组成

软件

操作系统

编译器

汇编器

指令系统

硬件

CPU、主存、I/O

CPU

控制单元

对指令进行译码，产生控制信号

数据通路

完成指令的执行

核心：ALU（Arithmetic Logic Unit）+Register（寄存器）

ALU

执行算术、逻辑运算

寄存器

存储临时的数据或控制信息

PC、IR

数字系统设计

电路设计

冯·诺依曼计算机框架

输入设备

将信息转换成机器能识别的形式的能力（编码）

控制器

统一指挥和控制程序的运行，协调各个部件工作

运算器

对二进制数据进行算术运算和逻辑运算，由运算器和寄存器组成

存储器

存放数据、运行程序和中间结果，由记忆原件和电路组成

输出设备

将数据转换成用户便于使用的形式输出

冯·诺依曼存储设计

人工智能的起始

关键：分层抽象

性能：响应时间，吞吐率

响应时间与吞吐率相互影响

性能x=1/执行时间x

评价CPU性能的最重要指标

CPU执行时间=执行一个程序需要的（计算机）基本时间单元的数量*基本时间单元

一个程序的CPU执行时间=一个程序的CPU时钟周期数*时钟周期时间=一个程序的CPU时钟周期数/时钟频率

降低时钟周期有可能增加时钟周期数

一个程序的CPU时间=指令数/程序*CPI*时钟周期时间

时钟周期

所有计算机都有一个固定频率的硬件时钟，决定各种硬件事件发生和执行的时间和顺序

硬件时钟所产生的离散时间间隔称为时钟周期

一个程序的CPU时钟周期数=程序的指令数*每条指令的平均时钟周期数

每条指令的平均时钟周期数：CPI

时钟频率

时钟周期的倒数

=CPU主频

分支主题2

分支主题3

https://www.icourse163.org/learn/NUDT-359002?tid=1465468500#/learn/announce 中国大学慕课  国防科技大学