计算机组成原理chp1.ppt

4004 CPU图片 1971年，当时还处在发展阶段的INTEL公司推出了世界上第一台微处理器4004。这不但是第一个用于计算器的4位微处理器，也是第一款个人有能力买得起的电脑处理器！ 1.2.3 微处理器的发展 8086 CPU 1978年，Intel公司首次生产出16位的微处理器，并命名为i8086。与其前一代8位微处理器8080/8085相比，8086有如下几点进步：　 （1）8086有16位数据总线，处理器与外部传送数据时，一次可传送16位二进制数，而8080/8085一次只能传送8位。 　 （2）8086的寻址空间从8080/8085的64K字节提高到1M字节。 　 （3）8086采用了流水线技术，而8080/8085是非流水线结构。在一个具有流水线结构处理器的系统中，可以实现处理器的内部操作与存储器或I/O接口之间的数据传送操作重叠进行，从而提高了处理器的性能。 80286 CPU 80386 CPU 80486 CPU PENTIUM CPU Pentium MMX: Pentium Ⅱ PentiumIII: Pentium III-Coppermine : Pentium 4 Althon64 X2 Pentium D Intel Core2 Duo Intel i7 酷睿至尊版 980X AMD 羿龙II X6 1090T 微型计算机的特点 体积小、功耗低 可靠性高、使用环境要求低 系统外部芯片配套，系统设计灵活 性能优良、价格低廉 摩尔定律（ 1965年 戈登·摩尔 原Intel董事长） 晶体管表面积（即刻在集成电路面上的面积）每12个月就会缩小大约50%。 1975年更正为18个月，随后更正为24个月，后又更正为18个月。 1.2.4 计算机的性能指标 计算机的吞吐量： 计算机系统的吞吐量是指流入,处理和流出系统的信息的速率。它取决于信息能够多快地输入内存,CPU能够多快地取指令,数据能够多快地从内存取出或存入,以及所得结果能够多快地从内存送给一台外围设备。这些步骤中的每一步都关系到主存,因此,系统吞吐量主要取决于主存的存取周期。由于上述原因,采用双端口存储器可以增加主存的有效速度.  响应时间： 响应时间是指完成一个任务的全部时间，包括磁盘访问时间、存储器访问时间、I/O访问时间等。在多道程序时，CPU在一个程序处于I/O等待时会转去执行另外一个程序，这样就会减少等待时间。 利用率　表示在给定的时间间隔内，系统被实际使用的时间所占的比率，一般用百分比表示。 处理机字长　指处理机运算器中一次能够完成二进制数运算的位数。当前处理机的字长有8位、16位、32位、64位。字长越长，表示计算的精度越高。 总线宽度　一般指CPU中运算器与存储器之间进行互连的内部总线二进制位数。 存储器容量　存储器中所有存储单元的总数目，通常用KB、MB、GB、TB来表示。　　其中K=210，M=220，G=230，T=240，B=8位（1个字节）。　　存储器容量越大，记忆的二进制数越多。 存储器带宽　存储器的速度指标，单位时间内从存储器读出的二进制数信息量，一般用字节数/秒表示。 主频/时钟周期　　CPU的工作节拍受主时钟控制，主时钟不断产生固定频率的时钟，主时钟的频率（f）叫CPU的主频。度量单位是MHz（兆赫兹）、GHz（吉赫兹）。例如Pentium系列机为60MHz～266MHz，而Pentium 4升至3.6GHz。　主频的倒数称为CPU时钟周期（T），即T=1/f，度量单位是微秒、纳秒。　　 CPU执行时间　 表示CPU执行一段程序所占用的CPU时间，可用下式计算：CPU执行时间 ＝ CPU时钟周期数 × CPU时钟周期长 1.3 计算机的硬件 第*页 第一章 计算机系统概论 * 第一章 计算机系统概论 本章摘要： 1.1 计算机的分类 1.2 计算机发展简史 1.3 计算机的硬件 1.4 计算机的软件 1.5 计算机系统的层次结构 要求 1、计算机发展历程。 2、计算机系统层次结构 （1）计算机硬件的基本组成 （2）计算机软件的分类 （3）计算机的工作过程 3、计算机的性能指标 吞吐量、响应时间；CPU时钟周期、主频、CPI、CPU执行时间；MIPS、MFLOPS 1.1计算机系统的分类 主存 I/O接口 运算器 控制器 内部寄存器组 CPU 系统总线 主机 辅存 I/O 设备 外设 计算机硬件 计算机系统 计算机软件 计算机系统的基本组成 系统软件 应用软件 计算机软件 计算机系统 计算机硬件 操作系统 语言处理程序 诊断程序 各种标准程序库 ..