计算机组成原理重点解析：硬件、软件与性能指标

本资源为2017年计算机组成原理考试的重点复习资料，由Vodka整理，主要涵盖了第一章和第二章的部分内容，包括名词解释、填空题等，涉及计算机硬件、软件、固件的概念，以及机器字长、指令流、数据流、CPU执行时间等相关计算公式，同时还介绍了冯·诺依曼型计算机的设计思想和并行加法器的并行进位方式。 详细知识点： 1. **硬件**：硬件是指计算机中可见的物理设备，包括处理器、内存、硬盘、显示器等，这些部件通过特定的体系结构组织在一起，共同实现计算机的功能。 2. **软件**：软件由程序（代码）、数据和文档三部分组成。程序是让计算机执行特定任务的指令集合，数据是程序处理的对象，而文档则包含了软件开发、使用和维护的相关信息。 3. **固件**：固件是介于硬件和软件之间的一种形式，它通常是写入只读存储器（ROM）中的软件，虽然物理上属于硬件，但在功能上表现为软件，如BIOS。 4. **机器字长**：机器字长表示计算机一次处理数据的能力，比如32位或64位，它决定了计算机的运算精度，并且通常与主存单元的大小相匹配。 5. **指令流**和**数据流**：指令流是CPU在取指周期中从内存读取的指令，数据流则是执行周期中从内存读取的数据，两者通过总线和CPU内部数据通路传递。 6. **CPU执行时间**（tcpu）：CPU执行一段程序所用的时间，可以通过时钟周期数和时钟周期长度计算。 7. **CPI（Clock Cycles Per Instruction）**：执行一条指令所需的平均时钟周期数。 8. **MIPS（Millions of Instructions Per Second）**：衡量计算机性能的指标，表示每秒执行的百万条指令数。 9. **FLOPS（Floating Point Operations Per Second）**：测量计算机每秒执行的浮点操作次数，用于评估科学计算性能。 10. **冯·诺依曼型计算机**：由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成，采用二进制表示数据和指令，通过存储程序控制方式进行工作。 11. **并行加法器的并行进位**：在并行加法器中，所有进位可以同时计算，仅依赖当前位和低位的进位。 12. **加速比（Ck）**：用于衡量并行计算的效率，通过比较串行执行时间和并行执行时间来计算。 以上知识点是计算机组成原理学习的重要组成部分，对于理解和掌握计算机的基本工作原理至关重要。