Soft test "Architect"
Chapter 1 Computer Composition and Architecture
1. Complex instruction set system and reduced instruction set system
|Instruction system type|Instruction|Addressing method|Implementation method|Other
|CISC (complex)|Large quantity, large difference in frequency of use, variable length format|Support multiple|Microprogram control technology|Long development cycle
|RISC (simplified )|Large number, close to the frequency of use, fixed-length format, most of them are single-cycle instructions, and only Load/Store is used to operate registers|Few support methods|Added general-purpose registers; mainly hard-wired logic control; suitable for pipeline|optimized compilation , effectively supports high-level language
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。
2. Memory system
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。
Single buffer
Assume that the time to input a piece of data from the disk into the buffer is T, the time for the operating system to transfer the data in the buffer to the user area is M, and the time for the CPU to process this piece of data is C.
Since T and C can be parallelized, when T>C, the processing time of the system for each piece of data is M+T, otherwise it is M+C, so the processing time of the system for each piece of data can be expressed as MAX(C , T)+M.
Double buffer
The time for the system to process a block of data can be roughly considered as max(C, T).