【正文】 希賽教育信息系統(tǒng)管理工程師面授班全國招生 不過退款！ 點擊有驚喜： 第一章 計算機硬件基礎(chǔ) 計算機基本組成 1 一個完整的計算機系統(tǒng)由：控制器、運算器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備 5 部分組成。 2 運算器和控制器合稱為中央處理器。內(nèi)存儲器和中央處理器合稱為主機。 3 控制器包括：指令寄存器、指令譯碼器、時序控制。 中央處理器 1 運算器通常由算術(shù)運算部件（ ALU）和一些寄存器組成。 2 累加器除了存放參加運算的操作數(shù)外，在連續(xù)運算中，還用于存放中間結(jié)果和最終結(jié)果。 3 為了使計算機能夠正確執(zhí)行指令， CPU 必須能夠按正確的時序產(chǎn)生操作控制信號，這使控制器的主要任務(wù)。 4 控制器組成： ① 程序計數(shù)器 (PC)② 指令寄存器（ IR） ③ 指令譯碼器 ④ 脈沖源及啟?？刂凭€路 ⑤ 時序信號產(chǎn)生部件 ⑥ 操作控制信號形成部件 ⑦ 中斷機構(gòu) ⑧ 總線控制邏輯 存儲器 1 按存儲器在計算機中的功能分類：高速緩沖存儲器（ Cache），由雙極型半導體；主 存儲器，由 MOS 半導體存儲器構(gòu)成；輔助存儲器，又稱為外存儲器。 常用 I/O 設(shè)備 1 按信息的傳輸方向來分可分為：輸入、輸出與輸入輸出設(shè)備。 2 輸入設(shè)備：鍵盤、鼠標、光標、觸摸屏、跟蹤球、控制桿、數(shù)字化儀、語言輸入、手寫漢字識別、光學字符閱讀機（ OCK）。 分為兩類：媒體輸入設(shè)備和交互式輸入設(shè)備。媒體輸入設(shè)備：紙帶輸入機、卡片輸入機、光學字符閱讀機；交互式輸入設(shè)備：鍵盤、鼠標、觸屏、光屏、跟蹤球。 3 輸出設(shè)備：顯示器、打印機、繪圖儀、語音輸出設(shè)備、卡片穿孔機、紙帶穿孔機、數(shù)模轉(zhuǎn)換設(shè)備。 4 輸入輸出設(shè) 備：磁盤機、磁帶、可讀寫光盤、 CRT 顯示器、通信設(shè)備。 5 輸入輸出設(shè)備按功能分為三類：用于人機接口、用于存儲信息、機 — 機聯(lián)系。 6 鍵盤：按鍵開關(guān)可分為兩類：觸點式、非觸點式。 7 鍵盤控制器的構(gòu)成方式不同，可分為編碼鍵盤和非編碼鍵盤兩類。 8 根據(jù)鼠標器鎖采用的傳感技術(shù)的不同，鼠標器可分為兩類：機械式與光電式。 9 鼠標與主機相連有兩種方式：總線接口和通信接口。 10 目前大部分計算機把鼠標接在串行通信口： COM1和 COM2上。 11 打印機以印字原理可分為：擊打式打印機和非擊打式打印機；以輸出方式可分為串行打印機和 并行打印機。 12 擊打式打印機按字錘或字模的構(gòu)成方式來分，可分為整字形擊打印設(shè)備（按字模載體的形態(tài)分為：球形、菊花瓣形、輪式、鼓式）和點陣打印設(shè)備兩類。 13 非擊打式打印機類型：激光印字機、噴墨打印機、熱敏打印機。 14 顯示器由監(jiān)視器和顯示控制器組成。監(jiān)視器由陰極射線管（ CRT）、亮度控制電路（控制柵）、掃描偏轉(zhuǎn)電路（水平 /垂直掃描偏轉(zhuǎn)線圈）組成。 15 為保證屏幕上顯示的圖像不產(chǎn)生閃爍，圖像必須以 50 幀 /秒至 70幀 /秒的速度進行刷新。 16 計算題舉例：如當分辨率為 640480 ，幀頻為 50幀 /秒，且水平回掃 期和垂直回掃期各占水平掃描周期和垂直掃描周期的 20%，則 行頻 =480 線 247。80%50 幀 /s=30kHz 水平掃描周期 =1247。30kHz=33μs 每一像素讀出的時間 =33μs80%247。640 線 =4050ns 若分辨率提高到 1024768 ，幀頻為 60 幀 /秒，則行頻提高到 ，水平掃描周期（ HC）為 ，每像素讀出時間減少到 。 分辨率要求越高，為保證圖像不閃爍，則時間要求越高（每一像素讀出顯示的時間越短）。 光柵掃描顯示器的掃描方式還可以分成逐行掃描和隔行掃描方式兩種。 