【正文】 19軟件設(shè)計師復(fù)習(xí)筆記重點總結(jié)一．計算機系統(tǒng)基礎(chǔ)知識：CPU功能：程序控制，操作控制，時間控制，數(shù)據(jù)處理。組成：運算器（算術(shù)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），控制器（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），寄存器組（專業(yè)寄存器 通用寄存器），內(nèi)部總線。原碼：負數(shù)把第一位改成1；反碼：正數(shù)的反碼與原碼相同，負數(shù)的反碼是其絕對值按位求反；補碼：正數(shù)的補碼與原碼相同，負數(shù)補碼等于其反碼的末尾加1；移碼：在數(shù)X上增加一個偏移量（實際上，將補碼的符號位取反）；最適合進行數(shù)字相加減的數(shù)字編碼是補碼，最適合浮點數(shù)階碼的數(shù)字編碼是移碼。雙符號位判決法：即00表示正號，11表示負號，則溢出時兩個符號位就不一致了，從而可以判定發(fā)生了溢出。符號位SF和進位標(biāo)志CF進行異或運算為1時，表示運算的結(jié)果產(chǎn)生溢出。浮點數(shù)：N=2^E*F E:階碼 F尾數(shù)尾符和尾數(shù)小數(shù)點后第一位數(shù)字相異為規(guī)格化數(shù)。校驗碼：奇偶校驗碼（在編碼中增加一個校驗位來使編碼中1的個數(shù)為奇數(shù)（奇校驗）或者偶數(shù)（偶檢驗），從而使碼距變?yōu)?）=只能檢驗一位的錯誤海明碼（在數(shù)據(jù)位中之間插入k個校驗位，通過擴大碼距來實現(xiàn)檢錯和糾錯）=既可以檢測數(shù)據(jù)傳輸過程中出現(xiàn)的一位數(shù)據(jù)錯誤的位置加以糾正。 2^k1=n+k循環(huán)冗余校驗碼（利用生成多項式為k個數(shù)據(jù)位產(chǎn)生r個校驗位來進行編碼，長度為r+k）校驗碼越長，校驗?zāi)芰υ綇姡唤Y(jié)構(gòu)，組織，實現(xiàn)，性能。結(jié)構(gòu)只計算機系統(tǒng)各種應(yīng)用的互聯(lián)，組織指各種部件的動態(tài)聯(lián)系和管理，實現(xiàn)指各模塊設(shè)計的組裝完成，性能指計算機系統(tǒng)的行為表現(xiàn)。系統(tǒng)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)（指物理上遠距離而松耦合的多計算機系統(tǒng)，通信時間和處理時間相比已經(jīng)不可忽略）。Flynn分發(fā)：SISD單指令單數(shù)據(jù)流 ，SIMD單指令多數(shù)據(jù)流 ，MISD多指令單數(shù)據(jù)流， MIMD多指令多數(shù)據(jù)流；陣列處理機(Array Processor)也稱并行處理機(Parallel Processor)通過重復(fù)設(shè)置大量相同的處理單元PE(Processing Element)，將它們按一定方式互連成陣列,在單一控制部件CU(Control Unit)控制下，對各自所分配的不同數(shù)據(jù)并行執(zhí)行同一組指令規(guī)定的操作，操作級并行的SIMD計算機，它適用于矩陣運算。馮譯云分類：WSBS字串行位串行計算機，WPBS字并行位串行計算機，WSBP字串行位并行，WPBP字并行位并行。指令體系：堆棧，累加器，寄存器集；CISC復(fù)雜指令集計算機 RISC精簡指令集計算機（流水技術(shù)：超流水線技術(shù)，超標(biāo)量技術(shù)，超長指令字技術(shù)）存儲：相聯(lián)寄存器是一種按內(nèi)容訪問的寄存器；cache地址映像方法：直接映像（地址變換簡單，靈活性差），全相聯(lián)映像（主存調(diào)入cache的位置不受限制，十分靈活，但是因為無法從主存中直接獲得cache的塊號，變化復(fù)雜，速度慢），組相聯(lián)映像。cache替換算法：隨機替換算法，先進先出算法，近期最少使用算法，優(yōu)化替代算法。磁盤容量：內(nèi)圈周長*最大位密度*每面磁道數(shù)*面數(shù)/8每面磁道數(shù)=（外直徑內(nèi)直徑）*磁道密度/2格式化容量:每磁道扇區(qū)數(shù)*每扇區(qū)容量*每面磁道數(shù)*面數(shù)平均傳輸速率=內(nèi)圈周長*最大位密度*轉(zhuǎn)速CDROM只讀型光盤，WROM，只寫一次光盤算法為平均訪問時間約 = 平均尋道時間+平均潛伏時間輸入輸出技術(shù)：IO設(shè)備與主機之間交換數(shù)據(jù)主要有五種方式：程序查詢方式，程序中斷方式（IO系統(tǒng)與主機之間交換數(shù)據(jù)時，當(dāng)IO系統(tǒng)完成了數(shù)據(jù)傳輸后則以中斷信號通知CPU。CPU保護現(xiàn)場并轉(zhuǎn)入IO終端服務(wù)程序完成與IO系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。），DMA方式，通道方式, IOP輸入輸出處理機；DMA傳送方式的優(yōu)先級高于中斷方式；總線結(jié)構(gòu)：內(nèi)部總線。