2015软考备考笔记.doc

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1、B2015软考备考笔记网络工程师计算机硬件基础一计算机硬件基础：分为计算机结构、存储器、输入/输出系统计算机结构：分为计算机体系结构分类、计算机硬件组成、CPU特性、指令系统基础、RISC与CISC、流水线技术、并行处理技术.存储器：分为存储器系统特征、主存储器基础、Cache、磁带存储器、磁盘存储器、SCSI与RAID.输入/输出系统：输入/输出系统原理、I/O通道技术、设备总线、其他.一、计算机体系结构分类：计算机体系结构是计算机系统的概念性结构和功能特性。常见的分类法包括Flynn、冯氏分类法两种。1、Flynn分类法：根据指令流、数据流和多倍性三方面进行分类。体系结构类型：单

2、指令流单数据流（SISD)结构：控制部分一个、处理器一个、主存模块一个关键特性：无代表：单处理器系统。体系结构类型：单指令流多数据流（SIMD)结构：控制部分一个、处理器多个、主存模块多个关键特性：各处理器以异步的形式执行同一条指令代表：并行处理机、阵列处理机、超级向量处理机。体系结构类型：多指令流单数据流（MISD)结构：控制部分多个、处理器多个、主存模块多个关键特性：被证明不可能，至少是不实际代表：目前没有，有文献称流水线计算机为此类体系结构类型：多指令流多数据流（MIMD)结构：控制部分多个、处理器多个、主存模块多个关键特性：能够实现作业、任务、指令等各级全面进行代表：多处理机

3、系统、多计算机在90年代以前我们都是单处理器单CPU的2、冯氏分类法：一计算机系统在单位时间内所能够处理的最大二进制位数分类，由此以来我们就可以分为四种：字串位串（字宽=1，位宽=1）字并位串（字宽>1,位宽=1）字串位并（字宽=1，位宽>1）字并位并（字宽>1，位宽>1）二、计算机的硬件组成计算机硬件系统是依照冯.诺依曼所设计的体系结构，即计算机由运算器、控制器、输入设备和输出设备五大部件组成。控制器、运算器、存储器可以说是我们硬件的核心。控制器和运算器构成了中央处理器（CPU），也叫中央处理单元。运算器负责完成算术运算与逻辑运算功能，通常由ALU（算数逻辑单元）、寄存器、多路转换

4、器、数据总线组成。运算器中的ALU就是进行算术运算与逻辑运算的具体实现，在算术的过程中的数据需要由寄存器、多路转换器、数据总线来进行传输与存储。控制器负责依次访问程序指令，进行指令译码、并协调其他设备、通常由程序计数器（PC）、指令寄存器、指令译码器、状态/条件寄存器、时序发生器、微操作信号发生器组成。总线是CPU、内存、输入输出设备进行传递信息的公用通道。主机的各个部件通过总线相连，外部设备通过相应的电路接口相连，从而形成了计算机硬件系统。系统总线含有三种不同功能的总线。数据总线（DatabusDB）J进行数据信息的传输地址总线（AddressbusAB）专门用来传输地址控制总线（

5、ControlbusCB）传输控制信号、时序信号三、CPU特性指令周期：取出并执行一条指令所需的时间，也称机器周期。总线周期：指CPU从存储器或I/O端口存取一个字节所需的时间，也称为主振周期。时钟周期：指CPU处理动作的最小单位，通常我们说的i52.6GHz。它们之间的关系：一个指令周期可以划分为一个或多个总线周期，根据指令的不同，需要的总线周期也不同；而一个总线周期又可以分为几个时钟周期，通常是4个时钟周期，但有些计算机可能不同。1、计算总线数据传输速率总线数据传输速率=时钟频率/每个总线包含的时钟周期X每个总线周期传送的字节数例如：某系统总线的一个总线周期包含3个时钟周期，每个

6、总线周期中可以传送32位数据。若总线的时钟频率为33MHz，则总线的带宽（即传输速度）应该是多少？根据上述公式得出：33MHz/3x32b=11Mx4=44MB/S1、计算系统速度（通常是指令/秒、事务项/秒）每秒指令数=时钟频率/每个总线包含的时钟周期数/指令平均占用总线周期数四、指令系统基础指令由操作码和地址码两部分组成的。1、操作码就是指出该指令要完成什么操作2、地址码就是提供原始的数据例如：1+2这个公式，1和2就是操作数或叫地址码，那么+号就是操作码。如果直接给出1和2这两个数让我们做加法，那么1和2就叫操作数，如果1和2放在了内存中，或寄存器中，给出1和2它在内存或寄存器

7、中的地址，让它通过地址去取出这两个数，来做加法，那么1和2就是地址码。在指令系统中用来确定如何提供操作数，或操作数地址的方式称为寻址方式，和编制方式。操作数可以采用以四种寻址方式。1、立即寻址：直接给出操作数而非地址。2、直接寻址：直接给出操作数地址或所在寄存器号（寄存器寻址）。3、间接寻址：给出的是指向操作数地址的地址。4、变址寻址：给出的地址需与特定的地址值累加从而得出操作数地址。五、RISC与CISC为提高操作系统的效率，人们最初选择向指令系统中添加