计算机系统的基本组成 一个完整的计算机系统由软件和硬件组成
冯.诺依曼结构的基本思想 采用"存储程序"的工作方式 计算机由运算器, 控制器, 存储器, 输入设备和输出设备 5 个基本部件组成 现代计算机结构 中央处理器 数据通路 算术逻辑单元(ALU) 通用寄存器组 控制器 存储器 外部设备和设备控制器 总线 计算机系统层次结构 包含:
算法和程序 编程语言 语言处理系统 操作系统 指令集体系结构 微体系结构 编程语言 高级语言 低级语言 机器级语言 机器语言(计算机唯一能直接识别和执行的语言) 汇编语言 翻译程序 汇编程序(汇编语言 -> 机器语言) 解释程序(高级语言 –逐条–> 机器语言) 编译程序(高级语言 –整体–> 机器语言) 程序开发与执行过程 从源程序到可执行程序 预处理阶段: 预处理器 (cpp) 处理源文件中以 # 开头的预处理指令, 生成预处理后的 C 文件 hello.i 编译阶段: 编译器 (ccl) 将 hello.i 翻译为汇编程序 hello.s 汇编阶段: 汇编器 (as) 将 hello.s 转化为机器语言指令, 生成可重定位目标文件 hello.o 链接程序: 连接器 (ld) 将 hello.o 与标准 C 库中所需的函数 (例如 printf) 进行链接, 解析外部符号引用, 最终生成完整的可执行文件 hello, 并保存至磁盘 计算机主要性能指标 基本基本 吞吐率 : 在单位时间内所完成的工作量 响应时间 : 指从作业提交开始到作业完成所用的时间 时钟周期 : 机器内部主时钟脉冲的宽度 时钟频率 : 机器内部主时钟的频率, 即时钟周期的倒数 CPI: 执行一条指令所需的时钟周期数 MIPS: 每秒执行多少百万条指令 计算能力相关指标 MFLOPS : 百万次浮点运算/秒 GFLOPS : 十亿次浮点运算/秒 TFLOPS : 万亿次浮点运算/秒 PFLOPS : 千万亿次浮点运算/秒 EFLOPS : 百亿亿次浮点运算/秒 ZFLOPS : 十万亿亿次浮点运算/秒 1s = 1000 ms = 1000000 μs = 1000000000 ns
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