服務器與存儲技術課程知識點

服務器與存儲技術知識點計算機組成部分1、 模型機的工作過程(1) 控制器把PC中的指令地址送往地址寄存器AR，并發(fā)出讀命令。存儲器按給定的地址讀出指令，經由存儲器數據寄存器MDR送往控制器，保存在指令寄存器IR中。 (2) 指令譯碼器ID對指令寄存器IR中的指令進行譯碼，分析指令的操作性質，并由控制電路向存儲器、運算器等有關部件發(fā)出指令所需要的微命令。 (3) 當需要由存儲器向運算器提供數據時，控制器根據指令的地址部分，形成數據所在的存儲單元地址，并送往地址寄存器AR，然后向存儲器發(fā)出讀命令，從存儲器中讀出的數據經由存儲器數據寄存器MDR送往運算器。 (4) 當需要由運算器向存儲器寫入數據時，控制器根據指令的地址部分，形成數據所在的存儲單元地址，并送往存儲器地址寄存器AR，再將欲寫的數據存入存儲器數據寄存器MDR，最后向存儲器發(fā)出寫命令，MDR中的數據即被寫入由MAR指示地址的存儲單元中。 (5) 一條指令執(zhí)行完畢后，控制器就要接著執(zhí)行下一條指令。為了把下一條指令從存儲器中取出，通常控制器把PC的內容加上一個數值，形成下一條指令的地址，但在遇到“轉移”指令時，控制器則把“轉移地址”送入PC。2、馮諾曼計算機的特征1計算機由運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備五大部件組成； 2 指令和數據以同同等地位存放于存儲器內，并可以按地址訪問；3指令和數據均用二進制表示；4 指令由操作碼、地址碼兩大部分組成，操作碼用來表示操作的性質，地5址碼用來表示操作數在存儲器中的位置；6 指令在存儲器中順序存放，通常自動順序取出執(zhí)行；7機器以運算器為中心3、第一臺計算機1946年2月14日，世界上第一臺電腦ENIAC在美國賓夕法尼亞大學誕生。4、計算機發(fā)展的5、計算機構成的五大部件輸入設備，輸出設備，運算器，控制器，存儲器運算器是進行算術、邏輯運算的部件?？刂破魇菍崿F計算機各部分聯系及程序自動執(zhí)行的部件，其功能是從內存中依次取出命令，產生控制信號，向其他部件發(fā)出指令，指揮整個運算過程?？刂破魇墙y一指揮、協調其他部件的中樞。 存儲器是存儲信息的部件，分為內存、外存。內存在控制器的指揮下，與運算器、輸入/輸出設備交換信息。外存是為了彌補內存的不足而設置的，在控制器的控制下，它與內存成批交換數據。 輸入設備是把數據和程序轉換成電信號，并把電信號送入內存的部件。如：鍵盤、鼠標、掃描儀、麥克、游戲操作桿等。 輸出設備是把計算機處理的結果送到主機外的部件。如：顯示器、打印機、音箱等。6.計算機層次結構的含義計算機硬件、系統軟件和應用軟件構成了計算機系統的三個層次結構。（1）硬件系統是最內層的，它是整個計算機系統的基礎和核心。（2）系統軟件在硬件之外，為用戶提供一個基本操作界面。（3）應用軟件在最外層，為用戶提供解決具體問題的應用系統界面。7.計算機硬件的主要技術指標：計算機的基本字長、計算機的運算速度、計算機的數據通路寬度、計算機主存容量、計算機的存取周期機器字長：指CPU一次能處理的數據的位數。通常與CPU的寄存器的位數有關，字長越長，數的表示范圍越大，精度也越高。機器字長也會影響計算機的運算速度。數據通路寬度：數據總線一次能并行傳送的數據位數。存儲容量：指能存儲信息的最大容量，通常以字節(jié)來衡量。一般包含主存容量和輔存容量。運算速度：通常用MIPS（每秒百萬條指令）、MFLOPS（每秒百萬次浮點運算）或CPI（執(zhí)行一條指令所需的時鐘周期數）來衡量。CPU執(zhí)行時間是指CPU對特定程序的執(zhí)行時間。主頻：機器內部主時鐘的運行頻率，是衡量機器速度的重要參數。吞吐量：指流入、處理和流出系統的信息速率。它主要取決于主存的存取周期。 存儲周期（memory cycle time)指連續(xù)啟動兩次獨立的存儲器操作（例如連續(xù)兩次讀操作）所需間隔的最小時間響應時間：計算機系統對特定事件的響應時間，如實時響應外部中斷的時間等。8.存儲容量單位的關系：10進制和2進制在計算機中，最小的存儲容量單位是位（bit），最基本的存儲容量單位是字節(jié)（Byte）。其次還有千字節(jié)（KB），兆字節(jié)（MB），吉字節(jié)（GB）等。它們之間的換算關系為：1Byte=8bit1KB=1024Byte1MB=1024KB1 GB=1024 MB9.存儲器的分類：按介質分類、按存取方式分類、按存儲器的作用分類、按信息的可保存性分類 按存儲介質分半導體存儲器 （2）磁表面存儲器 （3）光盤存儲器 按存取方式分類隨機存儲器RAM(Random Access Memory)只讀存儲器ROM(Read only Memory)串行訪問存儲器 按存儲器的作用分類分類一： 內部存儲器 半導體存儲器 外部存儲器 磁盤存儲器分類二： 主存儲器 高速緩沖存儲器 輔助存儲器 按信息的可保存性分類易失性存儲器：斷電后信息消失。