软件设计师教程的总结与复习.doc

《软件设计师教程的总结与复习》 在计算机领域，软件设计师需要掌握丰富的计算机系统知识，以便设计出高效、可靠的软件。本教程主要涵盖了计算机体系结构和存储系统两大核心主题。 首先，计算机体系结构是理解计算机系统的基础。它包括硬件所能处理的数据类型、寻址方式、CPU的内部结构、主存组织与管理、中断系统、输入输出设备以及计算机的分类。Flynn分类法将计算机分为SISD、SIMD、MISD和MIMD四类，根据指令流和数据流的不同组合来区分其并行性。冯式分类法则依据最大并行度Pm对计算机进行分类，强调了平均并行度和利用率的概念。此外，结构并行性和并行处理技术如流水线处理机、阵列处理机、多处理机系统以及分布式系统都是提升计算效率的重要手段。 存储系统构成了计算机的层次结构，从CPU寄存器到高速缓存Cache、主存再到辅存。存储器的分类多样，包括内存与外存、磁盘存储器、半导体存储器、光盘存储器等，它们各自有不同的工作方式、访问方式和寻址方式。相联存储器是一种特殊类型，它通过关键字进行查找，常用于高速缓存、虚拟存储器中的段表、页表或快表存储器等场合。 高速缓存Cache是提高系统性能的关键。它是主存的一部分快速复制，用于存放最频繁访问的数据。高速缓存由控制部分和存储部分组成，地址映像是将主存地址映射到Cache的过程，包括直接映像、全相联映像和组相联映像三种方式。替换算法如随机替换、先进先出、近期最少使用等则是为了优化命中率，提高Cache的效率。 在实际设计中，软件设计师需要考虑计算机体系结构对软件性能的影响，包括选择合适的存储层次结构、理解并行处理技术以及掌握高速缓存的工作原理。这有助于设计出更高效、适应性强的软件，以满足不断增长的计算需求。 总结来说，软件设计师应具备深厚的计算机系统知识，理解计算机的架构和存储机制，从而在软件开发过程中做出优化决策，提升软件性能。这不仅涉及理论知识，还需要实践经验和对最新技术趋势的敏锐洞察。通过深入学习和复习这些关键知识点，软件设计师可以更好地应对复杂系统的设计挑战。