1.计算机的性能指标
1.字长
一般大型计算机字长为32位或64位；
小型计算机字长为16位或32位；微型计算机字长有1位、4位、8位、16位；
高档微型计算机字长为32位和64位。对于字长短的计算机，为了提高计算精度，采用多字节的数据结构，用多个字节表示一个数。
例如，对16位计算机，可以采用32位精度字进行操作。
2.运算速度
以每秒钟能执行多少条指令来表示，用来衡量计算机运算的快慢程度。
由于计算机对不同指令的执行时间不同，有的甚至相差极大，因此需要作进一步的规定。
最初是以定点加法指令为标准，以后又以加法、乘法、除法指令的平均时间为标准。
一般采用下面几种计算方法：
①具体指明执行定点加、减、乘、除指令，以及浮点加、减、乘、除指令各需多少时间；
②每秒钟能执行的指令条数，以MIPS（每秒钟百万条指令）为单位；
③吉布森（Gibson）混合法，根据各种指令使用的频度和每一种指令的执行时间来计算速度。
iCOMP指数
Intel公司为Intel CPU芯片的性能提出了一种新的评测指标—iCOMP指数(Intel微处理器性能比较)
按整数运算、浮点运算、图形和视频显示操作这4个层面，分别比较16位和32位的CPU性能，以加权方式评分，并以占用CPU时间（以百分比计算）为准。
3.存储容量
存储容量是衡量计算机系统中存储器存储能力的一个指标，包括内存（主存）容量和外存（辅存）容量。
内存容量以字节为单位，分装机容量（实际容量）和最大容量。
最大容量由CPU的地址总线的位数决定，如8位微机系统地址总线为16位。
装机容量按所用软件环境而定。
外存容量是指磁盘、磁带和光盘等容量，应根据实际需要来配置。
目前高档微机系统中采用的硬磁盘的容量为1TB、2TB等，光盘的容量也为GB级
1GB=230B=（1024）3B
1TB=240B=（1024）4B
4.主频
指计算机工作时CPU的时钟频率，其单位为MHz（兆赫，106赫兹）和GHz(千兆赫，109赫兹)，是计算机工作的时间基准，用来协调整机的操作。
主频的高低在很大程度上决定了计算机的运算速度。
目前高档微机的主频都在1GHz以上，在新Pentium 4芯片的主频高达3.8GHz。
2.计算机的硬件
1.运算器
功能(function)：算术和逻辑运算
数制：二进制
采用二进制的原因：
(1) 容易实现
(2) 运算规律简单
(3) 抗干扰能力强，可靠性高
(4) 为实现逻辑运算和逻辑判断提供了便利
运算器的长度一般是8位、16位、32位、64位和128位
2.存储器
功能(function)：存放程序(指令)和数据
实现(realization)：用半导体器件来实现。
分类(classify)：内存储器和外存储器
存储容量(capacity)：计算机中存储单元的总数；单位bit、byte、KB 、MB 、GB 、TB 、PB
3.控制器
任务：从内存中取出解题步骤加以分析，然后执行某种操作。
(1)运算器只能完成加、减、乘、除四则运算及其他一些辅助操作。对于比较复杂的算题,计算机在运算前必须化成一步一步简单的加、减、乘、除等基本操作来做。每一个基本操作就叫做一条指令,而解算某一问题的一串指令序列,叫做该问题的计算程序,简称为程序。
（2） 指令形式 ：一条指令必须明确指示出从哪个单元中取数，并进行何种性质的操作；即指令由操作码和地址码组成，分别指出操作的性质和操作数的地址。
注意：指令的操作码和地址码都是用二进制代码表示的。
（3）控制器的基本任务
按照程序所排的指令序列，先从存储器中取出一条指令放到控制器中，对该指令的操作码由译码器进行分析判别，然后根据指令的性质，执行该指令，进行相应的操作；接着取出第二条指令，再执行第二条指令，依此类推。
术语：取指周期 & 执行周期 & 中央处理器 & 主机
（4）指令流和数据流
1. 位(Bit):计算机的最小信息单位
2. 字节(Byte)：1Byte=8 bits
3. 字(Word)：由一个以上的字节组成
4. 字长：组成一个字的二进制位数
5. 指令字：字的内容是一条指令
6. 数据字：代表要处理的数据
7. 指令流：取指周期从内存中读出的信息流是指令流，它流向控制器。
8. 数据流：在执行周期中从内存中读出的信息流是数据流，它由内存流向运算器。
4. 适配器和输入输出设备
(1)输入输出设备：
输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、麦克风等
输出设备：显示器、打印机、绘图仪
输入/输出设备：硬盘、软盘、磁带、磁鼓等
(2)适配器：
作用：相当于一个转换器、保证外围设备用计算机系统特性所要求的形式接发信息。
常见有：网络适配器、显卡适配器等
5.总线
是构成计算机系统的骨架，是多个系统部件之间进行数据传送的公共通路。
冯.诺依曼结构计算机
（1）存储程序控制：要求计算机完成的功能，需要事先编制成相应的程序，并输入到存储器中，在控制器的控制下，有条不紊地工作。
（2）程序和数据都用二进制表示。
（3）程序由指令序列构成，任何一条指令序列都包含操作码和地址码。
（4）全机以CPU为中心，输入的信息在CPU控制下才能写入主存储器，输出的信息也只有在CPU控制下才能从主存储器中取出送至相应的输出设备。
3.计算机的软件
1.软件的组成与分类
2.软件的发展演变：
机器语言：使用1和0编制。计算机直接可以识别和执行。缺点：要熟悉指令系统、繁杂、容易出错、不易调试、只有专家使用。
汇编语言：对机器指令采用助记符的表示，能够用符号语言编写。简单直观、便于记忆。不能为计算机识别，使用汇编程序，把符号语言编写的程序翻译为机器代码。
高级语言：按照实际需求规定一套基本符号以及由基本符号构成程序的规则。更加接近自然语言，直观通用、与具体机器无关。
编译程序：把整个源程序翻译为机器代码或汇编代码的程序，它和运行系统一起组成编译系统。
解释程序：对源程序逐行解释并立即执行的程序。
操作系统：管理整个系统的软硬件资源，提高资源使用率，方便用户对计算机的使用。
数据库管理系统：数据存储、处理、传输、查询、共享管理程序。
4.计算机系统的层次结构
1．计算机体系结构
计算机体系结构主要研究计算机系统的设计。
定义：计算机体系结构就是计算机的机器语言程序员或编译程序编写者所看到的外特性。所谓外特性，就是计算机的概念性结构和功能特性。
经典计算机体系结构概念的实质： 计算机系统中软硬件界面的确定，其界面之上的是软件的功能，界面之下的是硬件和固件的功能。
2．计算机组成
计算机组成是指计算机系统结构的逻辑实现。
包括机器计算机各组成部件内部的逻辑实现，部件间的连接等逻辑设计等。
3．计算机实现
计算机实现是指计算机组成的物理实现。
包括处理机、主存等部件的物理结构，器件集成度、速度、信号传输，器件、模块、插件、底板的划分与连接，装配技术及信号连接、电源、冷却方法等。
体系结构与组成、实现之间的关系为：体系结构是组成的抽象，组成是实现的抽象 。 一种体系结构可以有多种组成。一种组成可以有多种物理实现。
广义的计算机体系结构概念包括体系结构的外部特性和内部特性：计算机体系结构外部特性---计算机体系结构的经典定义 。计算机体系结构内部特性---计算机组成与实现中一些比较抽象的内容。
