大三计算机系统结构知识点总结笔记 计算机系统结构 第一章 计算机系统结构基础及并行性的开发 计算机性能的高速增长受益于 电路技术的发展 体系结构技术的发展 其他因素(OS, Compiler 的发展)...1.1 计算机系统的层次结构 如何从整体上认识计算机系统？...，计算机组成和计算机实现 1.2.1 计算机系统结构的定义和内涵 从计算机系统的层次结构角度来看，系统结构是对计算机系统中各级界面的定义及其上下的功能分配。...计算机系统的每一级都有自己的系统结构。...从不同级看到的计算机属性是不同的 计算机系统的层次结构具有的特征：透明性 透明：客观存在的事物或属性从某个角度看不到 优点：可以不用管理它，简化设计 缺点：看不到而无法加以控制，会带来不利 计算机系统结构也称为计算机系统的体系结构
对x86架构的计算机系统结构会带来什么影响？看我们慢慢分析。 FPGA是什么？...现场可编程门阵列（FPGA）是可编程器件，与传统逻辑电路和门阵列（如PAL，GAL及CPLD器件）相比，FPGA具有不同的结构。...1、微软公司的基本设计思路是将FPGA纳入输入请求与输出数据的直接通路，这意味着不再需要经由网卡将数据分流至FPGA，再通过内部系统总线接收返回结果。...167亿美元收购Altera公司绝不是冲动的爱情，Altera不仅是Intel的代工合作伙伴，而且Intel很早就考虑处理器与FPGA电路的集成了，早在2014年6月份Intel高级副总、数据中心级连接系统部门总经理...2、FPGA由于其可编程行，并行能力加上和CPU深度集成，计算机体系结构，如网络／内存的作用都可能发生变化。 3、FPGA在人工智能领域的发展还刚起步，还有更广空间。
1.1 计算机系统的层次结构 从使用语言的角度，一台由软、硬件组成的通用计算机系统可以被看成是按功能划分的多层机器级组成的层次结构。具体的计算机系统，其层次数的多少可以有所不同。...1.2 计算机系统结构、计算机组成和计算机实现 1.2.1 计算机系统结构的定义和内涵 透明(Transparent)：如果客观存在的事物或属性从某个角度看不到，则称对她是透明的。...机器/汇编指令系统、数据表示、是否采用通道方式输入/输出的确定数据计算机系统结构；指令采用顺序、重叠、流水还是其他方式解释，数据通路宽度的确定，通道采用结合性还是独立型，则属于计算机实现 1.2.3 计算机系统结构...应当进一步缩短高级语言与机器语言、操作系统与计算机系统结构、程序设计环境等与计算机系统结构之间存在的语义差距。计算机系统结构、机器语言是用硬件和固件实现的，而这些语义差距是用软件来填补的。...1.3.3 计算机系统设计的主要任务和方法 计算机系统设计的主要任务 计算机系统设计的主要任务包括系统结构、组成和实现的设计，首先要根据市场和应用情况，确定用户对计算机系统的功能、性能和价格的要求。
一、整体式结构 以模块为基本单位构建 特点： 模块设计、编码、调试独立 模块调用自由 模块通信多以全局变量完成 缺点 信息传递随意、维护和更新困难 二、层次式结构 分层结构的操作系统 所有功能模块按照调用次序排成若干层...上层的实现依赖下一层，每一层为上一层提供服务 分层原则 硬件相关-最底层 外部特性-最外层 中间层-调用次序或消息传递顺序 共性的服务-较低层 活跃功能-较低层 结构层次的特点 结构清晰，避免循环利用...整体问题局部化，系统的正确性容易保证 有利于操作系统的维护、扩充、移植 三、微内核结构（客户/服务器结构，Client/Server） 操作系统=微内核+核外服务器 微内核 足够小，提供OS最基本的核心功能和服务
第2级是传统机器语言，它也是一个实际的机器层，它由微程序解释机器指令系统。 第3级是操作系统层，它由操作系统程序实现。...操作系统程序由机器指令和广义指令组成，这些广义指令是为了扩展机器功能而设置的，它是由操作系统定义和解释的软件指令，所以这一层也称为混合层。...没有配备软件的存硬件系统称为“裸机”。第3层~第5层称为虚拟机，简单来说，就是软件实现的机器。...虚拟机只对该层的观察者存在，这里的分层和计算机网络的分层类似，对于某层的观察者来说，只能通过该层次的语言来了解和使用计算机，至于下层是如何工作就不必关系了。 下层是上层的基础，上层是下层的扩展。
在程序的执行过程中只读 ②存取时间与物理地址有关（串行访问） 顺序存取存储器 磁带 直接存取存储器 磁盘 （３） 按在计算机中的作用分类...---- 2、存储器的层次结构 （1）存储器三个主要特性的关系 ? （2）缓存 — 主存层次和主存 — 辅存层次 ? ---- 主存和 CPU 的联系： ? 主存中存储单元地址的分配： ?
