计算机原理课程:1

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量度，用时间单位来度量。
利用率： 在给定的时间间隔内系统被实际使用的时间占有率，用百分比表示。
处理机长字长： 指处理机运算器中以此能够完成二进制数运算的位数， 如 32.64
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： 所有存储单元的总数目。


运算器：运算器由算术逻辑单元（ALU）、累加器、状态寄存器、通用寄存器组等组成。算术逻辑运算单元（ALU）的基本功能为加、减、乘、除四则运算，
与、或、非、异或等逻辑操作，以及移位、求补等操作。计算机运行时，运算器的操作和操作种类由控制器决定。运算器处理的数据来自存储器；
处理后的结果数据通常送回存储器，或暂时寄存在运算器中。与Control Unit共同组成了CPU的核心部分。




控制器：
1：计算程序
2：指令的形式
3：控制器的基本任务：就是按照计算机程序所排的指令序列，先从存储器取出一条指令放到控制器中，对该指令的操作码由编译器
进行分析判别，然后根据指令性质，执行这条指令，进行相应的操作。接着从存储器取出第二条指令，再执行这第二条指令。
 
取指令的一段时间叫做 取指周期。
执行指令的一段时间叫做执行周期。 
4：指令流和数据流

取指周期中从内存读出的信息是指令流，它流向控制器；
在执行器周期中从内存读出的信息是数据流，他内存流向运算器。

两次访问内存，取指，取数据。

适配器与输入输出设备：


计算机的I/O设备统称为外围设备。这些外围设备有告诉的也有低速的，有几点结构，也有电子式。由于种类繁多且数度各异，
因而他们不是直接与高速工作的主机连接，而是通过适配器部件与主机连接。适配器的作用相当于转换器。

                               1.4 计算机的软件

软件的组成与分类


系统程序：
1.各种服务性的程序，如诊断程序，排错程序、练习程序
2.语言程序，如汇编语言、编译程序、解释程序；
3.操作系统；
4.数据库管理系统


应用程序：
是用户用计算机来解决问题而编制的程序

机器语言 汇编语言 算法语言 

     目标代码：机器语言模块
目标代码：机器语言模块  C语言程序 ——编译器——汇编语言程序——汇编器————可执行代码：机器语言程序——加载器——存储器
     目标代码：库程序      









本章小结

通用计算机分为：超级计算机、大型机、服务器、pc机、单片机、多核机、
复杂性 ，性能 价格  依次递减

计算机的硬件是有型的电子器件构成的，它包括运算器、存储器、控制器、适配器、I/O 
早起将运算器和控制器合在一起称为cpu（中央处理器） 现在 加入存储器，因此称为中央处理机。
存储程序并按地址顺序执行，这是冯·诺依曼型计算机工作的原理，也是cpu自动工作的关键。


计算机的软件是不同与其它普通电子设备的本质所在。

微程序级  一般机器级 操作系统级 汇编语言级 高级语言级       
每一级上都能进行程序设计，且得到下面各级的支持。
计算机的性能指标主要要是cpu性能指标、存储器性能指标和I/O吞吐率



习题
2：专用计算机和通用计算机 。专用和通用是根据计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性来划分的。
3：
科学计算(或数值计算)
科学计算是指利用计算机来完成科学研究和工程技术中提出的数学问题的计算.在现代科学技术工作中,科学计算问题是大量的和复杂的.
利用计算机的高速计算、大存储容量和连续运算的能力,可以实现人工无法解决的各种科学计算问题.

数据处理(或信息处理)
数据处理是指对各种数据进行收集、存储、整理、分类、统计、加工、利用、传播等一系列活动的统称.据统计,80％以上的计算机主要用于数据处理,这类工作量大面宽,决定了计算机应用的主导方向.
辅助技术(或计算机辅助设计与制造)
计算机辅助技术包括CAD、CAM和CAI等.
4： 
把需要的程序和数据送至计算机中。
必须具有长期记忆程序、数据、中间结果及最终运算结果的能力。 
能够完成各种算术、逻辑运算和数据传送等数据加工处理的能力。 
能够根据需要控制程序走向，并能根据指令控制机器的各部件协调操作。
能够按照要求将处理结果输出给用户。


包括： 
输人数据和程序的输入设备
记忆程序和数据的存储器
完成数据加工处理的运算器
控制程序执行的控制器
输出处理结果的输出设备
5
存储器所有存储单元的总数称为存储器的 存储容量。
存储器是由许多存储单元组成的。每个存储单元都有编号，称为 地址。
由于计算机使用的信息既有指令又有数据，所以计算机字既可以代表指令，也可以代表数据。如果某字代表处理的数据
，则称为 数据字；如果某字为一条指令，则称 指令字。

6：每一个基本的操作就是一条指令，而解决某一问题的一串指令序列，叫做该问题的计算程序。