计算机网络概论
计算机网络概论为什么是由图1中给出的3部分组成？
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编书者想让读者能了解到
- 计算机它内部有哪些东西？
- 计算机内部这些东西是怎么组合起来形成一个计算机的？
- 计算机作为帮助人们计算的工具会出错吗？帮助人们交流会泄密？能保证交流的对象是预想的人吗？
- 计算机好不好用？
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计算机内部有哪些东西？
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拿台式机来说，我们能看到主机、显示器、鼠标、键盘
完成一项工作，用计算机的概念来说就是输入->处理->输出，因此计算机的组件可以简单分成3部分。
- 输入：键盘、鼠标
- 输出：显示器
- 处理：主机
我们知道把程序（数据+算法）通过 键盘、鼠标 输入到主机，经过处理，得到结果，输出到显示器
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主机在处理的时候又是依靠哪些部件的呢？
- CPU：完成具体工作的部分
- CPU是怎么完成工作的？
- 我们完成工作的时候有在时间上总有一个先后顺序，然后再开始完成X部分（最小工作单元）
- CPU同样需要一个控制器来知道先后顺序，然后再用运算器处理X部分
- CPU是怎么完成工作的？
- 存储器：存放工作需要的数据（资料），和工作的流程:a->b->c..
- CPU：完成具体工作的部分
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总结：输入设备，主机【CPU（运算器、存储器）、存储器】，输出设备
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计算机这种工具到底应该能帮助人类解决什么问题，所以要怎么设计？体系结构
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由谁来干活？
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一个屋子里一个人干活？单处理系统
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一个屋子里多个人同时一起在干活？并行处理和多处理系统
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多个屋子里的多个人一起干活？分布式系统
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用什么方式干活？
- 怎么配置指令和数据？SISD、SIMD、MISD、MIMD
- 怎么配置工作时的处理并行度？WSBS、WPBS、WSBP、WPBP
- 怎么配置使用工具的并行度？处理机、算逻单元、逻辑门
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计算机这种工具内部的部分应该怎么互相关联，最终组成一个计算机？组成原理
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计算机这种工具内部的部分应该用哪些器件来实现？实现
CPU(中央处理器)
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1.知道工作的步骤 控制器 2.完成具体部分工作 运算器
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控制器=程序控制+操作控制+时间控制+中断处理=控制执行指令，执行时间，执行部件，处理异常
- 指令寄存器IR：PC发现该执行a指令了，把a指令从内存捞到DR，指令译码器ID解析IR的a指令，完成a指令的内容
- 程序计数器PC：寄存信息-指令，计数-知道下步该指向哪个位子（顺序执行=n+1，转移执行=n+位移量）
- 地址寄存器AR：保存当前CPU访问的内存地址的信息，CPU和内存操作速度差别大，所以要留个位置，好知道内存的读/写操作完成了没有。
- 指令译码器ID：解析指令。指令=操作码+地址码。ID就是对操作码翻译，向操作控制器发出控制信号。
- 时序逻辑：按该逻辑发送每条指令执行时间点的控制信号
- 总线逻辑：处理多个部件通过总线完成各种交流。
- 中断控制逻辑：处理中断请求，按优先级排序再交给CPU处理
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运算器=数据处理=加减乘除及附加运算，执行所有的逻辑运算
- 算术逻辑单元ALU：算术运算和逻辑运算
- 累加器AC：通用寄存器，为ALU服务，提供一个工作区，暂时存放数据和结果
- 数据缓冲寄存器DR：为CPU从内存储器读/写指令或数据服务
- 状态条件寄存器PSW：为ALU的服务，记住ALU运算的一个标志
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运算器和控制器中的寄存器都是专用寄存器，作用固定。通用寄存器用途广泛，可自定义其用途。
数据表示
码制：原码、反码、补码、移码
数据类型：定点整数，定点小数，浮点数
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为什么需要四种码制？
原码：二进制表示
反码：多应用于系统环境设置，如linux平台的目录和文件的默认权限的设置umask，就是使用反码原理
补码：使用补码，可以将符号位和数值域统一处理；同时，加法和减法也可以统一处理
移码：又叫增码或偏置码，方便表示浮点数的阶码
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为什么需要三种数据类型？
和现实的数相对应
校验码
奇偶校验码PC、海明码HC、循环冗余校验码CRC
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为什么需要校验码？
计算机系统传输数据时，可以抽象都是一串二进制数，在硬件上就是开或关两种状态，一种物理状态。因此实际上我们在接收信息的时候，希望信息在硬件上的传输过程是可靠的。校验码就是为了检验信息传输的可靠性。
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校验码：百度百科-校验码
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奇偶校验码：
- 一串代码：11010010
- 信息位：1101001， 校验位 C：0
- 校验位算法：1.奇校验 \(P=\overline{X_1\bigoplus X_2\bigoplus X_3...X_n}\) 2.偶校验 \(P=X_1\bigoplus X_2\bigoplus X_3...X_n\)
- 有效性算法：1.\(G=\overline{C\bigoplus {X_1\bigoplus X_2\bigoplus X_3...X_n}}\) 2.\(G=C\bigoplus {X_1\bigoplus X_2\bigoplus X_3...X_n}\)
- 结果：1. \(P=1，C=0，G=1\) 2.\(P=0，C=0，G=0\)
- 有效性：1. \(P\neq C,G\neq0\)，2. \(P=C,G=0\)，1.奇校验出现了奇数个错误，2.偶校验正确或者出了偶数个错误。
- 为什么说是奇数个错误？
- 因为，当出现偶数个错误的时候结果和正确性一致，可以理解为负负得正
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循环冗余校验码：CRC码计算及校验原理的最通俗诠释
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