信息系統(tǒng)管理工程師學(xué)習(xí)筆記-展示頁(yè)
2025-07-08 01:04本頁(yè)面
【正文】 儲(chǔ)器 ?、?輔助存儲(chǔ)器 （2）存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu) ①“高速緩存—主存”層次：解決速度問題 ②“主存—輔存”層次：解決容量問題計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域 （1）科學(xué)計(jì)算 （2）信息管理 （3）計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與多媒體技術(shù) （4）語言與文字的處理 （5）人工智能 二、操作系統(tǒng)知識(shí) 操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介 （1）定義與作用操作系統(tǒng)是管理軟硬件資源、控制程序執(zhí)行，改善人機(jī)界面，合理組織計(jì)算機(jī)工作 流程和為用戶使用計(jì)算機(jī)提供良好運(yùn)行環(huán)境的一種系統(tǒng)軟件。與并行處理機(jī)進(jìn)行比較：① 結(jié)構(gòu)靈活性② 程序并行性③ 并行任務(wù)派生性④ 進(jìn)程同步⑤ 資源分配和進(jìn)程調(diào)度（5）CISC/RISC指令系統(tǒng)使指令系統(tǒng)越來越復(fù)雜的出發(fā)點(diǎn)有① 使目標(biāo)程序得到優(yōu)化② 給高級(jí)語言提供更好的支持③ 提供對(duì)操作系統(tǒng)的支持RISC與CISC比較：①指令數(shù)目較少，一般都選用使用頻率最高的一些簡(jiǎn)單指令②指令長(zhǎng)度固定，指令格式種類少，殉職方式種類少③大多指令可在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)完成④通用寄存器數(shù)量多，只有存數(shù)/取數(shù)指令訪問存儲(chǔ)器，其他指令均在寄存器之間進(jìn)行操作。（4）多處理機(jī)系統(tǒng)在多處理機(jī)系統(tǒng)中，處理機(jī)與處理機(jī)之間通過互連網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，從而實(shí)現(xiàn)程序之間的數(shù)據(jù)交換和同步。④ 并行處理機(jī)的研究必須與并行算法的研究密切結(jié)合，以使它的求解算法的適應(yīng)性更強(qiáng)一些，應(yīng)用面更廣一些。此外，它還利用了并行性中的同時(shí)性，所以處理器單元必須同時(shí)進(jìn)行相同操作。主要特點(diǎn)：① 并行處理機(jī)是以單指令流多數(shù)據(jù)流方式工作的。（2）流水線處理機(jī)系統(tǒng)（時(shí)間并行技術(shù)）把一個(gè)重復(fù)的過程分解為若干個(gè)子過程，每個(gè)過程與其他自過程并行進(jìn)行。同時(shí)性指的是兩個(gè)或兩個(gè)以上的事件在同一時(shí)刻發(fā)生，并發(fā)行指的是兩個(gè)或兩個(gè)以上的事件在同一時(shí)間間隔發(fā)生。計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) （1）并行處理的概念 指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有可以同時(shí)進(jìn)行運(yùn)算或操作的特性。（3）輔助存儲(chǔ)器：其中的內(nèi)容需要調(diào)入主存后才能被CPU訪問。（2）主存儲(chǔ)器：用來存放計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)的大量程序和數(shù)據(jù)。 控制器組成圖存儲(chǔ)器：存放數(shù)據(jù)和程序的部件，通過地址線和數(shù)據(jù)線與其他部件相連。⑦ 中斷機(jī)構(gòu)：實(shí)現(xiàn)對(duì)異常情況和某些外來請(qǐng)求的處理。⑤ 時(shí)序信號(hào)產(chǎn)生部件：以時(shí)鐘脈沖為基礎(chǔ)，產(chǎn)生不同指令相對(duì)應(yīng)的周期、節(jié)拍、工作脈沖等時(shí)序信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)機(jī)器指令執(zhí)行過程的時(shí)序控制。④ 脈沖源及啟停控制線路：脈沖源產(chǎn)生一定頻率的脈沖信號(hào)作為整個(gè)機(jī)器的時(shí)鐘脈沖，是周期、節(jié)拍和工作脈沖的基準(zhǔn)信號(hào)。② 指令寄存器（IR）：用以存放現(xiàn)行指令，以便在整個(gè)指令執(zhí)行過程中，實(shí)現(xiàn)一條指令的全部功能控制。工作實(shí)質(zhì)就是解釋、執(zhí)行指令。（Central Processing Unit）中央處理器 + 內(nèi)部 外設(shè)信息加工 主機(jī)運(yùn)算器：進(jìn)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算的部件，運(yùn)算數(shù)據(jù)以二進(jìn)制格式給出，它可從存儲(chǔ)器取出或來自輸入設(shè)備，運(yùn)算結(jié)果或?qū)懭氪鎯?chǔ)器，或通過輸出設(shè)備輸出。 信息系統(tǒng)管理：系統(tǒng)管理的各個(gè)方面，包括有系統(tǒng)管理規(guī)劃、IT組織職能設(shè)計(jì)、IT財(cái)務(wù)管理、系統(tǒng)日常作業(yè)管理、IT資源管理、故障管理、性能管理、安全管理、系統(tǒng)轉(zhuǎn)換、系統(tǒng)維護(hù)、用戶支持等內(nèi)容。