软件设计师知识点
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软件设计师
1计算机组成原理与体系结构
数据的表示
计算机结构
Flynn分类法
CISC与RISC
流水线技术
存储系统
总线系统
可靠性
校验码
1.1数据的表示
1.1.1进制转换
R进制转十进制
例：
十进制转R进制
例：
1.1.2数据编码
数值1
数值-1
1-1
原码
0000 0001
1000 0001
1000 0010（-2）
反码
0000 0001
1111 1110
1111 1111（-0）
补码
0000 0001
1111 1111
0000 0000（0）
移码
1000 0001
0111 1111
1000 0000（0）
1.1.3数值表示范围
整数
原码
反码
补码
1.1.4浮点数运算
浮点数的表示：
其中称为尾数，是基数，是指数
计算过程流程：
对阶
尾数计算
结果格式化
例计算下列浮点数之和
第一步对阶，小阶对大阶
第二步尾数计算
第三步结果格式化若尾数计算结果的整数部分非个位数或者非零，那么需要格式化
若结果是则尾数需要变为，阶数减一
若结果是则尾数需要变为，阶数加一
此浮点数之和为
1.2计算机结构
/
运算器：
算数逻辑单元ALU
累加寄存器AC：是通用寄存器
数据缓冲寄存器DR：对内存储器进行读写数据时用来暂存的寄存器
状态条件寄存器PSW：存储在运算过程中相关的标志位
控制器：
程序计数器PC：程序下一条指令地址
指令寄存器IR
指令译码器
时序部件
1.3 Flynn分类法
体系结构类型
结构
关键特性
代表
单指令流单数据流SISD
控制部分：一个
处理器：一个
主存模块：一个
单处理器系统
单指令流多数据流SIMD
控制部分：一个
处理器：多个
主存模块：多个
各处理器以异步的形式执行同一条指令
并行处理机
阵列处理机
超级向量处理机
多指令流单数据流MISD
控制部分：多个
处理器：一个
主存模块：多个
被证明不可能，至少是不实际
目前没有，有文献称流水线计算机为此类
多指令流多数据流
MIMD
控制器：多个
处理器：多个
主存模块：多个
能够实现作业、任务、指令等各级全面并行
多处理机系统
多计算机
1.4 CISC与RISC
指令系统类型
指令
寻址方式
实现方式
其它
CISC（复杂）
数量多，使用频率差别大，可变长格式
支持多种
微程序控制技术（微码）
研制周期长
RISC（精简）
数量少，使用频率接近，定长格式，大部分为单周期指令，操作寄存器，只有Load/Store操作内存
支持方式少
增加了通用寄存器；硬布线逻辑控制为主；适合采用流水线
优化编译，有效支持高级语言
1.5流水线技术
1.5.1概念
/
1.5.2流水线计算
流水线周期为执行时间最长的一段
流水线计算公式为：
理论公式：
实践公式：，是段某某，是指令条数，是流水线周期
例：若指令流水线把一条指令分为取指、分析和执行三部分，且三部分的时间分别是取指2ns，分析2ns，执行1ns。那么，流水线周期是多少？100条指令全部执行完毕需要的时间是多少？
答：
流水线周期是2ns
100条指令全部执行完毕需要203ns（）
1.5.3流水线吞吐量计算
流水线的吞吐量（Though Put rate，TP）是指在单位时间内流水线所完成的任务数量或输出 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 的同步与互斥
同步亦称直接制约关系，它是指为完成某种任务而建立的两个或多个进程，这些进程因为需要在某些位置上协调它们的工作次序而等待、传递信息所产生的制约关系。进程间的直接制约关系就是源于它们之间的相互合作。
互斥亦称间接制约关系。当一个进程进入临界区使用临界资源时，另一个进程必须等待, 当占用临界资源的进程退出临界区后，另一进程才允许去访问此临界资源。
2.2.4 PV操作
临界资源：诸进程间需要互斥方式对其进程共享的资源，如打印机、磁带机等
临界区：每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区
信号量：是一种特殊的变量
/
/
例：
/
答案为A、C
2.2.5前驱图与PV操作
例：
/
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