2021--2022第一学期20212423《网络空间安全导论》第二周学习总结

第四章 门和电路

1.计算机和电学

门：对电信号执行基本运算的设备
电路：由相互关联的门组合而成
门和电路的三种表示方法：
布尔代数：表示二级逻辑函数的数学表示法（变量和函数值只能是0和1）
逻辑框图：电路的图形化表示
真值表：列出所有可能的输入值和结果

2.门

非门：对输入值求逆
与门：接收两个信号，同为1输出1，否则输出0
或门：接受两个信号，同为0输出0，否则输出1
异或门：相同为0，否则为1
与非门：与门求逆
或非门：或门求逆

3.门的构造

晶体管：为半导体
源极（高电平）源极--基极高电平--晶体管关--输出信号低电平（相当于逆变器）

4.电路

a.组合电路：仅由输入值决定
时许电路：由输入值和电路状态决定
b.布尔代数计算满足分配律、交换律、结合律、德摩根定律
c.加法器：半加器：不把进位输入考虑在内，不能计算多位二进制的和
全加器：计算两个数位的和并考虑进位输入

5.多路复用器（使用一些输入控制信号决定用哪条数据线发送输出信号的电路）

多路分配器：只有一个输入，有n条控制线时，将其发送至2^n个输出
存储器电路：S-R锁存器：S和R都为1，锁存器将保留它的值

6.集成电路

芯片、是一个嵌入了多个门的硅片
集成电路的分配
CPU芯片

第五章 计算部件

1.独立的计算机部件

广告引入计算机部件
CPU芯片、中央处理器
前端总线：处理器和外界主要的连接线
显示器：显示屏幕，标注有具体像素
图像处理器（GPU）：处理复杂图像、支持外部显示设备
随机访问存储器（RAM）：内存的每一字节都能直接访问
硬盘驱动器（二级存储器）---固态硬盘在切断电源时其内部数据不会丢失
DVD：+/-DVD仅能进行一次数据写入，之后可以读取任意次
RW型DVD可进行多次书写
端口：HDMI接的是外接显示器

2.冯.诺伊曼体系结构

a.基本部件
内存：存储单元的集合，每个存储单元有唯一的物理位置
算数/逻辑单元：执行算数或逻辑运算的计算机部件
寄存器：用来存储中间值或特殊数据
输入/输出单元
控制单元：控制其他部件的动作从而执行指令的计算机部件
指令寄存器：存放当前正在执行的指令
程序计数器:存放下一条要执行指令的地址
主板：PC的主电路板
流水线：用于储存常用数据的小型高速存储器
读取--执行周期：
主存--控制单元--寄存器--ALU
RAM和ROM：RAM数据易丢失，关闭电源后不再保留其配置。ROM则是永久的
二级存储设备（当电脑不再处理程序或数据时，起到暂时保管数据的作用）
触摸屏：电阻式触摸屏：竖直线和水平线相接触导电
电容式触摸屏：屏幕上附加层压板
红外触摸屏:触摸打断红外光束
表面声波触摸屏:打断高频声波

3.并行体系结构

a.并行计算
位级：基于增长计算机的字长
指令级：基于程序中某些指令能够同时独立的进行。利用超标量处理器向功能不同的处理单元发送不同指令
数据级：基于同一组指令集能同时对不同的数据集执行同步处理
任务级：基于不同的处理器能在数据集上执行不同操作