系统分析师第一章复习要点

系统分析师第一章复习要点

本节内容每次考试约两题

一、cache

1、内存编址的问题

32位操作系统内存编号个数是2的32次方

按“字”编址：一个地址占一个字长

按“字节”编址：一个地址占一个字节

2、字、字长、字节、位

位(bit，简写为b)：是电子计算机中最小的数据单位。每一位的状态只能是0或1。

字节(Byte,简写为B)：8个二进制位构成1个“字节(Byte)”，它是存储空间的基本计量单位。1个字节可以储存1个英文字母或者半个汉字，换句话说，1个汉字占据2个字节的存储空间。

字：“字”由若干个字节构成。如果是一台16位机，那么，它的1个字就由2个字节构成。字是计算机进行数据处理和运算的单位。

字长：字的位数叫做字长。，不同档次的机器有不同的字长。例如一台8位机，它的1个字就等于1个字节，字长为8位。如果是一台16位机，它的1个字就由2个字节构成，字长为16位。

考题中注意单位到底是字还是字长

3、存储容量

存储容量= 存储单元数 × 字长

一般表示：存储容量为32K×8bit或者主存容量为32KB表示的含义相同即存储容量是32K，每个存储单元输出8位数据

4、映射机制

直接相连：一个主存块只能复制到Cache一个特定位置

例：Cache容量16KB，每块大小16B，则主存地址最低4位为Cache块内地址，接下来10位为Cache块号

全相联映射：主存每一页可以映射到Cache任一页

组相联映射：Cache先分块再分组，通过直接映射确定组号，全相联映射确定块号

5、Cache命中率、访问时间等算式

存取周期：设主存的存取周期为h,存取周期=1/cache速度对主存速度的倍数×h

平均存取周期：h×(1-命中率)+存取周期×命中率

Cache平均访问时间=Cache命中率×Cache周期时间+内存周期时间×（1-Cache命中率）

6、码制

原码：第一位表示正负

反码：原码的基础上负数符号位以外的各位取反

补码：反码的基础上负数加1

移码：补码的基础上首位取反

反码和补码可以直接用于带符号数的运算，移码适合阶码运算

二、流水线相关

任务总时间：任务分成n个子任务，每个子任务需要时间ti,流水线方式完成这样的任务k个，完成该任务所需总时间为sum(ti)+(k-1)×max(ti)

流水线吞吐率：单位时间内流水线完成任务数

流水线的加速比：流水线方式所需时间/顺序方式所需时间

三、磁盘相关

磁道数=（外半径-内半径）×道密度×记录面数

非格式化容量=位密度×内周长×磁道数

格式化容量=每道扇区数×扇区容量×磁道数

平均传输速率=每道扇区数×扇区容量×盘片转速

存取时间=寻道时间+等待时间

四、FLynn分类法

SISD：单指令流单数据流，顺序执行的单处理器计算机

SIMD：单指令流多数据流，并行处理机，由单一指令部件控制

MISD：多指令流单数据流，多个处理单元，流水线计算机

MIMD：多指令流多数据流，并行多机系统。MPP（大规模并行处理机）、SMP（对称多处理机）也属于

五、RISC\CISC

RISC：精简指令集计算机,仅用LOAD/STORE指令访问内存，会使用大量的寄存器，采用优化的编译程序，能有效地支持高级语言。

CISC:复杂指令计算机

复杂指令与精简指令计算机对比：

1、指令数目：CISC多，各指令的使用频率相差悬殊，最常使用的指令只占到20%；RISC少，只包含了最常见的指令

2、复杂度：CISC复杂度高；RISC复杂度低

3、指令长度：CISC指令长短不一，增加了译码电路复杂度；RISC指令短而固定，译码相对容易

4、执行周期：CISC随指令的变化大；RISC大多在一个机器周期内完成，通常采用流水线技术

5、指令格式：CISC格式复杂；RISC简单

6、寻址方式：CISC多，支持多达5-20种寻址方式；RISC极少，通常支持寄存器寻址、立即数寻址、相对寻址

7、访问主存：CISC多数指令可以涉及访问主存，降低了系统效率；RISC通常只提供Load/Store两条指令访问主存

8、通用寄存器数量：CISC少；RISC中大量使用

9、译码方式：CISC使用微程序控制；RISC使用硬件电路

10、编译系统：CISC对编译系统要求低；RISC对编译系统要求高

六、中断的响应时间

中断的响应时间：收到中断请求后，停止执行代码并保存现场的时间。