标签：工程师 存储器 软考 mid 嵌入式 查找 指令 流水线 CPU
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软考考试介绍
软考体系：软件中级资格证书（偏技术方向）
考试形式：机考，客观题（75题75分），主观题（五道案例题75分）
合格要求：两门都必须要45分以上
输入输出控制方式
考法：
选择题：CPU参与程度。CPU与外设是串行还是并行工作
下午题：中断传输的详细过程
1、直接程序控制
》无条件传送
》程序查询方式
》》CPU会参与所有字符的传送过程一直占有CPU
》》CPU与外设串行工作
2、中断驱动方式：
》CPU会参与所有字符的传送过程，字符打印过程中，释放CPU
》CPU与外设可并行工作
》中断次数多
3、直接存储器存储方式（DMA）
》CPU只参与打印字符串的开始与结束，CPU不参与打印过程
》CPU与外设可并行工作
》减少中断次数
4、输入输出处理机（IOP）
》通道的方式
计算机的基本组成
1、冯诺依曼结构
》输入设备：输入数据
》存储器：保存相关数据
》输出设备：输出数据
》运算器：算术运算和逻辑运算
》》ALU 算数逻辑单元（算术运算和逻辑运算）
》》AC 累加寄存器(ALU的工作区，暂存数据)
》》DR 数据缓冲寄存器（写内存时，暂存指令和数据）
》》PSW 状态条件寄存器 （存状态和控制标志）
》控制器：协调五大部件进行工作
》》PC 程序计数器（存储下一条要执行指令的地址）
》》IR 指令寄存器（存储即将执行的指令）
》》ID 指令译码器（对指令进行分析解释）
》》时序部件（提供时序控制信号指令中的操作码字段）
2、工作方式
输入设备在控制器指令下将数据或者程序输入到存储器中保存，控制器接收存储器中的指令，将之进行译码。控制器控制运算器进行存储器里面的数据运算，并将运算结果存储在存储器中，输出设备收到控制器命令后，将存储器中的数据进行输出。
指令
1、概念
》是一组有意义的二级制代码，一条指令就是机器语言的一个语句。
2、结构
》OP 操作码字段（指出了计算机要执行什么性质的操作）
》A 地址码字段（包含个操作数的地址以及操作结果的存放地址，可以利用PC,AC将地址码减少个数）
流水线
1、概念
》多条指令重叠惊醒操作的一条准并行处理实现技术
》》取指->分析->执行
2、流水线周期
》执行时间最长的一段
3、流水线计算公式
》一条指令执行时间+（指令时间-1）*流水线周期
》理论公式：（t1+t2+...）+(n-1)*t(不常用)
》TP 流水线的吞吐量计算的公式：TP = n(指令数)/Tk（流水线执行的时间)
》流水线最大吞吐率：流水线周期的倒数：1/△t
嵌入式软件概述
1、嵌入式软件特点：
》规模小
》开发难度大
》》硬件资源有限、需要软硬件基础、开发环境和运行环境不同
》实时性和可靠性要求高
》要求固化存储
进程管理：三态模型
1、概念
》运行态：占有处理器正在运行
》就绪态：具备运行条件，等待系统分配处理器以便运行
》等待态：又称阻塞态、睡眠态，不具备运行条件，正在等待某个时间的完成
2、三态转换
》运行态->等待态：等待使用资源。类似IO外设条件、人工指令等
》等待态->就绪态：资源得到满足，只等待CPU
》运行态->就绪态：运行时间片到，出现更高优先权进程
》就绪态->运行态：时间片轮到就绪队列里的就绪态进程
进程管理：PV操作
1、经典生产者消费者问题
2、结合前倾图考察(根据前倾图判断是P还是V,然后排除法找出正确答案)
3、银行家算法
分区存储
1、不同分区方法
》单一连续分配
》》静态分配法
》》不分区，所有用户空间给某个进程或者作业
》国定分区分配
》》静态分配法
》》分成大小不等的区域，区域分完后固定不变
》可变分区分配
》》动态分配法
》》分成大小不等的区域，根据用户要求动态分配
2、可变分区算法
》最先匹配法。找到的第一个满足要求的块
》下次匹配法。这个分配了的块，下次分配跳过，从下一个分区开始匹配
》最佳匹配法。找到与任务最接近能满足要求的块进行分配
》最坏匹配法。找到最大的块去分配
嵌入式微处理器体系结构
1、冯洛伊曼结构（普林斯顿）结构
》程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构
》采用单一的地址和数据地址和数据总线，程序指令和数据的宽度相同
》处理器执行指令时，先从存储器中取出指令解码，再取操作数执行计算，即使单条指令也要耗费几个甚至是几十个周期
》程序计数器只负责提供程序所需要的指令和数据，并不决定程序流程
》英特尔公司的8086及其他CPU、ARM公司的ARM7、MIPS公司的MIPS处理器
2、哈弗解构
》程序指令存储和数据存储分开的存储器结构
》程序存储器和数据存储器采用不同的总线吗，提供较大的存储器带宽
》较高的数字信号处理器
》允许在一个机器周期内同时获取指令字和操作数，提高执行速度
》取指和执行能完全重叠
》DSP处理器、摩托罗拉公司的MC68系列、ARM公司的ARM9、ARM10、ARM11等。
网络攻击术语
1、主动攻击
》消息篡改
》恶意程序
》拒绝服务
》》DOS 单台 。拒绝服务
》》DDOS 多台。分布式拒绝服务
》重放
》》使用一次一密的加密方式或者时间戳来解决问题
2、被动攻击
》截获（窃听）
》流量分析
二分查找法
基本过程
》确定该区间的中点位置。mid = [(low+high)/2]。向下取整
》将待查的K值与R[mid].key比较，相等，则查找成功，并返回此位置，负责需要确定新的查找空间，继续二分查找
》》判断找到的中间值和K值关系。R[mid].key > K ，则K在mid左边，反之则在右边。R[mid].key = K，则查询成功。
》》未找到K值，新的查找空间为high = mid -1、low = mid + 1;
》针对新的查找空间，重复上述的操作。
》查找过程中，low逐渐增大，high逐渐减小，如果high < low，则查找失败，算法结束。
常用数字集成电路逻辑电平接口技术——TTL->CMOS转换
TTL->CMOS转换
》TTL逻辑电平
》》VCC：5V。Voh(输出高电平电压) >= 2.4V。Vol（输出低电平电压）<= 0.4V。Vih(输入高电平电压) >= 2.0V。Vil(输入低电平电压) <= 0.8V。噪声容限0.4V。
》CMOS逻辑电平
》》VCC：5V。Voh(输出高电平电压) >= 4.45V。Vol（输出低电平电压）<= 0.5V。Vih(输入高电平电压) >= 3.5V。Vil(输入低电平电压) <= 1.5V。噪声容限0.4V。
》在TTL电路输出端与电源之间接上上拉电阻R，R的取值由TTL的Ioh决定
D/A接口基本原理与结构——D/A转换器的工作原理
公式
》I = V(ref)/(2∧n*R) * (S(n-1) * 2∧(n-1) + S(n-2) * 2∧(n-2) + ... + S(0) * 2∧0）
》V(o) = V(ref)*R(o)/(2∧n*R) * (S(n-1) * 2∧(n-1) + S(n-2) * 2∧(n-2) + ... + S(0) * 2∧0）
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