計(jì)算機(jī)組成原理概述

計(jì)算機(jī)組成原理概述第一頁，共六十七頁，2022年，8月28日教學(xué)大綱目的和要求

該課程是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。它的內(nèi)容主要介紹計(jì)算機(jī)各個(gè)功能部件的組織結(jié)構(gòu)、功能以及它們之間互連組成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。使學(xué)生了解計(jì)算機(jī)的組成原理及工作原理，以建立整機(jī)概念。教學(xué)內(nèi)容

概論、數(shù)據(jù)表示、運(yùn)算方法和運(yùn)算器、指令系統(tǒng)、控制器、存儲(chǔ)系統(tǒng)、輸入輸出系統(tǒng)、外部設(shè)備、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。第二頁，共六十七頁，2022年，8月28日第一章概論本章要點(diǎn)：1)

馮·諾伊曼體系的基本特征2)

總線結(jié)構(gòu)的概念及特點(diǎn)3)

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)4)

計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)教學(xué)目的：本章的目的在于幫助讀者建立一個(gè)關(guān)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)框架的整體概念，并初步了解有關(guān)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本常識(shí)和基本概念。

第三頁，共六十七頁，2022年，8月28日什么是電子計(jì)算機(jī)？計(jì)算機(jī)是一種能夠執(zhí)行程序，進(jìn)行復(fù)雜計(jì)算的工具。數(shù)字電子計(jì)算機(jī)是一種能存儲(chǔ)程序并能自動(dòng)地、高速地對(duì)各種數(shù)字化信息進(jìn)行運(yùn)算處理的電子設(shè)備。自動(dòng)的含義是指程序執(zhí)行時(shí)，不再需要人的干預(yù)，程序能連續(xù)發(fā)出各種命令，控制計(jì)算機(jī)完成預(yù)定的操作任務(wù)。第四頁，共六十七頁，2022年，8月28日

1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用計(jì)算工具的發(fā)展概況

手工時(shí)代機(jī)械時(shí)代電子時(shí)代-500紀(jì)元162116411830193619401946195119591964197119791994十算算計(jì)帕巴米通阿電ENIACUNIVACIBMIBMINTELIBM新指算斯貝斯用塔子700036040044300一計(jì)尺卡奇工計(jì)那計(jì)代數(shù)籌盤計(jì)分業(yè)算索算計(jì)算析機(jī)夫機(jī)算機(jī)機(jī)方機(jī)案電子管時(shí)代晶體管時(shí)代集成電路時(shí)代大規(guī)模集成電路時(shí)代第五頁，共六十七頁，2022年，8月28日1、電子計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生理論基礎(chǔ)：1854年，英國科學(xué)家GeorgeBoole發(fā)表《布爾代數(shù)》，把邏輯理論建立在“0”、“1”兩種值和“與”、“或”、“非”三種運(yùn)算上。物質(zhì)基礎(chǔ)：1919年，W.H.Ecclers和F.W.Jordan用兩只三極電子管接成了E-J雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，提供了用電子元件表示二進(jìn)制數(shù)的物質(zhì)基礎(chǔ)?，F(xiàn)實(shí)需要：二戰(zhàn)因彈道計(jì)算需要高速、準(zhǔn)確的計(jì)算工具。第六頁，共六十七頁，2022年，8月28日2、第一代計(jì)算機(jī)電子管時(shí)代（46-59）ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorandComputer)二戰(zhàn)因彈道計(jì)算需要高速、準(zhǔn)確的計(jì)算將電子管和繼電器存儲(chǔ)器用絕緣導(dǎo)線互連在一起，有單個(gè)CPU組成，CPU用程序計(jì)數(shù)器和累加器完成定點(diǎn)運(yùn)算，采用機(jī)器語言或匯編語言，用CPU程序控制I/O。代表性的有賓夕法尼亞大學(xué)莫爾學(xué)院1950年的ENIAC、IBM于1953年IBM701計(jì)算機(jī)。第七頁，共六十七頁，2022年，8月28日特征：使用電子管為計(jì)算機(jī)的基本器件體積大、耗電多、速度慢、可靠性低速度為每秒幾千到幾萬次應(yīng)用與軍事和國防貢獻(xiàn)：確立了模擬量可變換成數(shù)字量進(jìn)行計(jì)算確立了計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)確立了程序設(shè)計(jì)的基本方法使用陰極射線管（CRT）作顯示器代表：ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorandComputer)