1、总线定义计算机和设备之间传输信息的公共数据通道，是连接计算机硬件内多种设备的通信线路。它实现了总线上所有设备共享。2、总线的分类2.1 数据总线（DB）用来传递数据信息，双向的。...数据总线的宽度决定了CPU和计算机奇特设备之间每次交换数据的位数。2.2 地址总线（AB）用来传送CPU发出的地址信息，单向的。传送地址信息的目的是指明与CPU交换信息的内存单元或I/O设备。...传输速率达到33MB/S.3.3 PCI总线PCI总线微型计算机是广泛采用的内总线，采用并行传输方式。32位总线传输速率为133MB/S,64位总线传输速率为266MB/S。...3.7 SCSI总线小型计算机系统接口的一条并行外总线，广泛用于连接软硬盘、光盘、扫描仪等。3.8 USB通用串行总线，目前应用十分广泛。比如鼠标、键盘等。支持即插即用、热插拔。...常用于微计算机、数字电压表、数码显示器等设备。
1.计算机硬件组成 计算机硬件基本系统由五大部分组成 2.中央处理单元CPU 2.1.CPU 中央处理单元功能：实现程序控制、操作控制、时间控制、数据处理功能。...6.计算机体系结构 6.1.Flynn分类 Flynn分类法，是基于指令流和数据流的数量对计算机进行分类的方法。...计算机存储系统的层次结构 计算机采用分级存储体系的主要目的是为了解决存储容量、成本和速度之间的矛盾问题。...系统总线 是板级总线，用于计算机内各部分之间的连接，具体分为数据总线（并行数据传输位数)地址总线(系统可管理的内存空间的大小)、控制总线（传送控制命令)。...一个设备不可靠，整个系统崩溃:R=R1×R2×…×Rn 并联系统 所有设备都不可靠,整个系统才崩溃:R=1-(1-R1)×(1-R2)×.…(1-Rn) 串并联系统 某计算机系统的可靠性结构如下所示
计算机系统结构笔记传送门 计算机系统结构知识点 多级层次结构： （1）按功能划分成多层机器级组成的层次结构，从上到下依次为，应用语言机器级，高级语言机器级，汇编语言机器级，操作系统机器级，传统机器语言机器级...由软件实现功能的特点是灵活性好、但速度较慢，增加软件设计费用等 计算机系统结构、组成与实现的定义及三者之间的关系，以乘法指令为例说明上述三者各自的研究内容 （1）计算机系统结构的定义：对计算机系统中各级界面的定义及其上下的功能分配...（2）计算机组成的定义：计算机系统结构的逻辑实现，包括机器级内部的数据流和控制流的组成以及逻辑设计等 （3）计算机实现：是指计算机组成的物理实现（具体电路，器件的设计，装配技术等等） （4）三者的关系...数量的确定和选择 计算机系统结构的设计思路 （1）“由上往下”设计，由顶向底。...，使它与各种语言间的语义差距都有同等的缩小 ⑤途径4：让机器具有分别面向各种高级语言的多种指令系统，多种系统结构的面向问题动态自寻优的计算机系统 ⑥途径5：发展高级语言计算机（或称高级语言机器） c)面向操作系统的优化实现改进
有条件跳转指令：流水线停顿 异常和中断：错误或外部请求时响应 总线结构 芯片内总线 元器件总线 内总线 外总线 芯片内总线，CPU内部高度集成，寄存器之间、算术逻辑部件（ALU）与控制部件之间传输数据...元器件总线涉及电路布局、信号完整性以及电磁兼容性 内总线，系统总线分为数据总线、地址总线和控制总线，连接CPU、内存、I/O设备等，常见有ISA EISA PCI 外总线，通信总线用于计算机与外部设备之间...资源共享：通过软件方法使多个任务轮流使用同一套硬件设备，操作系统任务调度属于资源共享 计算机安全 信息安全的基本要素： 保密性：信息不被未授权的第三方获取 完整性：信息不被篡改 可用性：系统能够正常工作可访问...、占用系统资源等 网络病毒：通过计算机网络传播，感染可执行文件或利用网络协议漏洞进行攻击。...引导型病毒：感染计算机启动扇区或硬盘系统引导扇区，影响计算机的正常启动 网络安全技术：VPN，防火墙，入侵检测，安全扫描 计算机可靠性 串联系统：概率的乘积 并联系统：1-所有失效概率的乘积 处理器性能公式
