第一章计算机组成与体系结构
|指令系统类型|指令|寻址方式|实现方式|其他|CISC|数量多，使用频率差别大，可变长格式|支持多种|微程序控制技术|研发周期长|RISC|数量少，使用频率接近，定长格式，大部分为单周期指令，操作寄存器，只有Load/Store|支持方式少|增加了通用寄存器；硬布线逻辑控制为主；适合采用流水线|优化编译，有效支持高级语言
由于RISC处理器指令简单、采用硬布线控制逻辑、处理能力强、速度快、世界上绝大部分UNIX工作站和服务器厂商均采用RISC芯片作CPU用。
复杂指令集系统与精简指令集系统
提示：这里对文章进行总结：
引入库
代码如下：
双缓冲区系统处理一块数据的时间可以粗略地认为是max。
DSP
单缓冲区假定从磁盘把一个数据输入到缓冲区的时间为T，操作系统将该缓冲区的数据传递到用户区的时间为M,而CPU对这一块数据处理的时间为C。由于T和C是可以并行的，当T>C时，系统对每一块数据的处理时间为M+T，反之则为M+C，故可把系统对每一块数据处理时间表示为MAX+M。
读入数据
代码如下：
import numpy as np
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
import seaborn as sns
import warnings
warnings.filterwarnings("ignore")
import ssl
ssl._create_default_https_context = ssl._create_unverified_context
使用步骤
存储器系统
分级存储体系中，速度快的存储器，单位价格高，而速度慢的存储器，单位价格低，所以利用分级方式，能得到很好的性价比。
采用该存储器芯片需要构成8FFFFH-84000H+1 = C000H的空间且内存按照字节（8bit）编码，需要的容量是C000H*8bit。
C000H*8bit=49152*8bit=48*1024*8bit = 48K*8bit，一片存储芯片的容量是8K*4bit，两者相除得12。
读取一个连续数据需要的时间包括磁道移动时间、旋转延迟时间和传输时间三个部分，总时间花费为（10*10）+100+2=202ms，因此读取一个100块文件需要的时间为202*100=20200ms。
cache的性能是计算机系统性能的重要方面。命中率是cache的一个重要指标，但不是最主要的指标。cache设计的主要目标是在成本允许的情况下达到较高的命中率，使存储系统具有最短的平均访问时间。cache的命中率和cache容量的关系是：cache容量越大，则命中率越高，随着容量的增加，其失效率接近0%（命中率接近100%）。但是，增加cache容量意味着增加cache的成本和增加cache的命中时间。
操作系统是逻辑上的第一层软件，是对硬件系统功能的首次扩充。它在计算机系统中占据重要的特殊的地位，其他系统软件属于第二层，如编辑程序、汇编程序、编译程序和数据库管理系统等系统软件；大量的应用软件属于第三层，例如银行账务查询、股市行情和机票预订系统等。其他系统软件和应用软件都是建立在操作系统基础之上的，并得到它的支持和取得它的服务。从用户角度看，当计算机配置了操作系统后，用户不再直接使用计算机系统硬件，而是利用操作系统所提供的命令和服务去操纵计算机，操纵系统已成为现代计算机系统中必不可少的最重要的系统软件，因此把操作系统看作是用户与计算机直接的接口。
计算机执行程序时，在一个指令周期的过程中，为了能够从内存中读取指令操作码，首先是将程序计数器（PC）的内容送到地址总线上。
CPU访问内存通常是同步方式，CPU与I/O接口交换信息通常是同步方式，CPU与PCI总线交换信息通常是同步方式，I、o接口与打印机交换信息则通常采用基于缓存池的异步方式。
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