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综合知识
1. 流水线加速比
加速比: 不使用流水线的时间与使用流水线时间的比
计算时将不用流水线的总时间除以单段最长时间。
2. 磁盘寻道
寻道时间+等待时间+操作时间
平均等待时间:磁盘转一圈时间的一半
装入位:页面是否被分配;0:未分配,失效,1:已分配
3. RISC,CISC 比较
RISC CISC
常用的功能使用指令组合
(流水,超标量技术,通用寄存器)
指令系统丰富,专用指令完成,处理任务效
率高
程序复杂,占用内存多,不需设计 编程简单,容易,效率高
指令执行适当地方响应中断 指令执行结束执行中断
较少的单元电路(cpu),面积少,功耗低 丰富的电路单元,功能强,功耗面积都大
微处理结构简单,布局紧凑,设计周期短 结构复杂,设计周期长
特定应用领域,专用机 通用机
4. CRC 校验
信息字左移 4 位,得到 xxxxx0000
多项式化为二进制后 yyyyy
Xxxxx 与 yyyyy 异或,结果再与 yyyyy 异或,反复后得到校验码
5. 处理机互联
先将处理机化为二进制
互联函数:1) 恒等置换,与原来相同
2) 交换置换,第 0 位值取反
3) 方体置换(cube),第 k 位值取反
4) 均匀洗牌(shue),循环左移一位
5) 蝶式置换(buery),最高最低互换
6) 位序颠倒
6. cache
介于 cpu 和主存之间,采用 SRAM 静态随机访问存储器
CPU 与 Cache 之间的数据交换是以字为单位的,而 Cache 与主存之间的数据交换则是以块为
单位的。
1.直接映像(Direct Mapping)
采用直接映像时,Cache 的某一块只能和固定的一些主存块建立映像关系,主
存的某一块只能对应一个 Cache 块。直接映像的优点是硬件简单、成本低;缺
点是不够灵活,主存的若干块只能对应惟一的 Cache 块,即使 Cache 中还有
空位,也不能利用。
2.全相联映像(Associative Mapping)
采用全相联映像时,Cache 的某一块可以和任一主存块建立映像关系,而主存
中某一块也可以映像到(2ache 中任一块位置上。由于 Cache 的某一块可以和
任一主存块建立映像关系,所以 Cache 的标记部分必须记录主存块块地址的全
部信息。例如,主存分为 2n 块,块的地址为 n 位,标记也应为 n 位。 采用全
相联映像方式时,主存地址被理解为由两部分组成:标记(主存块号)和块内地
址。CPU 在访问存储器时,为了判断是否命中,主存地址的标记部分需要和
Cache 的所有块的标记进行比较。为了缩短比较的时间,将主存地址的标记部
分和 Cache 的所有块的标记同时进行比较。如果命中,则按块内地址访问
Cache 中的命中块(其标记与主存地址给出的标记相同);如果未命中,则访问
主存。
全相联映像的优点是灵活,Cache 利用率高。缺点有两个:一是标记位数增加
了(需要记录主存块块地址的全部信息),使得 Cache 的电路规模变大,成本变
高;二是比较器难于设计和实现(通常采用“按内容寻址的”相联存储器)。因此,
只有小容量 Cache 才采用这种映像方式。
3.组相联映像(Set Associative Mapping)
组相联映像方式是介于直接映像和全相联映像之间的一种折中方案。设 Cache
中共有 m 个块,在采用组相联映像方式时,将 m 个 Cache 块分成 u 组(set),
每组 k 个块(即 m=u
×k),组间直接映像,而组内全相联映像。所谓组间直接映像,是指某组中的
Cache 块只能与固定的一些主存块建立映像关系。这种映像关系可用下式表示:
i=j mod n 其中 i 为 Cache 组的编号,j 为主存块的编号,u 为 Cache 的组数。
例如,Cache 第 0 组只能和满足 i mod u=0 的主存块(即第 0 块、第 u 块、第
2u 块……)建立映像关系,Cache 第 1 组只能和满足 i mod u=1 的主存块(即
第 l 块、第 u+1 块、第 2u+l 块……)建立映像关系。所谓组内全相联映像,是
指和某 Cache 组相对应的主存块可以和该组内的任意一个 Cache 块建立映像
关系。
7. RAID
RAID0,无冗余,无校验
RAID1,磁盘镜像阵列
RAID2,采用纠错海明码的磁盘阵列
RAID3,4,采用奇偶校验的磁盘阵列
RAID5,无独立校验盘的奇偶校验码磁盘阵列
RAID6,具有独立数据磁盘与两个独立分布式校验方案
8. 特权指令(系统资源的分配与管理)
改变系统工作方式,修改虚拟存储器段,页表,I/O 指令,设置时钟,控制寄存器,关闭中
