? ? 1.1 計算機系統(tǒng)基礎知識
? ? ? ? 1.1.1 計算機系統(tǒng)硬件基本組成
? ? ? ? ? ? ? ? 計算機系統(tǒng)=硬件+軟件
? ? ? ? ? ? ? ? 硬件：CPU(運算器、控制器、存儲器)、輸入設備、輸出設備
? ? ? ? ? ? ? ? CPU: 用于數(shù)據(jù)加工處理、能完成各種算術、邏輯及控制功能
? ? ? ? ? ? ? ? 存儲器：計算機的記憶設備，內部存儲(速度快、容量小)和外部存儲(速度慢，容量大)
? ? ? ? ? ? ? ? 輸入設備：輸入原始數(shù)據(jù)及各種指令
? ? ? ? ? ? ? ? 輸出設備：輸出計算機運行的結果
????????1.1.2 中央處理單元
? ? ? ? ? ? ? ? CPU：計算機系統(tǒng)的核心部件，負責獲取程序指令、對指令進行譯碼并執(zhí)行
? ? ? ? ? ? ? ? CPU功能：程序控制、操作控制、時間控制、數(shù)據(jù)處理、異常處理
? ? ? ? ? ? ? ? CPU組成：運算器、控制器、寄存器組和內部總線等
? ? ? ? ? ? ? ? 運算器組成：算術邏輯單元(ALU)、累加寄存器(AC)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 數(shù)據(jù)緩沖寄存器(DR)、狀態(tài)條件寄存器(PSW)
? ? ? ? ? ? ? ? 運算器功能：執(zhí)行算術運行、執(zhí)行邏輯運算并進行邏輯測試
? ? ? ? ? ? ? ? 控制器：
????????????????????????指令控制邏輯：完成指令的取、譯碼、執(zhí)執(zhí)行，由指令寄存器(IR)、
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?程序計數(shù)器(PC)、地址寄存器(AR)、指令譯碼器(ID)組成
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 時序控制邏輯：按照時間順序，為指令提供應有的控制信號
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 總線控制邏輯：為多個功能部件的信息通路控制電路
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 中斷控制邏輯：用于控制各種中斷請求
? ? ? ? ? ? ? ? 寄存器組：分專用（運算器和控制器）和通用（由程序員規(guī)定用途）
? ? ? ? ? ? ? ? 每一個CPU核心都具有固定的邏輯結構、一級緩存、二級緩存、執(zhí)行單元、
????????????????????????????????指令集單元和總線接口
? ? ? ? ? ? ? ? 多核CPU：一個單芯片上集成兩個或多個核心，各核心相互獨立，可滿足用戶同時進行
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 多任務處理
? ? ? ? ? ? ? ? 芯片廠商：AMD（兩個內核坐在一個晶元上）和Intel（不同核心的兩個內核封裝）
????????1.1.3 數(shù)據(jù)表示
? ? ? ? ? ? ? ? 機器數(shù)：各種數(shù)值在計算機中的表示形式，采用二進制計數(shù)，用0/1表示
? ? ? ? ? ? ? ? 碼制：機器數(shù)的編碼方法，分原碼、反碼、補碼和移碼
? ? ? ? ? ? ? ? 原碼：最高位為符號位，0為正，1為負，其他的n-1為表示數(shù)值的絕對值
? ? ? ? ? ? ? ? 反碼：最高位為符號位，0為正，1為負，正數(shù)的反碼與原碼相同，負數(shù)絕對值取反
? ? ? ? ? ? ? ? 補碼：最高位為符號位，0為正，1為負，正數(shù)的補碼與原碼和反碼相同，
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?負數(shù)的補碼為其反碼的末位加1，正0和負0補碼相同
? ? ? ? ? ? ? ? 移碼：
? ? ? ? ? ? ? ? 定點數(shù)：小數(shù)點的位置固定不變的數(shù)
? ? ? ? ? ? ? ? 浮點數(shù)：用階碼和尾數(shù)表示的數(shù)N=2EXF，E為階碼，F(xiàn)為尾數(shù)
? ? ? ? ? ? ? ? 工業(yè)標準IEEE754
????????1.1.4 校驗碼
? ? ? ? ? ? ? ? 一般使用校驗碼來檢測數(shù)據(jù)在傳輸過程是否出錯
? ? ? ? ? ? ? ? 奇偶校驗碼
? ? ? ? ? ? ? ? 海明碼
? ? ? ? ? ? ? ? 循環(huán)冗余校驗碼
? ? 1.2 計算機體系結構
????????1.2.1 計算機體系結構的發(fā)展
? ? ? ? ? ? ? ? 計算機體系結構：計算機的概念性結構和功能屬性
? ? ? ? ? ? ? ? 計算機組織：計算機體系結構的邏輯實現(xiàn)
? ? ? ? ? ? ? ? 計算機實現(xiàn)：計算機組織的物理實現(xiàn)
? ? ? ? ? ? ? ? 計算機體系分類：單處理系統(tǒng)、并行處理和多處理系統(tǒng)、分布式處理系統(tǒng)
? ? ? ? ? ? ? ? 指令系統(tǒng)：
? ? ? ? ? ? ? ? 陣列處理機、并行處理機和多處理機
????????1.2.2 存儲系統(tǒng)
? ? ? ? ? ? ? ? 存儲器的層次結構：CPU內部的通用寄存器組、CPU內的Cache、CPU外部的Cache
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 主板上的主存儲器、主板外的聯(lián)機磁盤存儲器以及脫機磁帶存儲器和光盤
? ? ? ? ? ? ? ? 存儲器分類：內存、外存；磁存儲器、半導體存儲器、光存儲器；
????????????????????????讀寫存儲器、只讀存儲器；按地址訪問、按內容訪問；隨機、順序、直接
? ? ? ? ? ? ? ? 相連存儲器：用于高速緩存、段頁、頁表和快表存儲器和數(shù)據(jù)庫和知識庫中
? ? ? ? ? ? ? ? 高速緩存：
? ? ? ? ? ? ? ? 虛擬存儲器：
? ? ? ? ? ? ? ? 外存儲器：磁盤、光盤、固態(tài)
? ? ? ? ? ? ? ? 磁盤陣列技術：
? ? ? ? ? ? ? ? 存儲域網絡：
????????1.2.3 輸入/輸出技術
????????????????內存與接口的編碼方式：獨立編碼、統(tǒng)一編碼
? ? ? ? ? ? ? ? 直接程序控制：指外設數(shù)據(jù)的輸入輸出在CPU的執(zhí)行程序控制下完成
? ? ? ? ? ? ? ? 中斷方式：
