计算机系统的概述
第1章 微型计算机系统概述
【学习目标】 了解微型计算机的发展。 了解微型计算机的特点。 认识微型计算机系统的组成。 了解微型计算机的主要性能指标。
1.1 微型计算机概况
世界上第一台电子计算机早在1946年就诞生了，然而微 型计算机在1971年才问世，它具有众多优点，其应用更 加广泛。微型计算机（见图1-1）具有体积小、重量轻、 耗电少、性价比最优、可靠性高、结构灵活等特点，其 应用深入到社会生活中的各个领域，并取得了飞速的发 展。计算机不仅能够完成数学运算，而且还可以进行逻 辑运算，同时还具有推理判断的能力。因此，人们又称 它为电脑。现在，科学家们正在研究具有思维能力的智 能计算机。随着科学技术的发展，人们对计算机的认识 也在不断地深入
操作系统方面
主流的操作系统有Linux、UNIX （System Ⅴ、UNIX BSD、SCO UNIX、 Solaris等）、Windows系列（现在主要有 Windows 98、Windows NT、Windows 2000、Windows XP、Windows 2003、 Windows CE等）等。
图1-1 现代微型计算机
1.1.1 微型计算机的发展
现将有关计算机中央处理器（CPU）的一些基本概念介绍 如下： 中央处理器（CPU）是指把运算和控制功能集成在一起的 那块芯片，这块芯片俗称主机。 微型计算机系统是由中央处理器（CPU）配上一定容量的 存储器（或内存）、接口电路以及必要的外部设备组成。 单板机是指把CPU、一定数量的存储器芯片和I/O接口芯 片装在一块印刷电路板上，并在该板上配以具有一定功能的 输入、输出设备。 单片机是指把CPU、一定容量的存储器和必要的I/O接口 电路集成在一个硅片上。有的单片机还包括模数（A/D）和 数模（D/A）转换器。
计算机硬件系统概述
外存适配器 USB适配器 网络适配器 声音适配器
CMOS
图形 总线
PCI总线 ISA总线 LPC总线
BIOS
显卡插槽
显卡
PCI插槽 ISA插槽
主板上硬件系统的基本结构
主机箱内的主要部件
主板 (Mother Board, Main Board, System
Board)
CPU (Central Processing Unit) 主存储器 (Main Memory)/内部存储器 外部存储器 (External Storage) 电源适配器 外围设备适配器/控制器
CPU，中央处理器 （Central Processing Unit）
计算机系统的核心设备，其 基本功能就是按照程序执行 指令。
微型计算机使用的CPU通常
称为 MPU（Micro Processor Unit）
Intel AMD
主机箱内的主要部件 ——CPU
CPU的组成及程序控制原理
ALU 算术逻辑运算
第三讲 计算机硬件系统概述
计算机硬件系统和软件系统
计算机系统包括
硬件系统 软件系统
系统软件
操作系统 其它系统软件
应用软件
2
硬件系统概述
从“冯·诺依曼”结构出发 从计算机外观出发（由外而内）
存储器
输入信息
输入设备
运算器
输入信息
输出设备
CPU
Central Process Unit (中央处理器)
存在很多类型的总线；
每一条总线一般会连接 多个适配器；
外部 存储器
适配器
内部 存储器
输入设备 适配器
芯片组
适配器 输出设备
1.计算系统概述
处理器系统(主机)
存储器系统
I/O设备
输入设备 输出设备
计算机 系统
操作系统
软件系统 【提供功能】
系统软件
【按优先 级管理分配 硬件资源 基 础】
编程语言（转 换）
工具软件（维 护、优化）
办公软件office
—Apple公司, SW（神威）处理器 只包含常用指令且指令的长度和执行时间都相同，一般使用的
指令数目在100 条以内 程序设计比较复杂，CPU设计相对容易 ➢ 哪种设计更能提高计算机性能，视计算机承担的任务而定
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1.4.2 存储器
实现计算机记忆功能的是存储器系统，它是保 存程序代码和数据的物理载体。 ➢存储模式和存储容量