半導體讀寫存儲器RAM。非易失性存儲器：斷電后仍能保存信息。磁性材料做成的是非易失性存儲器。10.存儲器的層次結構：三級存儲器結構、兩個層次三級層次結構來構成存儲系統，主要是由高速緩沖存儲器cache，主存儲器，和輔助存儲器組成。整個結構又可以看成兩個層次：他們分別是主存-輔存層次和Cache-主存層次主存-輔存層次作為一個存儲整體，形成的可尋存儲空間比主存儲器空間大得多。由于輔存的容量大，價格低，是的存儲系統的整體平均價格低。由于Cache的存取速度可以喝cpu的工作速度相媲美，所以cache-主存層次可以縮小主存和cpu之間的速度差距，從整體上提高存儲器系統的存取速度。盡管cache成本高，但是由于容量小，故不會使存儲系統的整體價格增加。主存儲器的分類主存儲器又稱內存隨機存儲器（RAM）ROM是只讀存儲器PROM是可編程ROMEPROM是可擦除的PROMEEPROM是電可擦除PROM閃速存儲器（Flash Memory動態(tài)存儲器的刷新刷新：對DRAM定期進行的全部重寫過程；刷新原因：因電容泄漏而引起的DRAM所存信息的衰減需要及時補充，因此安排了定期刷新操作；常用的刷新方法有三種：集中式、分散式、異步式。集中式：在最大刷新間隔時間內，集中安排一段時間進行刷新，存在CPU訪存死時間。分散式：在每個讀/寫周期之后插入一個刷新周期，無CPU訪存死時間。 異步式：是集中式和分散式的折衷。只讀存儲器ROM的分類ROM可編程只讀存儲器可編程可擦除只讀存儲器一次編程只讀內存電子可擦除可編程只讀存儲器閃速存儲器存儲器的位擴展、存儲器的字擴展、存儲器的字和位擴展1、位擴展 位擴展是指存儲芯片的字（單元）數滿足要求而位數不夠，需對每個存儲單元的位數進行擴展。例：用 1K 4 的 2114 芯片構成 lK 8 的存儲器系統。分析：每個芯片的容量為 1K ，滿足存儲器系統的容量要求。但由于每個芯片只能提供 4 位數據，故需用 2 片這樣的芯片，它們分別提供 4 位數據至系統的數據總線，以滿足存儲器系統的字長要求。2、字擴充 字擴展用于存儲芯片的位數滿足要求而字數不夠的情況，是對存儲單元數量的擴展。例：用 2K 8 的 2716 存儲器芯片組成 8K 8 的存儲器系統分析： 由于每個芯片的字長為 8 位，故滿足存儲器系統的字長要求。但由于每個芯片只能提供 2K 個存儲單元，故需用 4 片這樣的芯片，以滿足存儲器系統的容量要求。3、同時進行位擴充與字擴充 存儲器芯片的字長和容量均不符合存儲器系統的要求，需要用多片這樣的芯片同時進行位擴充和字擴充，以滿足系統的要求。 例：用 1K 4 的 2114 芯片組成 2K 8 的存儲器系統 分析：由于芯片的字長為 4 位，因此首先需用采用位擴充的方法，用兩片芯片組成 1K 8 的存儲器。再采用字擴充的方法來擴充容量，使用兩組經過上述位擴充的芯片組來完成。內存容量的計算、存儲芯片數量的計算、存儲芯片的連接內存的容量一般都是2的整次方倍，比如64MB、128MB、256MB等。按照計算機的二進制方式，1Byte=8bit；1KB=1024Byte；1MB=1024KB；1GB=1024MB；1TB=1024GB。存儲芯片計算例題：內存按字節(jié)編址，地址為0B4000H-0DBFFFH,若用存儲容量為32K*8bit的存儲器芯片構成內存，至少需要多少片？首先用0DBFFFH-0B4000H+1得到內存的容量028000H，換算成十進制是163840（以字節(jié)B為單位）；因為每個存儲器芯片的容量為32KB，所以，我們要將前面計算的結果換算成KB，也就是說用前面的結果除以1024（化成KB），即163840/1024=160KB，最后用得到的結果除以32就可以了，即160/32=5?，F代計算機系統中提高存儲器速度的方法（1）采用更高速的主存儲器，或加長存儲器的字長；（2）采用并行操作的雙端口存儲器；（3）在CPU和主存儲器之間插入一個高速緩沖存儲器（Cache），以縮短讀出時間；（4）在每個存儲器周期中存取幾個字(采用交叉存儲器)17、三種校驗方法偶校驗碼、海明校驗碼、循環(huán)冗余校驗碼(CRC)18、奇偶校驗計算奇偶校驗原理：通過計算數據中“1”的個數是奇數還是偶數來判斷數據的正確性。在被校驗的數據后加一位校驗位或校驗字符用作校驗碼實現校驗。校驗位的生成方法奇校驗：確保整個被傳輸的數據中“1”的個數是奇數個，即載荷數據中“1”的個數是奇數個時校驗位填“0”，否則填“1”；偶校驗：確保整個被傳輸的數據中“1”的個數是偶數個，即載荷數據中“1”的個數是奇數個時校驗位填“1”，否則填“0”。使用奇偶校驗碼校驗的特點：校驗處理過程簡單，但如果數據中發(fā)生多位數據錯誤就可能檢測不出來，更檢測不到錯誤發(fā)生在哪一位；主要應用于低速數字通信系統中，一般異步傳輸模式選用偶校驗，同步傳輸模式選用奇校驗海明碼校驗計算海明碼是一種可以糾正一位差錯的編碼。