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一、計算機的發展曆程

第一臺電子數字計算機：ENIAC（1946）🌭。邏輯元件🐔：電子管。

二👱‍♂️📖、計算機硬件的基本組成

早期馮諾依曼機結構

馮·諾依曼計算機的特點：

1. 計算機由五大部件組成

2. 指令和數據以同等地位存于存儲器🎖🛌，可按地址尋訪

3. 指令和數據用二進制表示

4. 指令由操作碼和地址碼組成

5. 存儲程序

6. 以運算器為中心

現代計算機的結構

現代計算機：以存儲器為中心
CPU = 運算器 + 控制器

各硬件介紹

主存儲器的基本組成

運算器的基本組成

控制器的基本組成

指令執行過程

計算機系統的多級層次結構

計算機體系結構 vs 計算機組成原理

三🐦‍⬛、計算機的性能指標

存儲器的性能指標

MAR位數反映存儲單元的個數（最多支持多少個）

MDR位數 = 存儲字長 = 每個存儲單元的大小

總容量 = 存儲單元個數×存儲字長 bit = 存儲單元個數×存儲字長/8 Byte

CPU 的性能指標

不同的指令🚣🏿🚵🏻，CPI 不同。甚至相同的指令，CPI 也可能有變化

CPU執行時間（整個程序的耗時）= CPU時鐘周期數/主頻=（指令條數*CPI）/主頻

IPS（ Instructions Per Second ）：每秒執行多少條指令
KIPS、MIPS

FLOPS（Floating-point Operations Per Second）：每秒執行多少次浮點運算
KFLOPS、MFLOPS、GFLOPS、TFLOPS

注：此處K、M、G✍🏽👨🏻‍💼、T 為數量單位
K=Kilo=千=$10^3$，M=Million=百萬=$10^6$，G=Giga=十億=$10^9$ ，T=Tera=萬億= $10^{12}$

PFLOPS，EFLOPS，ZFLOPS✋🏻🪺。P=$10^3$T🤴🏻🍞，E=$10^3$P，Z=$10^3$E

系統整體的性能指標

數據通路帶寬：數據總線一次所能並行傳送信息的位數（各硬件部件通過數據總線傳輸數據

吞吐量🍓：指系統在單位時間內處理請求的數量🕘。
它取決于信息能多快地輸入內存🐃，CPU能多快地取指令🧛🏿‍♀️，數據能多快地從內存取出或存入，以及所得結果能多快地從內存送給一臺外部設備🤷🏿‍♂️。這些步驟中的每一步都關系到主存🍅，因此，系統吞吐量主要取決于主存的存取周期。

響應時間🫅🏽👨‍👩‍👧‍👧：指從用戶向計算機發送一個請求👨🏿‍🔧，到系統對該請求做出響應並獲得它所需要的結果的等待時間🧑🏽‍🌾。
通常包括CPU時間（運行一個程序所花費的時間）與等待時間（用于磁盤訪問🤸🏽、存儲器訪問、I/O操作🧏🏼‍♂️♏️、操作系統開銷等時間）。

總結

鏈接🎇：https://blog.csdn.net/weixin_43848614/article/details/126963771

作者：何為xl