计算机组成与体系结构
前言
1.数据表示
2.计算机结构
3.Flynn分类法
4.CISC和RISC
5.流水线技术
6.存储系统
7.总线结构
8.可靠性
9.校验码
1.数据表示
1.1 进制转换
a.R进制转为十进制的方法：将R进制的每一位数值用R^k形式表示，k表示该位与小数点之间的距离。
例：七进制转十进制：604.01(7)=6x7^2+4x7^0+1x7^(-2)=…
b.十进制转为R进制：短除法。
例：
2|92 余：0
____
2|47 1
____
2|23 1
____
2|11 1
____
2| 5 1
____
2| 2 0
____
1
94(10)=1011110(2)
c.二进制转为八进制：(3位一个)
10 001 110(2)=2 1 6(8)
d.二进制转为十六进制：(4位一个)
1000 1110(2)=8 E(16)
______________________________真题_______________________________________
#Part 1
运算器：ALU、AC（累加寄存器/累加器）、数据缓存寄存器（DR）、状态条件寄存器（PSW）
控制器：指令寄存器（IR）、程序计数器（PC）、地址寄存器（AR）、指令译码器（ID）
(2014上-1)在CPU中，为ALU执行算数逻辑运算提供数据并在暂存运算结果的寄存器：累加寄存器
(2014下-3)属于CPU中ALU的部件的是：加法器、减法器、乘法器、除法器
(2017上-1)CPU执行算术运算和逻辑运算时，常将源操作数和结果暂存在：累加器(AC)
(2009下-1)
CPU中的控制器决定了计算机运行过程的自动化
CPU产生每条指令的操作信号，并将操作信号送往相应的部件进行控制
程序计数器，在程序开始执行时，存放程序的第一条指令的地址；执行指令时，存放下一条指令的地址；遇到转移指令时，当前地址+位移量，或转移指令给出的地址。
(2010上-5)计算机指令（操作码和地址码）都应该存入：指令寄存器（IR）
(2011下-5)用户完全透明的寄存器（不能访问）：指令寄存器
用户可以访问的：状态字寄存器（PSW）、程序计数器（PC）、通用寄存器
(2011上-1)CPU中跟踪指令地址（保存下一条指令地址）的寄存器：程序计数器（PC）
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#Part 2
最小的数据单位：bit
最小的存储单位：B
(2015下)内存存储容量 = 终地址 - 起始地址 + 1
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#Part 3
在计算机系统中常常采用补码表示和运算数据，原因：采用补码可以简化计算机运算部件的设计
(2010上-20)
(2010下-2)
(2016上-3)
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#Part 4
浮点数能表示的数值范围由阶码决定，数值的精度由尾数决定
规格化定义：将尾数的绝对值限定在区间[0.5,1]
工业标准的IEEE754浮点数格式中阶码采用移码、尾数采用原码表示
普通浮点数格式中阶码采用移码、尾数采用补码表示
当机器字长为n时，定点数的补码和移码可表示2
^n个数，而原码和反码只能表示2^n-1个数（0占用两个编码）。
(2018上-1)
(2021下-6)
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#Part 5
寻址
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#Part 6
海明码的码距必须大于1
海明码利用多组数位的奇偶性来检错与纠错
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#Part 7
RISC 和 CISC
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#Part 8
按照内容访问的存储器：相联存储器
主存构成：DRAM
有关闪存（EEROM）的知识点：
1.掉电后信息不会丢失，属于非易失性存储器
2.以块为单位进行删除操作
3.不能替代主存
4.在嵌入式系统中可以用Flash来替代ROM存储器
cache和主存的地址映像由：♥♥♥硬件自动完成
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#Part 9 中断
中断向量：提供中断服务程序的入口地址
中断向量表：所有中断服务程序的入口地址的集合（中断向量的集合）
中断响应时间：发出中断信号，到进入中断服务子程序的时间
保存现场的目的：返回来执行源程序
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#Part 10 总线
采用总线结构的优点：系统积木化结构、减少信息传输线的数量、便于接口设计、便于系统扩充
系统总线：ISA、EISA、PCI
三总线结构：内存总线、IO总线、DMA总线
PCI：并行内总线
SCSI：并行外总线
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#Part 11 加密技术与认证技术
窃听–>加密
1.对称加密
加密和解密都是同一把密钥
密钥分发有缺陷
加密解密速度快
适合加量大量明文数据
2.非对称加密
加密、解密一共有两把密钥：私钥和公钥
用公钥加密只能用私钥解密
用私钥加密只能用公钥解密
要用接收方的公钥加密明文（接收方的私钥是私有的）
密钥分发没有缺陷
加密解密速度慢
3.混合加密
篡改–>摘要
数字签名：发送方用自己的私钥对摘要进行签名（加密），接收方用发送方的公钥对数字签名验证（解密）
私钥用于解密和签名。公钥用于加密和认证。
数字签名是对真实性的保护
CA（公钥）用于验证数字证书的真伪，CA私钥用于签名/加密，发送方的公钥用于验证消息的真伪
A向CA申请数字证书，用户通过CA的签名（CA私钥）验证数字证书的真伪
A从CA获得B的数字证书（B申请的数字证书），利用CA公钥验证数字证书的真伪
*私钥不能互换，用户A、B公钥互换没有作用，CA公钥互换是互信的必要条件
通信时使用数字证书来对用户的身份进行认证，使用数字签名确保信息不可否认
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#Part 11 加密算法
对称密钥（私钥、共享密钥、适合对大量明文信息加密传输）：DES（分组加密）、RC4、RC5
非对称密钥（公钥）：ECC+两个SA（RSA、DSA）
安全散列算法：SHA-1
摘要算法：MD5
MD5对任意长度的输入计算得到的结果长度为128位
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#Part 12 可靠性公式
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#Part 13 安全需求
物理线路安全：机房需求
网络安全：入侵检测
系统安全：漏洞补丁管理
应用安全：数据库安全
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#Part 14 主动攻击 / 被动攻击
主动攻击：重放、IP地址欺骗、拒绝服务攻击、系统干涉、修改数据命令
被动攻击：流量分析、会话拦截
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#Part 15 算术左移：相当于对操作数乘2
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#Part 16 软件工程
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#Part 17 数据库
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#Part 18 下午题三
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#Part 19 下午题六
简单工厂：静态工厂方法
三类角色：
工厂（核心）：可以被外界直接调用，创建所需对象
抽象产品：工厂类创建对象的父类
具体产品：实例
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工厂方法：定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类