它是利用在信息位為k位，增加r位冗余位，構成一個n=k+r位的碼字！它必須滿足以下關系式 2rk+r+1或2rn+1把所有2的冪次方的數據位標記為奇偶校驗位（編號為1，2，4，8，16，32，64等的位置） 位置一：校驗1位，跳過一位，校驗一位，跳過一位（1，3，5，7，9，11，13.） 位置2：校驗2位，跳過2位，校驗2位，跳過2位（2，3，6，7，10，11，14，15.） 位置4：校驗4位，跳過4位，校驗4位，跳過4位（4，5，6，7，12，13，14，15.） 位置8：校驗8位，跳過8位，校驗8位，跳過8位（8-15，24-31.）附上一例題01101110海明碼生成和校驗過程（按偶） 對應的校驗位為_ ？代表要設置的比特位_ _ 0 _ 1 1 0 _ 1 1 1 0位置1：檢查 1，3，5，7，9，11？ _ 0 _ 1 1 0 _ 1 1 1 0 1的個數為奇數 所以 ？=1 即 1 _ 0 _ 1 1 0 _ 1 1 1 0位置2：檢查 2，3，6，7，10，111 ？ 0 _ 1 1 0 _ 1 1 1 0 1的個數為奇數 所以 ？=1即 1 1 0 _ 1 1 0 _ 1 1 1 0位置4：檢查 4，5，6，7，121 1 0 ？1 1 0 _ 1 1 1 0 1的個數為偶數 所以 ？=0即 1 1 0 0 1 1 0 _ 1 1 1 0位置8：檢查 8，9，10，11，121 1 0 0 1 1 0 _ 1 1 1 0 1的個數為奇數 所以 ？=1即 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0所以海明碼為 1100 1101 1110海明碼傳輸信息 海明碼為 0 1 0 0 1 1 1 （按偶）糾錯P1 =1357=0 無錯 可知第六位出錯了P2 =2367=1 有錯 邏輯異或 相異的1P4 =4567=1 有錯 P4p2p1=110糾正后 01 00 1 0 1去除校驗位后 得到信息 0 1 0 1高速緩沖存儲器工作基礎高速緩沖存儲器就是根據程序的局部性原理，可以在主存和CPU通用寄存器之間設置一個高速的容量相對比較小的存儲器，把正在執(zhí)行的指令地址附近的一部分指令或者數據從主存調入這個存儲器，供CPU在一段時間內使用，這樣就能相對的提高CPU的運算速度。他介于主存和CPU之間，這樣的高速小容量存儲器稱為高速緩沖存儲器。21、Cache地址映象變換機構：三種直接映像 全相連映像 組相連映像22、Cache替換策略有哪些1.隨機法（RAND法）2.先進先出法（FIFO法）3.最近最少使用法（LRU法）23、全相聯映象：方法與優(yōu)缺點 全相連：主存與Cache的劃分：將主存與Cache劃分成若干個大小相等的塊。 主存與Cache的映像：主存中每一塊都可以調到Cache中的每一塊。 特點：優(yōu)點：訪問靈活，沖突率低，只有Cache滿時才會出現在沖突。缺點：地址變換比較復雜，速度相對慢。 主存與Cache的地址組成：主存：塊號+塊內地址Cache：塊號+塊內地址直接映象：方法與優(yōu)缺點 直接：主存與Cache的劃分：將主存根據Cache的大小分成若干分區(qū)，Cache也分成若干個相等的塊，主存的每個分區(qū)也分成與Cache相等的塊。 主存與Cache的映像：主存中的每一個分區(qū)由于大小相同，可以與整個Cache相像，其中的每一塊正好配對。編號不一致的塊是不能相互映像的。 特點：優(yōu)點：地址變換簡單。缺點：每塊相互對應，不夠靈活。 主存與Cache的地址組成：主存：區(qū)號+塊號+塊內地址Cache：塊號+塊內地址組相聯映象：方法與優(yōu)缺點 組相連：主存與Cache的劃分：主存：主存根據Cache大小劃分成若干個區(qū)，每個區(qū)內劃分成若干個組，每個組再劃分成若干個塊。Cache：劃分成若干個組，每個組劃分成若干個塊。 主存與Cache的映像：主存的每個分區(qū)與Cache采用直接映像，主存的每個組之內采用全相聯映像。 特點：融合了直接映像與全相聯映像兩種映像方式，結合了兩者的優(yōu)據點。具體實現容易，命中率與全相聯映像接近。 主存與Cache的地址組成：主存：區(qū)號+組號+塊號+塊內地址Cache：組號+塊號+塊內地址FIFO算法按照進程進入就緒隊列的先后次序來選擇。即每當進入進程調度，總是把就緒隊列的隊首進程投入運行。27、最不經常使用算法LFU28、近期最少使用算法LRULFU算法是根據在一段時間里數據項被使用的次數選擇出最少使用的數據項，即根據使用次數的差異來決定。而LRU是根據使用時間的差異來決定的隨機替換算法RR分時系統的一種調度算法。輪轉的基本思想是，將CPU的處理時間劃分成一個個的時間片，就緒隊列中的進程輪流運行一個時間片。當時間片結束時，就強迫進程讓出CPU，該進程進入就緒隊列，等待下一次調度，同時，進程調度又去選擇就緒隊列中的一個進程，分配給它一個時間片，以投入運行。