計算機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 并行處理的概念 1 并行性包括同時性和并發(fā)性兩種含義。 希賽教育信息系統(tǒng)管理工程師面授班全國招生 不過退款！ 2 計算機中提高并行性的措施：時間重疊（時間并行技術(shù)）；資源重復（空間并行技術(shù)）；資源共享（一種軟件方法）。 3 指令流：計算機執(zhí)行的指令序列；數(shù)據(jù)流：指令流調(diào)用的數(shù)據(jù)序列；多重性：計算機同時可處理的指令或數(shù)據(jù)的個數(shù)。 4（ Ssingle、單一的， Iinstruction、指令， Mmultiple、多倍的， Ddat、數(shù)據(jù)）根據(jù)指令流和數(shù)據(jù)流的多重性，可以把計算機分為 4 類： ① 單指令流單數(shù)據(jù)流（ SISD） ② 單指令流多數(shù)據(jù) 流（ SIMD） ③ 多指令流單數(shù)據(jù)流（ MISD） ④ 多指令流多數(shù)據(jù)流（ MIMD）。 流水線處理機系統(tǒng) 若假定圖中取指令、分析指令、執(zhí)行指令的時間相同，均為 t，則完成 n 條指令的時間 T 分別為 T=3nt； T=（ n+2） t。 并行處理機系統(tǒng) 1 并行處理機也稱為陣列式計算機，是操作并行的 SMID 計算機，采用資源重復的措施開發(fā)并行性。并行處理機通常有一個控制器 CU， N個處理單元（ PE）（包括處理器和存儲模塊），以及一個互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)部件（ IN）組成。 2 并行處理機的主要特點：以單指令流多數(shù)據(jù)流方式工作； 采用資源重復方法引用空間因素；是以某一類算法為背景的專用計算機；并行處理機的研究必須與并行算法的研究密切結(jié)合；處理單元結(jié)構(gòu)相同是同構(gòu)型并行機，同時是異構(gòu)型多處理機系統(tǒng)。 多處理機系統(tǒng) 1 多處理機屬于 MIMD 計算機。和 SIMD計算機的區(qū)別：多處理機實現(xiàn)任務(wù)或作業(yè)一級的并行，而并行處理機只實現(xiàn)指令一級的并行。 2 多處理機的特點：結(jié)構(gòu)靈活性、程序并行性、并行任務(wù)派生、進程同步、資源分配和進程調(diào)度。 CISC/RISC 指令系統(tǒng) RISC 與 CISC比較，指令系統(tǒng)的主要特點：指令數(shù)目少；指令長度 固定、指令格式種類少、尋址方式種類少；大多數(shù)指令可在一個機器周期內(nèi)完成；通用寄存器數(shù)量多。 計算機存儲系統(tǒng) 主存儲器 1 半導體讀寫存儲器簡稱 RWM，習慣上稱為 RAM，按工藝不同可分為：雙極型 RAM 和 MOS 型 RAM。 2 靜態(tài) MOS 存儲芯片由：存儲體、讀寫電路、地址譯碼、控制電路（存儲體、地址譯碼器、驅(qū)動器、 I/O 控制、片選控制、讀 /寫控制）組成。 3 存儲器主要技術(shù)指標：存儲容量、存取速度、可靠性。 4 存儲器的速度可用訪問時間、存儲周期和頻寬來描述。 Tm（存儲周期）＞ Ta（讀出時間）， Tm＞ Tw（寫入時間）。 高速緩沖存儲器 1 訪問高速緩沖存儲器的時間一般為訪問主存時間的 1/41/10。 輔助存儲器 1 常用的輔助存儲器包括：磁帶、磁盤、光盤。 2 磁表面存儲器的存儲原理：磁層由非矩形剩磁特性的導磁材料（氧化鐵、鎳鈷合金）構(gòu)成；磁層材料的剩磁要大（讀出信息大），矯頑力 HC 要合適，才有足夠的抗干擾能力和使用較小寫電流，磁層厚度要薄，才能提高記錄密度。 3 磁頭由高導磁率的軟磁材料（如坡莫合金和具有高頻特性的帖氧體）做鐵心，在鐵心上開有縫隙并繞有線圈。 4 在磁表面存儲器中一般 都是磁頭固定。 