一計算機系統(tǒng)知識

1、1.計算機系統(tǒng)知識1.1硬件知識1.1.1計算機組成計算機部件：運算器、控制器、存儲器、輸入輸出設(shè)備。CPU功能：程序控制、操作控制、時間控制、數(shù)據(jù)處理。運算器：由累加器（ACC）、算術(shù)邏輯運算單元（ALU）、寄存器組、多路轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)總線組成。主要完成數(shù)據(jù)加工?？刂破鳎河沙绦蛴嫈?shù)器（PC）、指令寄存器（IR）指令譯碼器（ID）、時序產(chǎn)生器、狀態(tài)條件寄存器、位操作信號發(fā)生器組成。指令系統(tǒng)：操作碼（唯一）和地址碼（多個）組成。指令尋址方式：

2、順序?qū)ぶ贩绞剑S尋址方式。操作數(shù)尋址方式：隱含尋址，立即尋址，直接尋址，間接尋址，寄存器尋址方式和寄存器間接尋址方式，相對尋址方式，基址尋址方式，變址尋址方式，塊尋址方式。CICS復(fù)雜指令系統(tǒng)計算機：增強指令功能，實現(xiàn)軟件功能硬件化。RICS精密指令系統(tǒng)計算機：使用頻率高、條數(shù)少、長度固定、格式種類少、尋址方式種類少的指令；只有存取數(shù)據(jù)的指令訪問存儲器，其余指令的操作都在寄存器之間進行。采用硬布線控制邏輯優(yōu)化編譯程序。處理器的性能（指

3、標：主頻與字長，數(shù)據(jù)總線寬度；地址總線寬度；可尋空間；處理器芯片的集成度）緊耦合系統(tǒng)：各處理機之間通過快速總線或開關(guān)陣列相連，共享內(nèi)存，整體系統(tǒng)由一個統(tǒng)一的OS管理（一個OS核心）。松耦合系統(tǒng)：各處理機帶有各自的存儲器、IO設(shè)備和操作系統(tǒng)，通過通道或通信線路相連每個處理機上獨立運行OS。雙機系統(tǒng)：用于控制重要過程，要求高度可靠，具有較高冗余。陣列處理機（并行處理機）：是種單指令流多數(shù)據(jù)流處理機。特點：資源重復(fù)、連接模式、專用性、復(fù)合性。

4、同步：1.1.2存儲器位置分：內(nèi)存、外存；材料分：磁存、半導(dǎo)體存、光存；工作分：讀寫存、只讀存；訪問分：地址、內(nèi)容；尋址分：隨機、順序、直接存儲介質(zhì)：磁盤（硬盤、軟盤）、光盤主存類型：RAM、ROM、PROM可編程只讀存儲、EPROM可擦除可編程存儲、E2PROM電可擦可編程只讀存儲、閃速存儲器。容量：字存儲單元、字符存儲單元。性能指標：存儲容量、存取時間、存儲周期、存儲帶寬。主存配置(交叉存取、多級主存)輔存：（外存）容量大，長期保存

5、，方便。性能指標：存儲密度、存儲容量、平均存儲時間、數(shù)據(jù)傳輸串。存儲系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)存儲器：按內(nèi)容訪問，工作原理是索引關(guān)鍵字。虛擬存儲器：由主存、輔存、存儲管理單元、操作系統(tǒng)中存儲管理軟件組成。分頁式虛擬存儲器（頁表硬件少，查表速度快，主存零頭少，分頁無邏輯意義，不利存儲保護）、段式虛擬存儲器（界限分明，支持程序模塊化設(shè)計，易于編譯、修改、保護。段長度不一，主存利用率不高，產(chǎn)生內(nèi)存碎片，段表龐大，查表速度慢）、段頁式虛擬存儲器（地址變換速度較

6、慢）。高速緩存（Cache）：介于CPU和主存之間的小容量存儲器，存儲速度比主存快。為解決CPU和主存之間速度不匹配而采用。能高速地向CPU提供指令和數(shù)據(jù)，從而加快了程序的執(zhí)行速度。高速緩沖工作原理要求它保持最新數(shù)據(jù)。地址映像方法：A直接映像（主存塊與Cache塊對應(yīng)固定關(guān)系，地址變換簡單，靈活性差），B全相聯(lián)映像RAID技術(shù)1.3.2系統(tǒng)性能性能設(shè)計：系統(tǒng)調(diào)整、響應(yīng)特性。性能指標：響應(yīng)時間、吞吐量、運行周期。性能評估：可靠性、可維護、