按數據傳送方式分總線分類按信息傳送的方向，總線可分為單向總線和雙向總線。 按傳送信息的類型分，總線可分為：數據總線(傳送數據)、地址總線(傳送地址)和控制總線(傳送控制信號)。31、總線的主要技術參數：總線位寬、總線工作頻率、總線帶寬、時鐘同步/異步、總線控制方式32、總線判優(yōu)控制分為哪些？總線判優(yōu)方式: 集中式總線控制邏輯集中的一處; 分布式總線控制邏輯分布在連接總線的各部件或設備中. 集中控制的三種常見優(yōu)先權仲裁方式 鏈式查詢方式:用3條控制線進行控制: 計數器定時查詢方式: (3)獨立請求方式 33、鏈式查詢方式（串聯式控制方式）BS(總線忙); BR(總線講求); BG(總線允許). 特征:將BG串行地從一部件(I/O接口)送到下一個部件,直到到達有請求的部件為止. 優(yōu)先權位置:離總線控制器最近的部件具有最高使用權,離它越遠,優(yōu)先權越低. 電路:鏈式查詢靠接口的優(yōu)先權排隊電路實現. 計數定時查詢方式總線上的任一設備要求使用總線時,通過BR線發(fā)出總線請求.中央仲裁器接到請求信號以后,在BS線為0的情況下讓計數器開始計數,計數值通過一組地址線發(fā)向各設備.每個設備接口都有一個設備地址判別電路,當地址線上的計數值與請求總線的設備地址相一致時,該設備 置1BS線,獲得了總線使用權,此時中止計數查詢.獨立請求方式（并聯式控制）工作原理: 每一個共享總線的設備均有一對總線請求線BRi和總線授權線BGi. 當設備要求使用總線時,便發(fā)出該設備的請求信號.總線控制器中的排隊電路決定首先響應哪個設備的請求,給設備以授權信號BGi. 優(yōu)點:響應時間快,確定優(yōu)先響應的設備所花費的時間少,用不著一個設備接一個設備地查詢. 其次,對優(yōu)先次序的控制相當靈活,可以預先固定也可以通過程序來改變優(yōu)先次序;還可以用屏蔽(禁止)某個請求的辦法,不響應來自無效設備的請求.總線通信控制有哪些？同步、異步、半同步、分離式通信。指令的構成操作碼和操作數，操作碼決定要完成的操作，操作數指參加運算的數據及其所在的單元地址。在計算機中，操作要求和操作數地址都由二進制數碼表示，分別稱作操作碼和地址碼，整條指令以二進制編碼的形式存放在存儲器中。操作碼的功能指令系統的每一條指令都有一個操作碼，它表示該指令應進行什么性質的操作。34、 地址碼的功能讓操作指令找到所操作的對象40、指令分為：定長和變長41、操作碼分為：定長和變長（Huffman編碼、擴展編碼）42、指令操作碼擴展技術43、指令的種類(1)算術運算指令(2)邏輯運算指令(3)數據傳送指令(4)移位操作指令(5)堆棧及堆棧操作指令.(6)字符串處理指令.(7)輸入輸出(I/O)指令.(8)其它指令: 特權指令, 轉移指令尋址方式、數據尋址方式尋址方式就是處理器根據指令中給出的地址信息來尋找物理地址的方式。一種是順序尋址方式,另一種是跳躍尋址方式數據尋址方式：（1）立即尋址方式（2）寄存器尋址方式（3）直接尋址方式（4）寄存器間接尋址方式（5）直接變址尋址方式（6）基址變址尋址方式（7）相對基址變址尋址方式45、立即尋址、直接尋址、隱含尋址、間接尋址、寄存器尋址、基址尋址、變址尋址、相對尋址、堆棧尋址：尋址方式的過程和尋址地址的計算46、CPU的功能處理指令 執(zhí)行操作 控制時間 處理數據中央處理器（CPU，Central Processing Unit）是一塊超大規(guī)模的集成電路，是一臺計算機的運算核心（Core）和控制核心（ Control Unit）。它的功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數據。CPU的組成CPU內部結構大概可以分為控制單元、運算單元、存儲單元和時鐘等幾個主要部分。RISC技術和CISC技術RISC(精簡指令集計算機)和CISC(復雜指令集計算機)是當前CPU的兩種架構。它們的區(qū)別在于不同的CPU設計理念和方法。它們主要有：（1） 指令系統：RISC 設計者把主要精力放在那些經常使用的指令上，盡量使它們具有簡單高效的特色。對不常用的功能，常通過組合指令來完成。因此，在RISC 機器上實現特殊功能時，效率可能較低。但可以利用流水技術和超標量技術加以改進和彌補。而CISC 計算機的指令系統比較豐富，有專用指令來完成特定的功能。因此，處理特殊任務效率較高。（2） 存儲器操作：RISC 對存儲器操作有限制，使控制簡單化；而CISC 機器的存儲器操作指令多，操作直接。（3） 程序：RISC 匯編語言程序一般需要較大的內存空間，實現特殊功能時程序復雜，不易設計；而CISC 匯編語言程序編程相對簡單，科學計算及復雜操作的程序社設計相對容易，效率較高。（4） 中斷：RISC 機器在一條指令執(zhí)行的適當地方可以響應中斷；而CISC 機器是在一條指令執(zhí)行結束后響應中斷。