第一章:计算机硬件基础

根据历年考试的情况来看,每次考试涉及相关知识点的分值约在3~4分之间。这部分知识点的考察主要集中在上午的考试中。

计算机硬件基础

CPU体系结构

历年试题涉及本部分的相关知识点有:CPU体系结构、指令集、各种主要寄存器的作用等。历年考试中基本寄存器的作用考查得比较多。
控制器由程序计数器PC指令寄存器IR地址寄存器AR数据寄存器DR指令译码器等组成。

  • (1)程序计数器PC:指向下一条指令的地址(是一种寄存器) ,跟踪指令地址的寄存器
  • (2)指令寄存器IR:保存当前正在执行的这条指令的代码
  • (3)地址寄存器AR:用于存放CPU当前访问的内存单元地址。
  • (4)数据寄存器DR:用于暂存从内存储器中读出或写入的指令或数据。
  • (5)指令译码器:用于对获取的指令进行译码。

运算器由算术逻辑单元ALU、通用寄存器、数据暂存器等组成、程序状态字寄存器,它接收从控制器送来的命令并执行相应的动作,主要负责对数据的加工和处理。
(1)算术逻辑单元ALU:用于进行各种算术逻辑运算。
(2)通用寄存器:用来存放操作数、中间结果和各种地址信息的一系列存储单元。常见通用寄存器有:
数据寄存器

  • AX:Accumulator Register,累加寄存器,算术运算的主要寄存器;
  • BX:Base Register,基址寄存器
  • CX:Count Register,计数寄存器,串操作、循环控制的计数器;

(3)数据暂存器:用来暂存从主存储器读出的数据,这个数据不能存放在通用寄存器中,否则会破坏其原有的内容。
(4)程序状态字寄存器PSW:用于保留与算术逻辑运算指令或测试指令的结果对应的各种状态信息。移位器在ALU输出端用暂存器来存放运算结果,具有对运算结果进行移位运算的功能。

CPU性能指标

计算机中的一套指令就是机器语言的一个语句,由一组二进制代码来表示,一条指令由两部分组成:操作码和地址码。

操作码,地址码

CPU中指令的执行过程分为以下三个步骤。

  1. 取指令
  2. 取操作数
  3. 执行操作

CPU指令系统

CPU根据所使用的指令集可以分为CISC指令集和RISC指令集两种。

  • (1)复杂指令集(Complex Instruction Set Computer,CISC)

处理器中,不仅程序的各条指令是顺序串行执行的,而且每条指令中的各个操作也是顺序串行执行的。顺序执行的优势是控制简单,但计算机各部分的利用率低,执行速度相对较慢。为了能兼容以前开发的各类应用程序,现在还在继续使用这种结构。

  • (2)精简指令集(Reduced Instruction Set Computer,RISC)

技术是在CISC指令系统基础上发展起来的,实际上CPU执行程序时,各种指令的使用频率非常悬殊,使用频率最高的指令往往是一些非常简单的指令。

CPU的主要性能指标

  • (1)主频。

主频也叫时钟频率,单位是MHz(或GHz),用来表示CPU的运算和处理数据的速度。主频仅仅是CPU性能的一个方面,不能代表CPU的整体运算能力,但人们还是习惯于用主频来衡量CPU的运算速度。

  • (2)位和字长。

位:计算机中采用二进制代码来表示数据,代码只有0和1两种。
字长:计算机对CPU在单位时间内能一次处理的二进制数的位数称为字长。

  • (3)缓存。

缓存是位于CPU与内存之间的高速存储器,通常其容量比内存小,但速度却比内存快,甚至接近CPU的工作速度。缓存主要是为了解决CPU运行速度与内存读写速度之间不匹配的问题。。
通常CPU有三级缓存:一级缓存、二级缓存和三级缓存。
一级缓存(L1Cache)是CPU的第一层高速缓存,分为数据缓存和指令缓存。受制于CPU的面积,L1通常很小。

流水线技术

历年试题涉及本部分的相关知识点有:流水线技术,流水线的效率,加速比等计算。

流水线(Pipe line)是一种将指令分解为多个小的步骤,并让几条不同指令的各个操作步骤重叠,从而实现几条指令并行处理以加速程序运行速度的技术。

结论

例题

  • 1.流水线的性能指标

一种流水线处理方式的性能高低主要由吞吐率、效率和加速比这三个参数来决定。

  • (1)吞吐率。

吞吐率指的是计算机中的流水线在单位时间内可以处理的任务或执行指令的个数。 例中执行100条指令的吞吐率可以表示为,

公式

  • (2)加速比。

加速比是指某一流水线采用串行模式的工作速度与采用流水线模式的工作速度的比值。加速比数值越大,说明这条流水线的工作安排方式越好。
例中若串行执行100条指令的时间是T1=5×100=500ns,采用流水线工作方式的时间T2=203ns,因此加速比R=T1/T2=500/203=2.463。