2 神威 太湖之光（中国）
3 Sierra(美国)
4 天河二号（中国）
5 ABCI（日本）
安装了40960个中国自主研发的 “申威26010”众核处理器，性 能相当于200多万台普通电脑4
大、中型计算机（数百万 USD）
通常用于跨国企业的信息系 统，例如银行、航空公司等
小型计算机（数万至数十 万美元）
体现灵活性
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1.3.2 现代计算机模型
➢现代计算机模型(冯·诺依曼) 计算机有五个组成部分：输入、存储、处理（运
算）、控 2. 存储器 3. 输入/输出(I/O)
CPU:运算器+控制器
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➢程序存储原理
程序和程序执行所需要的数据在执行前存放到存储 器中
要求程序和数据采用同样的格式——二进制 如何使计算机自动执行程序
ROM一个重要的应用——存放启动计算机所需要的BIOS (Basic Input and Output System，基本输入输出系统)程 序。计算机每次开机都执行相同的操作，所以 BIOS程序 是固定不变的，它被“固化” 在ROM 中。
第一章 计算机系统概述(四)
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2、总线接口部件（BIU）
总线接口部件由指令指针存器（即程序列、地址产生及总线控制逻辑等部分组成。
的全部总线操作，按照EU的要求，向存储器和I/O器件传送数据。
BIU具有预取指令的功能。
在
指令其间，BIU提前从存储器取出一些指令，按执行的顺利，装入指令队列中。
该队列共有
保存一个字节的指令，队列按“ 先进先出”的原则组织。
EU执行完当前指令后，指令队列中的指令依次送入EU，EU又开始执行下一条指令。
在8位微型机中，一般CPU都是按“ 取指令1，执行指令1，取指令2，执行指令
【例】各段相互重叠情况示例。
设CS=0200H、DS=0400H、SS=0480H，这样代码段、数据段和堆栈段的物理首地址分别为04000H和04800H。
其中代码段占8KB地址空间，数据段占2KB，堆栈段占
所示。
3、堆栈
堆栈是在主存中开辟的一片数据存储区，这片存储区采用的存储方式是一端固定，另一端堆活动。
堆。
知识点一计算机的基本概念及系统组成
彩虹）、GALAXY（影驰）、 ASUS（华硕）、UNIKA（双敏） 。
（6）显示器
显示器是属于电脑的I/O设备，即输入输出设备。
液晶显示器的性能指标有：
① 可视面积：液晶显示器所标示的尺寸就是实际可以使用的屏 幕范围一致。
星、LG、AOC、飞利浦等。
（7）光驱
光驱，是计算机用来读写光碟内容的设备。目前， 光驱可分为CD-ROM驱动器、DVD光驱(DVD-ROM)、 康宝(COMBO)和刻录机等，如图所示。
光驱的性能指标有：
① 数据传输率：指光驱在1秒时间内所能读取的 数据量，用k字节/秒(kbps)表示。该数据量 越大，则光驱的数据传输率就越高。双速、 四速、八速光驱的数据传输率分别为300kbps 、600kbps和1.2Mbps.
⑤ 支持最高的内存容量和频率：支持的内存容量和频率越 高，电脑性能越好。
选购主板时注意：
① 对CPU的支持，主板和CPU是否配套；
② 对内存、显卡、硬盘的支持，要求兼容性和稳定性好；
③ 扩展性能与外围接口，考虑电脑的日常使用，主板除了有 AGP插槽和DIMM插槽外，主板上还有PCI，AMR，CNR，ISA等 扩展槽；
② 内存容量的大小； ③ 内存的工作频率； ④ 仔细辨别内存的真伪； ⑤ 内存做工的精细程度。
（4）硬盘
硬盘是计算机中最重要的外存储器，它用来存放 大量数据，如图所示。
硬盘的性能指标有：
① 容量：一张盘片具有正、反两个存储面，两个存储面的存储 容量之和就是硬盘的单碟容量；
② 转速：是硬盘内电机主轴的旋转速度，也就是硬盘盘片在一 分钟内所能完成的最大转数。硬盘转速以每分钟多少转来表 示，单位表示为RPM，RPM是Revolutions Per minute的缩写 ，是转/每分钟；