5 磁盤存儲器由磁記錄介質(zhì)、磁盤存儲器、磁盤控制器 3 部分組成；磁盤控制器包括控制邏輯、時序電路、 “ 并 — 串 ” 轉(zhuǎn)換和 “ 串 — 并 ”轉(zhuǎn)換電路；磁盤驅(qū)動器包括：讀寫電路、讀寫轉(zhuǎn)換開關(guān)、讀寫磁頭和磁頭定位伺服系統(tǒng)。 6 按讀寫類型，光盤可分為：之都型、一次性寫入型和可重寫型。 計算機應(yīng)用領(lǐng)域 1 計算機應(yīng)用領(lǐng)域包括： 1 科學計算 2 信息管理 3 計算機圖形學與多媒體技術(shù) 4 語言與文字的處理 5 人工智能 第二章 操作系統(tǒng)知識 操作系統(tǒng)簡介 操作系統(tǒng)的定義與作用 1 操作系統(tǒng)是管理軟硬件資 源，控制程序執(zhí)行、改善人機界面、合理組織計算機工作流程和為用戶使用計算機提供良好運行環(huán)境的一種系統(tǒng)軟件。 2 操作系統(tǒng) 2 個重要的作用：通過資源管理，提高計算機系統(tǒng)的效率；改善人機界面，向用戶提供友好的工作環(huán)境。 3 資源：在計算機系統(tǒng)中，能分配給用戶使用的各種硬件和軟件設(shè)施。包括 2 大類：硬件資源和信息資源。 希賽教育信息系統(tǒng)管理工程師面授班全國招生 不過退款！ 操作系統(tǒng)的功能特征 1 操作系統(tǒng)的主要特性：并發(fā)性、共享性和異步性。 并發(fā)性：指兩個或兩個以上的運行程序在同一時間間隔內(nèi)同時執(zhí)行。 共享性：指操作系統(tǒng)中的資源，可被多個并發(fā)的程序使用。 異步性：又 稱為隨機性。 2 從資源管理的觀點來了解操作系統(tǒng)的 6 個主要功能： ① 處理器管理 ② 存儲管理 ③ 設(shè)備管理 ④ 文件管理 ⑤ 作業(yè)管理 ⑥ 網(wǎng)絡(luò)與通信管理。 操作系統(tǒng)的類型 1 操作系統(tǒng)的類型：批處理操作系統(tǒng)、分時操作系統(tǒng)、實時操作系統(tǒng)。 2 批處理系統(tǒng)的主要特征：用戶脫機工作、成批處理作業(yè)、多道程序設(shè)計、作業(yè)周轉(zhuǎn)時間長。 3 分時操作系統(tǒng)特性：同時性、獨立性、及時性、交互性。 4 實時操作系統(tǒng)組成：數(shù)據(jù)采集、加工處理、操作控制、反饋處理。 處理機管理 進程的基本概念 1 進程：一個具有獨立功能的程序關(guān)于某 個數(shù)據(jù)集合的一次運行活動。 2 進程屬性：結(jié)構(gòu)性、共享性、動態(tài)性、獨立性、制約性、并發(fā)性。 進程的狀態(tài)和轉(zhuǎn)換 1 3 種不同的進程狀態(tài)：運行態(tài)（ running）、就緒態(tài)（ ready）、等待態(tài)（ wait）（又稱為阻塞態(tài)， blocked；或睡眠態(tài)， sleep）。 進程的描述 1 進程上下文：操作系統(tǒng)中把進程物理實體和支持進程運行的環(huán)境合稱為上下文（ context） . 2 一個進程映像包括：進程程序塊、進程數(shù)據(jù)塊、系統(tǒng) /用戶堆棧、進程控制塊（ PCB）。 3 進程控制塊包括 3 類信息：標示信息、現(xiàn)場信息 、控制信息。 4 常用的現(xiàn)場信息包括：通用寄存器的內(nèi)容、控制寄存器（ PSW）的內(nèi)容、用戶堆棧指針、系統(tǒng)堆棧指針。 5 常用的控制信息包括：進程的調(diào)度相關(guān)信息、進程組成信息、進程間通信相關(guān)信息、進程在二級存儲器內(nèi)的地址、 CPU 資源的占用和使用信息、進程特權(quán)信息、資源清單。 進程的同步與互斥 1 進程之間存在兩種基本關(guān)系：競爭關(guān)系和協(xié)作關(guān)系。 2 進程的互斥是解決進程間競爭關(guān)系的手段；進程的同步是解決進程間協(xié)作關(guān)系的手段。進程的互斥是一種特殊的進程同步關(guān)系，即逐次使用互斥共享資源。 3 典型的進程間同步問題： 生產(chǎn)者 — 消費者問題。 