实时多微处理机系统(康特)思维导图
《计算机原理》读书笔记思维导图
第1章 数字设备中数和字符的 表示方法
01
1.1 微型 计算机概 述
02
1.2 数和 数制
03
1.3 有符 号二进制 数的表示 方法及溢 出问...
04
1.4 定点 数和浮点 数
06
1.6 ASCII字 符代码
05
1.5 二进 制编码的 十进制数
本章小结
1.7 其他常用的 编码举例
习题1
1.1.2 微型计算 机的分类
04
7.4 常用 网络设备
06
习题7
05
本章小结
7.1.1 键盘
7.1.2 鼠标
7.2.2 LCD显示 设备
7.2.1 显示设备
7.2.3 打印机
7.3.1 磁表面存 储原理
7.3.2 硬磁盘存 储器
7.3.3 光盘存储 器
7.3.4 固态盘存 储器
7.4.1 串行 通信接口与 MODEM的
2.1.3 单片机的 组成
2.2.1 MPU 1
的结构
2
2.2.2 运算器
3
2.2.3 控制器
4
2.2.4 寄存器
5 2.2.5 指令系
统
2.3.1 存储器的 分类
2.3.2 存储器的 地址信息
2.3.3 存储器的 组织和管理
2.3.4 各种寻址 方式
第3章 中央处理器
3.1 中央处理 1
器的功能及组 成
6.3.1 串行通信 基本概念
6.3.3 通用串行 总线（USB）
6.4.1 概述
6.4.2 8251A可编 程串行通信 接口
6.5.1 简单 的并行输入 与输出接口
6.5.2 并行 通信接口 8255A
操作系统思维导图版转化Word笔记
操作系统1.第1章导论1.1.操作系统的定义1.1.1.管理和控制计算机的软、硬件资源1.1.2.合理组织计算机工作流程1.1.3.提供方便用户操作的接口的软件的集合1.2.操作系统的结构1.2.1.层次结构•内核层•服务层•访问I/O设备：将数据进行输入/输出•访问存储设备（内存或外存）：从磁盘读或将处理后的数据写入磁盘•文件操作：通常指打开（关闭）文件、读写文件•特殊服务：窗口管理、网络操作系统中唯一直接与用户（应用程序）打交道的部分1.2.2.模块结构•进程管理•内存管理•文件管理1.2.3.微内核结构•微内核技术•微内核是指精心设计、短小、能实现现代操作系统的小型内核，运行在核心态。
•微内核操作的基本功能•进程管理•存储器管理•进程通信•低级I/O操作等1.3.操作系统的类型1.3.1.批处理操作系统（基本的操作系统）•单道批处理系统•特点•自动性•顺序性•单道性•优点•减少人工操作时间，提高系统的利用率•缺点•当外设程序发出请求时，由于单道性，故CPU处于等待I/O完成状态，致使CPU空闲•多道批处理操作系统•特点•多道性•无序性•调度性•优点•提高了资源利用率•提高了系统吞吐量•缺点•两次调度•交互能力差1.3.2.实时操作系统（基本的操作系统）•实时控制•常见实时系统：工业控制、宇航控制、铁路运输控制等•实时信息处理•常见系统：火车的订票系统、图书馆信息管理系统•特点•及时性•可靠性1.3.3.分时操作系统（基本的操作系统）•定义•分时技术是指把处理机的时间分成较短的”时间片“，把”时间片“轮换地分配给各个联机的作业使用的一种技术。
•特点•同时性•独占性•及时性•交互性1.3.4.网络操作系统•网络通信•资源管理•网络服务•网络管理1.3.5.分布式操作系统•最基本的特征•处理上的分布•实质•资源、功能、任务和控制都是分布的。
