中级软件设计师 第二部分（一）
- [八. 层次化结构](#八. 层次化结构)
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- [8.1 局部性原理](#8.1 局部性原理)
- [8.2 体系](#8.2 体系)
- [8.3 分类](#8.3 分类)
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- [8.3.1 存取方式](#8.3.1 存取方式)
- [8.3.2 工作方式](#8.3.2 工作方式)
- [8.4 Cache](#8.4 Cache)
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- [8.4.1 例题](#8.4.1 例题)
- [8.5 地址映像](#8.5 地址映像)
- [九. 主存编址](#九. 主存编址)
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- [9.1 例题一](#9.1 例题一)
- [十. 可靠性](#十. 可靠性)
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- [10.1 串联系统和并联系统](#10.1 串联系统和并联系统)
- [十一. 网络安全](#十一. 网络安全)
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- [11.1 保密性](#11.1 保密性)
- [11.2 完整性（信息摘要）](#11.2 完整性（信息摘要）)
- [11.3 不可抵赖性（数字签名）](#11.3 不可抵赖性（数字签名）)
- [11.4 数字证书](#11.4 数字证书)
- [十二. 进程](#十二. 进程)
-
- [12.1 状态](#12.1 状态)
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- [12.1.1 三态模型](#12.1.1 三态模型)
- [12.1.2 五态模型](#12.1.2 五态模型)
- [12.2 进程调度](#12.2 进程调度)
- [12.3 前趋图](#12.3 前趋图)
- [12.4 进程资源图](#12.4 进程资源图)
八. 层次化结构
多刷题
8.1 局部性原理
| 局部性原理 | 是层次化存储结构的支撑 |
|---|---|
| 空间局部性 | 刚被访问的内容，临近的空间很快被访问（顺序执行） |
| 时间局部性 | 刚被访问的内容，立即又被访问（for循环体） |
8.2 体系
| 体系 | 组成 |
|---|---|
| 虚拟存储体系 | 内存和外存 |
| 三级存储体系 | Cache、内存和外存 |
8.3 分类
| 分类 | |
|---|---|
| 存储器位置 | 内存、外存 |
| 存取方式 | 内容、地址 |
| 工作方式 | 随机存取存储器RAM、只读存储器ROM |
8.3.1 存取方式
| 存取方式 | 具体 |
|---|---|
| 内容 | 相联存储器（如：Cache） |
| 地址 | 随机存取存储器（如：内存） |
| 地址 | 顺序存取存储器（如：磁带） |
| 地址 | 直接存取存储器（如：磁盘） |
8.3.2 工作方式
| 工作方式 | |
|---|---|
| 随机存取存储器RAM | 如：内存DRAM |
| 只读存储器ROM | 如：BIOS |
| 其他补充 | |
|---|---|
| DRAM | 掉电丢失、成本低、动态 |
| SRAM | 成本高、静态 |
| BIOS | 掉电保留 |
| Cache | 高速缓存 |
| EEPROM | 电可擦编程只读器 |
8.4 Cache
| 概念 | |
|---|---|
| h | 命中率 |
| t1 | 周期时间 |
| t2 | 主存储器周期时间 |
| t3 | 读操作，用"cache+主存"的系统的平均周期时间 |
| t3 = h * t1 + (1 - h) * t2 | 1 - h 为未命中率，又称失效率 |
8.4.1 例题
例题一： 主存读取耗时100us，cache读取耗时10us，读取100次，命中率为90%，求读操作。
解析： t3 = [（90x10us）+ （10x100us）] / 100
8.5 地址映像
