軟考筆記

計算機系統知識

1.1計算機系統基礎知識

1.1.3 數據表示

爲了便於運算，帶符號的機器數可採用原碼、反碼和補碼等不同的編碼方法，機器數的這些編碼方式稱爲碼制。

1）原碼、反碼、補碼和移碼

（1）原碼錶示法

在原碼錶示法中，最高位是符號位，0表示正號，1表示負號，其餘n-1位表示數值的絕對值。數值0的原碼錶示有兩種，[+0]原=0 0000000，[-0]原=1 0000000。

（2）反碼錶示法

在反碼錶示法中，最高位是符號位，0表示正號，1表示負號，正數的反碼與原碼相同，負數的反碼則是其絕對值按位求反。數值0的反碼錶示有兩種，[+0]反=0 0000000，[-0]反=1 1111111。

（3）補碼錶示法

在補碼錶示法中，最高位是符號位，0表示正號，1表示負號，正數的補碼與其反碼和原碼相同，負數的補碼等於其反碼的末尾+1。數值0有一位補碼，[+0]補=0 0000000，[-0]補=0 0000000。

（4）移碼錶示法

實際上，在便宜2^(n-1)的情況下，只要將補碼的符號位取反，就可以得相應的移碼錶示。

2）定點數和浮點數

（1）定點數。所謂的定點數，就是小數點位置固定不變的數。小數點的位置通常有兩種約定方式：定點整數和定點小數。

（2）浮點數。

1.1.4 校驗碼

1、奇偶校驗碼（Parity Codes）

常用的奇偶校驗碼有三種，水平奇偶校驗碼，垂直奇偶校驗碼和水平垂直奇偶校驗碼。

2、海明碼（Hamming Codes）

設數據位是n位，校驗位是k位，則n和k必須滿足以下關係：

2^k - 1>= n+k

海明碼的編碼規則如下：

（1）Pi在海明碼的第2^(i-1)位置，即Hj=Pi，且 j=2^(2-1);數據爲則依次從低到高佔據海明碼中剩下的位置。

（2）海明碼中的任一位都是由若干個校驗位來校驗了。其對應關係如下：被校驗的海明位的下標等於所有參與校驗該位的校驗位下標之和，而校驗位則由自身校驗。

3、循環冗餘校驗碼（Cyclic Redundancy Check，CRC）

1.2計算機體系結構

1.2.2存儲技術

5、虛擬存儲器

虛擬存儲（ virtual memory）技術的概念是：把很大的程序（數據）分成許多較小的塊，全部存儲在輔存中。運行時把需要用到的程序（數據）塊先調入主存，並且把馬上就要用到的程序塊從主存調入高速緩存。

虛擬存儲管理方式分爲以下幾種：

（1）頁式虛擬存儲器。

（2）段式虛擬存儲器。

（3）段頁式虛擬存儲器。

1.2.3 輸入輸出技術

3、中斷方式

利用中斷方式完成的輸入/輸出過成爲：當I/O系統與外設交換數據時，CPU無需等待，也不必去查詢I/O的狀態，而可以抽身出來處理其他任務。當I/O系統準備好後，則發出中斷請求信號通知CPU，CPU接到中斷請求信號後，保存正在執行程序的現場，轉入I/O中斷服務的執行，完成於I/O系統的數據交換，然後再返回被打斷的程序繼續執行。與程序控制方式相比，中斷方式因爲CPU無需等待而提高了效率。

1.3.1計算機安全概述

1、信息安全的基本要素

信息安全的五個基本要素爲機密性、完整性、可用性、可控性和可審查性。

程序語言基礎知識

2.1程序語言概述

2.1.1程序語言的基本概念

1、低級語言和高級語言

人們使用容易記憶的符號代替0、1序列來表示機器指令，如ADD表示加法，SUB表示減法。用符號表示的指令稱爲彙編指令，彙編指令的集合稱爲彙編語言。人們稱彙編語言和機器語言爲低級語言。

2、編譯程序和解釋程序

語言之間的翻譯形式有多種，基本方式爲彙編、解釋和編譯。

解釋程序也稱爲解釋器，它或者直接解釋執行源程序，或者將源程序翻譯成某種中間代碼後再加以執行。而編譯程序（編譯器）則是將源程序翻譯成目標語言程序，然後在機器上運行目標語言程序。

操作系統知識

3.1操作系統基礎知識

操作系統是用戶與計算機之間的接口。

3.2處理機管理

3.2.1基本概念

3、進程的狀態及狀態間切換

1）三態模型

2）五態模型

3）具有掛起狀態的進程狀態及其切換