目录

计算机层次结构

计算机硬件

所有用户（程序员）可见

所有用户（程序员）透明

汇编程序员可见

计算机软件

从源程序到可执行文件

计算机性能指标

字长

运算速度

单位换算

存储

速率

时间

---

计算机层次结构

计算机硬件

所有用户（程序员）可见

• PSW（程序状态字）
• PC（程序计数器）
• 通用寄存器（GPRs）

所有用户（程序员）透明

• MAR（内存地址寄存器）
• MDR（内存数据寄存器）
• IR（指令寄存器）
• cache
• 流水段锁存器/暂存器

汇编程序员可见

• 基址寄存器
• 累加器

计算机软件

汇编程序

汇编语言-->机器语言

解释程序

源程序的语句-->机器指令

逐句翻译，立即执行

编译程序

高级语言程序-->汇编语言/机器语言

从源程序到可执行文件

计算机性能指标

字长

机器字长

指令字长

存储字长

运算速度

CPU时钟周期

主频（CPU时钟频率）

CPI

CPU执行时间

MIPS

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

FLOPS（Floating-Point Operations Per Second）是衡量计算机系统浮点计算能力的核心性能指标，表示每秒能执行的浮点运算次数（如加法、乘法）。其前缀代表数量级单位，从百万次到每秒亿亿亿次逐级跃升

单位	全称	换算关系	应用场景
FLOPS	Floating-Point Ops/Sec	1	基础单位
MFLOPS	MegaFLOPS (百万次)	1 MFLOPS = 10⁶ FLOPS	早期微处理器 (e.g., 1990s CPU)
GFLOPS	GigaFLOPS (十亿次)	1 GFLOPS = 10⁹ FLOPS	现代CPU单核/嵌入式GPU (e.g., 手机芯片)
TFLOPS	TeraFLOPS (万亿次)	1 TFLOPS = 10¹² FLOPS	高性能CPU/主流GPU (e.g., NVIDIA RTX 4090 = ~100 TFLOPS)
PFLOPS	PetaFLOPS (千万亿次)	1 PFLOPS = 10¹⁵ FLOPS	超级计算机 (e.g., 2010年代顶级超算)
EFLOPS	ExaFLOPS (百亿亿次)	1 EFLOPS = 10¹⁸ FLOPS	现代E级超算 (e.g., 美国Frontier = 1.1 EFLOPS)
ZFLOPS	ZettaFLOPS (十万亿亿次)	1 ZFLOPS = 10²¹ FLOPS	未来目标 (预计2030s)
YFLOPS	YottaFLOPS (亿亿亿次)	1 YFLOPS = 10²⁴ FLOPS	理论/远期规划

单位换算

存储

K

M

G

T

以 1024（210210）为进制，用于内存、硬盘、文件大小等

单位	全称	换算关系
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 为进制，用于网络带宽、数据传输速率（如bps、B/s）

单位	全称	换算关系
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

时间