计算机系统知识概览：从硬件到网络协议

"这篇资料是关于计算机系统知识的讲解，涵盖了硬件、操作系统、网络技术和相关协议等多个方面。其中，特别提到了计算机结构中的指令系统，包括CISC（复杂指令集计算）和RISC（精简指令集计算）的区别，以及在设计指令集时的一些原则，如减少指令条数、简化寻址方式、采用变长指令等。此外，还涉及了内存扩展计算，例如如何确定所需的存储器芯片数量来构建特定地址范围的内存空间。同时，讨论了高速缓存Cache的工作机制，包括全相联地址映射方式下的命中率计算和地址转换。" 详细内容: 在计算机系统知识中，硬件部分强调了计算机的基本组成部分，如运算器、控制器、存储器，以及原码、反码和补码的概念。指令系统是硬件与软件交互的核心，CISC和RISC两种指令集架构各有特点，CISC倾向于提供丰富的指令，而RISC则追求指令简洁高效。在设计指令集时，通常会考虑减少指令条数以提高效率，限制寻址方式以简化设计，并采用变长指令，使得复杂指令占据更多空间，简单指令则更紧凑。 存储器方面，提到了如何计算内存扩展，例如，要构建从A0000H到DFFFFH的32K字节内存空间，需要32K/2^15=8片32K X 8比特的存储器芯片。这涉及到内存地址的计算和芯片组合。 高速缓存Cache的部分，讲述了全相联映射方式下，高速缓存的命中率计算，以及如何根据地址转换表进行主存地址到高速缓存地址的映射。这里，给定了一个具体例子，计算出高速缓存的命中率为（3.27ns - 30ns）/ 30ns * 100%。 在操作系统章节，介绍了软件分类、软件生命周期、开发模型以及软件测试和项目管理的基础知识。 网络技术部分覆盖了网络分类、参考模型（如OSI模型）、数据通信（包括传输介质、编码和传输）、传输技术、差错控制技术，以及局域网、城域网、广域网和接入网的相关标准和技术，如IEEE 802项目、以太网、无线局域网、网桥、VLAN等。 TCP/IP协议族的讲解中，提到了网络层的ARP和RARP协议，IP协议及其相关计算，传输层的UDP和TCP协议，以及应用层的各种协议，如HTTP、FTP等。交换和路由部分深入探讨了交换机的工作原理、配置方式，以及路由的基础知识和常见路由协议，如RIP、IGRP/EIGRP和OSPF。 这些知识对于理解和实践网络工程师的日常工作至关重要，涵盖了从硬件设计到软件开发，再到网络架构和协议实现的广泛领域。