第一章 計算機基礎知識

　　一、硬件知識

　　1、計算機系統的組成包括硬件系統和軟件系統

　　硬件系統分為三種典型結構：

　　(1)單總線結構 (2)、雙總線結構 (3)、采用通道的大型系統結構

　　中央處理器CPU包含運算器和控制器。

　　2、指令系統

　　指令由操作碼和地址碼組成。

　　3、存儲系統分為 主存-輔存層次 和主存-Cache層次

　　Cache作為主存局部區域的副本，用來存放當前最活躍的程序和數據。

　　計算機中數據的表示

　　Cache的基本結構：Cache由存儲體、地址映像和替換機構組成。

　　4、通道是一種通過執行通道程序管理I/O操作的控制器，它使CPU與I/O操作達到更高的并行度。

　　5、總線從功能上看，系統總線分為地址總線(AB)、數據總線(DB)、控制總線(CB)。

　　6、磁盤容量記計算

　　非格式化容量=面數*(磁道數/面)*內圓周長*最大位密度

　　格式化容量=面數*(磁道數/面)*(扇區數/道)*(字節數/扇區)

　　7、數據的表示方法

　　原碼和反碼

　　[+0]原=000…00 [-0]原=100...00 [+0]反=000…00 [-0]反=111…11

　　正數的原碼=正數的補碼=正數的反碼

　　負數的反碼：符號位不變，其余位變反。

　　負數的補碼：符號位不變，其余位變反，最低位加1。

　　二、操作系統

　　操作系統定義：用以控制和管理系統資源，方便用戶使用計算機的程序的集合。

　　功能：是計算機系統的資源管理者。

　　特性：并行性、共享性

　　分類:多道批處理操作系統、分時操作系統、實時操作系統、網絡操作系統。

　　進程：是一個具有一定獨立功能的程序關于某個數據集合的一次運行活動。

　　進程分為三種狀態：運行狀態(Running)、就緒狀態(Ready)、等待狀態(Blocked)。

　　作業分為三種狀態：提交狀態、后備運行、完成狀態。

　　產生死鎖的必要條件：

　　(1)、互斥條件：一個資源一次只能被一個進程所使用;

　　(2)、不可搶占條件：一個資源僅能被占有它的進程所釋放，而不能被別的進程強行搶占;

　　(3)、部分分配條件：一個進程已占有了分給它的資源，但仍然要求其它資源;

　　(4)、循環等待條件：在系統中存在一個由若干進程形成的環形請求鏈，其中的每一個進程均占有若干種資源中的某一種，同時每一個進程還要求(鏈上)下一個進程所占有的資源。

　　死鎖的預防：1、預先靜態分配法 2、有序資源使用法 3、銀行家算法

　　虛擬存儲器：是指一種實際上并不以物理形式存在的虛假的存儲器。

　　頁架：把主存劃分成相同大小的存儲塊。

　　頁：把用戶的邏輯地址空間(虛擬地址空間)劃分成若干個與頁架大小相同的部分，每部分稱為頁。

　　頁面置換算法有：1、最佳置換算法OPT;2、先進先出置換算法FIFO;3、最近最少使用置換算法LRU;4、最近未使用置換算法NUR。

　　虛擬設備技術：通過共享設備來模擬獨占型設備的動作，使獨占型設備成為共享設備，從而提高設備利用率和系統的效率。

　　SPOOL系統：實現虛擬設備技術的硬件和軟件系統，又Spooling系統，假脫機系統。

　　作業調度算法：

　　1、先來先服務調度算法FIFO：按照作業到達系統或進程進入就緒隊列的先后次序來選擇。

　　2、優先級調度算法：按照進程的優先級大小來調度，使高優先級進程得到優先處理的調度策略。

　　3、最高響應比優先調度算法：每個作業都有一個優先數，該優先數不但是要求的服務時間的函數，而且是該作業為得到服務所花費的等待時間的函數。

　　以上三種都是非搶占的調度策略。

　　三、嵌入式系統基本知識

　　定義：以應用為中心，計算機技術為基礎，軟硬件可裁剪，適應于特定應用系統，對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的計算機系統。

　　特點：硬件上，體積小、重量輕、成本低、可靠性高等特點、使用專用的嵌入式CPU。軟件上，代碼體積小、效率高，要求響應速度快，能夠處理異步并發事件，實時處理能力。

　　應用：從航天飛機到家用微波爐。

　　第二章、計算機網絡概論

　　滑動窗口協議規定重傳未被確認的分組，這種分組的數量最多可以等于滑動窗口的大小，TCP采用滑動窗口協議解決了端到端的流量控制。