1.4.操作系统的特征1.4.1.并发性•是指两个或多个事件在同一个时间间隔内发生1.4.2.共享性•是指某个硬件或软件资源不为某个程序独占，而是供多个用户共同使用1.4.3.虚拟性•指通过某种技术把一个物理上的实体变为若干个逻辑的对应物1.4.4.不确定性（异步性）•表现为程序执行结果不确定和程序何时被执行及每道程序所需时间的不确定性1.5.操作系统的基本功能1.5.1.处理器管理•进程控制•进程同步•进程通信•处理器调度1.5.2.存储管理1.5.3.设备管理1.5.4.文件管理1.5.5.接口管理•程序员接口•通过“系统调用”使用操作系统功能•操作员接口•通过操作控制命令提出控制要求1.6.Linux简介1.6.1.被定位为一个自由软件（GNU），是免费的、开放源代码的产品•特点•开放性•多用户•多任务•稳定的执行效能•优秀的主存管理•支持多种文件系统•具有标准兼容性•良好的可移植性•广泛的协议支持•良好的用户界面•版本•内核版本•发行版本2.第2章进程和线程2.1.进程和程序的本质区别：动态与静态之分2.1.1.进程•多道程序设计•定义：让多个计算问题同时装入一个计算机系统的主存储器并行执行•注意事项•存储保护•程序浮动•资源的分配和调度•采用多道程序设计原因•程序的顺序执行•程序的并行执行•多道并行执行•提高了处理器的利用率•充分利用外围设备资源•发挥了处理器与外围设备，以及外围设备之间的并行工作能力•注意：并行，宏观可同时执行，微观也是同时执行•定义•程序是具有独立功能的一组指令或一组语句的集合，或者说是指出处理器执行操作的步骤•进程是指一个程序在一个数据集上的一次执行•程序和进程的区别是：程序是静态的文本，进程是动态的过程。
微机电系统
4-2 喷墨打印机喷头
工作原理 1. 左侧加热元件小于右侧加热元件，通入相同电 流时，左侧产生更多热量，形成更大气泡。 2. 左侧气泡首先扩大，从而隔绝左右侧液体，保 持右侧液体高压力使其喷射。 3. 喷射后气泡破裂，液体重新填充该腔体。
4-2 喷墨打印机喷头
4-3 投影仪
投影仪所采用的MEMS微镜如图。 其中扫描电镜图则是来自于TI的投影 系统用静电驱动数字反射镜。通过改 变外部激励从而控制同一个微镜的不 同锚/铰链的尺寸从而微镜倾斜特定 角度，将入射光线向特定角度反射。 大量微镜可以形成一个阵列从而进行 大面积的反射。采用静电驱动方式， 即通入电来产生静电力来倾斜微镜。
掺 杂
2-2 集成电路制造
2-2 集成电路制造
（a）
（b）
03
Part Three
3-1 工艺特征
1）微型化：MEMS器件体积小、重量轻、耗能低、 惯性小、谐振频率高、响应时间短。 2）以硅为主要材料，机械电器性能优良：硅的 强度、硬度和杨氏模量与铁相当，密度类似铝， 热传导率接近钼和钨。 3）批量生产：用硅微加工工艺在一片硅片上可 同时制造成百上千个微型机电装置或完整的 MEMS。批量生产可大大降低生产成本。
1-1 微机电系统
图1 微机电系统加工世 界是最小的吉他
图2 MEMS内部结构 与头发丝
1-2 组成部分
美国：微电子机械系统（MEMS） （MicroElectroMechanicalSystem） 欧洲：微系统技术（MST） （MicroSystemTechnology） 日本：微机械（Micromachine）
的微小智能系统将进入人体，执行诊断和治疗任务， 严重威胁人类生命的脑血管病，届时可由血管中的 清道夫来进行根治。用于大脑皮层电刺激和电信号 采集的脑电极阵列，可以使盲人复明，微机电的进
01微型计算机基础v1s图像
2019/11/26
-27-
2. 补码 (续)
若字长为N，则计算机中的补码是以2^N为模 1,定义
2，补码的性质 (1) [+0]补=[-0]补=0000,0000B (2) 字长N，补码表示的范围–2N-1~+2N-1–1
N=8时，表示范围：-128 ~ +127 N=16时，表示范围：-32768 ~+32767
2, 定义
特点 1,(+0)原与(-0)原不同； 2，表示数的范围为 (–2N-1+1）~（+2N-1–1）
N=8 : [-127,127] ；N=16 : [-32767,+32767]
2019/11/26
-25-
原码（续）
原码表示简单直观，但运算时符号位与数值位要 区别对待，不宜作加减运算。
-34-