知識(shí)體系結(jié)構(gòu) 信息系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)：計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等核心技術(shù)知識(shí)。 信息系統(tǒng)開發(fā)過程：信息系統(tǒng)的開發(fā)管理、需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)施、系統(tǒng)測(cè)試的整個(gè)建設(shè)過程。一、 計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ) 計(jì)算機(jī)的基本組成計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)：運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備?？刂破鳎簠f(xié)調(diào)整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的正常工作。① 程序計(jì)數(shù)器（PC）：在大多數(shù)機(jī)器中存放的是要執(zhí)行的下一條指令的地址。③ 指令譯碼器：對(duì)指令寄存器中的操作碼部分進(jìn)行分析解釋，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)提供給操作控制信號(hào)形成部件。啟停線路是對(duì)脈沖源產(chǎn)生脈沖的的控制。⑥ 操作控制信號(hào)形成部件：綜合時(shí)序信號(hào)、指令譯碼信息、被控功能部件反饋的狀態(tài)條件信號(hào)等，形成不同指令所需要的操作控制信號(hào)序列。⑧ 總控制邏輯：實(shí)現(xiàn)對(duì)總線信息傳輸?shù)目刂?。按功能分類：?）高速緩沖存儲(chǔ)器（Cache）：其存取速度接近CPU的工作速度，用來臨時(shí)存放指令和數(shù)據(jù)。CPU能夠直接訪問的存儲(chǔ)器稱為內(nèi)存儲(chǔ)器，高速緩存和主存都是內(nèi)存儲(chǔ)器，主存與緩存之間要不斷交換數(shù)據(jù)。輸入/輸出部件：各類輸入/輸出設(shè)備及相應(yīng)的輸入/輸出接口。它包括同時(shí)性與并發(fā)行。 提高并行性的措施可概括為：① 時(shí)間重疊：② 資源重疊：③ 資源共享：根據(jù)指令流和數(shù)據(jù)流的多重性，系統(tǒng)可分為：?jiǎn)沃噶盍鲉螖?shù)據(jù)流（SISD）、單指令流多數(shù)據(jù)流（SIMD）、多指令流單數(shù)據(jù)流（MISD）、多指令流多數(shù)據(jù)流（MIMD）。（3）并行處理機(jī)系統(tǒng)并行處理機(jī)通常由一個(gè)控制器CU、N個(gè)處理器單元（PE）以及一個(gè)互連網(wǎng)絡(luò)部件組成。② 并行處理機(jī)采用資源重復(fù)方法引入空間因素。③ 并行處理機(jī)是以某一類算法為背景的專用計(jì)算機(jī)。⑤ 實(shí)際的并行處理機(jī)系統(tǒng)是由以上三部分構(gòu)成的一個(gè)異構(gòu)型多處理機(jī)系統(tǒng)。MIMD計(jì)算機(jī)與SIMD計(jì)算機(jī)的本質(zhì)差別在于并行性級(jí)別的不同：前者要實(shí)現(xiàn)任務(wù)或作業(yè)一級(jí)的并行，而后者只實(shí)現(xiàn)指令一級(jí)的并行。計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng) （1）概述及分類 概述：存儲(chǔ)系統(tǒng)由存放程序和數(shù)據(jù)的各類存儲(chǔ)設(shè)備及相關(guān)的軟件構(gòu)成。① 通過資源管理，提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的效率② 改善人機(jī)界面，向用戶提供良好的工作環(huán)境（2）功能及特征存儲(chǔ)分配、存儲(chǔ)共享、存儲(chǔ)保護(hù)、存儲(chǔ)擴(kuò)充處理中斷事件、處理器調(diào)度提供外圍設(shè)備的控制與處理、提供緩沖區(qū)的管理、提供外圍設(shè)備的分配、提供共享型外圍設(shè)備的驅(qū)動(dòng)、實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備特征：并發(fā)性、共享性、異步性功能：處理器管理、存儲(chǔ)管理、設(shè)備管理、文件管理、作業(yè)管理、網(wǎng)絡(luò)與通信管理（3）系統(tǒng)類型①批處理操作系統(tǒng)特征：用戶脫機(jī)管理、成批處理作業(yè)、多道程序運(yùn)行、作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間長(zhǎng)。③實(shí)時(shí)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。 進(jìn)程屬性：結(jié)構(gòu)性、共享性、動(dòng)態(tài)性、獨(dú)立性、制約性、并發(fā)行。 五態(tài)模型：新建態(tài)、運(yùn)行態(tài)、就緒態(tài)、等待態(tài)、終止態(tài)。 一個(gè)進(jìn)程映像包括：進(jìn)程程序塊、進(jìn)程數(shù)據(jù)塊、系統(tǒng)/用戶堆棧、進(jìn)程控制塊。 常用的控制信息：進(jìn)程的調(diào)度相關(guān)信息，進(jìn)程組成信息、進(jìn)程間通信相
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