计算机系统综述与性能指标详解

在本次计组总复习中，主要内容围绕计算机系统概述展开，共分为四个部分，满分为15分，涵盖了计算机性能的关键指标以及冯·诺依曼体系结构的核心内容。 首先，冯·诺依曼计算机体系结构的三点核心要点包括： 1. 数据和指令采用二进制表示，这是其基础，使得计算机处理的信息能够标准化和简化。 2. 存储程序工作方式，即程序和数据都存储在内存中，通过控制转移指令实现自动执行，这是现代计算机架构的核心理念。 3. 计算机硬件由五大基本部件组成：运算器、存储器（包括主存和高速缓存）、控制器、输入设备和输出设备，它们协同工作以完成各种计算任务。 接下来，关于计算机性能指标的讨论涉及： - **基本字长**：是参与一次运算的最小数据单元，决定了数据的精度和硬件成本。字长越长，计算能力越强，但对硬件设计要求更高。 - **运算速度**：衡量计算机处理能力的重要参数，包括CPU主频、指令执行速率（MIPS）、平均每条指令的时钟周期数（CPI）和浮点运算速率（MFLOPS）。 - CPU主频是基础，单位为MHz，体现处理器的时钟速度。 - MIPS表示每秒执行的百万条指令，用于衡量程序执行效率。 - CPI衡量执行一条指令所需的时间。 - MFLOPS则关注于浮点运算能力，对于科学计算和图形处理等领域至关重要。 - **数据通路宽度与数据传送率**：数据通路宽度决定了同时处理数据的能力，内部数据通路宽度与基本字长相关，而外部数据通路可能更大，如PCI总线宽度与带宽。 - 数据总线宽度与带宽决定了数据传输速率，是衡量系统吞吐量的重要因素。 最后，**主存容量**是一个关键参数，以字节为单位，常用KB、MB、GB和TB来衡量，主存大小直接影响着计算机处理大数据和多任务的能力。 总体来说，这次复习重点在于理解计算机系统的基础架构和性能参数，这对于深入学习计算机科学和技术，特别是硬件和系统设计方向的学生来说，是非常重要的基础知识。