中级软件设计师 （1）-看各大佬视频整理

大概内容有： 数据的表示 数表示的范围 数据的表示-浮点数运算 计算机结构 计算机体系结构分类-Flynn CISC与RISC 流水线 流水线---计算 流水线---流水线吞吐率计算 流水线---加速比 流水线---效率计算 层次化存储结构 Cache-概念 主存编址计算 磁盘结构与参数 总线 系统可靠性 系统可靠性包括4个子特性 串联系统 并联系统 串并混合系统 模冗余系统 差错控制---CRC与海明校验证 操作系统基本原理 操作系统的主要功能 操作系统的类型与结构 操作系统的基本类型 进程管理---进程管理的状态 进程管理---前驱图 进程管理---进程的同步与互斥 进程管理---PV操作 （看B站《中级软件设计师教学视频--王勇》视频整理 中间夹杂一点博主:深夜代码视频内容。有错误见谅啦） 中级软件设计师的学习涵盖了许多计算机系统的基础知识，这些知识对于理解和设计高效的软件至关重要。下面将对这些知识点进行详细阐述。 1. 数据的表示：在计算机中，数据以二进制形式存在，包括整数、浮点数等。整数通常分为定点数和浮点数，定点数分为有符号和无符号，浮点数则由指数和尾数两部分表示，用于处理大范围数值。 2. 数表示的范围：不同数据类型的表示范围取决于它们的位宽。例如，32位整数可以表示-2^31到2^31-1的整数范围。 3. 浮点数运算：浮点数的运算涉及到阶码的加减、尾数的乘除以及规格化处理，遵循IEEE 754标准。 4. 计算机结构：计算机由运算器、控制器、存储器和输入输出设备等组成。这些组件通过总线连接，形成一个整体。 5. 计算机体系结构分类-Flynn分类：Flynn将计算机体系结构分为四类：SISD（单指令流单数据流）、SIMD（单指令流多数据流）、MISD（多指令流单数据流）和MIMD（多指令流多数据流）。 6. CISC与RISC：CISC（复杂指令集计算）指令集繁多，处理能力强，但执行效率相对较低；RISC（精简指令集计算）简化了指令集，优化了硬件，提高了执行效率。 7. 流水线技术：流水线是将指令执行过程划分为多个阶段，如取指、译码、执行等，使得每个阶段在时间上重叠，从而提高处理器的吞吐量。流水线吞吐率、加速比和效率是衡量其性能的重要指标。 8. 层次化存储结构：存储层次包括CPU缓存（Cache）、主存、硬盘等，遵循“时间局部性”和“空间局部性”原则，以快速响应CPU访问需求。Cache的命中率和访问时间直接影响系统性能。 9. Cache概念：Cache是一种高速缓冲存储器，用于存储最近频繁使用的数据，提高CPU访问速度。命中率h、Cache周期时间t1、主存周期时间t2和平均周期时间t3之间的关系是t3=h*t1+(1-h)*t2。 10. 主存编址计算：主存的地址空间由最小地址到最大地址的范围决定，存储单元的个数等于这个范围加1。按字或字节编址会影响寻址方式和存储单元大小。 11. 磁盘结构与参数：磁盘由盘片、磁道、扇区等组成，数据存储在磁道上的扇区内。磁盘的I/O性能受到转速、寻道时间和数据传输速率等因素影响。 12. 总线系统：总线分为数据总线、地址总线和控制总线，分别传输数据、地址和控制信号。扩展总线和局部总线用于扩展系统功能。常见的内部总线协议如I2C、SPI等，系统总线如PCI，外部总线如USB。 13. 系统可靠性：系统可靠性包括成熟性、容错性、易恢复性和可靠性依从性四个方面。串联系统和并联系统的可靠性计算分别基于子系统的可靠性乘积和子系统的可靠性相加减1。 这些知识点构成了软件设计师应具备的基础理论，深入理解并掌握这些概念对于设计高效、可靠的软件系统至关重要。在实际工作中，这些知识会帮助你优化代码性能，解决系统架构问题，以及提高系统整体的稳定性和可靠性。