计算机操作系统概述
计算机操作系统概述计算机系统概论计算机系统电⼦数字计算机，是⼀种能够⾃⾏按照已设定的程序进⾏数据处理的电⼦设备，是软件与硬件相结合、⾯向系统、侧重应⽤的⾃动化求解⼯具，计算机技术迅猛发展，从科学计算、数据处理等应⽤领域，迅速扩展到实时控制、辅助设计、智能模拟等诸多领域，今天计算机⽆所不在，深⼊社会⽣活的各个领域，深深改变了当今⼈类社会的组织⾏为计算机系统的组成计算机系统包括硬件⼦系统和软件⼦系统；硬件是指借助电、磁、光、机械等原理构成的各种物理部件的有机组合，是系统⼯作的实体，硬件系统有 CPU，主存储器，I/O 控制系统，外围设备；软件是指各种程序和⽂件，⽤于指挥计算机系统按指定的要求进⾏协同⼯作，包括系统软件、⽀撑软件和应⽤软件，关键系统软件是指操作系统与语⾔处理程序计算机硬件系统计算机硬件系统的组成：中央处理器运算单元控制单元主存储器外围设备输⼊设备输出设备存储设备⽹络通信设备总线存储程序计算机冯·诺伊曼等⼈在1946年总结并明确提出，被称为冯·诺伊曼计算机模型,存储程序计算机在体系结构上主要特点有：以运算单元为中⼼，控制流由指令流产⽣，采⽤存储程序原理，⾯向主存组织数据流，主存是按地址访问、线性编址的空间，指令由操作码和地址码组成，数据以⼆进制编码当今计算机硬件的经典结构和主流组织⽅式总线及其组成总线（Bus）是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信⼲线，它是CPU、内存、输⼊输出设备传递信息的公⽤通道,计算机的各个部件通过总线相连接，外围设备通过相应的接⼝电路再与总线相连接，从⽽形成了计算机硬件系统,按照所传输的信息种类，总线包括⼀组控制线、⼀组数据线和⼀组地址线总线的类型内部总线：⽤于CPU芯⽚内部连接各元件系统总线：⽤于连接CPU、存储器和各种I/O模块等主要部件通信总线：⽤于计算机系统之间通信中央处理器（CPU）中央处理器是计算机的运算核⼼（Core）和控制单元（ControlUnit），主要包括:运算逻辑部件：⼀个或多个运算器寄存器部件：包括通⽤寄存器、控制与状态寄存器，以及⾼速缓冲存储器（Cache）控制部件：实现各部件间联系的数据、控制及状态的内部总线；负责对指令译码、发出为完成每条指令所要执⾏操作的控制信号、实现数据传输等功能的部件处理器与寄存器存储器的组织层次外围设备及其控制设备类型包括有：输⼊设备，输出设备，存储设备和机机通信设备设备控制⽅式有：轮询⽅式：CPU忙式控制+数据交换中断⽅式：CPU启动/中断+数据交换MA⽅式：CPU启动/中断，DMA数据交换计算机软件系统计算机软件系统的组成系统软件包括：操作系统、实⽤程序、语⾔处理程序、数据库管理系统，其中操作系统实施对各种软硬件资源的管理控制，实⽤程序为⽅便⽤户所设，如⽂本编辑等，语⾔处理程序把⽤汇编语⾔/⾼级语⾔编写的程序，翻译成可执⾏的机器语⾔程序⽀撑软件有接⼝软件、⼯具软件、环境数据库，⽀持⽤户使⽤计算机的环境，提供开发⼯具，⽀撑软件也可认为是系统软件的⼀部分应⽤软件是⽤户按其需要⾃⾏编写的专⽤程序计算机系统视图软件开发的不同层次计算机硬件系统：机器语⾔操作系统之资源管理：机器语⾔+⼴义指令（扩充了硬件资源管理）操作系统之⽂件系统：机器语⾔+系统调⽤（扩充了信息资源管理）数据库管理系统：+数据库语⾔（扩充了功能更强的信息资源管理）语⾔处理程序：⾯向问题的语⾔计算机程序的执⾏过程计算机操作技术的发展计算机的⼿⼯操作问题：⼿⼯操作速度与电⼦计算速度不匹配装⼊程序的引进引⼊卡⽚和纸带描述程序指令与数据引⼊装⼊程序(Loader)⾃动化执⾏程序装⼊，必要时进⾏地址转换通常存放在ROM中引⼊⾼级语⾔后的计算机控制简单批处理系统的操作控制引⼊作业控制语⾔，⽤户编写作业说明书，描述对⼀次计算机求解(作业)的控制,操作员控制计算机成批输⼊作业，成批执⾏作业,这⼀⽅式明显缩短了⼿⼯操作的时间，提⾼了计算机系统利⽤率,这⼀阶段，磁带的出现，使得卡⽚与纸带等机械输⼊⽅式得以进⼀步提⾼操作系统与⾃动化操作控制电⼦计算速度与机械I/O速度的⽭盾:你在输，我在等,在程序执⾏过程中能否同时输⼊作业，重叠时间,需要多道程序同时执⾏,程序切换需要⾼速的外存储设备,磁盘设备出现:计算机操作系统浓墨登场，实现了计算机系统的⾃动化控制计算机操作系统操作系统的概念操作系统(OperatingSystem)，简称OS,是计算机系统最基础的系统软件，管理软硬件资源、控制程序执⾏，改善⼈机界⾯，合理组织计算机⼯作流程，为⽤户使⽤计算机提供良好运⾏环境,简⽽⾔之，操作系统是⽅便⽤户、管理和控制计算机软硬件资源的系统程序集合.