（5） CPU：RISC CPU 包含有較少的單元電路，因而面積小、功耗低；而CISC CPU 包含有豐富的電路單元，因而功能強、面積大、功耗大。（6） 設計周期：RISC 微處理器結構簡單，布局緊湊，設計周期短，且易于采用最新技術；CISC 微處理器結構復雜，設計周期長。（7） 用戶使用：RISC 微處理器結構簡單，指令規(guī)整，性能容易把握，易學易用；CISC微處理器結構復雜，功能強大，實現特殊功能容易。（8） 應用范圍：由于RISC 指令系統的確定與特定的應用領域有關，故RISC 機器更適合于專用機；而CISC 機器則更適合于通用機。49、指令周期分為哪幾個部分取指周期、間址周期、執(zhí)行周期、中斷周期50、CPU的流水線技術原理51、接口的作用接口首先是是一種規(guī)范，其次接口有利于代碼的復用，擴展性好，實現多繼承,便于維護52、輸人輸出設備的控制方式：程序查詢方式、程序中斷方式、直接存儲器存取方式（DMA）、I/O通道方式、I/O處理機方式53、中斷方式的工作流程54、中斷的步驟大體上可以把中斷全過程分為5個階段：中斷請求、中斷判優(yōu)、中斷響應、中斷處理和中斷返回。55、 中斷源（1）外部設備請求中斷。一般的外部設備（如鍵盤、打印機和A / D轉換器等）在完成自身的操作后，向CPU發(fā)出中斷請求，要求CPU為他服務。由計算機硬件異?；蚬收弦鸬闹袛?，也稱為內部異常中斷。（2）故障強迫中斷。計算機在一些關鍵部位都設有故障自動檢測裝置。如運算溢出、存儲器讀出出錯、外部設備故障、電源掉電以及其他報警信號等，這些裝置的報警信號都能使CPU中斷，進行相應的中斷處理。（3）實時時鐘請求中斷。在控制中遇到定時檢測和控制，為此常采用一個外部時鐘電路（可編程）控制其時間間隔。需要定時時，CPU發(fā)出命令使時鐘電路開始工作，一旦到達規(guī)定時間，時鐘電路發(fā)出中斷請求，由CPU轉去完成檢測和控制工作。（4）數據通道中斷。數據通道中斷也稱直接存儲器存?。―MA）操作中斷，如磁盤、磁帶機或CRT等直接與存儲器交換數據所要求的中斷。（5）程序自愿中斷。CPU執(zhí)行了特殊指令（自陷指令）或由硬件電路引起的中斷是程序自愿中斷，是指當用戶調試程序時，程序自愿中斷檢查中間結果或尋找錯誤所在而采用的檢查手段，如斷點中斷和單步中斷等。56、中斷優(yōu)先級為使系統能及時響應并處理發(fā)生的所有中斷，系統根據引起中斷事件的重要性和緊迫程度，硬件將中斷源分為若干個級別，稱作中斷優(yōu)先級。引入多級中斷是因為：為使系統能及時的響應和處理所發(fā)生的緊迫中斷，同時又不至于發(fā)生中斷信號丟失，計算機發(fā)展早期在設計中斷系統硬件時根據各種中斷的輕重在線路上作出安排，從而使中斷響應能有一個優(yōu)先次序。多級中斷的處理原則：當多級中斷同時發(fā)生時，CPU按照由高到低的順序響應。高級中斷可以打斷低級中斷處理程序的運行，轉而執(zhí)行高級中斷處理程序。當同級中斷同時到時，則按位響應。當多級中斷同時發(fā)生時，CPU按照由高到低的順序響應另外，優(yōu)先級高的中斷源可以中斷優(yōu)先級低的中斷服務程序，這就形成了中斷服務程序中套著中斷服務程序的情況，即形成了所謂的中斷嵌套。服務器基本概念部分：1服務器的定義服務器是計算機的一種，負責偵聽網絡上客戶端的服務請求并提供相應的服務2服務器的兩層含義一是服務器生存在網絡計算環(huán)境中二是它在網絡計算中向網絡的其他計算器提供服務3、服務器的地位4、服務器的分類（多種分類方法，如：按服務器的處理器架構分類、按應用規(guī)模分類、按網絡層次分類、按應用分類、按外形結構分類、按用途分類）1. 按服務器的處理器架構（也就是服務器CPU所采用的指令系統）劃分為以下三類：(1)CISC架構服務器(2)RISC架構服務器(3)VLIW架構服務器2. 按應用層次劃分為以下四類：(1)入門級服務器(2)工作組級服務器(3)部門級服務器(4)企業(yè)級服務器3. 按服務器按用途劃分為兩類：(1)通用型服務器(2)專用型服務器4. 按服務器的機箱結構來劃分，可以劃分為以下四類：(1)臺式服務器(2)機架式服務器(3)機柜式服務器(4)刀片式服務器 5服務器與PC區(qū)別、IA服務器和小型機區(qū)別服務器與PC區(qū)別：從本質上來看，都是正常的PC機，都尊從“宏諾依謾”架構。 但是由于功用不同，因此，一般來說，設計與配件配置的注重點不同。服務器（數據服務器）硬件上至少應具備下面的特點： 一、較高的多任務處理能力。二、穩(wěn)定和巨量的內存。 三、硬件冗余性。 按CPU的類型來區(qū)分,小型機是基于RISC(精簡指令集)架構的專用服務器,而服務器是基于CISC(復雜指令集)架構的PC服務器。6、PC服務器性能評價體系7、TPC-C和SPEC服務器部件技術CPU 技術部分：1主頻、外頻、倍頻概念與計算外頻是 CPU 乃至整個計算機系統的基準頻率，單位是 MHz（兆赫茲）。