软件设计师考试重点:计算机系统与存储技术解析

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该资源是针对软件设计师考试的复习资料,涵盖了计算机系统组成、操作系统、高速缓存(CACHE)、虚拟存储器、RISC指令集、内存与接口编址、冗余磁盘阵列(RAID)、中断处理、直接存储器存取(DMA)、输入输出处理机、指令流水线以及各种总线标准等多个核心知识点。 一、计算机系统组成与操作系统 在计算机系统中,运算器负责执行算术和逻辑运算,包括ALU、ACC、寄存器组、多路转换器和数据总线。控制器则包含计数器PC、时序产生器、微操作信号发生器、指令寄存器和指令译码器,主要负责程序控制、操作控制、时间控制和数据处理。 二、高速缓存(CACHE)与存储管理 CACHE的地址映像方法主要有直接地址映像、全相联映像和组相联映像,而替换算法包括随机、先进先出、近期最少用(LRU)和优化替换算法。CACHE的命中率(H)和存取时间(tc/tm)影响了整体性能,Cache等效访问时间ta通过提高tm/ta来提升效率。 三、虚拟存储器 虚拟存储器由主存、辅存、存储管理单元和操作系统软件构成,允许程序超出实际物理内存大小,通过页面或段的交换实现。 四、RISC技术 RISC指令集简化了指令设计,特点是指令种类少、长度固定、寻址方式简单,适合流水线操作,有助于提高处理器效率。 五、内存与接口编址 内存与接口统一编址有时会使得内存指令可用于接口,但也可能导致内存地址不连续,需要根据参数判断访问目标。 六、输入输出(I/O)机制 中断方式处理包括多中断信号线法、中断软件查询法、菊花链法、总线仲裁法和中断向量表法。DMA则允许内存与IO设备直接交换数据,减少CPU干预。 七、总线标准与数据传输 常见的总线标准如ISA、EISA、PCI,外总线包括RS-232、SCSI、USB和IEEE-1394,各自具有不同的传输速率和连接设备数量。 八、并行计算与阵列处理机 阵列处理机(SIMD)允许单指令同时处理多个数据,提高并行计算效率。 这份资料旨在帮助考生理解和掌握软件设计师考试的关键知识点,通过例题和复习,提高应试能力。