从⽤户⾓度看，OS管理计算机系统的各种资源，扩充硬件的功能，控制程序的执⾏,从⼈机交互看，OS是⽤户与机器的接⼝，提供良好的⼈机界⾯，⽅便⽤户使⽤计算机，在整个计算机系统中具有承上启下的地位,从系统结构看，OS是⼀个⼤型软件系统，其功能复杂，体系庞⼤，采⽤层次式、模块化的程序结构操作系统的组成进程调度⼦系统进程通信⼦系统内存管理⼦系统设备管理⼦系统⽂件管理⼦系统⽹络通信⼦系统作业控制⼦系统操作系统的类型从操作控制⽅式看多道批处理操作系统，脱机控制⽅式分时操作系统，交互式控制⽅式实时操作系统从应⽤领域看服务器操作系统、并⾏操作系统⽹络操作系统、分布式操作系统个⼈机操作系统、⼿机操作系统嵌⼊式操作系统、传感器操作系统资源管理计算机系统的资源硬件资源:处理器、内存、外设信息资源:数据、程序管理计算机系统的软硬件资源:处理器资源：那个程序占有处理器运⾏？内存资源：程序/数据在内存中如何分布？设备管理：如何分配、去配和使⽤设备？信息资源管理：如何访问⽂件信息？信号量资源：如何管理进程之间的通信？屏蔽资源使⽤的底层细节驱动程序：最底层的、直接控制和监视各类硬件(或⽂件)资源的部分,职责是隐藏底层硬件的具体细节，并向其他部分提供⼀个抽象的、通⽤的接⼝,⽐如说：打印⼀段⽂字或⼀个⽂件，既不需知道⽂件信息存储在硬盘上的细节，也不必知道具体打印机类型和控制细节资源的共享与分配⽅式资源共享⽅式独占使⽤⽅式并发使⽤⽅式资源分配策略静态分配⽅式动态分配⽅式资源抢占⽅式程序控制多道程序同时计算CPU速度与I/O速度不匹配的⽭盾，⾮常突出,只有让多道程序同时进⼊内存争抢CPU运⾏，才可以够使得CPU和外围设备充分并⾏，从⽽提⾼计算机系统的使⽤效率多道程序同时计算的宏观分析甲、⼄两道程序,独占计算机单道运⾏时均需1⼩时，占⽤CPU时间18分钟，CPU利⽤率为30％,按多道程序设计⽅法同时运⾏，CPU利⽤率50%，由于要提供36分钟的CPU时间，⼤约运⾏72分钟。
计算机系统的组成
计算机系统的组成一．计算机系统概述计算机系统是由硬件系统和软件系统组成的。
硬件是指计算机中“看得见”、“摸得着”的所有物理设备；软件则是指指挥计算机运行的各种程序的总和。
硬件系统主要包括计算机的主机和外部设备，软件系统主要包括系统软件和应用软件，如图1-1所示。
运算器 控制器 中央处理器 内存储器主机外部设备输入设备 输出设备 外存储器 操作系统 网络软件 编译软件 诊断软件 系统服务程序 程序设计程序 系统软件应用软件 软件系统硬件系统计算机系统图1-1 计算机系统的组成二．计算机的硬件系统依照冯·诺依曼体系结构，电子计算机系统由五部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。
通常，人们把运算器、控制器和存储器合起来统称为计算机的主机，而把各种输入和输出设备统称为计算机外部设备。
1．运算器（Arithmetic Unit ）运算器是计算机中对信息进行加工、运算的部件，它的速度决定了计算机的运算速度。
运算器的功能是对二进制编码进行算术运算（加、减、乘、除）和逻辑运算（与、或、非、比较、移位）。
2．控制器（Control Unit ）控制器的功能是控制计算机各部分按照程序指令的要求协调工作，自动地执行程序。
它的工作是按程序计数器的要求，从内存中取出一条指令并进行分析，根据指令的内容要求，向有关部件发出控制命令，并让其按指令要求完成操作。
通常情况下是把运算器和控制器合在一起，做在一块半导体集成电路中，称为中央处理器，简称CPU 。