第八頁，共六十七頁，2022年，8月28日

介紹：重達(dá)30噸占地170平方米內(nèi)裝18000個(gè)電子管計(jì)算速度5000次/秒不足：存儲(chǔ)容量小20個(gè)字長(zhǎng)10位非自動(dòng)采用線路連接來編程VonNeumann在此基礎(chǔ)上提出了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的模型第一臺(tái)計(jì)算機(jī)ENIAC第九頁，共六十七頁，2022年，8月28日3、第二代計(jì)算機(jī)晶體管時(shí)代（59-64）

BELL實(shí)驗(yàn)室的Johnbardeen,WalterBrattain發(fā)明晶體管。采用分立式晶體管和鐵氧體的磁芯，用印刷電路將它們互連。采用變址寄存器、浮點(diǎn)運(yùn)算、多路存儲(chǔ)器和I/O處理機(jī)。采用高級(jí)語言、子程序庫、批處理監(jiān)控程序。代表性系統(tǒng)是IBM7030。第十頁，共六十七頁，2022年，8月28日特征：使用晶體管為計(jì)算機(jī)的基本器件體積縮小、耗電減少、重量減輕、可靠性提高速度為每秒幾萬到幾十萬次開始應(yīng)用于數(shù)據(jù)處理貢獻(xiàn)：在圖形處理領(lǐng)域開始應(yīng)用鼠標(biāo)器問世有了操作系統(tǒng)和高級(jí)語言出現(xiàn)通用機(jī)和專用機(jī)代表：CDC66007600IBM7090第十一頁，共六十七頁，2022年，8月28日4、第三代計(jì)算機(jī)集成電路時(shí)代

1965-1974仙童公司和德州儀器把整個(gè)電路做在一片半導(dǎo)體上。采用小規(guī)?；蛑行∫?guī)模的集成電路和多層印刷電路。微程序控制。采用了流水線、高速緩存和先行處理機(jī)。軟件采用多道程序設(shè)計(jì)和分時(shí)操作系統(tǒng)。代表性的有IBM/360-370系列、DigitalEquipment公司的PDP-8系列。第十二頁，共六十七頁，2022年，8月28日

特征：使用中、小規(guī)模集成電路為計(jì)算機(jī)的基本器件體積、功耗顯著縮小、可靠性大大提高速度為每秒幾百萬次貢獻(xiàn)：分成巨型機(jī)、大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)多種完善的操作系統(tǒng)和高級(jí)語言出現(xiàn)系列機(jī)（解決硬件更新和軟件相對(duì)穩(wěn)定的矛盾，大受歡迎）代表：IBM360第十三頁，共六十七頁，2022年，8月28日5、第四代計(jì)算機(jī)大規(guī)模集成電路時(shí)代

1974-1991開始生產(chǎn)包含CPU的IC，Intel和Motorola的8080和6800采用大規(guī)模和超大規(guī)模的集成電路和半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。出現(xiàn)了共享存儲(chǔ)器、分布存儲(chǔ)器或或向量硬件選擇的不同結(jié)構(gòu)的并行計(jì)算機(jī)。使用了并行處理的多處理操作系統(tǒng)、專用語言和編譯器，產(chǎn)生了用于并行處理和分布處理的軟件工具和環(huán)境。代表性的有VAX9000、CrayX-MP、IBM/3090VF。第十四頁，共六十七頁，2022年，8月28日特征：使用大規(guī)模集/超大規(guī)模成電路（LSI/VLSI）進(jìn)一步縮小體積和功耗速度為每秒109--1012次貢獻(xiàn)：微型計(jì)算機(jī)出現(xiàn)并行處理、分布式處理計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展軟件工程產(chǎn)生

