计算机组成原理1.计算机以存储器为中心2.主机由CPU(运算器、控制器)+存储器(主存、辅存)构成3.总线控制着通信:同步通信(由统一时钟控制数据的传送)、异步通信(允许各模块速度不一致,采用应答方式:不互锁/半互锁/全互锁)、半同步通信(采用插入时钟周期)、分离式通信(充分利用总线的有效占用)4.总线分为:片内总线、系统总线(数据总线:双向,地址总线:单向,控制总线)、通信总线(串行总线、并行总线)5.总线的判优方式:集中式、分布式集中式控制优先权仲裁方式:(1)链式查询:连线简单、易扩充、对电路故障最敏感(2)计数器定时查询:优先次序设置灵活、对故障不敏感、连线及控制复杂(3)独立请求方式:判优速度最快、硬件器件量大、连线多、成本高6.存储器的限制:(1)缓存-主存:主要解决CPU和主存之间速度不匹配的问题(2)主存-辅存:主要解决存储系统的容量问题(3)三个性能指标:速度、容量、位价7.半导体SRAM靠触发器存储信息,半导体DRAM靠电容存储信息。8.动态RAM的刷新方式:(1)集中式刷新:存在死区(2)分散刷新:不存在死区,但存取周期长(3)异步刷新:前两者折中9.存储器与CPU的连接:存储器容量的扩展位扩展---增加存储字长字扩展---增加存储器字的数量字、位扩展----两者结合考试重点10.虚拟存储器中常用的存储管理方式有:页式虚拟存储、段式虚拟存储、段页式虚拟存储。11.CPU能直接访问Cache和主存,但不能直接访问磁盘和光盘。12.高速缓冲存储器Cache的基本结构:(1)Cache存储体(2)地址映射变换机构(3)替换机构(4)Cache的读写操作:写直达法---数据既写入Cache又写入主存、写回法操作---数据写入Cache不写入主存,只有Cache被替换出去才写回主存13.Cache--主存地址映射(1)直接映射:某一主存块只能固定映射到某一缓存块(2)全相联映射:某一主存块能映射任一缓存块(3)组相联映射:某一主存块只能映射某组任一缓存块14.替换策略:(1)FIFO---先进先出算法:不能提高命中率,易实现,开销小(2)LRU---近期最少使用算法:效率高,命中率高(3)随机法15.I/O与主机交换信息有哪几种控制方式?特点?(1)程序查询方式:串行“踏步”(2)程序中断方式:并行(3)DMA方式(4)I/O通道方式(5)I/O处理机方式16.程序中断的工作方式:在CPU运行主程序时,接收到非预期的中断请求,CPU暂停现行工作向为中断请求服务,待服务完毕后回到主程序继续执行。17.DMA控制方式特点:速度快、响应快、优先级高、处理快、无须现场保护和现场的恢复。应用范围没有程序中断控制方式广。18.中断程序的流程:保护现场、中断服务、恢复现场、中断返回。19.在DMA方式中,CPU和DMA控制器通常采用三种方法来分时使用主存:(1)停止CPU访问主存(2)周期挪用(3)DMA和CPU交替访问主存例题一:设有一个具有12位地址和4位字长的存储器,问:(1)该存储器能存储多少字节信息?2K(2)如果存储器由1K*1位RAM芯片组成需要多少片?16片(3)需要地址多少位作为芯片选择?2位例题二:异步通信和同步通信的主要区别是什么,说明通信双方如何联络?同步通信和异步通信的主要区别是前者有公共时钟,总线上的所有设备按统一的时序,统一的传输周期进行信息传输,通信双方按约定好的时序联络。后者没有公共时钟,没有固定的传输周期,采用应答方式通信,具体的联络方式有不互锁、半互锁和全互锁三种。不互锁方式通信双方没有相互制约关系;半互锁方式通信双方有简单的制约关系;全互锁方式通信双方有完全的制约关系。其中全互锁通信可靠新最高。数据库系统概论1.数据——描述事物的符号记录2.数据库——长期存储在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。3.数据库管理系统——用户与操作系统之间的一层数据管理软件。主要功能包括:数据定义功能DDL、数据操纵功能DML、数据事务管理和运行管理、数据库的建立和维护功能。4.数据库系统——由数据库、数据库管理系统(及其应用开发工具)、应用程序和数据库管理员组成的存储、管理、处理和维护数据的系统。5.人工管理、文件系统、数据库系统数据库系统的主要特点是:数据结构化;数据共享性高、冗余度低及易扩充;数据独立性高;数据由数据库管理系统统一管理和控制。6.数据模型——是对现实世界数据特征的抽象;是数据库系统的核心和基础。7.概念模型——信息模型,按用户的观点来对数据和信息建模,主要用于数据库设计。8.逻辑模型和物理模型:逻辑模型(层次模型;网状模型;关系模型;面相对象数据模型等),按计算机系统的观点对对数据建模,主要用于数据库管理系统的实现。物理模型是对数据最底层的抽象,秒数数据在系统内部的表示方式和存取方法,是面向计算机系统。概念模型1.实体——客观存在并可相互区别的事物。2.属性——实体所具有的某一特性。3.码——唯一标识实体的属性。4.实体型——用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体。5.实体集——同一类型实体的集合。6.联系——通常是指不同实体集之间的联系。7.实体之间的联系有一对一、一对多、多对多。8.概念模型的一种表示方法:实体——联系方法E-R模型关系模型数据模型由数据结构、数据操作和数据的完整性约束条件三部分组成。数据结构:1.关系——一张表2.元组——表中的一行3.属性——表中的一列4.码——表中的某个属性组,它可以唯一确定一个元组5.域——一组具有数据类型的值的集合6.分量——元组中的一个属性值(每一个分量必须是一个不可分的数据项)数据操作:查询、插入、删除和更新数据。完整性约束条件:实体完整性、参照完整性、用户定义完整性。数据库系统的结构1.模式——数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述,仅仅涉及型的描述,不涉及具体的值。2.模式是相对稳定的,而实例是相对变动的3.数据库系统的三级模式结构:外模式(多个)、模式(1个)和内模式(1个)4.模式——数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述5.外模式——数据库用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述6.内模式——数据在数据库内部的组织方式。7.两层映像:外模式/模式映像(保证了数据与程序的逻辑独立性)和模式/内模式映像(保证了数据与程序的物理独立性)是唯一的。数据库系统的组成DBA——数据库管理员职责:(1)决定数据库中的信息内容和结构(2)决定数据库的存储结构和存取策略(3)定义数据的安全性要求和完整性约束条件(4)监控数据库的使用和运行(5)数据库的改进和重组,重构