1.1冯诺依曼结构计算机工作原理
- 概览
- 硬件系统
- 主机: CPU(运算器+控制器),内存
外设: 输入设备,输出设备,外存储器
总线: 地址线,数据线,控制线 - 软件系统
系统软件:操作系统,网络系统,编译系统等
支持软件:开发工具,界面工具等
应用软件:字处理软件,游戏软件
1.2计算机系统层次结构
不同用户处在不同层次;
不同层次具有不同属性;
不同层次使用不同工具;
不同层次代码效率不同。
- 指令集架构层是软、硬件间的接口 不同层次面向
- 不同用户,看到计算机的属性不同
- 低层用户对硬件的透明性比高层用户要低
- 低层代码执行效率比高层代码执行效率高
计算机结构层次:
硬件逻辑级(M1) -> 机器语言级(M2) -> 操作系统级(M3) -> 汇编语言级(M4) -> 高级语言级(M5) -> 应用软件级(M6)
1.3计算机系统性能评价
1.4习题
- 下列关于计算机字长的描述中正确的是
A.字长一般与通用寄存器的位数相同
B.字长一般与存储器的地址位相同
C.字长一般与运算器的数据位相同
D.字长一般与存储器数据位相同
【答案】:AC
【解析】:字长指机器一次能处理的二进制位数/32x,64x。
所以一般与通用寄存器位数相同,与运算器数据位相同。
但CPU字长往往是固定的,
不一定和存储器的数据位,地址位相同,甚至常常不相同。
- 下列可用于评价计算机系统性能的指标是
A. IPC
B. 字长
C.MIPS
D.CPI
【答案】:ABCD
【解析】:时间指标有ACD,非时间指标有B;
IPC:CPU每一时钟周期内所执行的指令数量;
字长:指机器一次能处理的二进制位数/32x,64x;
MIPS:每秒处理的百万级的机器语言指令数;
CPI:执行每一条指令所需要的时钟周期数。
- CPU地址线数量与下列哪项指标密切相关
A.存储数据位
B.内存容量
C.运算精确度
D. 运算速度
【答案】:B
【解析】:数据总线与访问内存成2^n关系。
- 计算机的字长与下列哪项指标密切相关
A. 内存容量
B.运算速度
C. 运算精确度
D.存取速度
【答案】:C
【解析】:字长指机器一次能处理的二进制位数,
字长越长,运算处理的数据位数越高,运算精确度越高。
- 下列关于计算机系统层次结构的描述中,正确的是
A. 指令集架构层是软、硬件间的接口
B.不同层次面向不同用户,看到计算机的属性不同
C. 低层用户对硬件的透明性比高层用户要低
D. 低层代码执行效率比高层代码执行效率高
【答案】:ABCD
【解析】:见上文计算机系统层次结构。
- 程序必须存放在哪里才能被CPU访问并执行
【答案】:内存。
- 计算机系统包含哪几个部分?
【答案】:硬件和软件
- 阐述计算机系统的组成
【答案】:运算器,控制器,存储器,输入,输出设备