第1章计算机系统知识

第 1 章 计算机系统知识大纲要求：数值及其转换，包括二进制、十进制和十六进制等常用数制及其相互转换。数据的表示，包括数的表示(原码、反码、补码、移码表示，整数和实数的机内表示，精度和溢出)、非数值表示(字符和汉字的表示、声音的表示、图像的表示)、校验方法和校验码。算术运算和逻辑运算，包括计算机中的二进制数运算方法、逻辑代数的基本运算和逻辑表达式的化简。计算机系统的组成、体系结构的分类及特性，包括 CPU 和存储器的组成、性能和基本工作原理，常用 I/O 设备、通信设备的性能，以及基本工作原理，I/O 接口的功能、类型和特性，I/O 控制方式(中断系统、DMA、I/O 处理机方式)，CISC/RISC，流水线操作，多处理机，并行处理。存储系统，包括虚拟存储器的基本工作原理、多级存储体系的性能价格、RAID的类型和特性。加密与解密机制。安全性、可靠性与系统性能评测的基础知识，包括系统可靠性分析评价和计算机系统性能评测方式。系统性能知识，包括性能指标(响应时间、吞吐量、周转时间)和性能设计、性能测试和性能评估。1.1 计算机系统基础知识1.1.1 考点辅导1.1.1.1 计算机系统硬件的基本组成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 (Central Processing Unit，CPU)。CPU 是硬件系统的核心，用于数据的加工处理，能完成各种算术、逻辑运算及控制功能。存储器是计算机系统中的记忆设备，分为内部存储器和外部存储器。前者速度高、容量小，一般用于临时存放程序、数据及中间结果。后者容量大、速度慢，可以长期保存程序和数据。输入设备和输出设备合称为外部设备(简称外设)，输入设备用于输入原始数据及各种命令，输出设备则用于输出计算机运行的结果。 软件设计师考试同步辅导(上午科目)(第 3 版)211.1.1.2 中央处理单元1．CPU 的功能CPU 具有如下功能。(1)程序控制。CPU 通过执行指令来控制程序的执行顺序，这是 CPU 的重要职能。(2)操作控制。一条指令功能的实现需要若干操作信号来完成，CPU 产生每条指令的操作信号并将操作信号送往不同的部件，控制相应的部件按指令的功能要求进行操作。(3)时间控制。CPU 对各种操作进行时间上的控制，这就是时间控制。CPU 对每条指令的整个执行时间要进行严格控制。同时，指令执行过程中操作...