硬體：是指可以看得見、摸得著的物理裝置（部件）實體，一般講硬體還應包括將各種硬體裝置有機組織起來的體系結構。
軟體：程式（**）+ 資料 + 文件。由兩部分組成，一是使計算機硬體能完成運算和控制功能的有關計算機指令和資料定義的組合，即機器可執行的程式及有關資料；二是機器不可執行的，與軟體開發、過程管理、執行、維護、使用和培訓等有關的文件資料。
韌體：將軟體寫入唯讀儲存器rom中，稱為固化。唯讀儲存器及其寫入的軟體稱為韌體。韌體是介於硬體和軟體之間的一種形態，從物理形態上看是硬體，而從執行機制上看是軟體。
計算機系統的層次結構： 現代計算機系統是由硬體、軟體有機結合的十分複雜的整體。在了解、分析、設計計算機系統時，人們往往採用分層（分級）的方法，即將乙個複雜的系統劃分為若干個層次，即計算機系統的層次結構。
最常見的是從計算機程式語言的角度劃分的計算機系統層次結構。
虛擬計算機：是指通過配置軟體擴充物理機（硬體/韌體實現）功能以後所形成的一台計算機，而物理機並不具備這種功能。虛擬機器概念是計算機分析設計中的乙個重要策略，它將提供給使用者的功能抽象出來，使使用者擺脫具體物理機細節的束縛。
1 吞吐量：表徵一台計算機在某一時間間隔內能夠處理的資訊量，用bps度量。
2 響應時間：表徵從輸入有效到系統產生響應之間的時間度量，用時間單位來度量。
3 利用率：在給定的時間間隔內，系統被實際使用的時間所在的比率，用百分比表示。
4 處理機字長：常稱機器字長，指處理機運算中一次能夠完成二進位制運算的位數，如32位機、64位機。
5 匯流排寬度：一般指cpu從運算器與儲存器之間進行互連的內部匯流排一次操作可傳輸的二進位制位數。
6 儲存器容量：儲存器中所有儲存單元（通常是位元組）的總數目，通常用kb、mb、gb、tb來表示。
7 儲存器頻寬：單位時間內從儲存器讀出的二進位制數資訊量，一般用b/s（位元組/秒）表示。
8 主頻/時鐘週期：cpu的工作節拍受主時鐘控制，按照規定在某個時間段做什麼（從什麼時候開始、多長時間完成），主時鐘不斷產生固定頻率的時鐘訊號。主頻（主時鐘的頻率）度量單位是mhz、ghz；時鐘週期（主頻的倒數）度量單位是微秒、納秒。
9 cpu執行時間：表示cpu執行一段程式所占用的cpu時間，可用下式計算
cpu時間=cpu時鐘週期數 x cpu時鐘周期長。
10 cpi：執行一條指令所需要的平均時鐘週期數，可用下式計算
cpi=執行某段程式所需的cpu時鐘週期數/該程式包含的指令條數。
11 mips：平均每秒執行多少百萬條定點指令數，用下式計算
mips=指令條數 /（程式執行時間 × 106）
12 flops：平均每秒執行浮點操作的次數，用來衡量機器浮點操作的效能，用下式計算
flops=程式中的浮點操作次數/程式執行時間（秒）
（1）計算機硬體系統由運算器、控制器、記憶體儲器、輸入裝置、輸出裝置五大部分構成，一般還要包括它們之間的連線結構（匯流排結構）；
（2）將運算器、控制器、若干的暫存器整合在乙個矽片上，稱為**處理器cpu；
（3）由於輸入裝置、輸出裝置與cpu、記憶體的處理速度差異，所以輸入、輸出裝置通過介面卡與匯流排、cpu、記憶體連線；
（4）概念性結構如下圖所示；
（5）控制器的作用有三個方面：儲存程式控制方式（指令控制）、操作控制、時間（時序）控制。基本任務如下：
從記憶體儲器中按一定順序取指令
解碼（翻譯）、產生控制訊號
控制取運算元（源運算元、目的運算元）
控制執行（運算）
控制儲存結果
形成下條指令位址（順序、轉移）
（6）運算器的作用：由算術邏輯運算部件alu、暫存器、資料通路組成。實現資料的加工和處理（算術運算、邏輯運算、移位運算、關係（比較）運算、位運算）；
（7）儲存器的作用：儲存程式和資料，記憶部件；
（8）介面卡的作用：在主機與i/o裝置之間起資料緩衝、位址識別、訊號轉換等；