RISC精簡(jiǎn)指令技術(shù)：簡(jiǎn)化指令格式和尋址方式,是把大型機(jī)的流水線技術(shù)應(yīng)用的單機(jī)。代表：INTEL80X86PENTIUM第十五頁，共六十七頁，2022年，8月28日6、第五代計(jì)算機(jī)甚大規(guī)模集成電路時(shí)代1991-200？標(biāo)志：?jiǎn)纹瑱C(jī)集成電路100萬晶體管以上超標(biāo)量技術(shù)的應(yīng)用（把大型機(jī)的多指令發(fā)出和無序執(zhí)行應(yīng)用到單機(jī)）流水線技術(shù)第十六頁，共六十七頁，2022年，8月28日6、第六代計(jì)算機(jī)極大規(guī)模集成電路時(shí)代200？-20？？單片機(jī)集成電路超過1億晶體管以上。單個(gè)處理機(jī)芯片有圖形處理，視頻處理，通信部件。IC不再制約系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展而是相反。是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)展的契機(jī)第十七頁，共六十七頁，2022年，8月28日7、新一代計(jì)算機(jī)生物計(jì)算機(jī)（DNA）光學(xué)計(jì)算機(jī)超導(dǎo)計(jì)算機(jī)納米計(jì)算機(jī)量子計(jì)算機(jī)第十八頁，共六十七頁，2022年，8月28日計(jì)算機(jī)的應(yīng)用1、科學(xué)技術(shù)方面導(dǎo)彈和衛(wèi)星發(fā)射、天氣預(yù)報(bào)、基因密碼研究等2、數(shù)據(jù)處理方面財(cái)會(huì)系統(tǒng)、銀行管理、情報(bào)檢索、訂票系統(tǒng)3、實(shí)時(shí)控制過程控制4、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD包括CAD、CAM、CAT、CAI等5、企業(yè)管理、信息系統(tǒng)、多媒體、人工智能等其它第十九頁，共六十七頁，2022年，8月28日1.2計(jì)算機(jī)的組成--硬件和軟件1.2.1計(jì)算機(jī)硬件的組成，把控制器和運(yùn)算器合為處理機(jī)processor成為趨勢(shì)。輸入設(shè)備輸出設(shè)備存儲(chǔ)器控制器運(yùn)算器程序數(shù)據(jù)結(jié)果地址指令結(jié)果數(shù)據(jù)VonNeumann計(jì)算機(jī)硬件的組成第二十頁，共六十七頁，2022年，8月28日馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)VonNeumann

：1)采用二進(jìn)制形式表示數(shù)據(jù)和指令數(shù)據(jù)和指令在代碼的外形上并無區(qū)別．都是由0和1組成的代碼序列，只是各自約定的含義不同而已。采用二進(jìn)制、使信息數(shù)字化容易實(shí)現(xiàn)，可以用二值邏輯工具進(jìn)行處理。程序信息本身也可以作為被處理的對(duì)象，進(jìn)行加工處理，例如對(duì)照程序進(jìn)行編譯，就是將源程序當(dāng)作被加工處理的對(duì)象。第二十一頁，共六十七頁，2022年，8月28日信息的數(shù)字化表示1、模擬信號(hào)2、數(shù)字信號(hào)3、數(shù)字信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)：抗干擾；物理上容易實(shí)現(xiàn)，可存儲(chǔ)。4、舉例第二十二頁，共六十七頁，2022年，8月28日信息的數(shù)字化表示

1.在計(jì)算機(jī)中用數(shù)字代碼表示各種信息

二進(jìn)制代碼例1用數(shù)字代碼表示數(shù)據(jù)

5

-5

表示為0101

表示為1101

第二十三頁，共六十七頁，2022年，8月28日例2用數(shù)字代碼表示字符

A

B

表示為1000001

表示為1000010

例3用數(shù)字代碼表示命令、狀態(tài)

啟動(dòng)

