操作系统 8.8分
读书笔记 第一章:计算机系统概述
流氓

1.1列出并简要地定义计算机的4个主要组成部分

处理器:控制计算机的操作,执行数据处理功能

内存:存储数据和程序。

输入输出模块:在计算机和外部环境之间移动数据。

系统总线:为处理器、内存和输入输出模块间提供通信的设施。

1.2定义处理器寄存器的两种主要类别

用户可见寄存器:优先使用这些寄存器,可以减少使用机器语言或汇编语言的程序员对内存的访问次数。对高级语言而言,由优化编译器负责决定哪些变量应该分配给寄存器,哪些变量应该分配给内存。

控制和状态寄存器:用以控制处理器的操作,且主要被具有特权的操作系统例程使用,以控制程序的执行。

1.3一般而言,一条机器指令能指定的4种不同的操作是什么?

处理器-存储器;处理器-I/O;数据处理;控制

1.4什么是中断

中断是计算机提供的允许其他模块(I/O,存储器)中断处理器正常处理过程的机制。分为四类:程序中断,时钟中断,I/O中断,硬件故障中断。

1.5多中断的处理方式是什么?

中断优先级。允许高优先级的中断打断地优先级的中断处理程序的运行

1.6内存层次的各个元素间的特征是什么?

内存的容量、存取时间和价格三者之间存在着一定的折衷。存取时间越快,价格越高;容量越大,加个越低;容量越大,存取速度越慢。沿着层次结构从上到下,每一个“位”的价格递减;容量递增;存取时间递增;处理器访问存储器的频率递减。

1.7什么是高速缓存?

由于处理器的速度提高远快于存储器访问速度的提高。利用局部性原理,处理器和内存之间提供一个容量小而速度快的存储器,就是高速缓存。

1.8列出并简要的定义I/O操作的三种技术。

可编程I/O:当处理器遇到一个I/O相关操作时,不中断处理器,而是定期检查I/O模块的状态,确定I/O操作是否完成。

中断驱动I/O:处理器给模块发送I/O命令,然后继续做一些其他的工作,当I/O模块准备好与处理器交换数据时,他将打断处理器的执行并请求服务。处理器和前面一样执行数据传送,然后回复处理机以前的执行过程。

直接从内存存取:处理器委托DMA模块传送整个数据块,当DMA模块处理完成后再发一个中断信号给处理器,由处理器进行后续处理。

1.9空间局部性和时间局部性的区别是什么?

空间局部性:当一部分数据的存储单元被访问之后,它周围的存储单元会在短时间内被访问。

时间局部性:当一部分数据被访问或一部分指令被执行之后,在不久的将来它将再次被访问或被执行。

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