序
        • 高级语言（C、C++）往低级
• 硬件技术指标
  • 机器字长
    • CPU一次能处理数据的位数
    • 字长越长数据范围越大，精度越高速度越快
    • 影响：ALU、总线、内存、价格
  • 存储容量
    • 总容量=存储单元个数*存储字长 bit
    • 总容量=存储单元个数*存储字长/8 Byte
    • n个二进制位可表示的状态 2^n
    • 1B=8bit
  • 运算速度
    • 衡量方法（普通法、吉普森法）
    • 常用方法
      • MIPS每秒执行多少百万条指令
      • CPI执行一条指令所需的时钟周期数
      • 该指令耗时=CPI*时钟周期数
      • FLOPS每秒浮点运算次数
• 发展及展望
  • 应用
    • 非计算领域
    • 网络
    • 虚拟
    • 人工智能
  • 展望
    • 集成电路的极限（0.05微米）
    • 新材料
    • 网络的水平和规模
• 硬件组成
  • 组成
    • 运算器
      • MQ
      • ACC
      • 算术逻辑单元ALU
    • 存储器
      • 地址寄存器MAR
      • 存储体
      • 数据寄存器MDR
    • 控制器
      • CU分析指令
      • IR存放当前执行指令
      • PC存放指令地址，有自动加1功能
    • 输入设备（鼠标、键盘）
    • 输出设备（显示器）
  • 指令和数据
    • 以同等地位存于存储器内按地址寻访
    • 均用二进制代码表示
  • 冯诺依曼计算机 以运算器为中心
  • 现代计算机 以存储器为中心
• 系统简介
  • 硬件（实体）
    • 主机
    • 外设
  • 软件
    • 系统软件
      • 语言处理程序
      • 操作系统
      • 数据库管理系统
      • 网络软件
    • 应用软件
  • 软硬件关系——互相依赖、互有交叉