在早期的電腦中，內存與主板之間的同步運行的速度等于外頻說到處理器外頻，就要提到與之密切相關的兩個概念：倍頻與主頻，主頻就是 CPU 的時鐘頻率；倍頻即主頻與外頻之比的倍數。主頻、外頻、倍頻，其關系式：主頻外頻倍頻。2前端總線(FSB)頻率、FSB與帶寬Intel CPU前端總線=外頻4（MHz）AMD CPU前端總線=外頻2（MHz） CPU數據帶寬=前端總線8（MB/s）3超流水線與超標量超級流水線以增加流水線級數的方法來縮短機器周期，相同的時間內超級流水線執(zhí)行了更多的機器指令。采用簡單指令以加快執(zhí)行速度是所有流水線的共同特點，但超級流水線配置了多個功能部件和指令譯碼電路，采用多條流水線并行處理，還有多個寄存器端口和總線，可以同時執(zhí)行多個操作，因此比普通流水線執(zhí)行的更快，在一個機器周期內可以流出多條指令。超標量（superscalar）是指在CPU中有一條以上的流水線，并且每時鐘周期內可以完成一條以上的指令，這種設計就叫超標量技術。 其實質是以空間換取時間。而超流水線是通過細化流水、提高主頻，使得在一個機器周期內完成一個甚至多個操作，其實質是以時間換取空間。4.SMP技術對稱多處理（Symmetrical Multi-Processing）又叫SMP，是指在一個計算機上匯集了一組處理器(多CPU),各CPU之間共享內存子系統以及總線結構。它是相對非對稱多處理技術而言的、應用十分廣泛的并行技術。在這種架構中，一臺電腦不再由單個CPU組成，而同時由多個處理器運行操作系統的單一復本，并共享內存和一臺計算機的其他資源。雖然同時使用多個CPU，但是從管理的角度來看，它們的表現就像一臺單機一樣。系統將任務隊列對稱地分布于多個CPU之上，從而極大地提高了整個系統的數據處理能力。所有的處理器都可以平等地訪問內存、I/O和外部中斷。在對稱多處理系統中，系統資源被系統中所有CPU共享，工作負載能夠均勻地分配到所有可用處理器5超線程技術HTHyper Threading是一種同步多執(zhí)行緒（SMT，simultaneous Multi-threading）技術，它的原理很簡單，就是把一顆CPU當成兩顆來用，將一顆具Hyper-Threading功能的“實體”處理器變成兩個“邏輯”處理器而邏輯處理器對于操作系統來說跟實體處理器并沒什么兩樣，因此操作系統會把工作線程分派給這“兩顆”處理器去執(zhí)行，讓多種應用程序或單一應用程序的多個執(zhí)行緒（thread），能夠同時在同一顆處理器上執(zhí)行；不過兩個邏輯處理器是共享這顆CPU的所有執(zhí)行資源。6、多核心處理器多核處理器是指在一枚處理器中集成兩個或多個完整的計算引擎(內核)。多核技術的開發(fā)源于工程師們認識到，僅僅提高單核芯片的速度會產生過多熱量且無法帶來相應的性能改善，先前的處理器產品就是如此。他們認識到，在先前產品中以那種速率，處理器產生的熱量很快會超過太陽表面。即便是沒有熱量問題，其性價比也令人難以接受，速度稍快的處理器價格要高很多。服務器部件技術內存技術部分：1SIMM與DIMMSIMM（Single Inline Memory Module，單列直插內存模塊）內存條通過金手指與主板連接，內存條正反兩面都帶有金手指。金手指可以在兩面提供不同的信號，也可以提供相同的信號。SIMM就是一種兩側金手指都提供相同信號的內存結構，它多用于早期的FPM和EDD DRAM，最初一次只能傳輸8bit數據，后來逐漸發(fā)展出16bit、32bit的SIMM模組，其中8bit和16bitSIMM使用30pin接口，32bit的則使用72pin接口。在內存發(fā)展進入SDRAM時代后，SIMM逐漸被DIMM技術取代DIMM（Dual Inline Memory Module，雙列直插內存模塊）與SIMM相當類似，不同的只是DIMM的金手指兩端不像SIMM那樣是互通的，它們各自獨立傳輸信號，因此可以滿足更多數據信號的傳送需要。2 SDRAM：（Synchronous DRAM）同步DRAMDRAM：動態(tài)RAM，需要刷新，容量大。SDRAM ：同步動態(tài)RAM，需要刷新，速度較快，容量大。3 DDR、DDR2、DDR3DDR最小的內存只有64M最大的也只有1G的容量，2代的DDR 最少的是256M最大的都已經是4M了.當然DDR2 4G用的人少一般常見的都是1Gx2這樣使用的。而DDR3現在最小的都是512M最大的都已經是8G了。一般都是4Gx2這樣使用。或者2Gx2這樣使用。 DDR DDR2 DDR3在封裝區(qū)別早期的DDR封閉顆粒是TSOP，而從DDR2和DDR3開始使用FBGA封裝，而DDR2使用的是8bit芯片使用60球/68球/84球FBGA封裝三種規(guī)格，而DDR3采用的是16bit芯片使用96球FBGA封裝，而且DDR3必須是綠色封裝，不能包含任何有害的物質。