计算机组成原理（一）

1.了解计算机硬件的发展和软件的发展历程；
硬件：
  电子管时代（1946-1959）：电子管、声汞延迟线、磁鼓
  晶体管时代（1959-1964）：晶体管、磁芯
  中、小规模集成电路时代（1964-1975）：中、小规模集成电路、半导体存储器
  超、大规模集成电路时代（1975-1990）：超、大规模集成电路、半导体存储器
  超级规模集成电路时代（1990至今）：半导体存储器

软件：
  汇编语言阶段（20世纪50年代）：软件基本空白
  程序批处理阶段（20世纪60年代）：编译器、高级语言出现
  分时多用户阶段（20世纪70年代）：推出Unix操作系统
  分布式管理阶段（20世纪80年代）：DOS系统，我国完成CCDOS汉字处理系统
  软件重用阶段（20世纪90年代）：面向对象技术得到广泛应用，网络技术成熟完善
  Web服务阶段（21世纪前10年）：J2EE编程技术规范，推出网格计算技术和web services协议架构
  云计算阶段（至今）：软件即服务（SaaS）、平台即服务（PaaS）、基础设施即服务（IaaS）
  
2.掌握早期冯诺依曼计算机的硬件结构，以及现代计算机的硬件结构；

3.理解计算机软件的分类、机器语言、汇编程序、高级语言；
分类：
  系统软件：
    操作系统：用户与计算机之间的接口，提供软件的开发和运行环境；
    语言处理程序：将其他语言翻译成机器语言，两种翻译方式解释和编译；
    数据库管理系统；
    分布式软件系统；
    网络软件系统；
    各种服务程序。
  应用软件：为用户解决某一问题的程序。
  
4.理解计算机系统的层次结构；

5.掌握计算机的几个性能指标（主频、CPU时钟周期、CPI、CPU执行时间、运算速度、基本字长、主存容量、主存存取周期等）。
  基本字长（机器字长）：参与运算的数的基本位数，CPU一次能处理的数据位数。与CPU中寄存器位数有关。是硬件组织的基本单位，决定寄存器、ALU、数据总线的位数。字长越长，表示范围越大，精度越高，影响硬件造价，影响机器运算速度要保证i位的十进制数精度需要3.3倍j位的二进制数；
  主存容量：能存储的最大信息量。CPU需要执行的程序和要处理的数据都放在主存，计算机的处理能力很大程度上由主存容量大小决定，以字节数表示；
    MAR：MAR的位数反应存储单元数量；
    MDR：反应每个存储单元大小。
  运算速度：有描述几种方法。常用每秒平均执行的指令条数(IPS)作为运算速度单位，MIPS(每秒百万条指令)MFLOPS(每秒百万个浮点运算)。
    MIPS=指令条数/执行时间10^-6
    MFLOPS=浮点运算次数/执行时间10^-6
    MFLOPS≈3-4MIPS
    加法指令的执行时间为标准计算；
    不同指令在程序中出现的频度，乘上不同的系数，求平均值，得到平均运算速度；
    具体指明每条指令的执行时间
  主频：主频=1/时钟周期，单位Hz；
  CPU时钟周期：CPU中最小的时间单位每个动作至少要1个时钟周期；
  CPI：执行一条指令所需的时钟周期数；
  CPU执行时间：运行一个程序所花费的时间。=指令条数*CPI/主频；