目錄
1.數據表示&計算機網絡組成
2.計算機網絡分類
3.馮·諾依曼體系結構
4.指令系統基礎
5.指令系統類型
6.流水線技術
? ? 流水線周期 :各流水段中,執行時間最長的那一段。就是T
? ??流水線時間:t 1+t2+t 3 +(n-1)? * T
?7.流水線指標
8.存儲系統
9.系統可靠性
1.數據表示&計算機網絡組成
?數據的表示:逢R進1
R進制 | 1位可以表示數 | 后綴 |
二進制 | 0,1 | 10? B |
八進制 | 0~7 | 10? O |
十進制 | 0~9 | 10? D |
十六進制 | 0~9,ABCDEF | 10? H |
7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
128 | 64 | 32 | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 |
-1 | -2 | -3 | -4 | -5 | -6 | -7 |
1/2=0.5 | 1/4=0.25 | 1/8=0.125 | 1/16=0.0625 | 1/32 | 1/4 | 1/128 |
八進制 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
二進制(三位) | 000 | 001 | 010 | 011 | 100 | 101 | 110 | 111 |
計算機網絡組成 = 物理組成+軟件+協議+功能組成
定義:將分散的、具有獨立功能的計算機系統,通過通信設備與線路連接起來,由功能完善的軟件實現資源共享的系統
物理組成 | 主機:服務器、客戶端 網卡、調節器 路由和交換設備:交換機、路由器等等 |
軟件 | |
協議 |
|
功能組成 | 資源子網:邊緣部分 通信子網:? 核心部分 |
2.計算機網絡分類
分布范圍 | 廣域網 城域網 局域網 |
拓撲結構 | 總線型:負載高、通信效率低 星型:成本高、中心節點要求高 環型:適合對時間敏感的網絡,實時控制局域網 樹型:適合層次分明 網狀型:每個節點至少有兩條路徑,控制復雜、線路成本高,用于Internet主干網絡 |
3.馮·諾依曼體系結構
? ? ??馮諾依曼體系結構 :具有五大組成=運算器+控制器+存儲器+輸入+輸出設備
? ? ? ?其中? 運算器+控制器 =CPU的兩大核心部件
存儲器? ?? | 存儲器可分為主存儲器(簡稱主存或內存)和輔助存儲器(簡稱輔存或外存)兩大類 CPU直接交換信息的是主存。 |
|
計算機總線 |
| 常見的并行總線和串行總線: 串行總線:USB、RS232 32位操作系統理論上支持的最大內存空間容量為:2的32次方 → 4GB? ? 單位: KB→MB→GB |
4.指令系統基礎
- 尋址方式
? ? ? 指令的組成 =操作碼+地址碼
? ? ??操作碼:指明該指令要完成的操作,如取數、做加法或輸出數據等。 干什么-do what
? ? ??地址碼:指明操作數的內容或所在的存儲單元地址。? 去哪里干-where do
? ?2.尋址方式?
? ? ? 指獲得操作數的方法。在指令系統中可采用多種尋址方式,用以實現擴大尋址空間并提高編程靈活性的目的。
? ? ?
?立即尋址 |
|
直接尋址 | ?操作數在內存(主存)中,訪問內存 |
寄存器尋址 | 操作數在寄存器中,訪問寄存器 |
間接尋址 | 先寄存器→再去內存; 操作數在內存,寄存器中存放的是操作數的地址 |
Q:在機器指令的地址字段中,直接指出操作數所存放的主存地址的尋址方式稱為
A:立即尋址
5.指令系統類型
CISC(復雜) :
- ? 數量多,使用頻率差別大,可變長格式;
- ? 尋址方式多種
- ??微程序控制技術
RISC(精簡)
- 數量少,使用頻率接近,定長格式,大部分為單周期指令,操作寄存器,只有Load/Store操作內存
- 尋址方式較少
- 硬布線邏輯控制為主;適合采用流水線
? 微程序控制是哪一個指令系統? 復雜CISC
6.流水線技術
? ? →取指→分析→執行→
? ? 流水線周期 :各流水段中,執行時間最長的那一段。就是T
? ??流水線時間:t 1+t2+t 3 +(n-1)? * T
? 如圖 取指 1ns ,分析 1ns,?執行 2ns?
? ?Q1 : 流水周期是多少?
? ?Q2 :101指令 要運行的時間是?
? ?A1? 流水周期 找各階段中的最長時間,是2ns
? ?A2? (1+1+2)+(101 - 1 )*2 =204 ns
?7.流水線指標
8.存儲系統
9.系統可靠性
? ? 可靠性的四個指標:失效率即故障率、平均無故障、平均故障修復、可用性。吞吐量可不包含在可靠性內。
- 失效率:單位時間內發生故障的概率
- 平均無故障時間MTBF:一般指產品在兩次故障之間的平均時間間隔,以小時為單位
- 平均故障修復時間MTTR:一般指產品故障維修所需的平均修復時間
- 可用性:系統能夠正常運行的時間比例