4.服務器內存與PC內存的區(qū)別服務器內存與普通內存相比主要區(qū)別就是服務器采用了一些新的技術，例如ECC（錯誤檢查和糾正）、Chipkill、Register（寄存器）、熱插拔技術、以及FB-DIMM（全緩沖內存模組）等5.ECCECC是“Error Correcting Code”的簡寫，中文名稱是“錯誤檢查和糾正”。ECC是一種能夠實現“錯誤檢查和糾正”的技術，ECC內存就是應用了這種技術的內存，一般多應用在服務器及圖形工作站上，這將使整個電腦系統在工作時更趨于安全穩(wěn)定6.Chipkill是在ECC技術基礎上的改進成為一種新的ECC內存保護標準，Chipkill內存只是一種內存技術，并不是一種特殊的內存類型，這種Chipkill內存技術的內存可以同時檢查并修復4個錯誤數據位，進一步提高服務器的實用性。7.內存鏡像、內存熱備內存鏡像是將內存數據做兩個拷貝，分別放在主內存和鏡像內存中。系統工作時會向兩個內存中同時寫入數據，因此使得內存數據有兩套完整的備份。由于采用通道間交叉鏡像的方式，所以每個通道都有一套完整的內存數據拷貝。內存鏡像有效避免了由于內存故障而導致數據丟失。進行內存熱備時，做熱備份的內存在正常情況下是不使用的，也就是說系統是看不到這部分內存容量的。每個內存通道中有一個DIMM不被使用，預留為熱備內存。芯片組中設置有內存校驗錯誤次數的閾值,即每單位時間發(fā)生錯誤的次數。當工作內存的故障次數達到這個“容錯閾值”，系統開始進行雙重寫動作，一個寫入主內存，一個寫入熱備內存，當系統檢測到兩個內存數據一致后，熱備內存就代替主內存工作，故障內存被禁用，這樣就完成了熱備內存接替故障內存工作的任務，有效避免了系統由于內存故障而導致數據丟失或系統宕機。8.雙通道內存雙通道，就是在北橋（又稱之為MCH）芯片級里設計兩個內存控制器，這兩個內存控制器可相互獨立工作，每個控制器控制一個內存通道。在這兩個內存通過CPU可分別尋址、讀取數據，從而使內存的帶寬增加一倍，數據存取速度也相應增加一倍（理論上）雙通道內存技術是解決CPU總線帶寬與內存帶寬的矛盾的低價、高性能的方案。9.內存帶寬的計算（這博客里說的不錯） /uid-14214482-id-3220464.html10、系統時鐘周期、存取時間、CAS的延遲時間之間的關系與計算服務器部件技術硬盤與硬盤接口部分：1硬盤參數：主軸轉速、平均尋道時間、數據傳輸率主軸轉速是硬盤內電機主軸的旋轉速度平均尋道時間是指硬盤在接收到系統指令后，磁頭從開始移動到移動至數據所在的磁道所花費時間的平均值，它一定程度上體現硬盤讀取數據的能力，是影響硬盤內部數據傳輸率的重要參數，單位為毫秒（ms）。數據傳輸率分為外部傳輸率(External Transfer Rate)和內部傳輸率(Internal Transfer Rate)。通常也稱外部傳輸率為突發(fā)數據傳輸率(Burstdata Transfer Rate)或接口傳輸率，是指從硬盤的緩存中向外輸出數據的速度。內部傳輸率也稱最大或最小持續(xù)傳輸率(Sustained Transfer Rate)，是指硬盤在盤片上讀寫數據的速度2.IDEIDE的英文全稱為“Integrated Drive Electronics”，即“電子集成驅動器”3.SCSI小型計算機系統接口（英語：Small Computer System Interface; 簡寫：SCSI），一種用于計算機和智能設備之間（硬盤、軟驅、光驅、打印機、掃描儀等）系統級接口的獨立處理器標準4.SATASATA（Serial Advanced Technology Attachment，串行高級技術附件）是一種基于行業(yè)標準的串行硬件驅動器接口，是由Intel、IBM、Dell、APT、Maxtor和Seagate公司共同提出的硬盤接口規(guī)范。5.SASSAS（Serial Attached SCSI），串行連接SCSI接口，串行連接小型計算機系統接口。6.光纖通道接口光纖通道的英文拼寫是Fibre Channel，和SCSI接口一樣光纖通道最初也不是為硬盤設計開發(fā)的接口技術，是專門為網絡系統設計的，但隨著存儲系統對速度的需求，才逐漸應用到硬盤系統中。光纖通道硬盤是為提高多硬盤存儲系統的速度和靈活性才開發(fā)的，它的出現大大提高了多硬盤系統的通信速度。光纖通道的主要特性有：熱插拔性、高速帶寬、遠程連接、連接設備數量大等。7.SCSI相對于IDE優(yōu)勢與IDE硬盤相比，SCSI硬盤接口標準更高、讀寫速度更快、數據緩存更大、電機轉速更高、尋道時間更短、CPU占用率更低并且擁有自己獨立的I/O Proccessor；所有這些特性都注定SCSI硬盤是硬盤中的速度之王8、SATA與SAS區(qū)別與關系9、硬盤容量的計算硬盤容量=柱面數*扇區(qū)數*磁頭數*512B,服務器部件技術總線技術部分：1.