  • (3)效率。

效率是指流水线中各个部件的利用率。由于流水线在开始工作时存在建立时间,在结束时存在排空时间,各个部件不可能一直在工作,总有某个部件在某一个时间处于闲置状态。用处于工作状态的部件和总部件的比值来说明这条流水线的工作效率。


从今天开始,将在学校继续学习,因为条件问题,相关的笔记会进行简化,只记录重要部分,就是说量会减少,然后相关的配图会换成手机截图。


内存结构与寻址

历年相关的知识点有,存储器类存储,内存容量计算,命中率计算等。
计算机存储按照用途,大致可分为两类:主存储器和辅助存储器。主存储器也成为内存储器,辅助存储器也称为外存储器。

  • 内存储类型

1.随机存储器RAM,就是内存
2.只读存储器ROM,可以理解为固件
3.顺序存取存储器SAM
4.直接存取存储器DAM
5.相连存储器CAM

  • 寻址方式

立即寻址:指令的地址字段指出的不是操作数的地址,而是操作数本身,这种寻址方式称为立即寻址,执行时间很短。

PS:立即数只能作为源操作数

直接寻址:是一种基本的寻址方法,在指令格式的地址字段中,直接指出操作数在内存中,不需要经过中间变换,直接就找到了。
间接寻址:地址不是一个真正的地址,而是一个操作数地址的指示器。

  • 寄存器寻址方式和寄存器间接寻址方式

寄存器间接寻址方式与寄存器寻址方式的区别在于指令格式中的寄存器的内容不是操作数,而是操作数的地址,该地址指明的操作数在内存中。

  • 相对寻址方式

程序计数器PC(存放下一条数据地址),加上指令格式中的形式地址D,而形成操作数的有效地址。程序计数器的内容就是当前指令地址。就是一种偏向,不是绝对地址了。

  • 基址寻址方式

将CPU中的基址寄存器的内容上变址寄存器的内容而形成操作数的有效地址,优点是扩大寻址能力。

  • 命中率

高速缓存中,若直接访问主存的时间是M秒,访问高速缓存的时间为N秒,CPU访问内存的平均时间为L秒,射命中率为H,则满足公式为

L=M(1-H)+N*H

  • 内存地址编制

编址也就是给内存单元编号,通常用16进制数字表示,按照从小到达的顺序连续编排成为内存的地址,每个内存的单元的大小通常是8bit也就是一个字节,但是有的是双字节编排,自己需要注意一下。
内存容量=最高地址-最低地址+1

数的表示

历年考试相关的知识点有,原码、反码、补码等的基本概念及各种码的相关计算。

  • 计算机中的数大致分为定点数和浮点数两类。

定点整数:指机器数的小数点位置固定在机器数的最低位之后
定点小数:指机器数的小数点位置固定在符号位之后,有效值部分在最高位之前

  • 原码

用真实的二进制值直接表示数值的编码就叫原码。零表示正,一表示负数
八位的原码表示的范围是:(-127—— +127)共256个,中间有一个正零和负零

  • 反码

正整数的反码就是其本身,正数的原码、反码、补码都是一样的
负数是其绝对值按位求反得到的。

  • 补码

正数的补码与原码一样;负数的补码是对其原码(符号位除外),按位取反,并在末位加一,而得到的。
在8位补码中,用-128代替了-0,所以8位补码表示范围为-128~0~127

  • 移码

又叫增码,是符号位取反的补码,一般用做浮点数的阶码表示,因此只用于证书。

总线与中断

历年考试有:总线类型,中断原理等。
中断方式提供了一种让cpu处理紧急事件的手段,但是每一次中断的处理都需要保存现场,和中断的恢复,需要额外占用一定的cpu周期,因此效率不会非常高。

第二章:计算机软件基础知识

汇总

进程状态转换

历年试题:操作系统概念、进程、线程等。

  • 操作系统

操作系统是用户与计算机硬件之间的桥梁,用户通过操作系统管理和使用计算机硬件来完成各种运算和任务。目前计算机上流行的操作系统有windows,unix和linux三类。

  • 进程状态转换

进程简单来说就是操作系统中正在运行的程序以及与之相关资源的集合。
操作系统中的进程状态有三种:就绪态,运行态,阻塞态。
这三种运行状态在进程的生命周期中是不断变换的

