软件设计师学习1——计算机系统知识
1.计算机的基本硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成。运算器、控制器等部件被集成在一起统称为中央处理单元。
2.CPU的功能：程序控制，操作控制，时间控制，数据处理。
3.CPU的组成：运算器，控制器，寄存器组和内部总线等部件。
⑴运算器：运算器由算数逻辑单元、累加寄存器、数据缓冲寄存器和状态条件寄存器构成。主要功能：执行所有的算术运算，如加减乘除等基本运算及附加运算。执行所有的逻辑运算并进行逻辑测试，如与或非零值测试或两个值的比较等。
⑵控制器：一般包括指令控制逻辑、时序控制逻辑、总线控制逻辑和中断控制逻辑等几个部分。指令控制逻辑要完成取指令、分析指令和执行指令的操作，其过程分为取指令、指令译码、按指令操作码执行、形成下一条指令地址等步骤。时序控制逻辑要为每条指令按时间顺序提供应有的控制信号。总线逻辑是为多个功能部件服务的信息通路的控制电路。中断控制逻辑用于控制各种中断请求，并根据优先级的高低对中断请求进行排队，逐个交给CPU处理。
⑶寄存器组：可分为专用寄存器和通用寄存器。运算器和控制器中的寄存器是专用寄存器，其作用是固定的。通用寄存器用途广泛可由程序员规定其用途，其数目因处理器不同而有所差异。
3.计算机体系结构从宏观上按处理机的数量进行分类，分为单处理系统、并行处理与多处理系统和分布式处理系统。
4.CISC和RISC：CISC的基本思想是进一步增强原有指令的功能，用更为复杂的新指令取代原先由软件子程序完成的功能，实现软件功能的硬化，导致机器的指令系统越来越庞大、复杂。RISC的基本思想是通过减少指令总数和简化指令功能降低硬件设计的复杂度，使指令能单周期执行，并通过优化编译提高指令的执行速度，采用硬件布线控制逻辑优化编译程序。
5.指令控制方式：有顺序方式、重叠方式和流水方式3种。
6.存储系统的层次结构：CPU内部通用寄存器、Cache、主存储器、联机磁盘存储器、脱机光盘、磁盘存储器。
7.虚拟存储技术是把很大的程序分成许多较小的块，全部存储在辅存中。运行时，把要用到的程序块先调入主存，并且把马上就要用到的程序块从主存调入高速缓存。这样一边运行程序，一边进行所需程序块的调进调出。对于应用程序员来说就好像有一个比实际主存大得多且可以放下整个程序的虚拟主存空间。
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