学习目的
计算机的硬件组成
- 五大组成部件：控制器（CPU）、运算器（CPU）、存储器、输入设备、输出设备
掌握计算机的运行原理
- 计算机如何执行机器语言程序
理解现代计算机中的一些核心技术
- 流水、并行、Cache
提高程序设计能力
培养计算机设计能力
本课程作为软硬件中间
第一章
1.1 计算机发展历程
原始计算工具
机械式计算机
机电式计算机
现代计算机
1.2 计算机系统组成
1.3 计算机系统层次结构
1.4 计算机系统性能评价
非时间类指标
机器字长、总线（数据总线）宽度、主存容量与存储带宽、CPU内核数
时间指标
- 主频、时钟周期、外频、倍频
- CPI：clock cycles per instruction
- IPC：instructions per clock cycle — 强调并行
- MIPS / MFLOPS
- CPU时间
基准测试程序
综合型测试程序/定点运算性能测试/浮点运算性能测试/数据库性能测试/并行运算测试
第二章 计算机数据表示
将数据按照某种方式组织，以便机器硬件能直接识别和使用
数据表示考虑因素
- 数据的类型
- 表示的范围和精度
- 存储和处理的代价
- 软件的可移植性
二进制
- 原码 —— 小数的尾数部分
- 反码
- 补码 —— 利用取模
- 移码