以下不要求的部分
1、二进制数或十六进制数转换为十进制数 方法：按权展开，相加求和
二进制数转换为十进制数
1011.1010B ＝1×23＋0×22＋1×21＋1×20＋1×2-1＋0×2-2＋1×2-3 ＝11.625
十六进制数转换为十进制数
A1.2H ＝10 ×161＋ 1×160＋2×16－1 ＝161.125
( 2 ) N 位 反 码 可 表 示 的 整 数 范 围 为 ： – （ 2 N-1–1）~ （2N-1–1）
8位二进制反码表示范围：–127 ~ +127
2019/11/26
-33-
3. 反码(续)
例x=-33D [x]原=1010，0001B [x]反=1101，1110B
2019/11/26
符号数通常有三种机器码表示法。即原码、反码和补码。
操作系统内存最全解析！！！（内附超全思维导图）
操作系统内存最全解析（内附超全思维导图）主存(RAM) 是一件非常重要的资源，必须要认真对待内存。
虽然目前大多数内存的增长速度要比IBM 7094 要快的多，但是，程序大小的增长要比内存的增长还快很多。
不管存储器有多大，程序大小的增长速度比内存容量的增长速度要快的多。
下面我们就来探讨一下操作系统是如何创建内存并管理他们的。
经过多年的研究发现，科学家提出了一种分层存储器体系(memory hierarchy)，下面是分层体系的分类位于顶层的存储器速度最快，但是相对容量最小，成本非常高。
层级结构向下，其访问速度会变慢，但是容量会变大，相对造价也就越便宜。
（所以个人感觉相对存储容量来说，访问速度是更重要的）操作系统中管理内存层次结构的部分称为内存管理器(memory manager)，它的主要工作是有效的管理内存，记录哪些内存是正在使用的，在进程需要时分配内存以及在进程完成时回收内存。
所有现代操作系统都提供内存管理。
下面我们会对不同的内存管理模型进行探讨，从简单到复杂，由于最低级别的缓存是由硬件进行管理的，所以我们主要探讨主存模型和如何对主存进行管理。
无存储器抽象最简单的存储器抽象是无存储器。
早期大型计算机（20 世纪60 年代之前），小型计算机（20 世纪 70 年代之前）和个人计算机（20 世纪 80 年代之前）都没有存储器抽象。
每一个程序都直接访问物理内存。
当一个程序执行如下命令：MOV REGISTER1, 1000计算机会把位置为 1000 的物理内存中的内容移到 REGISTER1 中。
因此呈现给程序员的内存模型就是物理内存，内存地址从0 开始到内存地址的最大值中，每个地址中都会包含一个 8 位位数的内存单元。
所以这种情况下的计算机不可能会有两个应用程序同时在内存中。
如果第一个程序向内存地址2000 的这个位置写入了一个值，那么此值将会替换第二个程序2000 位置上的值，所以，同时运行两个应用程序是行不通的，两个程序会立刻崩溃。
2024年度MSTP多业务传送技术入门教程思维导图
2024/3/23
11
MSTP工作原理及传输方式
01
基于SDH的多业务 传送
MSTP以SDH为基础，通过增加 多业务处理模块，实现对多种业 务的综合传送。
传输方式
02
03
多业务接入与处理
MSTP支持TDM、ATM、以太网 等多种传输方式，可根据业务需 求灵活选择。
MSTP提供多种业务接口，实现 对语音、数据、视频等业务的接 入和处理。
MSTP多业务传送技术入门 教程思维导图
2024/3/23
1
CATALOGUE
目录
2024/3/23
• MSTP技术概述 • MSTP基本原理与关键技术 • MSTP业务配置与实现 • MSTP网络规划与优化 • MSTP网络安全与可靠性保障 • MSTP发展趋势与挑战
2
01 MSTP技术概述
2024/3/23
2024/3/23
21
网络性能评估及优化措施
性能评估
通过网络性能测试工具收集网络性能数据，如 吞吐量、时延、丢包率等，评估网络性能状况。