? ? ? ? ? ? ? ? 直接存儲器存取方式：
? ? ? ? ? ? ? ? 輸入輸出處理機? ? ? ? ? ? ? ??
????????1.2.4 總線結構
? ? ? ? ? ? ? ? 總線：計算機設備與設備 之間信息傳輸?shù)墓矓?shù)據(jù)通道
? ? ? ? ? ? ? ? 總線分類：數(shù)據(jù)總線（雙向）、地址總線（單向）、控制總線（雙向）
? ? ? ? ? ? ? ? 常見總線：ISA總線(16位,16M/S)、EISA總線(32位，33M/S)、
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? PCI總線()、PCI Express總線、前端總線、RS-232C
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? SCSI總線、SATA、USB、IEEE-1394、IEEE-484
? ? 1.3 安全性、可靠性與系統(tǒng)性能評測基礎知識
????????1.3.1 計算機安全概述
? ? ? ? ? ? ? ? 計算機安全涉及硬件、軟件和技術，包括安全規(guī)劃、安全管理和安全監(jiān)督等
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 涉及安全管理、通信與網絡安全、密碼學、安全體系與模型、容錯與容災
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 涉及安全的應用程序與系統(tǒng)開發(fā)、法律、犯罪及道德規(guī)范
? ? ? ? ? ? ? ? 安全等級：
? ? ? ? ? ? ? ? 安全威脅：是指某個人、物、事件對某一資源的機密性、完整性、可用性和合法性
????????????????????????造成的危害? ? ? ??
? ? ? ? ? ? ? ? 數(shù)據(jù)安全的影響因素：
????????1.3.2 加密技術與認證技術
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ????加密技術：對原文為明文的文件或數(shù)據(jù)按照某種加密算法進行處理，
????????????????????????????使其成為不可讀的一段代碼
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?對稱加密技術：數(shù)據(jù)加密標準算法(DES)，采用替換和移位的方法、三重DES
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? RC-5、高級加密標準算法(AES)、
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?非對稱加密技術： RSA算法
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 秘鑰管理：秘鑰產生、秘鑰備份和恢復、秘鑰更新、多秘鑰管理
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 認證技術：主要解決網絡通信過程中通信雙方的身份認可。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 公開秘鑰體系(KPI)：認證機構(CA)、數(shù)字證書庫、秘鑰備份及恢復系統(tǒng)、
????????????????????????????????證書作廢系統(tǒng)、應用接口(API)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? hash函數(shù)：輸入一段長度不固定的字符串、生成一串長度固定的字符串
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? MD5特點：壓縮性、容易計算、抗修改性、強抗碰撞
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 數(shù)字簽字：非對稱加密
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? SSL協(xié)議：提供用戶和服務器之間的合法性認證；加密數(shù)據(jù)以隱藏被加密的數(shù)據(jù)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 保護數(shù)據(jù)的完整性；
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? SSL過程：接通-->密碼交換-->會談密碼-->校驗-->客戶認證-->結束
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 數(shù)字時間戳技術：
????????1.3.3 計算機可靠性????
????????????????????????計算機的可靠性：計算機開始運行到某段時間內能正常運行的概率
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 失效率：單位時間失效的元件占總元件的比例
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 可靠性模型：串聯(lián)系統(tǒng)r=r1*r2*.....*rn、
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 并聯(lián)系統(tǒng)r=1-(1-r1)......(1-rn)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? N模冗余系統(tǒng)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 提高可靠性的措施：提高元器件的質量、發(fā)展容錯技術? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??
? ? ? ? 1.3.4 計算機系統(tǒng)的性能評價
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 評價方法：時鐘頻率、指令執(zhí)行速度、等效指令法、
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 數(shù)據(jù)處理速率法、核心程序法
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 基準測試程序：整數(shù)測試程序、浮點測試程序、SPEC基準程序、TPC基準程序