进程状态转换

这里有一个计算,就是防止发生死锁的内个,自己注意一下就行,就是说在每个程序都占用的情况下,还有资源可以供调配,这样就不会产生死锁。

软件开发基础概念

历年试题:结构化程序设计,面向对象的基本概念,软件开发模型,软件测试等。

  • 结构化设计

结构化设计是以模块功能和详细处理过程设计为主的一种传统的程序设计思想,通常采用自顶向下,逐步求精的方式进行

  • 面向对象

1.继承性
2.多态性
3.封装性

  • 模块之间的耦合关系

高内聚低耦合

  • 编译与解释

基本结构,顺序,选择,循环

软件测试

准确的软件规模度量是科学进行项目工作量估算,计划进度编制和成本预算的提前。软件规模度量有助于开发人员把握开发时间,费用等。

  1. 代码行
  2. 功能点分析法
  3. 德尔菲法(专家法)
  4. 构造性成本模型

软件开发模型,是指软件开发的全部过程,活动和任务的结构框架。其主要过程包括,需求,设计,编码,测试及维护阶段等环节。软件开发模型使开发人员能清晰,直观的表达软件开发的全过程,要完成的主要活动和任务,常用的开发模型可以概括成以下六类。

  1. 瀑布模模型(适合大型软件,需求比较明确,相对比较固定的前后连接,时间点控制的比较精准)
  2. 快速原型模型(快速做出一个框架,可以和用户交流,逐步完善)
  3. 增量模型(认为有很多构建,逐步迭代)
  4. 螺旋模型(强调风险分析,大型,复杂的软件开发)
  5. 喷泉模型(开发过程里面有多次迭代)
  6. 混合模型(以上多重模型叠加在一起)
  7. V-模型(以测试作为驱动的模型,需求-实际-编码/单元测试,集成测试)

敏捷开发就是快速响应用户变化
软件测试主要目的是检验软件是否符合需求,尽可能多的发现软件中潜在的错误,并加以改正。测试的对象不仅仅有程序,还有整个软件开发过程中产生的文档,如需求规格说明、概要设计文档等。
根据软件开发过程中阶段不同,可以分为单元测试,集成测试,系统测试,验收测试和回归测试
根据动态测试在团建开发中过程所处阶段和作用,动态测试可以分为:单元测试,集成测试,系统测试,验收测试,回归测试。
验收一般由三种策略:正式验收,非正式验收,α测试,β测试
还有白盒测试(知道内部结构),黑盒测试(不知道内部结构)

项目管理基础

历年相关试题:CPM概念及相关计算,甘特图的特点。

  • 关键路径

关键路径法(CPM)在一个项目中,只有项目网络中最长的或耗时最多的活动完成之后,项目才能结束,这条最长的活动路线就叫关键路径,组成路径的活动称为关键活动,CPM是通过寻找项目过程中活动序列的进度安排的最少总时差来预测项目工期的网络分析方法。

  • 关键路径的时间计算

关键路径法的时间计算一般采用正推法或逆推法进行。

  1. 完成任务的最短时间:求出所有路径中最长的那一条长度
  2. 活动X的松弛时间(最多推迟多少天不会影响工期)

1.求出PCM
2.倒推完成此活动的最迟时间
3.正推从开始节点到此活动完成的最早时间
4.最迟时间-最早时间=松弛时间

  • 甘特图

甘特图内在思想简单,基本是一条线条图,横轴表示时间,纵轴表示活动,线条表示在整个期间上计划和实际的活动完成情况。

甘特图

软件著作权基础

历年试题:软件著作权主题,著作权的基本权利,权利的保护期限,如何判断侵权。
计算机软件著作权是指软件的开发或其他权利人依据有关著作权法律的规定,对软件作品所享有的各项专有权利。就权利和性质而言是一种民事权利,具有民事权利的基本特征,著作权是知识产权中的一种特殊情况,因为著作权的取得无须经过他人确认,这就是所谓的自动保护原则,软件经过登记后,软件著作权人即享有发表权,开发者身份权,使用权,使用许可和获得报酬权

  • 权利的保护期限

著作权利中作者的署名权,修改权,保护作品完整权的保护期不受限制,公民的作品其发表权及其他相关权利的保护期为作者终身及其死亡后的50年,截止到死亡后50年的12.31日。
法人或其他组织的作品,其发表权及其他相关的保护期为50年,但是作品自创作完成之后50年内没有发表的不再保护。

  • 侵权判断

职务作品署名权是开发者本身


1-01——00:00——pdf080——总计时76.1
1-04——00:00——pdf089——总计时76.8
1-5内存地址计算00:00
1-6数的表示00:00

2-1进程状态转换00:00

Last modification:September 13th, 2020 at 10:03 am
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