3．存储器（Memory ）计算机中的存储器是计算机中用于记忆的部件，它的功能是存储程序和数据。
计算机存储器通常有内部存储器及外部存储器两种。
内部存储器简称内存，又称为主存储器，主要存放当前要执行的程序及相关数据。
CPU可以直接对内存数据进行存、取操作，且存、取速度很快，但因为造价高（以存储单元计算），所以容量比外部存储器小。
外部存储器简称外存，又称为辅助存储器，主要存放大量计算机暂时不执行的程序以及目前尚不需要处理的数据。
计算机体系结构概述
计算机体系结构概述计算机体系结构是指计算机硬件与软件之间的组织和交互方式。
它定义了计算机系统内部各个组成部分的功能、连接方式以及数据传输的路径等。
计算机体系结构的设计直接影响了计算机性能、可扩展性和能效等方面的表现。
本文将概述计算机体系结构的基本概念、发展历程和常见结构类型。
一、基本概念计算机体系结构是计算机系统的“蓝图”，可以将其比作大楼的设计图。
它包括了各个部分之间的功能划分、数据传输和操作方式等。
计算机体系结构主要由以下几个方面组成：1. 处理器：负责执行计算机指令，包括算术逻辑运算、控制逻辑和数据处理等功能。
2. 存储器：用于存储程序和数据。
常见的存储器有主存储器和辅助存储器，如内存和硬盘等。
3. 输入输出设备：用于与用户进行信息交互，如键盘、鼠标、显示器等。
4. 总线：用于连接各个组件之间的数据传输通路。
主要包括数据总线、地址总线和控制总线。
二、发展历程计算机体系结构随着计算机技术的发展而不断演变和完善。
以下是计算机体系结构的三个主要发展阶段：1. 单指令流单数据流(SISD)：早期计算机采用的体系结构，指令和数据都从单一的内存存取，处理器按照指令序列依次执行，没有并发操作。
2. 单指令流多数据流(SIMD)：在SISD的基础上，引入多个处理器核心，它们可以同时处理不同的数据，但执行的指令序列相同。
3. 多指令流多数据流(MIMD)：当前普遍采用的体系结构，具有多个独立的处理器核心，可以同时执行不同的指令和处理不同的数据。
三、常见结构类型根据计算机体系结构的特点和应用需求，发展出了多种常见的结构类型。
以下是几种常见的计算机体系结构：1. 冯·诺依曼结构：由冯·诺依曼于20世纪40年代提出的经典计算机结构。
它以存储程序的概念为基础，包含了用于指令和数据存取的存储器、算术逻辑单元(ALU)、控制单元和输入输出设备等。
2. 流水线结构：将指令执行划分为多个阶段，并行处理不同的指令。
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计算机系统的概述
一、计算机硬件的基本组成
计算机硬件组成.png
双向箭头：传递数据信息虚线：传递控制信息
1.基本概念
硬件：是物理装置的总称，人们看到的各种芯片、板卡、外设、电缆等都是计算机硬件。
软件：运行在硬件上的程序和数据以及相关的文档。
程序：是指挥计算机如何操作的一个指令序列，即程序由指令组成。
指令：是计算机硬件能够直接理解并执行的最基本操作。
数据：是指令操作的对象。
存储程序方式：即将编制好的程序（若干条相应的指令构成）存入计算机的存储器，当计算机工作时，能自动地逐条取出指令并执行指令。
IAS计算机：“存储程序”计算机。
2.冯诺依曼计算机结构特点
①采用存储程序方式②计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备
五个基本部件组成。
③存储器用于存放指令和数据；运算器完成算术运算和逻辑
运算；操作人员通过输入/输出设备使用计算机。
④计算机内部以二进制形式表示指令和数据；每条指令由操作码和地址码两部分构成，操作码指出操作类型，地址码指出操作数的地址；由一串指令组成程序。
3.现代计算机的组成
现代计算机的硬件组成.png
二、计算机软件的概述
软件分类.png
三、计算机系统层次
1.计算机系统的抽象层及其转换
编程语言（高级语言、机器语言、汇编语言）源程序、目标程序汇编程序、解释程序、编译程序指令集体系结构（简称ISA）：定义一台计算机可以执行的所有指令的集合，每条指令规定了计算机执行什么操作，以及所处理的操作数存放的地址空间和操作数的类型。