（分為芯片內(nèi)總線和元件內(nèi)總線） 系統(tǒng)總線（用于插件板的一級的互連包括 ISA總線 EIAS總線，PCI總線，PCI總線的時鐘與處理器時鐘是獨立的，非同步的，PCI總線上的設(shè)備是即插即用的 ）內(nèi)存分為：靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)，代碼區(qū)，棧區(qū)，堆區(qū)；靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)（全局區(qū)）：全局變量和靜態(tài)變量存儲時放在一塊區(qū)域；代碼區(qū)：存放函數(shù)體的二進制代碼；棧區(qū)：由編譯器自動分配釋放；堆區(qū)：一般由程序員分配釋放；或OS管理；信息安全：保密性 完整性 可用性 可控性 可審查性加密技術(shù)：對稱加密技術(shù)（發(fā)送和接受數(shù)據(jù)的雙方必須使用相同的/對稱的密鑰對明文進行加密和解密）（DES 三重DES RC5）數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)：DES，主要采用替換和移位的方法加密；非對稱加密技術(shù)：需要兩個密鑰，公開密鑰和私有密鑰。算法RSA算法：一種公開密鑰，安全性在于基于大素數(shù)分解的困難性 非對稱PKI 公開密鑰體系Kerberos 建立了一個安全的可信任的密鑰分發(fā)中心KDC 對稱加密的基礎(chǔ)上認(rèn)證技術(shù)主要結(jié)局網(wǎng)絡(luò)通信過程中通信雙方的身份認(rèn)證。常用的認(rèn)證技術(shù)有：hash函數(shù)與信息摘要，數(shù)字簽名 SSL協(xié)議（安全套協(xié)議） 數(shù)字時間戳技術(shù)數(shù)字簽名是用于確認(rèn)發(fā)送者身份和消息完整性的一個加密的消息摘要。數(shù)字證書是一個經(jīng)過證書認(rèn)證中心(CA)數(shù)字簽名的包含公開密鑰擁有者信息以及公開密鑰的文件。數(shù)字證書結(jié)局了公開密鑰體制下密鑰的發(fā)布和管理問題。計算機性能評價： 時鐘頻率，指令執(zhí)行速度，等效指令速度法，數(shù)據(jù)處理速率。PDR法采用計算PDR值的方法來衡量機器性能，PDR值越大，機器性能越好。可靠性以平均無故障時間作為衡量指標(biāo)。MTBFMTTR可維護性以平均修復(fù)時間。二．程序語言命令式程序語言：采用結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計，始于Fortran C PASCAL面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言:simula提出類和對象的概念。C++ java Smalltalk是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言的代表函數(shù)式程序設(shè)計語言：概念來自LISP邏輯性程序設(shè)計語言：PROLOGFortran是第一個被廣泛用來進行科學(xué)計算的高級語言|||algol60主導(dǎo)了二十世紀(jì)六十年代程序語言的發(fā)展|||COBOL是一種面向事務(wù)處理的高級語言|||PHP是一種在服務(wù)端執(zhí)行，嵌入HTML文檔的腳本語言|||python是一種面向?qū)ο蟮慕忉屝统绦蛟O(shè)計語言Delphi是Borland公司研制的可視化開發(fā)工具，windows下使用腳本語言又叫動態(tài)語言：Python JavaScript asp PHP Perl NUVA都是腳本語言語法錯誤：非法字符 拼寫錯誤 缺少分號 關(guān)鍵字不匹配 語義錯誤：類型不一致 參數(shù)不匹配 死循環(huán) 作為除數(shù)的變量為0若局部變量和全局變量名相同，那么在函數(shù)內(nèi)部以局部變量為準(zhǔn)。三．操作系統(tǒng)作用：通過資源管理提高計算機系統(tǒng)的效率。改善人機界面，向用戶提供友好的工作環(huán)境；特性：并發(fā)性，共享性，虛擬性，不確定性；功能：處理機管理 文件管理 存儲管理 設(shè)備管理 作業(yè)管理；類型：批處理操作系統(tǒng)，分時操作系統(tǒng)，試試操作系統(tǒng)。UNIX是典型的多用戶多任務(wù)的分時操作系統(tǒng)；UNIX系統(tǒng)中可以使用的任何計算機資源都可以用一種統(tǒng)一的方法表示。他們使用“文件”這個概念作為一切資源的抽象表示方法。UINIX包括兩類設(shè)備：塊設(shè)備和字符設(shè)備。在UNIX中把輸入輸出設(shè)備看作索引文件。UNIX/Linux文件系統(tǒng)中，直接尋址為10塊，一次間接尋址為256塊，二次間接尋址為2562塊，三次間接尋址為2563塊。偏移為263168字節(jié)的邏輯塊號是：11264/1024=11。塊內(nèi)偏移量=11264111024=0。由于1011256+10，故11264字節(jié)在一次間接尋址內(nèi)。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，分布式操作系統(tǒng)，微機操作系統(tǒng)，嵌入式操作系統(tǒng)。進程：前趨圖是一個有向無循環(huán)圖；進程=程序+數(shù)據(jù)+PCB(進程控制塊)進程控制是由操作系統(tǒng)內(nèi)核kernel中的原語實現(xiàn)的；信號量機制（Dijkstra提出）是一種解決進程同步與互斥的工具。信號量分為公用信號量和私用信號量；PV操作是實現(xiàn)進程同步與互斥的常用方法：P操作定義：S=S1，若S=0，則執(zhí)行P操作的進程繼續(xù)執(zhí)行，否則若S0，則置該進程為阻塞狀態(tài)，因為無資源可用，并將其插入阻塞隊列；V操作定義：S=S+1，若S0，則執(zhí)行V操作的進程繼續(xù)執(zhí)行，否則若S=0，則從阻塞隊列喚醒一個進程，并將其