【软件设计师】（一） 计算机系统 笔记总结

备注软件设计师中级 ing

计算机系统基础知识

计算机硬件基本组成

CPU

功能

组成

运算器 ： 主要看前两 个 后面俩个了解


控制器

指令寄存器（IR）存放的是从内存中取得指令，就像个中间站一样，不过是存放指令的中间站
程序计数器（PC）存放的是指令的地址，还有计数的功能
地址寄存器（AR）存放的是cpu访问内存单元的地址
指令译码器（ID）是把操作码解析成对应的指令操作

单位和进制

计算机单位

位 bit b
字节 byte B 1B = 8bit
千字节 KB 1KB = 1024B
兆字节 MB 1MB = 1024KB
吉字节 GB 1GB = 1024MB
太字节 TB 1TB = 1024GB

二进制 转十进制

八进制 与十进制

八进制 与十六进制

十六进制表示要注意下 字母表示是防止奇异

八进制和十六进制转二进制

进制加减法

八进制 向高位借的1 当 8 使用

原码和反码和补码和移码

原码和反码

补码和移位

• 移码就是把对应的补码的符号位取反就可以了

范围

• n - 1 的原因是因为有符号位 所以 - 1
• 整数 - 1 是因为 从0开始表示
  
  注意(2)的话

浮点数

精度由尾数F决定的 F越大精度越高

• 移码 = 阶码 + 阶符！
• 尾数是包括数符的！！
  

寻址

寻址速度：立即寻址>寄存器寻址>直接寻址>寄存器间接寻址>间接寻址

奇偶检验码

奇偶检验码只能检查错误不能纠正错误，也就是它能够发现你错了但是错哪里了不知道，并且奇数校验只能检查出代码奇数个出错的编码不能检查出偶数个出错的编码，例如1001用奇数检验码传的时候是11001，如果有1个编码（奇数个编码）出错了，假如变成了11000，那就可以检验的出来这个编码出错了，如果是偶数个编码出错，例如变成了11010，这里两个编码都出错了，但是检验不出来，因为1的个数始终是3个

海明码

海明码可以检错和纠错，码距是3，这里记得公式2k>=n+k+1就行，其中k是检验位，n是数据位

循环冗余检验码（CRC）

码距为2，可以检错不能纠错

CISC 和 RISC

流水线

n为总指令数

吞吐率=指令条数/【一条完整指令的时间+（n-1）*流水线周期】
流水线的总共时间=一条完整指令的时间+（n-1）*流水线周期

存储器

Cache

Cache地址映射

• Cache与主存的地址影像由专门的硬件自动完成
• 发生块冲突从少到多的顺序：全相联映射–>组相联映射–>直接映射
• 直接映像：冲突多，关系固定
• 全相联映像：冲突少，关系不固定，主存中的一块可以映射到Cache 中的任意一块，除非 Cache 满了才需要替换。
• 组相联影响：冲突较少，是直接映像与全相联映像的折中

中断

• 1、断点其实就是中断向量 ： 提供中断服务程序的入口地址 。 (不唯一 ，把所有的中断向量汇集到中断向量表)
• 2、中断相应时间：从发中断请求开始到进入中断服务程序。
• 3、保存现场：返回来执行源程序
  

输入输出（IO）控制方式

• 三种方式;
  
• 程序查询方式
  
• 中断程序方式 ： 引入了中断的机制，
  

• DMA 直接存储器方式
• DMA传输数据比中断驱动方式传输数据要快点
  
  

总线

• 总线的分类： 数据总线 、 地址总线、控制总线 。 (数地控)
• 看题

加密技术与认证技术

加密技术（只能防止第三方窃听）

• 混合加密就是把对称和非对称加密一起混合使用，适合在传输大量信息的时候，先用对称加密在用另一个的公钥加密，这样就只有另一个自己能够解密这个信息
  

认证技术（只能防止第三方窃听）

• 数字签名是用私钥签名，公钥验证，一般是对信息摘要进行签名
• 数字签名是非对称加密算法的一种方法来保证信息不会被篡改
  
• 数字证书
  
• 数字证书其实就是第三方CA机构用自己的私钥来对用户的公钥进行数字签名来保证这个公钥不被篡改，然后接收方用CA的公钥进行解密得到发送方的公钥

加密算法

系统可靠度

• 就两个公式，大家区分串联和并联后套公式即可。