4 最常用的同步機制：信號量即 PV，管程。 5 原語是操作系統(tǒng)中執(zhí)行時不可中斷的過程，即原子操作兩個同步原語： P（測試）操作和 V（增量）操作。 死鎖 1 死鎖：兩個進程分別等待對方占用的一個資源，于是兩者都不能執(zhí)行而處于永遠等待。 2 死鎖產(chǎn)生的條件： ① 互斥的條件 ② 占有和等待條件 ③ 不剝奪條件 ④ 循環(huán)等待條件。 存儲管理 1 存儲管理的功能： ① 主存空間的分配與回收 ② 地址轉(zhuǎn)換和存儲保護 ③ 主存空間的共享 ④ 主存空間的擴充。 存儲器的層次 1 計算機系統(tǒng)的存儲器可分為：寄存器、 高速緩存、主存儲器、磁盤緩存、固定磁盤、可移動磁盤介質(zhì) 6 個層次結(jié)構(gòu)。 2 邏輯地址轉(zhuǎn)化為物理地址，稱為地址轉(zhuǎn)換或重定位。 地址轉(zhuǎn)換與存儲保護 1 存儲管理類型：分區(qū)存儲管理、分段存儲管理、分頁存儲管理、虛擬存儲管理。 分區(qū)存儲管理 1 分區(qū)存儲管理分為：固定和可變分區(qū)管理。 2 可變分區(qū)管理的分配算法：最先適用分配算法、最優(yōu)適用分配算法、最壞適用分配算法。 設(shè)備管理 希賽教育信息系統(tǒng)管理工程師面授班全國招生 不過退款！ 1 外圍設(shè)備分類：存儲型設(shè)備、輸入輸出型設(shè)備。 2 設(shè)備管理應(yīng)具有以下功能：外圍設(shè)備中斷處理；緩沖區(qū)處理；外圍設(shè)備的分配； 外圍設(shè)備驅(qū)動調(diào)度。 I/O 硬件原理 1 按照輸入輸出特性， I/O 設(shè)備可劃分為：輸入型外圍設(shè)備、輸出型外圍設(shè)備和存儲型外圍設(shè)備。 2 按 I/O 控制器功能的強弱以及和 CPU之間聯(lián)系方式的不同， I/O設(shè)備控制方式可分為：詢問方式、中斷方式、 DMA方式、通道方式。 3 訪問方式又稱為程序直接控制方式。 4DMA，直接存儲器存取方式。 5 通道又稱為輸入輸出處理器。 I/O 軟件原理 1 操作系統(tǒng)通常把 I/O 軟件組織成 4個層次： I/O中斷處理程序（底層）、設(shè)備驅(qū)動程序、與硬件無關(guān)的操作系統(tǒng) I/O軟件、用戶 層的I/O 軟件。 2 輸入輸出中斷的類型和功能：通知用戶程序輸入輸出操作延鏈推進的程度；通知用戶程序輸入輸出正常結(jié)束；通知用戶程序發(fā)現(xiàn)的輸入輸出操作異常；通知程序外圍設(shè)備上重要的異步信號。 3 由設(shè)備無關(guān)軟件完成的功能：對設(shè)備驅(qū)動程序的統(tǒng)一接口；設(shè)備命名；設(shè)備保護；提供獨立于設(shè)備的塊大小；緩沖區(qū)管理；塊設(shè)備的存儲分配；獨占性外圍設(shè)備的分配和釋放；錯誤報告。 Spooling 系統(tǒng) 1 外圍設(shè)備聯(lián)機操作，簡稱為 Spooling 系統(tǒng)或假脫機操作系統(tǒng)，是用一類物理設(shè)備模擬另一類物理設(shè)備的的技術(shù)，是使獨占使用的 設(shè)備變成多臺虛擬設(shè)備的一種技術(shù)，也是一種速度匹配技術(shù)。 2“ 井管理程序 ” 控制作業(yè)和輔助存儲器緩沖區(qū)域之間交換信息。 3“ 井 ” 是用做緩沖的存儲區(qū)域，采用井的技術(shù)能調(diào)節(jié)供求之間的矛盾，消除人工干預(yù)帶來的損失。 4 預(yù)輸入程序的主要任務(wù)是控制信息從輸入設(shè)備輸入到輸入井存放，并填寫好輸入表以便在作業(yè)執(zhí)行中要求輸入信息量，可以隨時找到它們的存放位置。 5 系統(tǒng)擁有一張作業(yè)表用來登記進入系統(tǒng)的所用作業(yè)的作業(yè)名、狀態(tài)、預(yù)輸入表位置等信息。 6 輸入井中的作業(yè)有 4 種狀態(tài)：輸入狀態(tài)、收容