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2021--2022第一學期20212406《網路空間安全專業導論》第二週學習總結

第四章 門和電路
一.計算機和電學:
1.電訊號:根據電平分為低電平(0--2v),用0表示;高電平(2--5v),用1表示。
2.門:對電訊號執行基本運算的裝置,接收一個或多個訊號,只輸出一個訊號。
3.電路:由門組成,用於實現特定的邏輯函式。
表示法:布林代數(變數和函式值只是0和1)
邏輯框圖(電路的圖形化表示,每類門有專用符號)
直值表(列出所以可能)
二.門
1.非門(逆變器):對輸入值求逆 X=A'
2.與門:接收兩個訊號,均為1則輸出1;反之輸出0 11=1
3.或門:接收兩個訊號,------------恢復內容開始------------
第四章 門和電路
一.計算機和電學:
1.電訊號:根據電平分為低電平(0--2v),用0表示;高電平(2--5v),用1表示。
2.門:對電訊號執行基本運算的裝置,接收一個或多個訊號,只輸出一個訊號。
3.電路:由門組成,用於實現特定的邏輯函式。
表示法:布林代數(變數和函式值只是0和1)
邏輯框圖(電路的圖形化表示,每類門有專用符號)
直值表(列出所以可能)
二.門
1.非門(逆變器):對輸入值求逆 X=A'
2.與門:接收兩個訊號,均為1則輸出1;反之輸出0 1

1=1
3.或門:接收兩個訊號,均為0則輸出0;反之輸出1 X=A+B
4.異或門:輸入的兩個值相同則輸出0,反之輸出1
5.與非門:先與後非
6.或非門:先或後非
三.門的構造:
1.電晶體(半導體):電線/電阻器
2.源極(高電平)---基極{---高電平---電晶體關---輸出訊號低電平
---低電平---電晶體開---輸出訊號高電平

四.電路
1.組合電路:僅由輸入值決定
時序電路:由輸入值和電路狀態決定
2.布林代數滿足分配律,交換律,結合律,德·摩根定律
A(A')=0 A+A'=1
(AB)'=A'ORB' (A+B)'=A'B'
3.加法器(對二進位制值進行加法運算的電路)
半加器:計算兩個數位的和並生成正確進位的電路;不會把進位輸入考慮在內,不能計算多位二進位制值的和。
全加器:計算兩個數位的和並考慮進位輸入。
五.多路複用器---使用一些輸入控制訊號決定用哪條資料線傳送輸出訊號的電路。(輸出值=輸入值之一)
多路分配器---只有一個輸入,有n條控制線時,將其傳送到2^n個輸出。
儲存器電路---S-R鎖存器:S和R都為1,鎖存器將保留它的值。
六.積體電路(晶片)
---嵌入了多個門的矽片
CPU晶片---具有輸入線和輸出線的高階電路
七.疑難:
1.什麼是電路等價?
涉及布林代數滿足的一些運算律,對於相同的一組輸入值,不同的電路會產生相同的輸出。
2.儲存器用的是什麼型別電路?
3.S-R鎖存器可以儲存多少位?
一位二值資訊
4.晶片中引腳的作用是什麼?
引入電源,接地或把資料傳到U盤等。

第五章 計算部件
一.獨立的計算機部件
1.一個位元組是儲存的一個單元,1KB=210位元組,1MB(兆位元組)=220位元組,1GB=230位元組,1TB=240位元組
2.前端匯流排:處理器與外界的主要連線,用於訪問快取中沒有的資料。
快取:整合在處理器晶片內部的小型的,快速的儲存介質。
GPU(圖形處理器):在自己的記憶體中記錄螢幕影象的資料。
RAM主儲存器:其記憶體裡的每一位元組都能被直接訪問。
硬碟驅動器(二級儲存器)---固態硬碟(電子輔助儲存器)切斷電源時其內資料不會丟失。
DVD:包括+/-DVD(只能進行一次資料讀寫,之後讀取任意次);RW型DVD(可寫入很多次)
USB:電腦的外部介面,通用序列匯流排,可與任意連線。
二.馮·諾伊曼體系結構
1.部件:
記憶體---儲存單元的集合,每個儲存單元有唯一的物理位置。
算術/邏輯單元---執行算術或邏輯運算的計算機部件。
包括暫存器:用來儲存中間值或特殊資料
輸出/輸入單元
控制單元---控制其他部件的動作從而執行指令的計算機部件
指令暫存器:存放當前正在執行的指令
程式計數器:存放下一條要執行的指令的地址
CPU=ALU+控制單元
主機板---PC的主電路板
 流水線---一種用於儲存常用資料的小型高速儲存器
2.讀取-執行週期
  主存---控制單元(讀取指令--譯解指令)---暫存器---ALU(獲取資料--執行指令)
3.RAM和ROM
  把內容放入ROM(燒入)後不能更改,是永久的;而RAM具有易失性,關閉電源後不再儲存它的配置。
4.二級儲存裝置(當電腦不再處理程式和資料或關機時,可把程式和資料儲存起來)
  磁帶:如果要訪問中間的資料則必須訪問並丟棄之前的資料
  磁碟=磁軌+扇區(存放資訊塊--連續的位序列)    柱面---所有磁碟表面的同心磁軌的集合
  CD和DVD---(1)CD-DA數字音訊光碟
            CD-R可寫入光碟
            CD-RW可重寫光碟
         (2)DVD非常適合記錄音訊和視訊結合的多媒體檔案,DL代表雙層,RW代表可重寫。
  快閃記憶體(U盤):可寫入可擦除非易失性
5.觸控式螢幕
(1)電阻式觸控式螢幕:豎直線和水平線相接觸導電
(2)電容式觸控式螢幕:螢幕上附加層壓板
(3)紅外觸控式螢幕:觸控打斷紅外光束
(4)表面聲波觸控式螢幕:打斷高頻聲波
三.並行體系結構
1.平行計算
(1)位級--基於增加計算機的字長
(2)指令級--基於程式中某些指令能夠同時獨立的進行。利用超標量處理器向功能不同的處理器單元傳送不同的指令。
(3)資料級--基於同一組指令集能同時對不同的資料集執行=同步處理     
   共享記憶體並行處理器--多個處理器共享整體記憶體的情況
(4)任務級--基於不同的處理器能在不同或相同的資料集上執行不同的操作
四.疑難
  平行計算的具體實現方式及例項?