【计算机组成原理】计算机的性能指标、数据的表示和运算、BCD码和余3码

古城微笑少年丶 2024-03-25 09:54 19阅读 0赞

## 计算机组成原理(二) ##

### 计算机的性能指标: ###

#### 存储器的性能指标： ####

存储器中，MAR为存储单元的个数

MDR为机械字长也就是存储单元的长度

存储器的大小=MAR\*MDR

**n为二进制位能表示出几种不同的状态呢？**

> 2的n次方种不同的状态
> 
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#### CPU的性能指标： ####

**下面的周期就是时间，主频相当于频率**

CPU主频：CPU内数字脉冲信号振荡的频率

CPU时钟周期的单位为微妙和纳秒

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CPU主频=1/（CPU时钟周期）

CPI为执行一条指令所需的时钟周期

执行一条指令的耗时=CPI\*CPU时钟周期

例如：

**Eg:某CPU主频为1000Hz，某程序包含100条指令，平均来看指令的CPI=3.**  
**该程序在该CPU上执行需要多久?**

> 100 \*3 \*（1/1000）=0.3s

IPS：每秒执行多少条指令 IPS=主频/平均CPI

#### 系统整体的性能指标： ####

数据通路带宽：

数据总线一次所能并行传送信息的位数

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吞吐量:指系统在单位时间内处理请求的数量。  
它取决于信息能多快地输入内存，CPU能多快地取指令，数据能多快地从内存取出或  
存入，以及所得结果能多快地从内存送给- - 台外部设备。这些步骤中的每- -步都关系  
到主存，因此，**系统吞吐量主要取决于主存的存取周期**。  
响应时间:指从用户向计算机发送-一个请求，到系统对该请求做出响应并获得它所需  
要的结果的等待时间。  
通常包括CPU时间(运行一个程序所花费的时间)与等待时间(用于磁盘访问、存储  
器访问、/0操作、操作系统开销等时间)。

### 数据的表示和运算： ###

#### 进位计数制： ####

常见的进制分为：

二进制、八进制、十进制、十六进制

各个进制表示的数字：

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**二进制：**

二进制用0or1来表示

*  可以使用两个稳定状态的物理器件表示
 *  0和1正好对应逻辑值假、真。方便实现逻辑运算。
 *  可很方便地使用逻辑门电路实现逻辑运算

#### 二进制与八进制or十六进制互相转换： ####

二进制的3位，范围是0—7,就相当于八进制的一位

因此2进制中每三位就相当于八进制中的一位

二进制的4位，范围是0—15,就相当于十六进制的一位

因此2进制中每四位相当于十六进制一位

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### BCD码（8421码）： ###

二进制：0、1

8421码的范围为0000~1001

而1010~1101没有定义

8421码的映射关系：

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**当十进制5+8=13，用8421码来定义如何写呢？13的二进制超过了1001**

> 5:0101 8:1000
> 
> 5+8=0101+1000=1101
> 
> 1101+0110=10010（取后四位0010，来表示13）

#### 余3码： ####

**8421码+0011**

> 1101+0110=10010（取后四位0010，来表示13）

余3码：

**8421码+0011**

![在这里插入图片描述][f00ceed8ffbf49258600883e4b746475.png]

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