馮·諾依曼計算機
計算機之父：馮·諾依曼，提出“離散變量自動電子計算機方案”
馮·諾依曼計算機的工作原理：存儲程序和程序控制
存儲程序：將程序存放在計算機的存儲器中；
程序控制： 按指令地址訪問存儲器並取出指令，經譯碼 依次產生指令執行所需的控 制信號，實現對計算的控制， 完成指令的功能。
**主機：**CPU （運算器 + 控制器）、內存
**總線：**地址線、數據線、控制線
**外設：**輸入設備、輸出設備、外存儲器
主要組成部分：運算器、存儲器、控制器、輸入/輸出設備
運算器：算術運算、邏輯運算，基本結構：ALU、寄存器、連接通路
控制器：產生指令執行過程所需要的所有控制信 號，控制相關功能部件執行相應操作； 形式：電平信號，脈衝信號；依據：指令、狀態、時序；產生方式：微程序、硬佈線
存儲器：讀/寫
容量 → 地址線數量
1K → 10
1M → 20
1G → 30
適配器：連接主機和外圍設備
計算機組成（硬件+軟件）：有些功能既可以用軟件實現，也可以用硬件實現，看功能
計算機的層次結構：應用程序->高級語言->彙編語言->操作系統->指令集架構層->硬件邏輯層
軟/硬件的分界線即軟、硬件的接口，是指令操作硬件的 入口；
計算機系統性能評價
一、非時間指標
1.機器字長： 指機器一次能處理的二進制位數，64位和32位
2.總線寬度：數據總線一次能並行傳送的最大信息的位數
3.主存容量與存儲帶寬
**主存容量：**是指一臺計算機主存所包含的存儲單元總數。
存儲帶寬： 指單位時間內與主存交換的二進制信息量， 常用單位B/s（字節/秒）。(影響存儲帶寬的指標包括數 據位寬和數據傳輸速率)。
二、時間指標
**1.**主頻（f)
指CPU內核工作的時鐘頻率，即CPU內數字脈衝信號振盪的速率，與 CPU實際的運算能力之間不是唯一的、直接關係；
時間週期（T）
也稱節拍週期，是計算機中最基本的、最小的時間單位。在一個時 鍾週期內，CPU僅完成一個最基本的動作；
f 與 T的關係
互爲倒數， f 越高，T就越小 (f =100MHz時T=10ns， f =1GHz時 T=1ns)。
外頻
指CPU(內存)與主板之間 同步的時鐘頻率(系統總 線的工作頻率)；
倍頻
CPU主頻與外頻之間的倍數；
主頻 = 外頻 × 倍頻
如：Pentium 4 2.4G CPU主頻
2400M = 133M (外頻) × 18 (倍頻)
執行一條指令(平均)需要的時鐘週期數(即T週期的個數)
2.CPI = 程序中所有指令的時鐘週期數之和 / 程序指令總數 = (程序中各類指令的CPI ×程序中該類指令的比例)的和
實際上頻率和IPC在真正影響CPU性能。
準確的CPU性能判斷標準應該是：CPU性能
=IPC(CPU每一時鐘週期內所執行的 指令多少)×頻率(MHz時鐘速度)–由英特爾提出並被業界廣泛認可。
3.MIPS:每秒鐘CPU能執行的指令總條數 (單位：百萬條/秒)
MIPS = 指令條數除以（執行時間乘以 10的6次方）= 指令條數除以（(所有指令CPU時鐘週期數之和 /f )乘以 10的6次方）=f除以（CPI 乘以 10的6次方）
4.CPU時間
執行一段程序所需的時間 ( CPU時間+ I/O時間 + 存儲訪問時間+ 各類排隊時延等)
CPU時間 = 程序中所有指令的時鐘週期數之和 乘以T =程序中所有指令的時鐘週期數之和 / f (回顧彙編語言課程中延時子程序的設計原理)
計算機性能測試
魯大師