1 计算机系统
CPU的组成（运算器与控制器）
流程图
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| 开始指令周期 |
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| 1. 取指阶段 (Fetch) |
| - PC → 内存地址 |
| - 内存读取指令 → IR |
| - PC自动+1或跳转 |
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↓
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| 2. 译码阶段 (Decode)|
| - 解析IR中的指令 |
| - 生成控制信号 |
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↓
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| 3. 执行阶段 (Execute)|
| - ALU执行运算 |
| - 计算内存地址/跳转 |
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| 是否需要访问内存？ | → [是] → 进入访存阶段
| (判断) | → [否] → 跳过访存阶段
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| 4. 访存阶段 (Memory) | ← 可选分支
| - 读内存：地址→AR |
| - 写内存：数据→DR |
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| 5. 写回阶段 (Write Back)| ← 可选分支
| - 结果写入寄存器 |
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| 6. 中断检查 | → [有中断] → 处理中断
| - 检查外部中断信号 | → [无中断] → 继续
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| 返回取指阶段 |
| (进入下一条指令周期) |
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详细步骤说明
1. 取指阶段 (Fetch)
- 作用：从内存中读取指令。
- 关键操作：
- 程序计数器（PC） 提供当前指令的地址。
- 内存根据地址读取指令，并存入 指令寄存器（IR）。
- PC 更新：自动指向下一条指令地址（PC+1）或根据跳转指令修改。
2. 译码阶段 (Decode)
- 作用：解析指令内容，生成控制信号。
- 关键操作：
- 指令译码器 拆分指令的 操作码（做什么） 和 操作数（对谁做）。
- 控制信号发生器 根据操作码生成控制信号（如选择 ALU 操作类型）。
3. 执行阶段 (Execute)
- 作用：执行指令的核心操作。
- 关键操作：
- 算术逻辑单元（ALU） 执行运算（如加法、逻辑运算）。
- 如果是跳转指令（如
JMP），计算目标地址并更新 PC。
4. 访存阶段 (Memory Access，可选)
- 作用：读写内存数据（仅
LOAD/STORE类指令需要）。 - 关键操作：
- 地址寄存器（AR） 存储内存地址。
- 数据寄存器（DR） 临时保存读写的数据。
5. 写回阶段 (Write Back，可选)
- 作用：将结果写回寄存器（仅需要保存结果的指令需要）。
- 关键操作：将 ALU 结果或内存数据写入目标寄存器。
6. 中断检查
- 作用：响应外部中断请求（非必需步骤）。
- 关键操作：
- 若有中断，保存当前 PC 值，跳转到中断处理程序。
- 若无中断，继续执行下一条指令。
进制计算
1K=1024B（字节Byte）= 2^12B = 1024*8bit(比特，也叫做位)
题型(多练，避免算错)
给一个地址范围，一般都是按照字节编址
2的n次方常用
2^0 = 1
2^1=2
2^3=8
2^4=16
2^5=32
2^6=64
2^7=128
2^8=256
2^9=512
2^10=1024
16进制
A=10
B=11
C=12
D=13
E=14
F=15
解题技巧
- 数F前有多少位。这个很容易出错，容易少数1位。导致选错
- 1 KB= 2^10 B = 2^10 * 8 bit = 4 * 16^4 B
- 末尾+1-开始=(x)B
原码/反码/补码/移码
知识点：
- 最高位是符号位，符号位是0表示正数，符号位是1则表示负数
- 正数的原反补码都一样（不包括0，因为0既不是正数，也不是负数），负数的反码=负数的原码按位求反（符号位不变，其他位按位取反），负数的补码=负数的反码+1
- 对补码在进行1次补码等于原码
- -0=+0,0的原反补码都相同。 特别注意 0 既不是正数也不是负数，代表空量的一个数
浮点数
多看多练
寻址
奇偶校验码/海明码/循环冗余码 （多记概念）
奇偶校验码
只校验，不纠错。 只有奇数个数据位发生错误，才会发现错误
循环冗余校验码
模2运算来构造校验位
海明码
- 码距必须要大于1
- 码距等于2，只能校验错误，不能就错误
- 码距>=3, 校验错误+纠错
RISC和CISC
流水线
存储器
Cache
中断
总线
加密技术与认证技术
加密算法
报文摘要：防止报文被篡改
可靠性公式
攻击
主动攻击
主动攻击的目的是破坏系统完整性、可用性或真实性，攻击者直接对数据或系统进行篡改或干扰。
- 篡改（Tampering）
- 修改传输或存储中的数据。例如：篡改HTTP请求参数以获取未授权数据。
- 伪装（Masquerade）
- 冒充合法用户或实体进行攻击。例如：伪造发件人地址发送钓鱼邮件。
- 重放攻击（Replay Attack）
- 截获合法通信后重复发送，以欺骗系统。例如：重复提交已捕获的登录凭证。
- 拒绝服务攻击（DoS/DDoS）
- 通过大量请求耗尽系统资源，导致服务瘫痪。例如：SYN洪水攻击。
- 中间人攻击（MITM, Man-in-the-Middle）
- 攻击者插入通信链路，窃听或篡改数据。例如：伪造WiFi热点截取用户信息。
- 恶意代码（Malware）
- 植入病毒、蠕虫、木马等破坏系统或窃取数据。
- SQL注入/XSS攻击
- 通过注入恶意代码操纵数据库或劫持用户会话（属于应用层主动攻击）
被动拦截
被动攻击的目的是非法获取信息，但不直接破坏系统或数据。攻击者通常隐蔽进行，难以被发现。
- 窃听（Eavesdropping）
- 通过监听网络流量获取敏感信息（如密码、明文传输的数据）。
- 例如：使用抓包工具（如Wireshark）截取未加密的HTTP通信。
- 流量分析（Traffic Analysis）
- 分析通信模式（如频率、时间、数据量等）推断信息，即使数据已加密。
- 例如：通过分析某服务器的流量峰值，推测其业务活动。
- 信息收集（Information Gathering）
- 收集系统公开信息（如IP地址、端口、软件版本等），为后续攻击做准备。
- 被动攻击防御：加密技术（如HTTPS、VPN）、最小化敏感信息暴露。
- 主动攻击防御：防火墙、入侵检测系统（IDS）、数字签名、输入验证等。
解释 编译
符号表
