全国计算机三级等级考试 Linux应用与开发技术 知识点整理.docx

【全国计算机三级等级考试 Linux应用与开发技术】的知识点涵盖了计算机体系结构与操作系统的诸多方面。以下是这些知识点的详细说明： 1. **冯诺依曼体系结构**：这是计算机科学的基础，强调计算机采用二进制，程序和数据存储在同一内存中，并按照指令顺序执行。冯诺依曼结构的计算机主要由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备组成，其中控制器和运算器构成了中央处理器（CPU）。 2. **计算机系统的层次结构**：计算机系统由多级层次构成，包括数字逻辑层、微体系结构层、传统机器层、操作系统层、汇编语言层、高级语言层以及应用程序层。设计者关注的是机器语言或汇编语言程序员所看到的计算机结构。 3. **指令集**：指令集是计算机支持的所有机器指令的集合，它是软硬件之间的接口。常见的指令格式包括操作码和操作数，根据操作数数量不同，指令可划分为零地址、一地址、二地址、三地址及多地址指令。寻址方式主要有立即数寻址、寄存器寻址、主存寻址和堆栈寻址。指令系统分为两类：复杂指令集计算机（CISC）和精简指令集计算机（RISC）。CISC 强化指令功能，减少指令条数，而 RISC 则通过简化指令和寻址方式提高性能。 4. **存储系统**：现代计算机的存储层次从上到下包括寄存器、高速缓存（Cache）、主存储器、辅助存储器和脱机存储器。存储层次理论基于程序访问的局部性，包括时间局部性和空间局部性。Cache-主存-辅存是关键的三级存储体系，其中Cache-主存层次依赖于程序局部性，而主存-辅存层次则构成了虚拟存储系统。Cache 与主存之间的地址映射方式有全相联映射、直接映射和组相联映射，替换算法包括随机法、先进先出和最近最少使用法。Cache 数据一致性通过写直达和写回策略保证，多核处理器间的缓存一致性则依赖于协议，如MESI协议。 5. **MESI协议**：这是一种确保多核处理器中缓存一致性的重要机制，将Cache Line的状态分为修改（M）、独占（E）、共享（S）和无效（I）四种，以协调各核心间的数据同步。 以上知识点对理解计算机体系结构和操作系统的基础知识至关重要，对于准备全国计算机三级Linux应用与开发技术考试的考生来说，这些内容是必须掌握的重点。通过深入理解和实践，考生可以更好地应对考试中的相关题目，提升学习效率。