断,不允许用户直接使用的指令
9. 安全属性级别
系统级,不允许未经核准的用户进入系统
用户级,给用户分配文件访问权
目录级,保护系统中各种目录,只有系统核心可以写
文件级,系统管理员或文件主对文件属性的设置
10.微内核结构 操作系统
微内核结构 由一个非常简单的硬件抽象层和一组比较关键的原语或系统调用组成,目标是
将系统服务的实现和基本操纵规则分离开来。
主要优点:可伸缩性好,统一接口,可移植性好,实时性好,安全可靠性高,支持分布式
系统,真正面对对象。
11.以太网传输介质
1000base-LX:单模,多模光纤
1000base-SX:多模光纤
1000base-CX: 屏蔽铜缆
1000base-T:五类双绞线
1000base-LH:单模光纤加长距离传输
12.IP 地址划分
A 类:0+7 位网络号+24 位主机号
B 类:10+14 位网络号+16 位主机号
C 类:110+21 位网络号+8 位主机号
主机号全 1 的地址用于广播,网络号全 0,主机号表示本网地址
(广播通信是网络通信的基本方式,路由过滤分组)
13.距离矢量路由协议 RIP
使用 3 种方法避免计值到无穷循环问题
1) 水平分裂法:从一个端口进来的路由信息不再从该端口通告出去,目的是防止出现路
由循环
2) 带抑制逆转位的分割水平线
3) 触发更新
(生成树协议用于防止路由循环)
14.开放式系统互连参考模型 OSI
物理层:涉及通信在信道上传输的原始比特流
数据链路层:加强物理层传输原始比特流的功能
网络层:控制通信子网正常运行,选择路由
传输层:从会话层接收数据,必要时分成较小单元传递给网络层
会话层:允许不同机器上的用户建立会话 session 关系
表示层:特定功能,一致的标准方法对数据编码
应用层:为各类不同的网络应用提供使用网络环境的手段
15.常见的网络设备
网卡:实现网络协议底部两层(物理层,数据链路层)功能
具体负责向媒体收发信号,实现桢一级有关功能
集线器:数据链路层,把节点集中到总线相互连接到一起
重发器,物理层互联
网桥:数据链路层,连接同段,过滤数据
交换机数据链路层和物理层协议互联
路由:根据地址寻找目的地的路径,网络层(广播报文不能通过路由继续广播)
网关:网络层以上的中继系统
调制解调器:应用于广域网,信号转换,物理层(模拟信号&数字信号)
16.CSMA/CD 令牌环网
CSMA/CD:争用性介质访问控制协议
更高的介质利用率,一旦检测有冲突会放弃当前任务
令牌环网:一种 LAN 协议,定义在 IEEE802.5 中,所有的工作站连接到一个环上,每个工作
站只能和直接相邻的工作站传输数据
17.网络分层
核心层:提供了骨干组建或噶偶睡觉换组件,主要实现骨干网络的优化传输
汇聚层:网络访问策略控制,数据包处理,过滤,寻址,以及其他数据处理的任务
接入层:向本地网段提供用户接入
18.香农定理
C=Blog2(1+S/N)dB=10xlog10(S/N)
C:可得到的链路速度 B:链路带宽 S:平均信号功率 N:平均噪声功率
OSPF:链路状态路由协议 RIP:距离向量路由协议
19.Internet 协议
HTTP:超文本传输协议,通过 TCP 连接发送
SNMP:简单网络管理协议
TELNET:远程登录,建立在 TCP 连接上
TFTP:简单文件传输协议,通过 cpp
20.TCP/IP 协议族
网际层协议
ARP:地址解析协议,IP 地址到物理地址
RARP:反向地址解析协议,物理地址到 IP 地址
ICMP:专门用于发送差错报文的协议 网际控制报文协议
IGMP:网际组管理协议,允许 internet 主机参加多播,定义组播中组的成员加入和退出机制
21.综合布线系统 PDS
集成化通用传输系统,利用双绞线或光缆
6 个独立系统
工作区子系统:终端设备到信息插座之间的设备组成
水平区子系统:由工作区间的信息插座以及楼层配线设备至信息插座的水平电缆,楼层配
线设备和跳线等组成
管理间子系统:楼层配线设备的房间内 由交接间的配线设备以及输入数车设备等组成
垂直干线子系统:主设备间提供建筑中最终的铜线和光纤主干线路
设备间子系统:由综合布线系统的建筑物进线设备,电话,数据,计算机和不间断电源以
及各种主机设备极其保安配线设备组成
建筑群子系统:铜线,光纤以及防止其他建筑电缆和浪涌电压进入本建筑的保护设备
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- finallygo2017-03-15大概看了一下, 挺不错的, 辛苦整理了
taoxuan555
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