第一章 计算机系统概述
了解计算机的发展历程
搞清楚计算机的系统层次结构
计算机硬件的基本组成(五大部件)
计算机软件的分类
计算机的基本工作过程
了解计算机性能评价指标和相关参数
吞吐量、响应时间;
CPU时钟周期、主频、CPI、CPU执行时间;
MIPS、MFLOPS等。
计算机系统设计的定量原理
1. 大概率事件优先原则
2. Amdahl定律（阿姆达尔定律）
系统加速比依赖于两个因素：
可改进比例：可改进部分在原系统计算时间中所占的 比例，它总是小于等于１的。
部件加速比：可改进部分改进以后的性能提高，一般情况下它是大于１的 。
总执行时间改进后
例1.1】将计算机系统中某一功能的处理速度加快10倍，但该功能的处理时间仅为整个系统运行时间的40%，则采用此增强功能方法后，能使整个系统的性能提高多少？
解：由题可知，可改进比例Fe＝ 40%＝0.4，部件加速比Se＝10，根据Amdahl定律可知：
整个系统的性能提高到原来的1.5625倍。
(1)将程序执行的时间进行分解
程序执行的CPU时间 : CPU时间 = 总时钟周期数 / 时钟频率
(2)“指令时钟数”CPI(Cycles Per Instruction)
CPI = 总时钟周期数 / IC
IC：程序执行过程中所处理的指令数。
(3)程序执行的CPU时间可以写成
◆ 时钟频率：反映了计算机实现技术、生产工艺和计算机组织。
◆ CPI：反映了计算机实现技术、计算机指令集的结构和计算机组织。
◆ IC：反映了计算机指令集的结构和编译技术。
(4)对CPU性能公式进行进一步细化
假设：计算机系统有n种指令；
则程序执行时间为
其中：(ICi / IC)反映了第i种指令在程序中所占的比例。