目錄

計算機層次結構

計算機硬件

所有用戶（程序員）可見

所有用戶（程序員）透明

匯編程序員可見

計算機軟件

從源程序到可執行文件

計算機性能指標

字長

運算速度

單位換算

存儲

速率

時間

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計算機層次結構

計算機硬件

所有用戶（程序員）可見

• PSW（程序狀態字）
• PC（程序計數器）
• 通用寄存器（GPRs）

所有用戶（程序員）透明

• MAR（內存地址寄存器）
• MDR（內存數據寄存器）
• IR（指令寄存器）
• cache
• 流水段鎖存器/暫存器

匯編程序員可見

• 基址寄存器
• 累加器

計算機軟件

匯編程序

匯編語言-->機器語言

解釋程序

源程序的語句-->機器指令

逐句翻譯，立即執行

編譯程序

高級語言程序-->匯編語言/機器語言

從源程序到可執行文件

計算機性能指標

字長

機器字長

指令字長

存儲字長

運算速度

CPU時鐘周期

主頻（CPU時鐘頻率）

CPI

CPU執行時間

MIPS

FLOPS（MFLOPS、GFLPS、TFLOPS、PFLOPS、EFLOPS、ZFLOPS）

FLOPS（Floating-Point Operations Per Second）是衡量計算機系統浮點計算能力的核心性能指標，表示每秒能執行的浮點運算次數（如加法、乘法）。其前綴代表數量級單位，從百萬次到每秒億億億次逐級躍升

單位	全稱	換算關系	應用場景
FLOPS	Floating-Point Ops/Sec	1	基礎單位
MFLOPS	MegaFLOPS (百萬次)	1 MFLOPS = 10? FLOPS	早期微處理器 (e.g., 1990s CPU)
GFLOPS	GigaFLOPS (十億次)	1 GFLOPS = 10? FLOPS	現代CPU單核/嵌入式GPU (e.g., 手機芯片)
TFLOPS	TeraFLOPS (萬億次)	1 TFLOPS = 1012 FLOPS	高性能CPU/主流GPU (e.g., NVIDIA RTX 4090 = ~100 TFLOPS)
PFLOPS	PetaFLOPS (千萬億次)	1 PFLOPS = 101? FLOPS	超級計算機 (e.g., 2010年代頂級超算)
EFLOPS	ExaFLOPS (百億億次)	1 EFLOPS = 101? FLOPS	現代E級超算 (e.g., 美國Frontier = 1.1 EFLOPS)
ZFLOPS	ZettaFLOPS (十萬億億次)	1 ZFLOPS = 1021 FLOPS	未來目標?(預計2030s)
YFLOPS	YottaFLOPS (億億億次)	1 YFLOPS = 102? FLOPS	理論/遠期規劃

單位換算

存儲

K

M

G

T

以?1024（210210）為進制，用于內存、硬盤、文件大小等

單位	全稱	換算關系
K	Kilobyte (KB)	1 KB =?210210?B = 1,024 B
M	Megabyte (MB)	1 MB =?220220?B = 1,024 KB
G	Gigabyte (GB)	1 GB =?230230?B = 1,024 MB
T	Terabyte (TB)	1 TB =?240240?B = 1,024 GB

速率

K

M

G

T

以?1,000?為進制，用于網絡帶寬、數據傳輸速率（如bps、B/s）

單位	全稱	換算關系
K	Kilobit (Kbps)	1 Kbps =?103103?bps = 1,000 bps
M	Megabit (Mbps)	1 Mbps =?106106?bps = 1,000 Kbps
G	Gigabit (Gbps)	1 Gbps =?109109?bps = 1,000 Mbps
T	Terabit (Tbps)	1 Tbps =?10121012?bps = 1,000 Gbps

時間