停止

正在工作

工作結(jié)束

表示為00

表示為01

表示為10

表示為11

第二十四頁，共六十七頁，2022年，8月28日

2.在物理機(jī)制上用數(shù)字信號(hào)數(shù)字型電信號(hào)例1用電平信號(hào)表示數(shù)字代碼

高電平

1

低電平

高電平

0

1

例2用脈沖信號(hào)表示數(shù)字代碼

有脈沖無脈沖有脈沖101

表示數(shù)字代碼實(shí)現(xiàn)并行操作實(shí)現(xiàn)串行操作第二十五頁，共六十七頁，2022年，8月28日馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)：(2)采用存儲(chǔ)程序方式這是諾依曼思想的核心內(nèi)容。如前所述，它意味著事先編制程序，事先將程序(包含指令和數(shù)據(jù))存入主存儲(chǔ)器中，計(jì)算機(jī)在運(yùn)行程序時(shí)就能自動(dòng)地、連續(xù)地從存儲(chǔ)器中依次取出指令且執(zhí)行。這是計(jì)算機(jī)能高速自動(dòng)運(yùn)行的基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)的工作體現(xiàn)為執(zhí)行程序，計(jì)算機(jī)功能的擴(kuò)展在很大程度上體現(xiàn)為所存儲(chǔ)程序的擴(kuò)展。計(jì)算機(jī)的許多具體工作方式也是由此派生的。第二十六頁，共六十七頁，2022年，8月28日諾依曼機(jī)的這種工作方式，可稱為控制流(指令流)驅(qū)動(dòng)方式。即按照指令的執(zhí)行序列，依次讀取指令；根據(jù)指令所含的控制信息，調(diào)用數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。因此在執(zhí)行程序的過程中，始終以控制信息流為驅(qū)動(dòng)工作的因素，而數(shù)據(jù)信息流則是被動(dòng)地被調(diào)用處理。第二十七頁，共六十七頁，2022年，8月28日為了控制指令序列的執(zhí)行順序，我們?cè)O(shè)置一個(gè)程序(指令)計(jì)數(shù)器PC(ProgramCounter)，讓它存放當(dāng)前指令所在的存儲(chǔ)單元的地址。如果程序現(xiàn)在是順序執(zhí)行的，每取出一條指令后PC內(nèi)容加l，指示下一條指令該從何處取得。如果程序?qū)⑥D(zhuǎn)移到某處，就將轉(zhuǎn)移后的地址送入PC，以便按新地址讀取后繼指令。所以，PC就像一個(gè)指針，一直指示著程序的執(zhí)行進(jìn)程，也就是指示控制流的形成。第二十八頁，共六十七頁，2022年，8月28日雖然程序與數(shù)據(jù)都采用二進(jìn)制代碼，仍可按照PC的內(nèi)容作為地址讀取指令，再按照指令給出的操作數(shù)地址去讀取數(shù)據(jù)。由于多數(shù)情況下程序是順序執(zhí)行的，所以大多數(shù)指令需要依次地緊挨著存放，除了個(gè)別即將使用的數(shù)據(jù)可以緊挨著指令存放外、一般將指令和數(shù)據(jù)分別存放在該程序區(qū)戶的不同區(qū)域。第二十九頁，共六十七頁，2022年，8月28日主存儲(chǔ)器CLA

