导图社区 计算机系统概述
《计算机系统概述》本书主要介绍了计算机发展历史、操作系统等基本知识和常规使用方法技巧,是一本供计算机专业相关人员学习参考用书。
计算机并行计算的学习笔记分享!本思维导图归纳整理了常用概念、硬件(并行计算机)、软件三大部分的知识要点。帮助你建立系统的计算机并行计算的知识体系,快来一起学习探讨吧!
计算机组成原理:存储系统思维导图学习笔记。该书介绍了计算机的基本组成原理和内部工作机制。全书共分8章,主要内容分成两个部分:第1、2章介绍了计算机的基础知识;第3-8章介绍了计算机的各子系统(包括运算器、存储器、控制器、外部设备和输入输出子系统等)的基本组成原理、设计方法、相互关系以及各子系统互相连接构成整机系统的技术。
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计算机操作系统思维导图
计算机组成原理
IMX6UL(A7)
考试学情分析系统
计算机系统概论
发展历程
第一代:电子管
机器语言编程
计算机唯一可直接执行的语言
第二代:晶体管
高级语言出现
第三代:中小规模集成电路
半导体存储器代替磁吸存储器
分时操作系统出现
第四代:超大规模集成电路
微处理器产生
指令数据流分类
SISD单指令流单数据流系统
传统冯·诺依曼体系结构
SIMD单指令流多数据流系统
阵列处理器和向量处理器
MISD多指令流单数据流系统
不存在
MIMD多指令流多数据流系统
多处理器和多计算机系统
硬件组成
控制器
指挥中心
组成
程序计数器PC
存放当前欲执行指令的地址
指令寄存器IR
存放当前欲执行指令,来自主存的MDR
控制单元CU
执行指令
执行、访存
取指、访存
早期冯诺依曼机器的中心
中央处理器CPU
存储器
存储部件,存放程序和数据
分类
主存
CPU能够直接访问的存储器
若干存储单元
内容即存储字,存储字位数成为存储字长
存储元件
0/1
地址寄存器(MAR)
存放访存地址
作用:寻址
位数对应存储单元个数
长度与PC的长度相等
数据寄存器(MDR)
暂存从存储器中读写的信息
位数与存储字长相等
辅存
现代计算机的中心
输入设备
输出设备
加外存,统称外部设备
软件组成
系统软件
保证计算机系统高效、正确运行的基础软件
操作系统OS
数据可管理系统DBMS
语言处理程序
分布式软件系统
标准库系统
网络软件系统
服务型程序
应用软件
为解决某个应用领域的各种问题而编制的程序
性能评估(掌握)
机器字长
计算机进行一次整数运算所能处理的二进制数据的位数
一般等于内部寄存器的大小
决定了计算机的运算精度
数据通路带宽
数据总线一次能够并行传送信息的位数
主存容量
主存储器能存储信息的最大容量,以字节为单位
MAR位数记录存储单元个数,反映了可寻址范围的最大值(不一定是实际存储器容量)
计算
存储单元个数*存储字长
字节数
2^13=2^13b=1KB
运算速度
吞吐量
单位时间内处理请求的数量
取决于内存的存取周期
响应时间
从用户向计算机发送请求,到系统对该请求做出相应并获得它所需结果的等待时间
主频(时钟频率)
机器内部主时钟频率
CPU时钟周期
1/主频
MHz为单位,1Hz为1次/s
CPI
执行一条指令所需的时钟周期数
与逻辑电路有关,相同逻辑电路CPI相同
IPC
1/CPI,每个时钟周期能够完成的指令数
CPU执行时间
=CPU时钟周期数/主频=(指令条数*CPI)/主频
MIPS
每秒执行多少百万条指令
标量级
=1s的时钟周期数/一条指令所需时钟周期数=主频/CPI
(M)FLOPS
每秒执行多少(百万)次浮点运算
向量级