软考中级笔记（先建立体系，后整理知识）_软考中级笔记csdn

目录

2.数据表示

计算机体系结构分类-Flynn

指令系统类型：CISC与RISC（选择题，选择哪些说的正确错误）

流水线（基本必考，主要考计算）

流水线的计算：

流水线的吞吐率计算：

流水线的加速比计算：

 流水线的效率：

计算机层次化储存结构：

Cache（概念和计算）：

局部性原理（掌握）：

主存（分类，编址）：

磁盘工作原理（重点计算）：

 总线：

系统可靠性分析：

差错控制-CRC与海明校验码：

检错和纠错：（了解，不要求深究）

校验码-循环校验码CRC（掌握）

校验码-海明校验码： 

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笔记来自王勇老师-软件设计师考试的讲课视频。

2.数据表示

进制表示：加权

十进制转换方法：用数字除以要转的进制数（除2，8，16），得的结果反过来输出。

二进制转八进制转十六进制。

 编码：原码、反码、补码、移码。

原码：数据转二进制。

反码：正数不变，负数取反，符号位不变。

补码：正数不变，负数在反码基础上加1。

移码的一般作用：做浮点运算中的阶码。（对补码的符号位取反）

浮点数的运算：

一般来说，两数要进行运算，R（基数）要一样，且在变为同基数是，要向上变化，即小变大。

 

计算机体系结构分类-Flynn

单指单数据------单处理器系统（单片机）

单指多数据------主要是阵列处理机（处理矩阵）

多指单数据------没有实现

多指多数据------基本都是

指令系统类型：CISC与RISC（选择题，选择哪些说的正确错误）

注意：记！！！

流水线（基本必考，主要考计算）

流水线的计算：

        前面部分所需要的时间是建立流水线的时间（2+2+1=5ns）之后每经过一个周期只需要2ns（周期取值取执行时间最长的一段），有n-1个周期（在建立完一个周期，建立流水线后，所有-1），因此在这里就为：5+（100-1）*2

对于理论公式和实践公式来说，主要区别在于时间不同的地方，理论公式使用的是各自时间，即2+2+1；但对于实践来说，1ns的执行实践肯定不符合的，这里也需要等到2ns，因此应该是（2+2+2），利用实践公式来表达：（3+100-1）*2

考试中：80%用理论公式；20%用实践公式。 

流水线的吞吐率计算：

流水线的加速比计算：

 流水线的效率：

 效率=执行所用的空间/所有格的空间；当每个指令时长相等时，效率最大。因为当有长时长是，一般取周期要最长的那段，就会造成空间的损耗。

计算机层次化储存结构：

Cache（概念和计算）：

局部性原理（掌握）：

时间局部性：例如，频繁访问的语句把他调入进去，这样可以更好的调用。

空间局部性：例如，栈的访问，按顺序对邻格进行访问。

工作集理论：工作集是进程运行时被频繁访问的页面集合。

主存（分类，编址）：

分类：

编址（重要）：

         题目解析：地址单元=未址+1-首址，这里得到的就是地址的存储单元，如0~9，那么存储地址单元就应该10bit，转化为K，还要除以K（2^10=1024）。第二空，因为内存地址按16bit编址，那么，总的应为112K*16bit。而已知它由28片存储芯片构成，每片为16K的存储单元。这时，可以设存储位为x（按一个单元存储内容xbit），那么总的应为28*16K*x。然后因为这两个的空间必然相等，那么两个式子相除必然等于1，即，因此可求出x。

磁盘工作原理（重点计算）：

结构、参数介绍：

计算试题（重点）：

         解析：旋转周期为33ms，有11个物理块（其实就是扇区），因此可以知道每个处理时间为3ms，因此由此可知完整处理一个扇区应为6ms。

计算最长时长：

（1） 如上图中的左图图，11个扇区，按顺序正常读取。已知系统使用使用的是单缓存区顺序处理，因此储存区每次只能读取一个扇区，这样会造成，当完整处理一个扇区时，定位下一个扇区需要转一个周期。例如，系统读取R0，当读取完成，加处理，这时指针已经指到了R2，此时系统读取的应该为R2，因此系统就会重新绕一圈，读取R1。回到题目，已知完整读取一个扇区需要3ms（中间处理时间3ms，因为是不停的转，因此3ms以被33ms包含），那么从读取当前位置到下一个位置读取所需要的时间应为33ms+3ms（周期时间+读取时间），因此R0~R9，一共需要的时间应为（33ms+3ms）*10，又因为到R10时，已经结束，不用进行定位，因此只需要加读取和处理时间3ms+3ms就可以。所以最长市场应该为（33ms+3ms）*10+6=366ms。

（2）当进行优化后的计算：如上图中的右图所示，当安排好空间位置，让系统读取，并处理完后，指针正好对R1，这样就能省下转一个周期的时间。因此优化后的时间应为：6ms*11=66ms

 总线：

内部总线、系统总线（数据总线（32位，宽32bit），地址总线（32位，总为2^32=4G），控制总线），外部总线

系统可靠性分析：

串联系统：

可靠性R=R1*R2*...*Rn(Rn为单个可靠性概率)

不可靠性I=I1+I2+...+In（In=（1-Rn））

并联系统：

可靠性R=1-（1-R1）*(1-R2)*...*(1-Rn)

不可靠性I=1-R

差错控制-CRC与海明校验码：

检错和纠错：（了解，不要求深究）

用1位长度二进制编码，发出0或1，此时就算出错，无法检错和纠错。（码距为1）

用2位长度二进制编码，发出00，11，此时出错01，必然是传输出错，但是无法判断是哪位出错，此时只能检错，但是不能纠错。（码距为2）

用3位长度二进制编码，发出000，111，此时出错001，很明显出错，应为000，具有检错和纠错。

一般来说，我们认为信道是可靠的，不会出现大量的错误，因此检错和纠错还是十分明显的。（码距为3）

校验码-循环校验码CRC（掌握）

模2运算：是指在做除法运算的过程中不计其进位的除法。

 如例题：

 解析：首先要明白多项式生成的二进制编码：x^4+x^3+x+1,这里解析是对它带权的表示，因此可以指导第五位为1，第四位为1，第二位为1，第零位为1，其他补零。所以多项式的二进制编码为11011。接下来对原始报文进行CRC编码，这里要使用模2运算。得的结果就是编码后的结果。

校验码-海明校验码： 

确定信息位和校验位。

使用公式：     其中x为编码的位数，r为校验位的个数，如1011，x=4；

 在例题中，当到8位时，因为2^3不大于4+3+1，因为r要取4，因此第八位要放校验位；当到9位时，2^4大于4+4+1，因此可以放信息位。其他同理。

 在后面的题目中，对于校验码进行异或操作，如7，6，5，它都含有2^2，说明在在r2中，它都含有7，6，5位置上的值，因此就确定r2要在I4,I3,I2中做异或操作。r1同理，因为含有2^1。

在收到数据后，我们可以再按它的结果校验数据，再对数据和校验结果进行异或操作，这样就可以确定出现错误的地方。