2019-2020-1学期 20202403 《网络空间安全专业导论》第二周学习总结

第4章 门和电路

4.1 计算机和电学

1. 门：对电信号执行基本运算的设备，接受一个或多个输入信号，生成一个输出信号。
2. 电路：相互关联的门的组合，用于实现特定的逻辑函数。
3. 布尔代数：布尔发明了一种代数运算，其中变量和函数的值只是0或1。
4. 逻辑框图：是电路的图形化表示，每种类型的门有一个特定的符号表示。
5. 真值表：列出了一种门可能遇到的所有输入组合和相应的输出，从而定义了这种门的功能。

4.2 门

六种类型：非门（NOT)、与门（AND）、或门（OR）、异或门（XOR）、与非门（NAND）、或非门（NOR)、

4.2.1 非门

1. 布尔表达式：X=A‘
2. 逻辑框图符号
3. 真值表： 0→1 1→0

4.2.2 与门

1. 布尔表达式：X=A·B
2. 逻辑框图符号
3. 真值表：0 0→0， 0 1→0, 1 0→0， 1 1→1

4.2.3 或门

1. 布尔表达式：X=A+B
2. 逻辑框图符号
3. 真值表：0 0→0， 0 1→1， 1 0→1， 1 1→1

4.2.4 异或门

1. 布尔表达式：X=A⊕B
2. 逻辑框图符号
3. 真值表：0 0→0， 0 1→1， 1 0→1， 1 1→0

4.2.5 与非门和或非门

1. 与非门布尔表达式：X=（A·B）'
2. 或非门布尔表达式：X=（A+B）'

4.2.6 门处理回顾

4.2.7 具有更多输入的门

1. 三输入与门布尔表达式：X=A·B·C

4.3 门的构造

1. 晶体管：作为导线或电阻器的设备，由输入信号的天平决定它的作用。
2. 半导体：既不是良导体也不是绝缘体的材料，如硅。

4.4 电路

1. 组合电路：输出仅有输入值决定的电路。
2. 时序电路：输出是输入值和电路当前状态的函数的电路。

4.4.1 组合电路

1. 符合分配率等基本运算
2. 电路等价：对应每个输入值组合，两个电路都生成完全相同的输出。

4.4.2 加法器

1. 加法器：对二进制值执行加法运算的电路。
2. 半加器：计算两个数位的和并生成正确进位的电路。
3. 全加器：计算两个数位的和，并考虑进位输入的电路。

4.4.3 多路复用器

1. 多路复用器：使用一些输入控制信号决定用哪条输入数据线发送输出信号的电路。

4.5 储存器电路

1. S-R锁存器

4.6 集成电路

1. 集成电路：又称芯片，是嵌入了多个门的硅片。

4.7 CPU芯片

第五章 计算部件

5.1 独立的计算机部件

5.2 储存程序的概念

5.2.1 冯·诺依曼体系结构

1. 可编址性：内存中每个可编址位置储存的位数。
2. 算术逻辑单元（ALU）：执行算术运算和逻辑运算的计算机部件。
3. 寄存器：CPU中的一小块储存区域，用于储存中间值或特殊数据。
4. 输入单元：接受要储存在内存中的数据的设备。
5. 输出单元：一种设备，用于把储存在内存中的数据打印或显示出来，或者把储存在内存或其他设备中的信息制成一个永久脚本。
6. 控制单元：控制其他部件的动作，从而执行指令序列的计算机部件。
7. 指令寄存器：存放当前正在执行的指令的寄存器。
8. 程序计数器：存放下一条妖之行的指令的地址的寄存器。
9. 中央处理器：算术逻辑单元和控制单元的组合，是计算机用于解释和执行指令的“大脑”。
10. 总线宽度：可以在总线上并行传输的位数。
11. 缓存：一种用于储存常用数据的小型高速储存器。
12. 流水线：一种将指令分解为可以重叠执行的小步骤的技术。
13. 主板：个人计算机的主电路板。

5.2.2 读取——执行周期

5.2.3 RAM和ROM

5.2.4 二级储存设备

1. 磁道：磁盘表面的同心圆。
2. 扇区：磁道的一个区。
3. 块：储存在扇区中的信息。
4. 寻道时间：读写头定位到指定的磁道所花费的时间。
5. 等待时间：把指定的扇区定位到读写头之下所花费的时间。
6. 存取时间：开始读取一个数据块之前花费的时间。
7. 传送速率：数据从磁盘传输到内存的速率。
8. 柱面：所有磁盘表面的同心磁道的集合。

5.2.5 触摸屏

5.3 嵌入式系统

5.4 并行体系结构

5.4.1 并行计算

1. 同步处理：多处理器将同一个程序应用于多个数据集。
2. 共享内存并行处理器：多个处理器共享整体内存的情况。