2024/3/23
故障诊断与排除
针对网络故障进行诊断与排除，确保网络稳定运行。
优化措施
根据性能评估结果，采取相应的优化措施，如 调整设备配置、优化网络拓扑、升级设备等， 提高网络性能和质量。
30
THANKS
感谢观看
2024/3/23
31
设计业务配置方案
根据业务需求和网络现状，设计合理的业务配置方案。
配置MSTP设备
按照设计好的方案，配置MSTP设备的板卡、端口、时隙等资源。
配置业务保护
根据业务需求，配置相应的业务保护方式，如1+1或1:1线性复用段保护等。
操作系统思维导图版
1.3. 线程.....................................................................................................................10 1.3.1. 引入 .............................................................................................................10 1.3.2. 概念 .............................................................................................................10 1.3.3. 实现 .............................................................................................................11
914414-大学计算机基础-第2章 计算机系统的基本组成
输出设备---显示器
按使用技术的不同，显示器可分为CRT显示器和LCD显示器两种，CRT显示 器的完整名称是“阴极射线管显示器”。在CRT显示器中，纯平显示器为用 户首选。LCD显示器即液晶显示器，具有图像显示清晰、体积小、重量轻、 便于携带、能耗低和对人体辐射小等优点，但价格比CRT显示器高。
教育信息技术中心
输入设备---鼠标
鼠标 全称：显示系统纵横位置指示器，因
形似老鼠而得名“鼠标”（港台作滑鼠）。 “鼠标”的标准称呼应该是“鼠标器”，英 文名“Mouse”。鼠标的使用是为了使计算机 的操作更加简便，来代替键盘那繁琐的指令。
鼠标从出现到现在已经有40年的历史了。
教育信息技术中心
输入设备---鼠标---历史
为了解决某些具体问题而由用户自己或第三方软件公 司开发的软件，能满足用户的特殊需要。 可分为：通用型应用软件和专用型应用软件
计算机数据处理发展到高级阶段而出现的专门对数 据库进行集中处理的软件，它负责数据库的定义、 建立、操作、管理和维护。
数据库(DB)
DBS
数据库管理系统(DBMS)
FoxPro、SQL Server、SyBASE、Oracle等。
数据库应用程序
用户
数据库 应用程序
DBMS
DB
教育信息技术中心
应用软件
❖按功能可分为：
只读型光盘（CD-ROM）、可写一次型光盘（CD-R）、可擦 写型光盘（CD-RW）。
常见的光盘是只读式光盘（CD-ROM），即只能读出信息而 不能写入信息，存储量可达约650MB，DVD光盘一般比较 大，4.7G、8.5G。
❖光盘的特点：存储容量大、价格低、信息保留时间长、可靠 性高等优点。
ch6
取指周期
有间址吗？ 否
执行周期
是 间址周期
有中断吗？ 否
是 中断周期
图6-3 指令周期流程
总之，上述四个周期都有CPU访存操作，只是访存的目的不同。取指周 期是为了取指令，间址周期是为了取有效地址，执行周期是为了取操作 数(当指令为访存指令时)，中断周期是为了保存程序断点。这四个周期 又可叫CPU的工作周期.