總線、總線標準總線標準是系統與各模塊、模塊與模塊之間的一個互連的標準界面。2.從功能上對總線的分類總線按功能和規(guī)范可分為五大類型:數據總線（Data Bus）：在CPU與RAM之間來回傳送需要處理或是需要儲存的數據。地址總線（Address Bus）：用來指定在RAM（Random Access Memory）之中儲存的數據的地址?？刂瓶偩€（Control Bus）：將微處理器控制單元（Control Unit）的信號，傳送到周邊設備，一般常見的為 USB Bus和1394 Bus。擴展總線（Expansion Bus）：可連接擴展槽和電腦。局部總線（Local Bus）：取代更高速數據傳輸的擴展總線。3.總線的位寬、頻率、帶寬總線的位寬指的是總線能同時傳送的二進制數據的位數4.總線帶寬的計算總線的帶寬指的是這條總線在單位時間內可以傳輸的數據總量，它等于總線位寬與工作頻率的乘積。例如，對于64位、800MHz的前端總線，它的數據傳輸率就等于64bit800MHz8(Byte)=6.4GB/s；32位、33MHzPCI總線的數據傳輸率就是32bit33MHz8=132MB/s，等等，5、PCI總線、PCI總線的工作頻率與帶寬6、PCI -X總線、PCI -X總線的工作頻率與帶寬7、AGP總線、AGP總線的工作頻率與帶寬8、PCI-E總線、PCI-E總線的全雙工、PCI-E總線的工作頻率與帶寬服務器部件技術芯片組技術部分1.芯片組的作用主板芯片組（Chipset）是主板的核心組成部分，可以比作CPU與周邊設備溝通的橋梁。在電腦界稱設計芯片組的廠家為Core Logic，Core的中文意義是核心或中心，光從字面的意義就足以看出其重要性。對于主板而言，芯片組幾乎決定了這塊主板的功能，進而影響到整個電腦系統性能的發(fā)揮，芯片組是主板的靈魂。芯片組性能的優(yōu)劣，決定了主板性能的好壞與級別的高低。目前CPU的型號與種類繁多、功能特點不一，如果芯片組不能與CPU良好地協同工作，將嚴重地影響計算機的整體性能甚至不能正常工作。2.芯片組的構成標準的南、北橋芯片組【其中北橋芯片起著主導性的作用，也稱為主橋（Host Bridge）?！亢投嘈酒酒M（主要用于高檔服務器/工作站），3.北橋和南橋芯片的作用南橋芯片負責I/O總線之間的通信，如PCI總線、USB、LAN、ATA、SATA、音頻控制器、鍵盤控制器、實時時鐘控制器、高級電源管理等北橋芯片負責與CPU的聯系并控制內存、AGP、PCI數據在北橋內部傳輸，提供對CPU的類型和主頻、系統的前端總線頻率、內存的類型（SDRAM、DDR、SDRAM、RDRAM以及DDRII等）和最大容量、ISA（這個早已淘汰了）/PCI/AGP/PCIE插槽、ECC糾錯等支持，整合型芯片組的北橋芯片還集成了顯示核心。4、北橋芯片的消失現在的趨勢是提升集成度，即CPU將整合原有北橋的所有功能，從而不再使用北橋。并不是北橋的作用消失，而是北橋的功能由CPU實現了。以前的內存控制器和集成顯卡就是在北橋里的，現在的CPU都已經集成內存控制器和集成顯卡了，因此北橋的兩個最重要的功能已經被整合進CPU了，剩下的一些功能集成到CPU里也是早晚的事兒。服務器部件技術RAID技術部分1.RAID含義RAID是英文Redundant Array of Independent Disks的縮寫，中文簡稱為獨立冗余磁盤陣列。簡單的說，RAID是一種把多塊獨立的硬盤（物理硬盤）按不同的方式組合起來形成一個硬盤組（邏輯硬盤），從而提供比單個硬盤更高的存儲性能和提供數據備份技術。2、RAID的兩種功能：速度（性能）和安全（冗余、容錯）3、實現RAID的兩種功能的兩種主要技術：分段（條帶化）和奇偶校驗4、RAID的含義5、RAID 0、RAID 1、RAID 3、RAID 5、RAID 6、RAID 10、RAID 30、RAID 50：工作方式、條件、容量、速度（性能）6、硬盤熱備7、軟件RAID和硬件RAID硬件raid一般是靠板載raid芯片或者獨立的raid卡來實現，不占用cpu等資源而軟件raid是系統安裝raid軟件來時間，讀寫數據時會耗費較多cpu等資源。8.RAID卡的作用把多塊獨立的物理硬盤按不同方式組合起來形成一個邏輯硬盤，從而提供比單個硬盤有著更高的性能和提供數據冗余的技術。9、RAID卡的構成由I/O處理器、硬盤控制器、硬盤連接器和緩存等一系列零組件構成的。10、RAID卡的分類RAID卡一般分為硬RAID卡和軟RAID卡兩種，通過用硬件來實現RAID功能的就是硬RAID，獨立的RAID卡，主板集成的RAID芯片都是硬RAID。通過軟件并使用CPU的RAID卡是指使用CPU來完成RAID的常用計算，軟件RAID占用CPU資源較高，絕大部分服務器設備是硬件RAID。11、RAID卡CACHE在預讀時的兩種模式：Read Ahead、Pre-Fetch12、RAID卡CACHE在寫入時的兩種策略：通寫模式、