软考分类精讲-计算机组成与体系结构

计算机体系结构分类— Flynn

CISC与RISC

层细化存储结构

Cache - 概念

• Cache的功能：提高CPU数据输入输出的速率，突破冯.诺依曼瓶颈，即CPU与存 储系统间数据传送带宽限制。
• 在计算机的存储系统体系中，Cache是访问速度最快的层次。
• 使用Cache改善系统性能的依据是程序的局部性原理。

如果以h代表对Cache的访问命中率，t1表示Cache的周期时间，t2表示主存储 器周期时间，以读操作为例，使用“Cache+主存储器”的系统的平均周期为t3,则： t3=h x t1+(1-h)x t2 其中，（1-h)又称为失效率（未命中率）。

局部性原理

• 时间局部性：指程序中的某条指令一旦执行，不久以后该指令可能再次执行， 典型原因是由于程序中存在着大量的循环操作。
• 空间局部性：指一旦程序访问了某个存储单元，不久以后，其附近的存储单 元也将被访问，即程序在一段时间内访问的地址可能集中在一定的范围内， 其典型情况是程序顺序执行。
• 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

主存—编址

磁盘结构与参数

存取时间=寻道时间+等待时间（平均定位时间+转动延迟）
注意：寻道时间是指磁头移动到磁道所需的时间；等待时间为等待读 写的扇区转到磁头下方所用时间

总线

一条总线同一时刻仅允许一个设备发送，但允许多个设备接收

• 数据总线（Data Bus ):在CPU与RAM之间来回传送需要处理或是需要储存的 数据。
• 地址总线（Address Bus ):用来指定在RAM （Random Access Memory )之中储 存的数据的地址。
• 控制总线（ Control Bus ):将微处理器控制单元（Control Unit )的信号，传送 到周边设备，一般常见为USB Bus 和1394 Bus .

嵌入式系统开发设计-交叉开发环境

嵌入式系统初始化过程

• 片级初始化 完成嵌入式微处理器的初始化，包括设置嵌入式微处理器 核心寄存器和控制寄存器、嵌入式微处理器核 心工作模式和嵌入式微处理器的局部总线模式等。片级初始化把嵌入式微处理器从上电时的默认状态逐步 设置成系统所要求的的工作状态。这是一个纯硬件的初始化过程。
• 板级初始化 完成嵌入式微处理器以外的其他硬件设备的初始化。另外，还需设置某些软件的数据结构和参数，为随后 的系统初始化和应用程序的运行建立硬件和软件环境。这是一个同时包含软硬件两部分再内的初始化过程。
• 系统初始化 该初始化过程以软件初始化为主，主要进行操作系统的初始化。BSP将对嵌入式微处理器的控制权转交给 嵌入式操作系统，由操作系统完成余下的初始化操作，包含加载和初始化与硬件无关的设备驱动程序，建立系统内存区，加载并初始化其他系统软件模块，如网络系统、文件系统等。最后，操作系统创建应用程 序环境，并将控制权交给应用程序的入口。