4. 地址寄存器(MAR) 地址寄存器用来存放所要访问的主存单元的地址，可以接受来自PC的 指令地址，也可以接受来自地址形成部件的操作数地址。由于在内存和 CPU之间存在着操作速度的差别，所以必须使用地址寄存器来保持地址 信息，直到内存的读/写操作完成为止。
5. 数据寄存器(MDR) 数据寄存器是用来存放向主存写入的信息或者从主存中读出的信息。 在外设和主存统一编址的计算机中，CPU与外部设备交换信息时，也 可以使用到地址寄存器和数据寄存器。
6. 状态寄存器(PSR) 状态寄存器是存储运算中的状态，作为控制程序的条件。一般在计算
机的控制器中，将反映机器运行情况的状态代码集中在一起，构成程 序状态字（PSW），存储在状态寄存器中。PSW表明了系统的基本状 态，是控制程序执行的重要依据。不同的计算机，其PSW的格式和内 容也不相同。在RISC处理器中一般不设置状态寄存器。
6.2.2 非访内指令的指令周期 一个非访问内存指令(如CLA)的指令需要两个CPU周期，其中取指 令阶段需要一个CPU周期，执行指令阶段需要一个CPU周期。
开始
一个 CPU 周期
一个 CPU 周期
取下条
取指令 PC+1
指令 PC+1
执行指 令
对指令 译码
取指 令阶令周期
1. 操作控制 操作控制是指指令内操作步骤的控制。一条指令的功能一般需要几个操 作步骤来实现，CPU必须控制这些操作步骤的实施，即逐条地执行指令。 每一条指令执行时分为若干个微操作，而每一个微操作必须在一个或多 个微操作控制信号的控制下才可以完成。CPU中的控制器具备将机器指 令转换为微操作控制信号序列，并进行相应的操作控制的功能。操作控
计算机操作系统引论思维导图
时分复用技术 空分复用技术
4.异步a n r i
无结构操作系统
模块化 S
传统操作系统结构
分层式结构 S 客户/服务器模式
面对对象的程序设计
微内核o 结构
5. S结构设计
进程控制
进程互斥方式 进程同步方式(协同)
进程同步 进程通信
1.处理机管理功能
作业调度 进程调度
调度
静态分配 动态分配
内存分配
内存保护 地址映射
2.存储器管理功能
内存扩充
缓冲管理设备处理程序又称源自备驱动程序设备分配 设备处理
3.设备管理功能
文件存储空间的管理
目录管理 文件的读写管理和保护
4.文件管理功能
用户接口 程序接口
5.操作系统与用户之间的接口
系统安全
网络的功能和服务 支持多媒体
6.现代操作系统的新功能
4.操作系统的主要功能
一.操作系统引论
1.操作系统的目标和功能 2.操作系统的发展过程
目标 作用
实时系统
集群系统–超算~云计算
微机操作系统的发展
3.操作系统的基本特征
1.并发c n
n
区别并行和并发 引入进程
并发是进程宏观一起运行，微观上交替运行，而 并行是指同时运行
1.互斥共享方式
2.共享 h n
2.同时访问方式
并发和共享是多用户(多任务) S的两个最基本的 特征。它们又是互为存在的条件
3.虚拟 u
方便性
有效性
提高系统资源利用率 提高系统吞吐量
可扩充性
开放性
S作为用户与计算机硬件系统之间的接口
S实现了对计算机资源的抽象
命令方式 系统调用方式 图标–窗口方式
第1章 进制转换计算机概述
数部分为0或已满足要求的精度为止。将所得各乘积的
整数部分顺序排列（先得的整数为高位，后得的整数 为低位）即可。
例 ： 将（35.6875）10转换为二进制数。 ① 2 2 2 2 2 2 用除2取余法将整数部分(35)10转换为二进制整数： 35 17 8 4 2 1 0 故：(35)10 = (100011)2 验证：1×25+0 × 24+0 × 23+0 × 22+1 × 21+1 × 20=32+2+1=35 ………… 余数为1 ………… 余数为1 ………… 余数为0 ………… 余数为0 ………… 余数为0 ………… 余数为1 高位 低位