计算机系统结构-数据表示 目录 计算机系统结构-数据表示 数据表示 自定义数据表示 浮点数 浮点数标准 例题 数据表示：数据表示是指能由计算机硬件直接识别和引用的数据类型。...数据结构种类：串，队，列，栈，阵列，链表，树，图 什么是数据结构：它反映了应用中要用到的各种数据元素和或信息单元之间的结构关系。...标志符的数据表示 标识符的数据表示：指用于标识数据类型，例如负数、几机制、浮点型等； 原理：让计算机中每个数据都带有类型标志符。 优点：可简化指令系统和编译程序，便于不同数据类型的自动校验和检验。...上面的是 10 进制情况下，而在计算机系统中，一般使用 2、8、16进制表示。 因此，计算机表示浮点数的公式如下 ? S 表示正负，S = 0时，N为正数，S = 1 时， N为负数。
计算机系统结构：CPU性能公式 基础知识 CPU 时间：一个程序在 CPU 上运行的时间。(不包括I/O时间) 主频、时钟频率：CPU 内部主时钟的频率，表示1秒可以完成多少个周期。...时钟周期是计算机中最基本的、最小的时间单位。在一个时钟周期内，CPU仅完成一个最基本的动作。 时钟周期 = 1 / 频率，例如 1/ 4.1*109 。 CPU 的时钟周期越短，CPU 性能越好。...减少指令的条数可以使得CPU更加简洁、使用较少的寄存器，系统代码也会别的更加简洁。例如 RISC-V。底层的指令减少，上层例如操作系统、汇编程序需要编写的代码亦会变多。
1，计算机系统的层次结构 从语言角度来看，一台计算机是由软硬件组合成的，按照功能划分，可以形成多层机器级组成的层次结构。 ? 不同层次的语言，可以使用翻译或解释技术来实现。...2，计算机系统结构 计算机系统结构也称为计算机系统的体系结构，指的是传统机器语言机器级的系统结构。他是软硬件的交汇界面，是虚拟机器层次程序开发者看到的机器物理系统的抽象。...从计算机的层次结构来看，系统结构(System Architecture /ˈsɪstəm/ /ˈɑːrkɪtektʃər/ )是对计算机系统中各级界面的定义及其上下的功能分配。...所以，计算机系统结构要研究的是软硬件之间的功能分配以及对传统机器级界面的确定。 那么，计算机系统结构包含哪些需要研究的内容呢？...、使用方式、流量、操作结束、出错指示等的机器级I/O结构； 9）系统个部分的信息保护方式和保护机构等属性； 资料参考：《计算机系统结构》李学干
文章目录 《计算机系统基础》——计算机系统导论 计算机的基本组成 程序开发与执行过程 机器语言 汇编语言 高级语言 程序的转换处理 程序的数据流动 计算机系统层次结构 早期计算机系统 1GL 2GL 现代计算机系统...3GL 4GL 指令集体系结构 《计算机系统基础》——计算机系统导论 接下来我们要开始学习计算机系统基础，并且会以此开设一整个系列，感兴趣的同学可以订阅本专栏，后期会不断地更行这个系列。...首先，我们看到下面这个现代计算机结构模型，接下来我们会以此为例子来对计算机结构进行一个简短的介绍。在此之前，我们先对图中各个部位进行一个简单的说明。 CPU：中央处理器。 PC：程序计数器。...计算机系统层次结构 接下来我们需要介绍的就是计算机系统层次结构。...指令集体系结构 ISA指Instruction Set Architecture，即指令集体系结构，有时简称为指令系统，它规定了如何使用硬件。
在计算机科学中，数据的相对大小比绝对的数值重要，出于很多数据比大小的需求以及其他一些需求，就产生了一个抽象的数据结构——二叉树。...I 计算机的数据结构 数据结构+ 算法 = 程序 理解搭建计算机软件的模块——数据结构和算法。 把数据结构理解为盖房子的钢筋、门窗和大梁。 把算法理解成盖房子的结构原理。...在计算机科学中，数据就等同于点，数据结构就是数据中常用的具体关系。 1.3 线性表 线性表相当于几何图形中的直线，是最基本的数据结构，概括所有顺序排列和储存的数据。...在计算机领域，数据结构则相当于设计中的基本几何图形，它们大多是从具体的应用中抽象出来的; 一个从业者水平的高下，首先在于灵活使用这些数据结构的本领。...、比较大小、排序、挑选最大值这类的操作，而它们在计算机的世界里又如此重要，当然也就值得为这些事情专门设计一种数据结构，这种数据结构被称为二叉树。
冯·诺伊曼结构，也称冯·诺伊曼模型 或普林斯顿结构，是一种将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的计算机设计概念结构。依据冯·诺伊曼结构设计出的计算机称做冯.诺依曼计算机，又称存储程序计算机。...特点 结构 版权声明：本文内容由互联网用户自发贡献，该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。