（9）匯流排的作用：多個部件分時共享的資訊傳送通路，用來連線多個部件並為之提供資訊傳輸交換服務。
（注：後續章節還會逐步擴充）
指令流：在取指週期中從記憶體中讀出的資訊流稱為指令流，它通過匯流排、cpu內部資料通路流向控制器。
資料流：在執行週期中從記憶體中讀出的資訊流稱為資料流，它通過匯流排、cpu內部資料通路流向運算器。
從時間上來說，取指令事件發生在取指週期（取指令階段），取資料事件發生在執行週期（執行指令階段）；
從空間（處理部件）上來說，指令一定送給控制器，資料一定送給運算器。
由運算器、控制器、儲存器、輸入裝置、輸出裝置五大部分構成計算機硬體系統概念結構；
採用二進位制**表示資料和指令；
採用儲存程式控制方式（指令驅動）。
（1）首先應明確機器字長；
（2）原碼、補碼、反碼、移碼的求法；
（3）表示範圍；
（1）補碼加法運算規則
（2）補碼減法運算規則
（3）變形補碼表示法
00 表示正數
11 表示負數
（4）變形補碼運算：規則同補碼加減法運算規則，雙符號位數值化、參加運算。
（5）加法運算溢位檢測
1）單符號位法
2）雙符號位法
參見例題、習題
（1）直接從全加器的進製公式推導。
（2）序列進製：某位的運算必須等到下一位的進製傳遞來以後，才能開始。也就是進製從最低位向最高位逐級傳遞，速度慢。
c1=g0+p0c0
c2=g1+p1c1
c3=g2+p2c2
c4=g3+p3c3
（3）並行進製：所有進製可以同時產生，實際上只依賴於數字本身、來自最低位的進製c0。
c1=g0+p0c0
c2=g1+p1g0+p1p0c0
c3=g2+p1g1+p2p1g0+p2p1p0c0
c4=g3+p3g2+p3p2g1+p3p2p1g0+p3p2p1p0c0
其中：g0=a0b0 p0=a0+b0
g1=a1b1 p1=a1+b1
g2=a2b2 p2=a2+b2
g3=a3b3 p3=a3+b3
gi：進製產生函式，表示兩個數字都為1
pi：進製傳遞函式，表示某位上的兩個數字有乙個為1，如果來自低位的進製為1，則肯定會產生進製。
● 比較階碼大小、對階
● 尾數加減法運算
● 規格化處理
● 尾數捨入處理
● 溢位判斷
參見例題、習題
（1）把乙個任務分割為一系列的子任務，使各子任務在流水線中時間重疊、並行執行。
過程段si之間重疊執行。
（2）時鐘週期的確定
所有si中執行時間最大者，參見例2.32。
（3）時間公式（理想）
(k+(n-1))t
（4）加速比
● ck = tl / tk = （n·k）/（k＋(n－1)）
● 當任務數很大時，採用乙個任務的完成時間相比，參見例2.32。
（5）流水線時空圖
計算機組成原理期末複習總結
1 馮諾依曼計算機的特點 計算機由運算器 儲存器 控制器 輸入裝置和輸出裝置五大部件組成 指令和資料以同等地位存放於儲存器內，並可按位址尋訪 指令和資料均用二進位制數表示 指令由操作碼和位址碼組成，操作碼用來表示操作的性質，位址碼用來表示運算元在儲存器中位置 指令在儲存器內按順序存放，通常，指令是順...
計算機組成原理複習總結
硬體 是指可以看得見 摸得著的物理裝置 部件 實體，一般講硬體還應包括將各種硬體裝置有機組織起來的體系結構。軟體 程式 資料 文件。軟體由兩部分組成，一是使計算機硬體能完成計算和控制功能的有關計算機指令和資料定義的組合，即機器可執行的程式及有關資料 二是機器不可執行的，與軟體開發 過程管理 執行 維...
計算機組成原理
本科生期末試卷一 一 選擇題 每小題1分，共10分 1 計算機系統中的存貯器系統是指 a ram存貯器 b rom存貯器 c 主存貯器 d 主存貯器和外存貯器 2 某機字長32位，其中1位符號位，31位表示尾數。若用定點小數表示，則最大正小數為 a 1 2 32 b 1 2 31 c 2 32 d ...