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计算机系统知识计算机软件=程序+数据+相关文档。操作数包含在指令中是立即寻址，操作数的地址包含在指令中是直接寻址。计算机硬件的典型结构：单总线结构、双总线结构、采用通道的大型系统结构。CPU由运算器和控制器组成；控制器由程序计数器（PC）、指令寄存器（IR）、指令译码器（ID）、状态条件寄存器、时序产生器和微操作信号发生器组成。PC: pc自动增加一个值，指向下一条要执行的指令，当程序转移时将转移地址送入PC。IR：用于存放当前要执行的指令。ID：对现行的指令进行分析，确定指令类型、指令要完成的操作和寻址方式。指令执行的过程：取指令：控制器首先按程序计数器所指出的指令地址从内存中取出一条指令。指令译码：将指令的操作码部分送入指令译码器中进行分析，然后根据指令的功能发出控制命令。按指令操作码执行。形成下一条指令地址。CPU的基本功能：程序控制操作控制时间控制数据处理——CPU的根本任务计算机体系结构和计算机组成的区别：体系结构要解决的问题是计算机系统在总体上、功能上需要解决的问题，而计算机组成要解决的是逻辑上如何具体实现的问题。计算机体系结构分类（指令流、数据流、多倍性）：Flynn分类：传统的顺序执行的计算机在同一时刻只能执行一条指令（即只有一个控制流）、处理一个数据（即只有一个数据流），因此被称为单指令流单数据流计算机Single Instruction Single Data即SISD计算机）。而对于大多数并行计算机而言，多个处理单元都是根据不同的控制流程执行不同的操作，处理不同的数据，因此，它们被称作是多指令流多数据流计算机，即MIMD（Multiple Instruction Multiple Data）计算机。曾经在很长一段时间内成为超级并行计算机主流的向量计算机除了标量处理单元之外，最重要的是具有能进行向量计算的硬件单元。在执行向量操作时，一条指令可以同时对多个数据（组成一个向量）进行运算，这就是单指令流多数据流（Single Instruction Multiple Data，SIMD）的概念。因此，我们将向量计算机称为SIMD计算机。第四种类型即所谓的多指令流单数据（MultipleInstructionSingleData）计算机。在这种计算机中，各个处理单元组成一个线性阵列，分别执行不同的指令流，而同一个数据流则顺次通过这个阵列中的各个处理单元。这种系统结构只适用于某些特定的算法。相对而言，SIMD和MISD模型更适合于专用计算。在商用并行计算机中，MIMD模型最为通用，SIMD次之，而MISD最少用。存储器的分类：按存储器的位置：内存（主存）和外存（辅存）。按存储器的材料：磁存储器、半导体存储器（静态和动态）和光存储器。按工作方式：读写存储器和只读存储器。只读存储器（ROM/PROM/EPROM/EEPROM/闪存）按访问方式：按地址访问的存储器和按内容访问的存储器（相连存储器）。按寻址方式：随机存储器（RAM）、顺序存储器（ASM）—磁带、直接存储器（DAM）—磁盘就是直接存储器。输入/输出：直接程序控制、中断方式、直接存储器存取（DMA）。流水线技术吞吐率和建立时间是流水线技术的两个重要技术指标。吞吐率是指单位时间内流水线处理机流出的结果数；流水线开始工作经过一段时间（建立时间）才能到达最大的吞吐率。若m个子过程所用的时间都是t0则建立时间是 m*t0，否则t0取子过程中的最长时间。那么n条指令执行完成需要的时间为第一条完全执行的时间加上后n-1条所用的时间（n-1）*m*t0。虚拟存储器：页式：页表硬件少，查表速度快，主存零头少；分页无逻辑性，不利于存储保护。段式：段页式：地址变换速度比较慢。只有20%的指令经常应用频率达80%→RISC（精简指令集计算机）简化了CPU的控制器，提高了处理速度，特点有：信息安全的基本要素：计算机安全等级（技术安全性、管理安全性、政策法律安全性）：分为四组七个等级。组安全级别1A12B3B2B13C2C14D（最低级）计算机病毒的特点：寄生性隐蔽性非法性传染性破坏性计算机病毒的类型：系统引导型病毒————BOOT型病毒文件外壳型病毒————攻击文件混合型病毒————Flip病毒、One Half病毒（幽灵）目录型病毒————改变目录项不敢变相关文件宏病毒————用宏的word或是excel文件计算机可靠性：平均无故障时间（MATBF=1/λ）；计算机正常工作的概率（可用/靠性）A=（MTRF平均修复时间）。失效率：单位时间内失效的元件数与元件总数的比例，用λ表示。可靠性和是效率的关系是：R(t)=e-λt。计算机可靠模型：串联系统：可靠性等于R=R1R2…RN；失效率λ=λ1+λ2+…+λN并联系统：可靠性等于R=1-(1-R1)(1-R2)…(1-RN)；失效率m