计算机组成原理个人笔记（一）

吞吐量：表征一台计算机在某一时间间隔内能够处理的信息量。

CPI(Cycles Per Instruction)：表示每条指令周期数，即执行一条质量所需的平均时钟周期数。计算如下：
CPI=执行某段程序所需的CPU时钟周期数/程序包含的指令条数

MIPS(Million Instructions Per Second)：每秒执行多少百万条定点指令数，计算如下：
MIPS=指令数/(程序执行的时间*10^6)

FLOPS(Floating-point Operations Per Second)：每秒执行浮点操作的次数，用来衡量机器浮点操作的性能，计算如下：
FLOPS=程序中的浮点操作次数/程序执行时间(S)

冯·诺依曼设计思想可以简要地概括为以下三点：
（1）计算机应包括运算器、存储器、控制器、输入和输出设备五大基本部件。
（2）计算机内部应采用二进制来表示指令和数据。每条指令一般具有一个操作码和一个地址码。其中操作码表示运算性质，地址码指出操作数在存储器中的地址。

（3）将编好的程序送入内存储器中，然后启动计算机工作，计算机无需操作人员干预，能自动逐条取出指令和执行指令。

计算机组成原理个人笔记（一）

数在计算机中是以二进制形式表示的。
数分为有符号数和无符号数。
原码、反码、补码都是有符号定点数的表示方法。
一个有符号定点数的最高位为符号位，0是正，1是负。
以下都以8位整数为例，
原码就是这个数本身的二进制形式。
例如
0000 0001 就是+1
1000 0001 就是-1
正数的反码和补码都是和原码相同。
负数的反码是将其原码除符号位之外的各位求反
[-3]反=[1000 0011]反=1111 1100
负数的补码是将其原码除符号位之外的各位求反之后在末位再加1。
[-3]补=[1000 0011]补=11111101
一个数和它的补码是可逆的。
为什么要设立补码呢？
第一是为了能让计算机执行减法：
[a-b]补=a补+（-b）补
第二个原因是为了统一正0和负0
正零：0000 0000
负零：1000 0000
这两个数其实都是0，但他们的原码却有不同的表示。
但是他们的补码是一样的，都是0000 0000

这里必须要熟练记下下面的数据，必须像乘法口诀表一样熟悉。图如下：