软考复习：计算机系统知识详解

“软考基础知识专题一：计算机系统知识.pdf，主要涵盖了计算机硬件基础知识，包括计算机系统结构、计算机组成和计算机实现的概念，以及计算机系统的不同分类方法，如Flynn分类、冯氏分类和Handler分类。” 在计算机系统知识中，首先我们要理解计算机硬件的基础构成。计算机系统由五个主要部分组成：存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备。这些组件共同协作，使得计算机能够执行用户编写的程序，并与外界进行交互。 计算机的工作流程是这样的：用户编写程序，通常是使用高级编程语言，然后通过编译或解释转换为机器语言，这是计算机能直接理解和执行的语言。计算机系统可以分为三个层次的理解：计算机系统结构、计算机组成和计算机实现。 计算机系统结构，也称为机器语言级的机器，关注的是软件和硬件如何分配功能，以及软件和硬件之间的接口，即机器级界面。它是我们从编程角度看到的计算机物理系统的抽象。 计算机组成则更侧重于逻辑实现，关注如何将各个硬件部件有效地组合起来，以实现特定的系统结构和期望的性能价格比。这涉及到数据流和控制流的设计，以及逻辑电路的设计。 计算机实现则是将上述设计转化为实际的物理设备，包括芯片制造、电路板布局等，确保系统能够按照设计要求正常运行。 接下来，我们来看计算机系统的分类。Flynn分类是根据指令流和数据流的组织方式来区分的，主要有四种类型：SISD（单指令流单数据流）、SIMD（单指令流多数据流）、MISD（多指令流单数据流）和MIMD（多指令流多数据流）。每种类型的计算机系统在处理并行性和数据处理能力上有所不同，适用于不同的计算任务。 冯氏分类是基于最大并行度Pm和字宽W、位宽B来划分计算机系统的，分为WSBS（字串位串）、WPBS（字并位串）、WSBP（字串位并）和WPBP（字并位并）四类，这主要涉及到数据处理的并行程度和位操作的组合。 Handler分类则是根据并行度和流水线处理程度，将计算机系统结构划分为三个层次，主要关注程序控制部件（PCU）的数量和并行执行的能力。 理解这些基础知识对于准备软考，特别是软件设计师这个角色来说至关重要，因为它们帮助我们理解计算机如何执行任务，以及如何优化系统的性能。通过深入学习这些概念，我们可以更好地设计和优化软件，提高计算效率。