1. 計算機基本組成:運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備 。
2.并行性是指計算機系統(tǒng)具有可以同時進行運算或操作的特性,包括同時性與并發(fā)性。
3.基本思想:時間重疊、資源重疊、資源共享 。
4.傳統(tǒng)串行方式:優(yōu):控制簡單,節(jié)省設(shè)備 缺:執(zhí)行指令速度慢,功能部件利用率低 。
5.流水線處理機:優(yōu):程序執(zhí)行時間短,功能部件利用率高 缺:增加硬件,控制過程較復(fù)雜 。
6.并行處理機SIMD 一個控制器CU,N個處理單元PE,一個互連網(wǎng)絡(luò)IN 。
7.并行處理機主要特點:
、拧沃噶盍鞫鄶(shù)據(jù)流方式工作。
、啤〔捎觅Y源重復(fù)方法引入空間因素。
、恰∫阅骋活愃惴楸尘暗膶S糜嬎銠C。
、取〔⑿刑幚頇C的研究必須與并行算法研究密切結(jié)合。
、伞‘悩(gòu)型多處理系統(tǒng)。
8.多處理機系統(tǒng)組成MIMD:N個處理機+1個處理機存儲器互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)(PMIN)。
9.多處理機系統(tǒng)特點:
、拧〗Y(jié)構(gòu)靈活 并行處理機處理單元很多;多處理機有較強通用性,適用多樣算法,處理單元數(shù)量較少。
、啤〕绦虿⑿行 并行處理機是操作級并行,并行存在于指令內(nèi)部;多處理機并行性存在于指令外部,必須采用多種途徑識別程序并行。
、恰〔⑿腥蝿(wù)派生 并行處理機通過指令本身就可啟動多個PE并行工作;多處理機由可由任務(wù)派生任務(wù),任務(wù)多于處理機時多余任務(wù)進入排隊器等待。
、取∵M程同步 并行處理機自然同步;多處理機需要特殊的同步措施。
、伞≠Y源分配和進程調(diào)度 并行處理機PE數(shù)固定,采用屏蔽手段改變PE數(shù);多處理機有資源分配和進程調(diào)度問題。
補充:SISD、SIMD(并行處理機)、MISD、MSMD(多處理機)
10.使指令系統(tǒng)復(fù)雜的出發(fā)點:
、拧∈鼓繕(biāo)程序得到優(yōu)化。
⑵ 給高級語言提供更好的支持。
⑶ 提供對操作系統(tǒng)的支持。
11.RISC與CISC比較主要特點如下:
、拧≈噶顢(shù)目較少,一般選用使用頻度最高的一些簡單指令 。
⑵ 指令長度固定,指令格式種類少,尋址方式種類少 。
、恰〈蠖鄶(shù)指令可在一個機器周期內(nèi)完成 。
、取⊥ㄓ眉拇嫫鲾(shù)量多,只有存數(shù)/取數(shù)指令訪問存儲器,其余指令無關(guān)寄存器之間進行操作。
兩者主要區(qū)別在于設(shè)計思想上 。
12.存儲系統(tǒng)分類:高速緩沖存儲器(Cache,雙極半導(dǎo)體) 主存儲器(MOS半導(dǎo)休,又稱內(nèi)存儲器,包括高速緩存和主存) 輔助存儲器 。
13.存儲器的層次:高速緩存-主存 主存-輔存
14.主存的基本組成:雙極型 MOS型(由存儲體、地址譯碼器、驅(qū)動器、I/O控制、片選控制、讀/寫控制)。
15.存儲器的主要技術(shù)指標(biāo):存儲容量、存取速度(訪問時間、存儲周期TM)TM>TA、讀出時間 TM>TW、寫入時間 、可靠性、MTBF平均故障間隔時間。
16.計算機應(yīng)用領(lǐng)域:科學(xué)計算、信息管理、計算機圖形學(xué)與多媒體技術(shù)、語言與文字處理、人工智能 。
17.操作系統(tǒng)的重要作用:
、拧⊥ㄟ^資源管理,提高計算機系統(tǒng)的效率
、啤「纳迫藱C界面,向用戶提供友好的工作環(huán)境。
18.操作系統(tǒng)的特征:并發(fā)性、共享性、異步性。
19.操作系統(tǒng)的功能:
⑴ 處理器管理
、啤〈鎯芾
、恰≡O(shè)備管理
、取∥募芾
、伞∽鳂I(yè)管理
、省【W(wǎng)絡(luò)與通信管理
20.操作系統(tǒng)的類型:批處理操作系統(tǒng)、分時操作系統(tǒng)、實時操作系統(tǒng)。
、拧∨幚聿僮飨到y(tǒng)主要特征:用戶脫機工作、成批處理作業(yè)、多道程序運行、作業(yè)周轉(zhuǎn)時間長 。
⑵ 分時操作系統(tǒng)主要特征:同時性、獨立性、及時性、交互性 。
、恰崟r操作系統(tǒng)主要特征:數(shù)據(jù)采集、加工處理、操作控制、反饋處理 。
21.進程是一個具有一定獨立功能的程序關(guān)于某個數(shù)據(jù)集合的一次運行活動。
、拧∵M程的屬性:結(jié)構(gòu)性、共享性、動態(tài)性、獨立性、制約性、并發(fā)性。
、啤∵M程的組成:進程程序塊、進程數(shù)據(jù)塊、系統(tǒng)/用戶堆棧、進程控制塊。
、恰∵M程控制塊包括三類信息:標(biāo)識信息、現(xiàn)場信息、控制信息 。
22.死鎖產(chǎn)生的條件:互斥條件、占有和等待條件、不剝奪條件、循環(huán)等待條件 。
23.存儲管理的功能:主存儲空間的分配和回收、地址轉(zhuǎn)換和存儲保護、主存儲空間的共享、主存儲空間的擴充 。
24.計算機系統(tǒng)的存儲器分為寄存器、高速緩存、主存儲器、磁盤緩存<(操作系統(tǒng)存儲管理)、固定磁盤、可移動存儲介質(zhì)<(設(shè)備管理)7個層次結(jié)構(gòu)。
25.程序在執(zhí)行和處理數(shù)據(jù)時存在順序性、局部性、循環(huán)性和排他性。
26.程序運行時必須把程序和數(shù)據(jù)的邏輯地址轉(zhuǎn)換為物理地址,這一工作稱為地址轉(zhuǎn)換或重定位。包括靜態(tài)重定位和動態(tài)重定位。
27.分區(qū)存儲管理:固定分區(qū)管理、可變分區(qū)管理(最先適用分配算法大作業(yè)、最優(yōu)適應(yīng)分配算法、最壞適應(yīng)分配算法中小作業(yè)) 。
28.分頁式存儲管理:以段為單位進行存儲分配。 段號:段內(nèi)地址 。
29.虛擬存儲器:具有部分裝入和分部對換功能,能從邏輯上對內(nèi)在容量進行大幅度擴充,使用方便的一種存儲系統(tǒng)。
30.計算機外圍設(shè)備分存儲型和輸入輸出型兩大類。
31.設(shè)備管理具有以下功能:外圍設(shè)備中斷處理、緩沖區(qū)管理、外圍設(shè)備的分配、外圍設(shè)備驅(qū)動調(diào)度。
32.I/O設(shè)備可分為輸出型外圍設(shè)備、輸入型外圍設(shè)備、存儲型外圍設(shè)備。
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