程序的自动执行
• 存储程序工作原理：为解决某个问 题，需事先编制好程序，程序输入 到计算机中，存储在内存储器中， 在运行时，控制器按地址顺序取出 存放在内存储器中的指令，然后分 析指令，执行指令的功能。
信息的表示与存储
• 计算机内部是一个二进制数字 世界 • 计算机的数字系统 • 信息存储单位 • 非数值信息的表示 • 信息的内部表示与外部显示
到一个商数和余数；反复执行这个过程，直到商为0为止。
将每次所得的余数从后往前读（先得的余数为低位，后得 的余数为高位）即为等值的二进制数。
2．十进制数换算成二进制、八进制、十六进制数
• 小数部分：用乘R取整法转换。将小数部分乘以R， 记下乘积的整数部分，再用余下的纯小数部分乘以R， 记下乘积的整数部分；不断重复此过程，直至乘积小
3. 二进制数与八进制、十六进制数间的转换
因为23=8，24=16，
所以，一位十六进制数可由四位二进制数来表示 一位八进制数可由三位二进制数来表示。 作反向转换： 三位二进制数可用一位八进制数表示
计算机系统结构图文梳理
4. 堆栈型指令集结构、累加器型指令集结构和通用寄存器型指令集结构分别有什么优缺点？24. 调度分支延迟指令的三种常用方法的特点和局限性是什么？7. 三种通用寄存器型指令集结构分别有什么优缺点？3. “Cache —主存”和“主存—辅存”层次的主要区别是什么？比比比较较较项项项目目目同同同构构构型型型多多多处处处理理理机机机异异异构构构型型型多多多处处处理理理机机机分分分布布布处处处理理理系系系统统统目目目的的的 提提提高高高系系系统统统性性性能能能 (((可可可靠靠靠性性性、、、速速速度度度))) 提提提高高高系系系统统统使使使用用用 效效效率率率 兼兼兼顾顾顾效效效率率率与与与性性性能能能 技技技术术术 途途途径径径 资资资源源源重重重复复复 (((机机机向向向互互互连连连))) 时时时间间间重重重迭迭迭 (((功功功能能能专专专用用用化化化))) 资资资源源源共共共享享享 (((网网网络络络化化化))) 组组组成成成 同同同类类类型型型 (((同同同等等等功功功能能能))) 不不不同同同类类类型型型 (((不不不同同同功功功能能能))) 不不不限限限制制制分分分工工工方方方式式式 任任任务务务分分分布布布功功功能能能分分分布布布硬硬硬件件件、、、软软软件件件、、、数数数据据据 等等等各各各种种种资资资源源源分分分布布布 工工工作作作方方方式式式一一一个个个作作作业业业由由由多多多机机机 协协协同同同并并并行行行地地地完完完成成成一一一个个个作作作业业业由由由多多多机机机 协协协同同同串串串行行行地地地完完完成成成 一一一个个个作作作业业业由由由一一一台台台处处处理理理机机机 完完完成成成，，，必必必要要要时时时才才才请请请求求求 它它它机机机协协协作作作控控控制制制形形形式式式常常常采采采用用用浮浮浮动动动控控控制制制方方方式式式 采采采用用用专专专用用用控控控制制制 方方方式式式 分分分布布布控控控制制制方方方式式式 耦耦耦合合合度度度 紧紧紧密密密耦耦耦合合合 紧紧紧密密密、、、松松松散散散耦耦耦合合合松松松散散散、、、紧紧紧密密密耦耦耦合合合 对对对互互互连连连网网网络络络的的的 要要要求求求快快快速速速性性性、、、灵灵灵活活活性性性、、、 可可可重重重构构构性性性专专专用用用性性性快快快速速速、、、灵灵灵活活活、、、简简简单单单、、、 通通通用用用三三三种种种类类类型型型多多多处处处理理理机机机比比比较较较31. 三种类型的多处理机（同构型多处理机、异构型多处理机、分布处理系统）的主要区别表表示示分分支支条条件件的的技技术术测测试试分分支支条条件件的的方方法法优优 点点缺缺 点点条条件件码码（（C C C C ））在在程程序序的的控控制制下下，，由由A A L L U U 操操作作设设置置特特殊殊的的位位。