ADD

r4

r5

r66655ALUACIRMDR20MAR+1PC20212223243031指令的執(zhí)行過程第三十頁，共六十七頁，2022年，8月28日馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)：3)由運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、控制器、輸入裝置和輸出裝置等五大部件組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并規(guī)定了這五部分的基本功能。輸入設(shè)備輸出設(shè)備存儲(chǔ)器控制器運(yùn)算器程序數(shù)據(jù)結(jié)果地址指令結(jié)果數(shù)據(jù)第三十一頁，共六十七頁，2022年，8月28日1主要功能部件1.存儲(chǔ)器（1）功能:存儲(chǔ)信息。（2）組成（主存儲(chǔ)器）：第三十二頁，共六十七頁，2022年，8月28日存儲(chǔ)體地址寄存器譯碼器讀/寫線路數(shù)據(jù)寄存器控制線路……………………第三十三頁，共六十七頁，2022年，8月28日2.運(yùn)算器（1）功能：加工信息。（2）組成：第三十四頁，共六十七頁，2022年，8月28日移位器ALU選擇器通用寄存器組選擇器第三十五頁，共六十七頁，2022年，8月28日3.輸入/輸出設(shè)備功能：轉(zhuǎn)換信息。主機(jī)接口入/出設(shè)備輸入：原始信息代碼，送入主機(jī)輸出：處理結(jié)果人所能接受的形式，輸出（代碼）第三十六頁，共六十七頁，2022年，8月28日4.控制器（1）功能：產(chǎn)生控制命令(微命令)，控制全機(jī)操作。（2）組成：第三十七頁，共六十七頁，2022年，8月28日微命令發(fā)生器指令信息狀態(tài)信息時(shí)序信號(hào)微命令序列邏輯條件時(shí)間條件第三十八頁，共六十七頁，2022年，8月28日微命令產(chǎn)生方式（指令執(zhí)行控制方式）：組合邏輯控制方式：微程序控制方式：由組合邏輯電路產(chǎn)生微命令由微指令產(chǎn)生微命令第三十九頁，共六十七頁，2022年，8月28日非諾依曼化傳統(tǒng)的諾依曼機(jī)從本質(zhì)上講是采取串行順序處理的工作機(jī)制，即使有關(guān)數(shù)據(jù)巳經(jīng)準(zhǔn)備好，也必須逐條執(zhí)行指令序列；而提高計(jì)算機(jī)性能的根本方向之一是并行處理：因此，近年來人們?cè)谥\求突破傳統(tǒng)諾依曼體制的束縛，這種努力被稱為非諾依曼化。第四十頁，共六十七頁，2022年，8月28日在諾依曼體制范疇內(nèi)，對(duì)傳統(tǒng)諾依曼機(jī)進(jìn)行改造，如采用多個(gè)處理部件形成流水處理，依靠時(shí)間上的重疊提高處理效率；又如組成陣列機(jī)結(jié)構(gòu)，形成單指令流多數(shù)據(jù)流，提高處理速度。這些方向已比較成熟，成為標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。用多個(gè)諾依曼機(jī)組成多機(jī)系統(tǒng)，支持并行算法結(jié)構(gòu)。這方面的研究目前比較活躍。從根本上改變諾依曼機(jī)的控制流驅(qū)動(dòng)方式。例如，采用數(shù)據(jù)流驅(qū)動(dòng)工作方式的數(shù)據(jù)流計(jì)算機(jī)，只要數(shù)據(jù)已經(jīng)準(zhǔn)備好，有關(guān)的指令就可并行地執(zhí)行。這是真正非諾依曼化的計(jì)算機(jī)，它為并行處理開辟了新的前景，但由于控制的復(fù)雜性，仍處于實(shí)驗(yàn)探索之中.第四十一頁，共六十七頁，2022年，8月28日1.2.2計(jì)算機(jī)軟件的組成軟件組成系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件操作系統(tǒng)或管理程序故障診斷或檢測(cè)程序高級(jí)語言的編譯語言或解釋程序匯編語言系統(tǒng)調(diào)試程序數(shù)據(jù)庫管理程序使用者根據(jù)需要采用各種語言各種應(yīng)用程序，包括各類應(yīng)用軟件包計(jì)算機(jī)軟件的組成第四十二頁，共六十七頁，2022年，8月28日

層次結(jié)構(gòu)模型用戶程序O.S、語言處理程序、軟件資源機(jī)器語言程序、匯編語言程序

CPU、M、I/O、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)硬件級(jí)機(jī)器指令級(jí)操作系統(tǒng)級(jí)高級(jí)語言級(jí)第四十三頁，共六十七頁，2022年，8月28日應(yīng)用語言機(jī)器級(jí)匯編語言機(jī)器級(jí)操作系統(tǒng)機(jī)器級(jí)傳統(tǒng)機(jī)器級(jí)高級(jí)語言機(jī)器級(jí)微程序機(jī)器級(jí)3級(jí)4級(jí)5級(jí)1級(jí)2級(jí)0級(jí)虛擬機(jī)器級(jí)（軟件）硬件固件系統(tǒng)分析求解問題第四十四頁，共六十七頁，2022年，8月28日

