软考网络工程师学习笔记：计算机基础知识

 第一章 计算机基础知识

　　一、硬件知识

　　1、计算机系统的组成包括硬件系统和软件系统

　　硬件系统分为三种典型结构：

　　(1)单总线结构 (2)、双总线结构 (3)、采用通道的大型系统结构

　　中央处理器CPU包含运算器和控制器。

　　2、指令系统

　　指令由操作码和地址码组成。

　　3、存储系统分为 主存-辅存层次 和主存-Cache层次

　　Cache作为主存局部区域的副本，用来存放当前最活跃的程序和数据。

　　计算机中数据的表示

　　Cache的基本结构：Cache由存储体、地址映像和替换机构组成。

　　4、通道是一种通过执行通道程序管理I/O操作的控制器，它使CPU与I/O操作达到更高的并行度。

　　5、总线从功能上看，系统总线分为地址总线(AB)、数据总线(DB)、控制总线(CB)。

　　6、磁盘容量记计算

　　非格式化容量=面数*(磁道数/面)*内圆周长*最大位密度

　　格式化容量=面数*(磁道数/面)*(扇区数/道)*(字节数/扇区)

　　7、数据的表示方法

　　原码和反码

　　[+0]原=000…00 [-0]原=100...00 [+0]反=000…00 [-0]反=111…11

　　正数的原码=正数的补码=正数的反码

　　负数的反码：符号位不变，其余位变反。

　　负数的补码：符号位不变，其余位变反，最低位加1。

　　二、操作系统

　　操作系统定义：用以控制和管理系统资源，方便用户使用计算机的程序的集合。

　　功能：是计算机系统的资源管理者。

　　特性：并行性、共享性

　　分类:多道批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统。

　　进程：是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。

　　进程分为三种状态：运行状态(Running)、就绪状态(Ready)、等待状态(Blocked)。

　　作业分为三种状态：提交状态、后备运行、完成状态。

　　产生死锁的必要条件：

　　(1)、互斥条件：一个资源一次只能被一个进程所使用;

　　(2)、不可抢占条件：一个资源仅能被占有它的进程所释放，而不能被别的进程强行抢占;

　　(3)、部分分配条件：一个进程已占有了分给它的资源，但仍然要求其它资源;

　　(4)、循环等待条件：在系统中存在一个由若干进程形成的环形请求链，其中的每一个进程均占有若干种资源中的某一种，同时每一个进程还要求(链上)下一个进程所占有的资源。

　　死锁的预防：1、预先静态分配法 2、有序资源使用法 3、银行家算法

　　虚拟存储器：是指一种实际上并不以物理形式存在的虚假的存储器。

　　页架：把主存划分成相同大小的存储块。

　　页：把用户的逻辑地址空间(虚拟地址空间)划分成若干个与页架大小相同的部分，每部分称为页。

　　页面置换算法有：1、最佳置换算法OPT;2、先进先出置换算法FIFO;3、最近最少使用置换算法LRU;4、最近未使用置换算法NUR。

　　虚拟设备技术：通过共享设备来模拟独占型设备的动作，使独占型设备成为共享设备，从而提高设备利用率和系统的效率。

　　SPOOL系统：实现虚拟设备技术的硬件和软件系统，又Spooling系统，假脱机系统。

　　作业调度算法：

　　1、先来先服务调度算法FIFO：按照作业到达系统或进程进入就绪队列的先后次序来选择。

　　2、优先级调度算法：按照进程的优先级大小来调度，使高优先级进程得到优先处理的调度策略。

　　3、最高响应比优先调度算法：每个作业都有一个优先数，该优先数不但是要求的服务时间的函数，而且是该作业为得到服务所花费的等待时间的函数。

　　以上三种都是非抢占的调度策略。

　　三、嵌入式系统基本知识

　　定义：以应用为中心，计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应于特定应用系统，对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的计算机系统。

　　特点：硬件上，体积小、重量轻、成本低、可靠性高等特点、使用专用的嵌入式CPU。软件上，代码体积小、效率高，要求响应速度快，能够处理异步并发事件，实时处理能力。

　　应用：从航天飞机到家用微波炉。

　　第二章、计算机网络概论

　　滑动窗口协议规定重传未被确认的分组，这种分组的数量最多可以等于滑动窗口的大小，TCP采用滑动窗口协议解决了端到端的流量控制。