1 計算機的發展

2 計算機硬體的基本組成

總體類別：1）早期馮諾依曼結構；2）現代計算機的結構，
存盤程式是指將指令以二進制代碼的形式事先輸入計算機的主存盤器，然后按其在存盤器中的首地址執行程式的第一條指令，以后就按該程式的規定順序執行其他指令，直到程式執行結束，
世界上第一臺采用馮諾依曼結構的計算機：EDVAC，
早期馮諾依曼機：
馮諾依曼機的特點：1）計算機包含五大部件；2）指令和資料以同等地位存盤于存盤器，可以按地址尋訪；3）指令和資料用二進制表示；4）指令由操作碼和地址碼組成；5）存盤程式；6）以運算器為中心
現代計算機的結構：

簡化結構為：

主存盤器=存盤體+存盤地址暫存器 (MAR, memory address register)+存盤資料暫存器 (MDR, memory data register)，
資料在存盤體內按地址存盤，
存盤單元：每個存盤單元存放一串二進制代碼，
存盤字 (word)：存盤單元中二進制代碼的組合，
存盤字長：存盤單元中二進制代碼的位數，
一個重要的例子：MAR=4位 → \rightarrow →總共有 2 4 2^4 24個存盤單元；MDR=16位，每個存盤單元可存放16bit (b)，即1word；一個位元組 (B, Byte)=8b，
運算器：用于實作算數運算、邏輯運算，包含ACC、MQ、X和ALU，
ACC：累加器，存盤運算元或運算結果，
MQ：乘商暫存器，應用于乘、除運算，
X：運算元暫存器，
ALU：算數邏輯單元，實作復雜的算數運算和邏輯運算，
控制器=CU+IR+PC
CU：控制單元，分析指令，給出控制信號，
IR：指令暫存器，執行指令，
PC：程式計數器，存放指令，

微程式機器M0 (微指令系統)–>傳統機器M1 (用機器語言的機器)–>虛擬機器M2 (作業系統機器)–>虛擬機器M3 (匯編語言機器)–>虛擬機器M4 (高級語言機器)，具體如下圖：
編譯程式：將高級語言撰寫的源程式一次性翻譯為機器語言，而后在執行，
解釋程式：將源程式逐條翻譯并立即執行，如此往復，

檔案大小： 2 10 2^{10} 210：K； 2 20 2^{20} 220：M； 2 30 2^{30} 230：G； 2 40 2^{40} 240：T，
CPU主頻：CPU內數字脈沖信號振蕩的頻率，
CPU主頻 (時鐘頻率)=1/CPU時鐘周期，
CPI：執行一條指令所需的時鐘周期數，
執行一條指令的耗時：CPI × \times ×CPU時鐘周期，
例題：某CPU主頻為1000Hz，某程式包含100條指令，指令的平均CPI=3，則該程式的CPU執行時間為？答： 100 ? 3 / 1000 = 0.3 s 100*3/1000=0.3s 100?3/1000=0.3s
IPS：每秒執行的指令數，且IPS=主頻/平均CPI，
FLOPS：每秒執行多少次浮點運算，單位為 2 3 2^{3} 23：K； 2 6 2^{6} 26：M； 2 9 2^{9} 29：G； 2 12 2^{12} 212：T，
資料道路帶寬：資料總線一次所能并行傳送資訊的位數，
吞吐量：系統在單位時間內處理請求的數量，
回應時間：用戶向計算機發送一個請求，到系統對該請求做出回應并獲得它所需要的結果的等待時間，
基準程式 (跑分軟體)：測量計算機處理速度的一種實用程式，以便被測量的計算機性能可以與運行相同程式的其他計算機進行性能比較，

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