【零基础向】软考之路(第一章)计算机系统知识(第五节)

写在前面:

       本系列文章用于记录本人软考学习历程,适用于零基础人群,每天不定期更新,如果读者哪里不理解或者发现哪里理解的有问题,欢迎评论,一起进步学习,祝大家都能顺利通过考试~大笑

第五节 计算机体系结构的发展

  • 体系结构由什么组成?

体系结构是由结构、组织、实现、性能4个基本方面组成。

    结构:指计算机系统各种硬件的互连。

    组织:指各种部件的动态联系与管理。

    实现:指各模块设计的组装完成。

    性能:指计算机系统的行为表现。

计算机体系结构、计算机组织、计算机实现--三者关系

    计算机体系结构是指计算机的概念性结构和功能属性

    计算机组织是指计算机体系结构的逻辑实现,包括机器内的数据流和控制流的组成以及逻辑设计等(常称为计算机组成原理)

    计算机实现是指计算机组织的物理实现

  • 计算机体系结构有哪些分类?
  1. 从宏观上按处理机的数量进行分类

    单处理系统、并行处理与多处理系统、分布式处理系统

    单处理系统:利用一个处理单元与其他外部设备结合起来,实现存储、计算、通信、输入、输出等功能的系统。

    并行处理与多处理系统:为了充分发挥问题求解过程中处理的并行性,将两个以上的处理机互连起来,彼此进行通信协调,以便共同求解一个大问题的计算机系统。

     分布式处理系统:指物理上远距离而送耦合的多计算机系统。其中,物理上的远距离意味着通信时间与处理时间相比已不可忽略,在通信线路上的数据传输速率要比在处理机内部总线上传输慢得多,这也正是松耦合的含义

   2. 从微观上按并行程度分类

    Flynn分类法、冯泽云分类法、Handler分类法 Handler分类法

    单指令流单数据流(SISD),单指令流多数据流(SIMD),多指令流单数据流(MISD),多指令流多数据流(MIMD)

    字串行位串行(WSBS),字并行位串行(WPBS),字串行位并行(WSBP),字并行位并行(WPBP)

    ③处理机级、每个处理机中的算逻单元级、每个算逻单元中的逻辑门电路级

    ④单指令流单执行流(SISE),单指令流多执行流(SIME),多指令流单执行流(MISE),多指令流多执行流(MIME)

  • 指令系统

   需要重点掌握的是复杂指令集CISC精简指令集RISC的特点

    CISC的弊端:

    指令集过分庞杂。

    微程序技术是CISC的重要支柱,需要多个CPU周期,降低了机器的处理速度。

    由于指令系统过分庞大,高级语言编译程序选择目标指令的范围很大,难以优化编译,难以生存真正高效的目标代码。    

    CISC强调中断控制,势必导致动作繁多、设计复杂、研制周期长。

    CISC给芯片设计带来困难。

    RISC的关键技术:

    重叠寄存器技术、优化编译技术、超流水及超标量技术、硬布线逻辑与微程序相结合在微程序技术中

    指令的流水处理

    指令的控制方式:顺序方式、重叠方式、流水方式

  • 阵列处理机、并行处理机和多处理机

      并行性包括同时性和并发性。其中,同时性是指两个或两个以上的时间在同一时刻发生,并发性是指两个或两个以上的事件在同一时间间隔内连续发生。

      并行处理分为如下几类(从计算机信息处理的步骤和阶段的角度)

      1.存储器操作并行

      2.处理器操作步骤并行(流水线处理机)

      3.处理器操作并行(阵列处理机)

      4.指令、任务、作业并行(多处理机、分布处理系统、计算机网络)

一、综合实战—使用极轴追踪方式绘制信号灯 实战目标:利用对象捕捉追踪和极轴追踪功能创建信号灯图形 技术要点:结合两种追踪方式实现精确绘图,适用于工程制图中需要精确定位的场景 1. 切换至AutoCAD 操作步骤: 启动AutoCAD 2016件 打开随书光盘中的素材文件 确认工作空间为"草图与注释"模式 2. 绘图设置 1)草图设置对话框 打开方式:通过"工具→绘图设置"菜单命令 功能定位:该对话框包含捕捉、追踪等核心绘图辅助功能设置 2)对象捕捉设置 关键配置: 启用对象捕捉(F3快捷键) 启用对象捕捉追踪(F11快捷键) 勾选端点、中心、圆心、象限点等常用捕捉模式 追踪原理:命令执行时悬停光标可显示追踪矢量,再次悬停可停止追踪 3)极轴追踪设置 参数设置: 启用极轴追踪功能 设置角度增量为45度 确认后退出对话框 3. 绘制信号灯 1)绘制圆形 执行命令:"绘图→圆→圆心、半径"命令 绘制过程: 使用对象捕捉追踪定位矩形中心作为圆心 输入半径值30并按Enter确认 通过象限点捕捉确保圆形位置准确 2)绘制直线 操作要点: 选择"绘图→直线"命令 捕捉矩形上边中点作为起点 捕捉圆的上象限点作为终点 按Enter结束当前直线命令 重复技巧: 按Enter可重复最近使用的直线命令 通过圆心捕捉和极轴追踪绘制放射状直线 最终形成完整的信号灯指示图案 3)完成绘制 验证要点: 检查所有直线是否准确连接圆心和象限点 确认极轴追踪的45度增量是否体现 保存绘图文件(快捷键Ctrl+S)
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