chapter 1-计算机组成原理概述.pptVIP

* (4)MFLOPS(Million Floating-Point Operations Per Second) ?描述计算机每秒执行浮点操作次数，而不是MIPS所衡量的单位时间内执行的指令条数。 ?MFLOPS = 程序中的浮点运算次数/(执行时间 ? 106 ） 3.计算机系统的性能评价 * (5)CPU执行时间 ?执行一段程序所需要的时间 (CPU时间+I/O时间+存储访问+各类排队时延等)。 ? CPU时间= 程序中所有指令的时钟周期数之和 ? 时钟周期时间 =程序中所有指令的时钟周期数之和 / 时钟频率 (回顾汇编语言课程中延时子程序的设计原理) 3.计算机系统的性能评价 * MIPS 指令条数 ? 10 6 程序的执行时间Te = ?考虑CPI后的CPU时间可表示为: CPU时间= ICi表示程序中第i类指令的条数 ?考MIPS后的CPU时间可表示为: 3.计算机系统的性能评价 * (6)应用举例 例1 若某计算机主频为1GHZ，在其上运行目标代码(2?105条指令)，代码包含4类指令，所占比例和各自的CPI如下表所示，求程序的平均CPI和MIPS。 指令类型 CPI 指令混合比例 算术和逻辑 1 60% Load/Store 2 18% 转移 4 12% Cache缺失访存 8 10% 解： CPI = 1×60% + 2×18% + 4×12% +8×10% = 2.24 MIPS = f/(CPI×10 6) = 1×10 9/ (2.24×106 ) = 446.4 3.计算机系统的性能评价 * (6)关于计算机系统的性能评价的思考 (1)CPU时间、CPI、MIPS、MFLOPS在评价计算机性能方面的特点和不足? (2)如何科学合理测试计算机系统的综合性能?有哪些常用测试工具?测试结果能否真实反映计算机的实际性能? 3.计算机系统的性能评价 * 4. 本章小结 1)了解计算机的特点、计算机的发展、计算机的应用； 2)掌握冯?诺依曼体系结构计算机的特点、工作原理； 3)熟悉计算机系统的组成及各部分的作用； 4)了解计算机的性能指标及其意义，能运用这些指标进行初步的计算机系统性能评价； 5)理解计算机系统的层次结构。 Confederal Confidential Diqing Hu 2014 * 计算机组成原理 * 计算机专业的核心专业基础硬件类课程，介绍计算机各主要组成部件(运算器、控制器、存储器、总线)的结构、工作原理、设计方法以及组成整机的有关技术。 课程简介 构建软/硬件协同的系统观! 为什么学习计算机组成原理？ 培养懂硬件的软件工程师或懂软件的硬件工程师！ * 计算机 组成原理 数字逻辑电路 汇编语言 计算机系统结构 微机接口技术 操作系统 应用 其它基础课 基础课 专业基础课 专业课 编 译 系 统 课程地位 * 第一章 计算机系统概述 3学时 第二章 数据信息的表示 5学时 （习题课与测试） 第三章 运算方法与运算器 8学时（习题课与测试） 第四章 存储系统 12学时 （习题课与测试） 第五章 指令系统 4学时 第六章 中央处理器 10学时 第七章 流水线 技术 8学时 第八章 系统总线 4学时 第九章 输入/输出系统 6学时 （最后一次课总复习与测试） 教学安排 * ?作业、考勤、测试: 20% ?课程实验:20% ---要求按照实验报告要求书写 ?课外实验/报告:10%---要求按照实验报告要求书写 ?期末考试:50% ?无故缺课1/3或无故不交作业达到1/3,不能参加课程的期末考试; ?发现抄袭作业者,作业平时成绩按0分记;发现实验报告抄袭者,实验成绩按0分记。 课程成绩与组成 * ?系统观 + 构造观 的学习视角和学习方法 ?勤动手：查阅相关资料并动手实验 (做中学) Logisim 或者 Xilinx Vivado硬 ?多阅读：阅读学科前沿资料、阅读经典著作(研究性学习) 本课程的学习过程中应注意的问题方法 * 参考书: [1](美)RANDAL E.BRYANT；DAVID O‘HALLARON. 深入理解计算机系统(修订版). (08年度畅销榜TOP50) .中国电力出版社. [2](荷)ANDREW S.TANENBAUM.计算机组成结构化方法(英文影印版)(第5版).人民邮电出版社. [3](美)DAVID A.PATTERSON；JOHN L.HENNESSY.计算机组成与设计硬件/软件接口(原书第