学习编程语言，首先需要需要了解计算机硬件组成结构，因为编程语言编写的程序，最终需要在计算机中运行。...计算机与程序间属共生关系，二者相互依存，互利共赢，没有程序，计算机如同没有生命一堆废铜烂铁，没有计算机，程序像是无用武之地的英雄，失去存在的意义。所以，了解计算机硬件组成结构是学习编程语言的基础。...2.总线 总线（Bus），又称为系统总线（System Bus），是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，是由导线组成的传输线束。...总线是一种内部结构，它是CPU、内存、I/O设备传递信息的公用通道，主机的各个部件通过总线相连接，外部设备通过相应的接口电路再与总线相连接，从而形成了计算机硬件系统。...---- 参考文献 [1]深入理解计算机系统中文版
本笔记参考计算机组织结构课程的课件, 由于时间关系, 后期缺失部分内容 文档目录 合集-数的二进制表示-定点运算-BCD 码-浮点数四则运算-内置存储器-Cache-外存-纠错-RAID-内存管理-...总线-指令集: 特征- 指令集:寻址方式和指令格式 系统概述 指令和数据在关机时储存在外存中，开机后存储在内存 冯·诺依曼计算机工作方式的基本特点是按地址访问指令并自动按序执行程序 指令由操作码和地址码组成...控制器通过执行指令来控制整个机器运行 注意对存储器来讲,例如 32K\times16位的存储器意为,该存储器为 16 位可寻址, 共有 32K 个存储单元, 若对于芯片来讲,不能得到什么信息 结构 (...Architecture ) ：对程序员可见 对于程序的逻辑执行有着直接影响 例如: 该计main算机有无乘法器 组织 ( Organization ) : 对程序员不可见 操作单元及其相互联系 该计算机中的乘法器是如何实现的...摩尔定律： 每 18 个月，晶体管的数量增加一倍，价格下降一半，性能提高一倍 冯·诺依曼体系结构： 输入输出设备 存储（内存） 控制器: 指挥信息的处理.
一、Linux系统结构 1.Linux内核是什么？ 操作系统是一个用来和硬件打交道并为用户程序提供一个有限服务集的低级支撑软件。一个计算机系统是一个硬件和软件的共生体，它们互相依赖，不可分割。...计算机的硬件，含有外围设备、处理器、内存、硬盘和其他的电子设备组成计算机的发动机。但是没有软件来操作和控制它，自身是不能工作的。...Linux内核的主要模块（或组件）分以下几个部分：存储管理、CPU和进程管理、文件系统、设备管理和驱动、网络通信，以及系统的初始化（引导）、系统调用等。...允许系统中的任何用户访问（其他用户） 用户也将自己的文件向系统内的所有用户开放，在这种情况下，系统内的所有用户都能够访问用户的目录或文件。...我们来拆解结构，这里面我只列了根目录下的一部分内容 用到 ls -l 命令查看当前文件夹下详细信息，具体的命令和参数，后面会深入讲解 我们需要关注的是文件或目录的权限情况 l rwx rwx
；地址码规定了要操作的数据（操作对象）存放在什么地址中，以及操作结果存放到哪个地址中去 2）指令系统 一台计算机有许多指令，作用也各不相同 所有指令的集合称为计算机指令系统。...计算机系统不同，指令系统也不同，目前常见的指令系统有复杂指令系统（CISC）和精简指令系统（RISC） 3）“存储程序”工作原理 计算机能够自动完成运算或处理过程的基础是“存储程序”工作原理 “存储程序...：所有指令的集合称为计算机指令系统 2....：确定执行什么操作，并由地址码确定操作数的地址 执行指令：根据分析的结果，完成该指令所要求的操作 1.4.2计算机硬件系统 一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统组成 硬件指的是计算机系统中由电子...这些部件和设备依据计算机系统结构的要求，构成一个有机整体，称为计算机硬件系统 未配置任何软件的计算机叫裸机，它是计算机完成工作的物质基础 冯·诺依曼提出的存储程序工作原理决定了计算机硬件系统由以下五个基本部分组成
领取专属 10元无门槛券
手把手带您无忧上云
云服务器
即时通信 IM
ICP备案
对象存储
实时音视频