虛擬機(jī)（通過軟件擴(kuò)充的物理機(jī)）目的：擺脫真實(shí)機(jī)器的束縛。比較：Java虛擬機(jī)實(shí)際機(jī)器（機(jī)器語言物理機(jī)）專用語言虛擬機(jī)高級(jí)語言虛擬機(jī)匯編語言虛擬機(jī)程序第四十五頁，共六十七頁，2022年，8月28日硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.以總線為基礎(chǔ)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)總線：能為多個(gè)部件分時(shí)共享的一組信息傳送線路?？偩€部件部件部件第四十六頁，共六十七頁，2022年，8月28日總線內(nèi)總線功能局部總線系統(tǒng)總線外總線地址總線信息數(shù)據(jù)總線控制總線時(shí)序同步總線異步總線并行總線格式串行總線方向單向總線雙向總線第四十七頁，共六十七頁，2022年，8月28日（1）小型機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)a）以CPU為中心的雙總線結(jié)構(gòu)CPUM接口接口I/OI/OI/O總線M總線外設(shè)單獨(dú)編址第四十八頁，共六十七頁，2022年，8月28日b）單總線結(jié)構(gòu)CPUM接口接口I/OI/O系統(tǒng)總線寄存器和主存統(tǒng)一編址第四十九頁，共六十七頁，2022年，8月28日c）以M為中心的雙總線結(jié)構(gòu)CPUM接口接口I/OI/O系統(tǒng)總線

M總線第五十頁，共六十七頁，2022年，8月28日（2）微型機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)CPURAMROM公共接口總線控制邏輯M擴(kuò)展板I/O接口板局部總線系統(tǒng)總線多級(jí)總線結(jié)構(gòu)第五十一頁，共六十七頁，2022年，8月28日(3).采用通道或IOP（IO處理器）的大型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（a）帶通道的系統(tǒng)I/O控制器主機(jī)I/O通道通道(概念)：專門用來管理I/O操作的控制部件。第五十二頁，共六十七頁，2022年，8月28日(3).采用通道或IOP（IO處理器）的大型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（b）帶IOP的系統(tǒng)CPUM接口I/OIOPLM接口I/O系統(tǒng)總線I/O總線第五十三頁，共六十七頁，2022年，8月28日一般來說，硬件只完成基本的功能，復(fù)雜的功能通過軟件來實(shí)現(xiàn)(降低成本)。從邏輯上來講，有許多功能可由硬件直接實(shí)現(xiàn)，也可在基本硬件基礎(chǔ)上依靠輔助軟件來實(shí)現(xiàn)，對(duì)用戶來說，在功能上是等價(jià)的，稱為硬、軟件在功能上的邏輯等價(jià)。

1.2.3硬、軟件界面及其邏輯上的等價(jià)性第五十四頁，共六十七頁，2022年，8月28日硬、軟件之間的界面：指令系統(tǒng)。如何理解：①硬件的基本任務(wù)是識(shí)別與執(zhí)行指令代碼。因此指令系統(tǒng)所規(guī)定的功能可由硬件實(shí)現(xiàn)。②人們編制的程序最終轉(zhuǎn)換成機(jī)器指令才能由硬件執(zhí)行。因此指令系統(tǒng)是編制程序的基礎(chǔ)。第五十五頁，共六十七頁，2022年，8月28日硬件軟化：硬件技術(shù)跟不上，價(jià)格昂貴。軟件硬化：硬件技術(shù)的發(fā)展。固件化：軟件固化，軟件固化到硬件芯片中。第五十六頁，共六十七頁，2022年，8月28日§1.3計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)

1.基本字長(zhǎng)(概念）：即參與運(yùn)算的二進(jìn)制數(shù)的基本位數(shù)。(計(jì)算機(jī)允許雙倍字長(zhǎng)、多倍字長(zhǎng)，以兼顧硬件代價(jià)與計(jì)算精度)2.主存容量：越大，則可運(yùn)行比較復(fù)雜的程序，使軟件支撐環(huán)境更完善。

3.外存容量：指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中聯(lián)機(jī)運(yùn)行的輔助存儲(chǔ)器容量。

主—輔存存儲(chǔ)系統(tǒng)構(gòu)成了虛擬存儲(chǔ)器。

第五十七頁，共六十七頁，2022年，8月28日4.運(yùn)算速度：

1)以最短指令執(zhí)行時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn)。

2)根據(jù)不同類型指令使用的頻率乘上不同系數(shù)，再求平均值，即為平均運(yùn)算速度。

3)單位時(shí)間(每秒)平均執(zhí)行的指令條數(shù)（ips）。主頻反映了運(yùn)算速度的快慢。5.外圍設(shè)備的配置及其性能。6.系統(tǒng)軟件配置情況。核心性能指標(biāo)：基本字長(zhǎng)、主存容量、運(yùn)算速度第五十八頁，共六十七頁，2022年，8月28日