微体系结构：是ISA的具体实现组织，是软件不可感知的部分。
注意：相同的ISA可能具有不同的微体系结构。
2.不同用户所在的工作层次
最终用户：使用应用程序完成特定任务的计算机用户。
系统管理员：指利用操作系统等软件提供的功能对系统进行配置、管理和维护，以建立高效合理的系统环境供计算机用户使用的操作人员。
应用程序员：指使用高级编程语言编制应用软件的程序员。
系统程序员：指设计和开发系统软件的程序员。
四、程序开发与执行过程
1.源程序文件到可执行目标程序文件的转换过程
源程序文件到可执行目标程序文件的转换过程.png
2.冯诺依曼结构模型机
冯诺依曼结构模型机.png
通用寄存器组（GPRs）：用来存放操作数或操作数的地址。
标志寄存器：用来存放ALU运算得到的一些标志信息。
程序计数器（PC）：用来存放将要执行的下一条指令的地址。
指令寄存器（IR）：用来存放主存中读出的指令。
主存地址：每个存储单元的一个唯一编号。
存储地址寄存器（MAR）：用来存放当前CPU所访问的内存单元的地址。
存储数据寄存器（MDR）：用来存放CPU与主存储器交换的数据。
指令的执行过程: 1.取指：根据PC的内容到主存中取出指令，把指令送到指令寄存器中。
2.分析指令：分析指令的操作码，产生控制信号。
3.取操作数 4.执行指令 5.写结果
指令周期：执行一条指令所需要的时间，是从取指令、分析指令到执行完指令所需的全部时间。
机器周期：也叫CPU周期。
通常用从内存中读取一个指令字的最短时间来规定CPU周期（机器周期），也即CPU完成一个基本操作所需的时间。
时钟周期：一个时钟脉冲所需要的时间。
又叫T周期或节拍脉冲。
是CPU和其他单片机的基本时间单位。
五、计算机系统性能评价
1.计算机性能的定义
吞吐率（带宽）：表示在单位时间内所完成的工作量。
响应时间（执行时间或等待时间）：是指从作业提交开始到作业完成需要的时间。
2.用CPU执行时间进行性能评估
CPU时间：指CPU用于程序执行的时间。
•用户CPU时间
•系统CPU时间
在对用户CPU时间进行计算时需要用到的指标：①时钟周期：用于对控制信号定时的同步信号即为CPU的时钟信号，其宽度为一个时钟周期。
②时钟频率：CPU 的主频③CPI：表示执行一条指令所需要的时钟周期数。
CPU执行时间=程序所含时钟周期数/时钟频率 =程序所含时钟周期数*时钟周期
如果已知程序总的指令数和综合CPI，则可用如下公式计算程序的总时钟周期数：程序总时钟周期数=程序所含指令条数*CPI
如果已知程序中共有n种不同类型的指令，第i种指令的条数和CPI分别为Ci和CPIi，则：
1.png
例题：
题目.png
答案.png
3.用执行速度进行性能评估
定点指令运行速度MIPS：
3.png
说明：①若指令的执行时间用时钟周期数衡量，则T就是CPI。
②指令平均执行时间的倒数就是MIPS值。
③峰值MIPS：选取一组指令组合，使得得到的平均CPI最小，则其倒数就是峰值IMPS。
④相对MIPS是根据一些公认的参考机型来定义相应MIPS值，其值的含义是被测机型相对参考机型MIPS的多少
倍。
⑤MIPS反映机器执行定点指令的速度，但是，用MIPS来对不同的及其进行性能比较有时是不准确或不客观的。
3题目.png
3答案.png
3答案2.png
浮点操作速度指标MFLOPS：
浮点操作速度指标.png
4.用基准程序进行性能评估
基准程序是专门用来进行性能评价的一组程序，能够很好地反映机器在运行实际负载时的性能，可以通过在不同机器上运行相同的基准程序来比较在不同机器上的运行时间，从而评测其性能。
基准程序是一个测试程序集，由一组程序组成。
SPEC测试程序集：
SPEC测试程序集.png
如果基准测试程序集中不同的程序在两台机器上测试得出的结论不同，则如何给出最终评价结论？一是采用执行时间的算术平均值或几何平均值来综合评价机器的性能。
如果考虑每个程序的使用频度而用加权平均的方式，结果会更准确。
二是将执行时间进行归一化来得到被测试的机器相对于参考机器的性能。
执行时间的归一化值=参考机器上的执行时间/被测机器上的执行时间。