系统分析师学习笔记(2):计算机系统(下)

点击上方蓝字关注我们

免责声明：本公众号尊重知识产权，如有侵权请联系我们删除。

1、指令系统

（1）基本指令                                                    通用计算机系统的基本指令有数据传送类指令、运算类指令、程序控制类指令、I/O指令、处理机控制和调试指令。

1)数据传送类指令。数据传送类指令是最基本的指令类型，主要用于实现寄存器与寄存器之间、寄存器与主存单元之间，以及两个主存单元之间的数据传送。数据传送类指令又可以细分为一般传送指令、堆栈操作指令和数据交换指令。

2)运算类指令。运算类指令又分为算术运算指令、逻辑运算指令和移位指令。其中，移位指令又可分为算术移位、逻辑移位和循环移位。运算类指令在整个指令系统中应该占有比较大的比重(例如，超过30%)。如果所占比重过小，就会影响整个计算机系统的性能。

3)程序控制类指令。程序控制类指令用于控制程序的执行顺序，并使程序具有测试、分析与判断的能力，主要包括三类，即转移指令(包括无条件转移和有条件转移)、程序调用和返回指令、循环控制指令。

4)I/O指令。IO指令用来实现主机与外部设备之间的信息交换，包括I/O数据、主机向外设发控制命令或外设向主机报告工作状态等。

（2）复杂指令 CISC                                          1)指令数量众多。2)指令使用频率相差悬殊。3)支持很多种寻址方式。4)变长的指令。5)指令可以对主存单元中的数据直接进行处理。6)以微程序控制为主。

（3）精简指令系统RISC

1)指令数量少。2)指令的寻址方式少。3)指令长度固定，指令格式种类少。4)以硬布线逻辑控制为主。5)单周期指令执行，采用流水线技术。6)优化的编译器。RISC的精简指令集使编译工作简单化。7)CPU中的通用寄存器数量多，一般在32个以上，有的可达上千个。

2、多处理机系统

多处理机(Multi Processor)具有两个或两个以上的处理机，共享I/O子系统，在操作系统统一控制下，通过共享主存或高速通信网络进行通信，协同求解一个个复杂的问题。

1)共享存储方式

共享存储方式的多处理机有公共的共享存储器(SharedMemory，SM)，各处理机之间通过互连网络共享SM,并使用SM传递共享公共信息和参数等。

2)分布式存储方式

在分布式存储方式的多处理机中，每个处理机独占本地存储器(Local Memory，LM)，各处理机通过互连网络相连,更像计算机网络的结构

3、操作系统

操作系统(OS)能有效地组织和管理系统中的各种软/硬件资源，合理地组织计算机系统工作流程，控制程序的执行，并且向用户提供一个良好的工作环境和友好的接口。  

（1)分时操作系统

在分时操作系统中，一个计算机系统与多个终端设备连接。分时操作系统是将CPU的工作时间划分为许多很短的时间片，轮流为各个终端的用户服务。

分时操作系统主要有4个特点：多路性、独立性、交互性和及时性。

（2)实时操作系统

实时是指计算机对于外来信息能够以足够快的速度进行处理，并在被控对象允许的时间范围内做出快速反应。实时操作系统(Real Time Operating System)是指对随机发生的外部事件应及时做出响应并对其进行处理。

实时操作系统分为实时控制系统和实时信息处理系统。

（3)网络操作系统

网络操作系统是使联网计算机能方便而有效地共享网络资源，为网络用户提供各种服务的软件和有关协议的集合。因此，网络操作系统的功能主要包括：高效、可靠的网络通信，对网络中共享资源(在LAN中有硬盘、打印机等)的有效管理，提供电子邮件、文件传输、共享硬盘和打印机等服务，网络安全管理，提供互操作能力。

网络操作系统可分为如下三类：

集中模式。集中式网络操作系统是由分时操作系统加上网络功能演变而来的，系统的基本单元由一台主机和若干台与主机相连的终端构成，将多台主机连接起来形成了网络，信息的处理和控制是集中的。UNIX就是这类系统的典型例子。

客户端/服务器模式。这是流行的网络工作模式，该种模式的网络可分为服务器和客户端。服务器是网络的控制中心，其任务是向客户端提供一种或多种服务，服务器可有多种类型，如提供文件/打印服务的文件服务器等。客户端是用于本地处理和访问服务器的站点，在客户端中包含了本地处理软件和访问服务器上服务程序的软件接口。

对等(Peer-to-Peer)模式。在采用这种模式的操作系统网络中，各个站点是对等的。它既可作为客户端去访问其他站点，又可作为服务器向其他站点提供服务，在网络中既无服务处理中心，也无控制中心，或者说，网络的服务和控制功能分布在各个站点上。

（4)分布式操作系统

分布式计算机系统是由多个分散的计算机经连接而成的计算机系统，系统中的计算机无主次之分，任意两台计算机可以通过通信交换信息。通常，为分布式计算机系统配置的操作系统称为分布式操作系统。

分布式操作系统能直接对系统中的各类资源进行动态分配和调度，并能进行任务划分、信息传输协调工作，同时为用户提供一个统一的界面、标准的接口，用户通过这一界面实现所需要的操作和使用系统资源，使系统中若干台计算机相互协作完成共同的任务，有效地控制和协调诸任务的并行执行，并向系统提供统一、有效的接口的软件集合。分布式操作系统是网络操作系统的更高级形式，它保持网络操作系统所拥有的全部功能，同时又有透明性、可靠性和高性能等特性。

（5)嵌入式操作系统

嵌入式操作系统运行在嵌入式智能芯片环境中，对整个智能芯片以及它所操作、控制的各种部件装置等资源进行统一协调、处理、指挥和控制。其主要特点如下:

1)微型化。 2)可定制。3)实时性。4)可靠性。5)易移植性。

亲爱的朋友，若你觉得文章不错，请点击关注。你的关注是笔者创作的最大动力，感谢有你！