网络工程师讲义（对想考网络工程师的同学非常有价值）

### 网络工程师讲义核心知识点概览 #### 一、计算机系统结构基础 **1. 计算机系统结构的基本概念** - **定义**：计算机系统结构是指传统机器级的系统结构，即处于操作系统、汇编语言级、高级语言级和应用语言级之间的系统结构部分。 - **组成部分**： - **计算机组成**：指计算机系统结构的逻辑实现，涉及数据流和控制流的组成、逻辑设计等。 - **计算机实现**：指计算机组成的物理实现，包括处理器、主存等部件的物理结构、器件集成度和速度、模块划分与连接、信号传输等方面。 - **任务**：软硬件的功能分配，确定传统机器级的软硬件界面。 **2. 指令系统** - **定义**：指令系统是一台计算机所能执行的所有指令的集合，是硬件设计人员和程序员可见的主要属性之一。 - **类型**： - **复杂指令系统 (CISC)**：随着硬件成本下降、软件成本上升，人们倾向于增加更多指令和复杂指令，以提高操作系统的效率，缩短指令系统与高级语言的语义差距。新计算机指令系统只能增加不能减少，导致指令系统越来越复杂。 - **精简指令系统 (RISC)**：通过简化指令使计算机结构更简单合理，提高运算速度。 - **特点**： - 优先选取高频使用的简单指令。 - 固定长度指令，少量指令格式。 - 只有取/存指令访问存储器，其他操作在寄存器间进行。 - 大量的通用寄存器。 - 主要采用硬布线控制逻辑。 - **优点**： - 指令系统设计简化。 - 提升执行速度和效率。 - 降低成本，提高系统可靠性。 - 支持高级语言实现，简化编译程序设计。 - **缺点**： - 指令较少，占用存储空间多，增加指令信息流量。 - 浮点和虚拟存储器支持较弱。 - 编写机器级编译程序比 CISC 更困难。 **3. 总线输入输出系统** - **定义**：总线是一种允许信息从多个源部件传输到一个或多个目的地部件的传输线路集合。 - **类型**： - **ISA (Industry Standard Architecture)**：早期的工业标准架构总线。 - **EISA (Extended Industry Standard Architecture)**：扩展的工业标准架构总线，提供了更高的性能。 - **PCI (Peripheral Component Interconnect)**：外围组件互连总线，广泛应用于现代计算机中。 - **外设接口**：规定了外部设备与主机连接所需的物理互连特性、电气特性等技术规范。 - **发展阶段**： - **程序控制 I/O**：早期方法，通过软件控制数据传输。 - **直接存储器访问 (DMA)**：提高了数据传输效率，减少了 CPU 负担。 - **I/O 处理机**：进一步提高了 I/O 的处理能力。 **4. 存储体系结构** - **层次结构**：多层次存储体系结构，包括寄存器-Cache-主存-外存。 - **主存储器** - **定义**：用于存放当前正在执行的程序和数据。 - **技术指标**： - **容量**：通常受到计算机字长的限制，例如32位微机的最大内存为4GB。 - **读写时间**：读出或写入一个字所需的时间。 - **类型**： - **静态 RAM (SRAM)**：无需定期刷新，速度快，但容量较小，成本较高。 - **动态 RAM (DRAM)**：需定期刷新，容量较大，成本较低，常用于计算机系统中的主存储器。 通过理解这些基础知识，考生可以更好地掌握计算机系统的核心原理和技术细节，为通过网络工程师考试打下坚实的基础。