| 地址映像 | 将主存和Cache的存储空间划分若干大小相同的页/块 |
|---|---|
| 直接相联映像 | 硬件电路较简单，但冲突率高 |
| 全相联映像 | 电路难以设计和实现，只适用较小容量的Cahce，冲突率低 |
| 组相联映像 | 电路复杂度和冲突率折中 |
九. 主存编址
第一个计算题型知识点，建议深入了解，重点是要理解题目的意思
| 概念 | 公式 |
|---|---|
| 存储单元个数 | 最大地址-最小地址+1 |
| 总容量 | 存储单元个数 * 编址内容 |
| 总片数 | 总容量 / 每片的容量 |
9.1 例题一
例题一： 内容按字节编址
问：（1）地址从A0000H到CFFFFFH的内存共有（）字节 （2）用64K*8bit的芯片存储需要用（）片。
解析
（1）字节编址 1B = 8bit (字长编址 1B = 4bit)
（2）存储单位个数 CFFFFFH-A0000H = 30000H = 3x16^4 = 3x2^16 （16的4次方 等于 2的16次方）
**答案 **
总容量 (3x2^16x8bit ) / 1KB = 192KB
总片数 3x2^16 / 64Kx8bit = 3
十. 可靠性
多刷题
| 指标 | ||
|---|---|---|
| 平均无故障时间 | MTTF | 1/λ （λ为失效率） |
| 平均故障时间 | MTTR | 1/μ （μ为修复率） |
| 平均故障间隔时间 | MTBF | MTTR + MTTF (MTTR很小，实际MTBF≈MTTF) |
| 系统可用/可靠i性 | [MTTF / (MTTR+MTTF) ]* 100% | 可靠性也可用MTTF/ 1 + MTT来度量 |
10.1 串联系统和并联系统
十一. 网络安全
建议深入了解
| 五大基本要素 |
|---|
| 保密性 |
| 完整性 |
| 可用性 |
| 可控制性 |
| 不可抵赖性 |
| 安全威胁分类 |
|---|
| 重放攻击（ARP） |
| 拒绝服务（DOS） |
| 特洛伊木马 |
11.1 保密性
| 加密技术 | 描述 | 优点 | 缺点 | 示例（*位密钥） |
|---|---|---|---|---|
| 对称加密技术（不公开）（共享） | 接收和发送双方都只有一把且相同的密钥 | 加密速度快，非常适合于大数据加密 | 安全性不高 | DES（56位）、3DES（2个5位）、AES、RC-5、IDEA（128位） |
| 非对称加密技术（公开）（不共享） | 接收和发送双方都由一套公钥、私钥，公钥公开，私钥保密 | 安全性高，难以破解 | 不适合加密大数据 | ECC、DSA、RSA（512/1024位）、Elgamal、其他（背包算法、Rabin、D-H） |
11.2 完整性（信息摘要）
不管数据多长，都会产生固定长度的信息摘要，由哈希函数生成
数据生成摘要具有单向性，数据可以生成摘要，摘要不能反推数据
示例：MD5（128位）、SHA（160位）
结论：信息摘要只保证数据完整性
11.3 不可抵赖性（数字签名）
属于非对称加密体系
结论：数字签名保证信息不可否认性、报文真实性和完整性
11.4 数字证书
数字签名无法保证A的合法性
保证网站的合法性
（1）A需要CA申请数字证书
（2）CA用CA的私钥加密该证书
（3）B用CA的公钥解密该证书，完成对A的校验
十二. 进程
多做题
12.1 状态
12.1.1 三态模型
| 状态 | |
|---|---|
| 运行 | 当一个行程在CPU上运行时 |
| 就绪 | 获得除CPU之外一切资源，一旦得到处理机即可运行 |
| 等待 | 等待某一事件发生而暂时停止运行，即使得到CPU也无法运行 |
12.1.2 五态模型
| 状态 | |
|---|---|
| 运行 | 当一个行程在CPU上运行时 |
| 就绪 | 获得除CPU之外一切资源，一旦得到处理机即可运行 |
| 等待 | 等待某一事件发生而暂时停止运行，即使得到CPU也无法运行 |
| 静止就绪 | 就绪挂起 |
| 精致等待 | 等待挂起 |
挂起原因：（1）进程过多，主存资源不足，将进程丢入磁盘，以平衡系统
（2）系统出现故障或用户调试程序
12.2 进程调度
建议多做题，知识点太复杂，考题太有技巧性，酌情深入学习
P（加锁），V（解锁）
PV都是原子性
12.3 前趋图
如图，要想解锁D，需要先解锁A,B,C
要想解锁E，先解锁D
而A,B,C解锁无顺序要求
12.4 进程资源图
