1.1 计算机系统基础知识
1.1.1 计算机系统硬件基本组成
计算机系统=硬件+软件
硬件：CPU(运算器、控制器、存储器)、输入设备、输出设备
CPU: 用于数据加工处理、能完成各种算术、逻辑及控制功能
存储器：计算机的记忆设备，内部存储(速度快、容量小)和外部存储(速度慢，容量大)
输入设备：输入原始数据及各种指令
输出设备：输出计算机运行的结果
1.1.2 中央处理单元
CPU：计算机系统的核心部件，负责获取程序指令、对指令进行译码并执行
CPU功能：程序控制、操作控制、时间控制、数据处理、异常处理
CPU组成：运算器、控制器、寄存器组和内部总线等
运算器组成：算术逻辑单元(ALU)、累加寄存器(AC)
数据缓冲寄存器(DR)、状态条件寄存器(PSW)
运算器功能：执行算术运行、执行逻辑运算并进行逻辑测试
控制器：
指令控制逻辑：完成指令的取、译码、执执行，由指令寄存器(IR)、
程序计数器(PC)、地址寄存器(AR)、指令译码器(ID)组成
时序控制逻辑：按照时间顺序，为指令提供应有的控制信号
总线控制逻辑：为多个功能部件的信息通路控制电路
中断控制逻辑：用于控制各种中断请求
寄存器组：分专用（运算器和控制器）和通用（由程序员规定用途）
每一个CPU核心都具有固定的逻辑结构、一级缓存、二级缓存、执行单元、
指令集单元和总线接口
多核CPU：一个单芯片上集成两个或多个核心，各核心相互独立，可满足用户同时进行
多任务处理
芯片厂商：AMD（两个内核坐在一个晶元上）和Intel（不同核心的两个内核封装）
1.1.3 数据表示
机器数：各种数值在计算机中的表示形式，采用二进制计数，用0/1表示
码制：机器数的编码方法，分原码、反码、补码和移码
原码：最高位为符号位，0为正，1为负，其他的n-1为表示数值的绝对值
反码：最高位为符号位，0为正，1为负，正数的反码与原码相同，负数绝对值取反
补码：最高位为符号位，0为正，1为负，正数的补码与原码和反码相同，
负数的补码为其反码的末位加1，正0和负0补码相同
移码：
定点数：小数点的位置固定不变的数
浮点数：用阶码和尾数表示的数N=2EXF，E为阶码，F为尾数
工业标准IEEE754
1.1.4 校验码
一般使用校验码来检测数据在传输过程是否出错
奇偶校验码
海明码
循环冗余校验码
1.2 计算机体系结构
1.2.1 计算机体系结构的发展
计算机体系结构：计算机的概念性结构和功能属性
计算机组织：计算机体系结构的逻辑实现
计算机实现：计算机组织的物理实现
计算机体系分类：单处理系统、并行处理和多处理系统、分布式处理系统
指令系统：
阵列处理机、并行处理机和多处理机
1.2.2 存储系统
存储器的层次结构：CPU内部的通用寄存器组、CPU内的Cache、CPU外部的Cache
主板上的主存储器、主板外的联机磁盘存储器以及脱机磁带存储器和光盘
存储器分类：内存、外存；磁存储器、半导体存储器、光存储器；
读写存储器、只读存储器；按地址访问、按内容访问；随机、顺序、直接
相连存储器：用于高速缓存、段页、页表和快表存储器和数据库和知识库中
高速缓存：
虚拟存储器：
外存储器：磁盘、光盘、固态
磁盘阵列技术：
存储域网络：
1.2.3 输入/输出技术
内存与接口的编码方式：独立编码、统一编码
直接程序控制：指外设数据的输入输出在CPU的执行程序控制下完成
中断方式：
直接存储器存取方式：
输入输出处理机
1.2.4 总线结构
总线：计算机设备与设备 之间信息传输的公共数据通道
总线分类：数据总线（双向）、地址总线（单向）、控制总线（双向）
常见总线：ISA总线(16位,16M/S)、EISA总线(32位，33M/S)、
PCI总线()、PCI Express总线、前端总线、RS-232C
SCSI总线、SATA、USB、IEEE-1394、IEEE-484
1.3 安全性、可靠性与系统性能评测基础知识
1.3.1 计算机安全概述
计算机安全涉及硬件、软件和技术，包括安全规划、安全管理和安全监督等
涉及安全管理、通信与网络安全、密码学、安全体系与模型、容错与容灾
涉及安全的应用程序与系统开发、法律、犯罪及道德规范
安全等级：
安全威胁：是指某个人、物、事件对某一资源的机密性、完整性、可用性和合法性
造成的危害
数据安全的影响因素：
1.3.2 加密技术与认证技术
加密技术：对原文为明文的文件或数据按照某种加密算法进行处理，
使其成为不可读的一段代码
对称加密技术：数据加密标准算法(DES)，采用替换和移位的方法、三重DES
RC-5、高级加密标准算法(AES)、
非对称加密技术： RSA算法
秘钥管理：秘钥产生、秘钥备份和恢复、秘钥更新、多秘钥管理
认证技术：主要解决网络通信过程中通信双方的身份认可。
公开秘钥体系(KPI)：认证机构(CA)、数字证书库、秘钥备份及恢复系统、
证书作废系统、应用接口(API)
hash函数：输入一段长度不固定的字符串、生成一串长度固定的字符串
MD5特点：压缩性、容易计算、抗修改性、强抗碰撞
数字签字：非对称加密
SSL协议：提供用户和服务器之间的合法性认证；加密数据以隐藏被加密的数据
保护数据的完整性；
SSL过程：接通-->密码交换-->会谈密码-->校验-->客户认证-->结束
数字时间戳技术：
1.3.3 计算机可靠性
计算机的可靠性：计算机开始运行到某段时间内能正常运行的概率
失效率：单位时间失效的元件占总元件的比例
可靠性模型：串联系统r=r1*r2*.....*rn、
并联系统r=1-(1-r1)......(1-rn)
N模冗余系统
提高可靠性的措施：提高元器件的质量、发展容错技术
1.3.4 计算机系统的性能评价
评价方法：时钟频率、指令执行速度、等效指令法、
数据处理速率法、核心程序法
基准测试程序：整数测试程序、浮点测试程序、SPEC基准程序、TPC基准程序
