2计算机组成与结构

考点分部

计算机硬件组成、运算器、控制器
奇偶校验、循环冗余校验、海明码
指令系统：指令操作数寻址方式、CISC和RISC、指令流水线的计算
存储系统：分级存储、局部性原理、cache、主存编址计算、磁盘
输入输出技术：程序查询方式、中断方式、DMA
总线结构
可靠性计算、串并联系统可靠性计算

计算机系统基础知识

计算机硬件组成

计算机的基本硬件系统由运算器、存储器、

中央处理器

数据表示

校验码

码距：就单个编码A：00而言其码距为1。在两个编码中，从A码到B码转换所需改变的位数称为码距。
奇偶校验码：在编码中增加1位校验位来使编码中1的个数为奇数（奇校验）或偶数（偶校验），从而使码距变为2.
海明码：本质也是利用奇偶性来检错和纠错的检验方法，构成方法是在数据位之间的确定位置上插入k个校验位，通过扩大码距实现检错和纠错。设数据位是n位，校验位是k位，则n和k必须条件关系：2^k-1>=n+k。

计算机体系结构

体系结构分类

指令系统

存储系统

输入/输出技术

计算机系统中存在多种内存与接口地址的编址方法，常见的有以下两种：
1）内存与接口地址独立编址方式
2）内存与接口地址统一编址方式
计算机和外设间的数据交互方式
程序控制（查询）方式：cpu主动查询外设是否完成数据传输，效率极低。
程序中断方式：外设完成数据传输后，向cpu发送中断等待cpu处理数据，效率相对较高。
直接主存存取（DMA方式）：cpu只需要完成必要的初始化等操作，数据传输的整个过程都由DMA控制器来完成，在主存和外设之间建立直接的数据通道效率很高，在一个总线周期结束后，cpu会响应dma请求开始读取数据；cpu响应程序中断方式请求是在一条指令执行结束时。

总线结构

总线（Bus），指计算机设备和设备之间传输信息的公共数据通道。
从广义上讲任何连接两个以上电子元器件的导线都可以称为总线，通常分为内部总线、系统总线和外部总线。系统总线又可以分为数据总线（并行数据传输位数）、地址总线（系统可管理的内存空间的大小）、控制总线（传送控制指令）。代表的有ISA总线、EISA总线、PCI总线。

可靠性

可靠性指标
平均无故障时间MTTF=1/失效率
平均故障修复时间MTTR=1/修复率
平均故障间隔时间MTBF=MTTF+MTTR
系统可用性=MTTF/(MTTF+MTTR)100%
串并联系统可靠性
串联：真个系统可靠性R=R1R2...Rn
并联：真个系统可靠性R=1-（1-R1）（1-R2）...*（1-Rn）

计算机可靠性计算