(网络工程师培训)主题01：计算机系统知识.pptVIP

主题一 主题目录介绍 硬件知识 计算机结构 存储器 输入输出结构和设备 嵌入式系统基本知识 操作系统知识 操作系统基本概念 资源管理与调度 系统配置方法 系统配置技术 系统性能 系统可靠性 主要知识点 指令系统 指令、寻址方式、CISC、 RISC 主存类型，主存容量和性能 操作系统定义、特征、功能及分类 批处理、分时、实时、网络、分布式 存储管理方案 分段与分页、虚存、页面置换算法 可靠性计算 MTBF、MTTR、可用性、故障率 1.2 硬件知识 计算机结构 存储器 输入输出结构和设备 嵌入式系统基本知识 计算机系统的组成 计算机硬件系统结构 运算器与控制器 运算器 运算器又称算术逻辑单元，是对信息进行加工、运算的部件。 运算器的主要功能是对二进制编码进行算术运算和逻辑运算。 控制器 控制器是整个计算机的控制指挥中心。 功能是从存储器中取出指令，确定指令的类型，并对指令进行译码，然后执行该指令。 运算器和控制器又统称为中央处理器（CPU），是计算机系统的核心硬件。 它的用超大规模集成电路制成的CPU芯片称为微处理器。 指令系统 指令系统定义 一台计算机所能识别并执行的全部指令的集合，称为该台计算机的指令系统。指令系统中有数以百计的不同指令。 兼容性问题 每种CPU都有自己独特的指令系统，用某一类计算机的机器语言编制的程序难以在其他各类计算机上运行，这个问题称之为指令不兼容。 向下兼容： 如586机器语言向下兼容486机器语言程序。 指令 指令是用来规定计算机执行的操作和操作对象所在存储位置的一个二进位串。 一条指令由操作码和地址码两部分组成。例如二地址指令格式如下： 操作码 地址码1 (地址码2) 操作码：具体说明指令的性质或功能，每条指令只有一个操作码 地址码 :包括着操作数的来源，结果的去向或下一条指令的地址等信息，不同指令中地址码的个数可以不一样。 指令的分类 数据传送指令 算术运算指令 逻辑运算指令 移位运算指令 寻址方式 指令寻址方式 顺序寻址方式 跳跃寻址方式 操作数寻址方式 隐含寻址 立即寻址 直接寻址 间接寻址 寄存器寻址方式和寄存器间接寻址方式 相对寻址方式 基址寻址方式 变址寻址方式 块寻址方式 寻址方式 指令预取 指令译码 地址计算 执行运算 回送结果 CISC 和 RICS CICS－复杂指令系统计算机 一般多达二三百条，如VAX11/780计算机有303条指令，18种寻址方式。 RICS－精密指令系统计算机 最大特点： 选取使用使用频率最高的一些简单指令，指令条数少； 指令长度固定，指令格式种类少，寻址方式种类少； 只有存取数据的指令访问存储器，其余指令的操作都在寄存器之间进行。 Pentium处理器逻辑结构图 多处理器 紧耦合系统 各处理机之间通过快速总线或开关阵列相连，共享内存，整体系统由一个统一的OS管理（一个OS核心）。 松耦合系统 各处理机带有各自的存储器、I/O设备和操作系统，通过通道或通信线路相连每个处理机上独立运行OS。 阵列处理机 双机系统： 用于控制重要过程，要求高度可靠，具有较高冗余。 同步 处理器性能 处理器的主要性能指标是主频和字长。 所谓“字长”，即微处理器中的运算部件一次能同时处理的二进制数的位数。 主频是CPU的时钟频率，它决定微处理器的运算速度。主频越高则其处理数据的速度相对就快。 处理器还有其它一些指标： 数据总线宽度 地址总线宽度 可寻空间 处理器芯片的集成度 存储器 存储器是用来存放数据和程序的部件。 存储器分为内存储器（简称内存）和外存储器（简称外存）两大类。 内存储器可分为随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）两大类。 RAM既可以读出数据，也可以写入数据，断电后数据消失。 ROM中的数据在制作时就存储在里面了，只能读出不能写入，断电后数据不会消失。 存储介质 按存储介质的材料分类： 半导体存储器：采用半导体器件制成 磁表面存储器：软盘存储器、硬盘存储器、磁带存储器 光存储器：CD－ROM 按存储的工作方式分类： 随机读写存储器、顺序读写存储器、只读存储器 按多层次存储系统的概念分类： 告诉缓冲存储器、随机存储器、只读储器、软盘存储器、光盘存储器、磁带存储器 主存储器 主存储器又称内存储器或内存，直接与CPU相连，是主机不可缺少的一部分，用来存储计算机运行中的程序和各种数据。 主存由超大规模集成电路存储器芯片组成，存取速度快，但容量较小。主存储器又分为RAM和ROM。 RAM（Random Access Memory）即随机存取存储器。即可从其中读取信息，也可向其中写入信息。开机之前RAM中没有信息，开机后操作系统对其管理，关机后其中的信息都将消失。RAM中的信息可随时根据需要而改变。 Ro