一、計算機系統
1.1 計算機硬體
1.2 計算機軟體
1. 軟體可靠性、可維護性、可用性
計算軟體可靠性指標公式
可靠性:MTTF/(1+MTTF)
可用性:MTBF/(1+MTBF)
可維護性:1/(1+MTTR)
MTTF(Mean Time To Failure)平均無故障時間 MTTF =∑T1/ N
MTTR(Mean time to repair) 平均修復時間 MTTR =∑(T2+T3)/ N
MTBF (Mean Time Between Failure) 平均失效間隔 MTBF =∑(T2+T3+T1)/ N
MTBF= MTTF+ MTTR
2. 加密演算法
對稱金鑰加密演算法(共享金鑰加密演算法)
DES(Data Encryption Standard)
3DES(Triple DES)
RC-5
IDEA(International Data Encryption Algorithm)
AES(Advanced Encryption Standard)分組加密演算法
RC4
對稱金鑰加密演算法適合用於大量明文訊息的加密傳輸。
非對稱金鑰加密演算法(公鑰、公開金鑰加密演算法)
RSA(Rivest-Shamir-Adleman)
ECC(Elliptic Curve Cryptography)
DSA(Digital Signature Algorithm)
-----其他------
Hash函式
SHA-1(安全雜湊演算法)
MD5(摘要演算法)
MD5摘要演算法輸出結果為128位,用於防止傳送的報文被篡改。
3. 中斷
程式查詢方式
- CPU和I/O(外設)只能序列工作
- CPU需要一直輪詢檢查,長期處於忙等狀態。CPU利用率低。
- 一次只能讀/寫一個字
- 由CPU將資料放入記憶體
- 需要CPU保護現場
中斷驅動方式
- CPU和I/O(外設)可以並行工作
- 一次只能讀/寫一個字
- 由CPU將資料放入記憶體
- 需要CPU保護現場
- I/O裝置透過中斷訊號主動向CPU報告I/O操作已完成
- CPU利用率得到提升
DMA
- CPU和I/O(外設)可以並行
- 一次只能讀/寫的單位為“塊”
- 由外設直接將資料放入記憶體(或者相反)
- 不需要CPU保護現場
- 僅在傳送資料塊的開始和結束時CPU的干預
- DMA傳送一個資料佔用一個儲存週期
4. 儲存器
4.1儲存器分類
按訪問方式
- 按地址訪問的儲存器
- 按內容訪問的儲存器
- 相聯儲存器是按內容訪問的儲存器
按定址方式
- 隨機儲存器
- 順序儲存器
- 直接儲存器
虛擬儲存器
- 由主存與輔存組成
4.2 主存與Cache
- DRAM(動態隨機儲存器)構成主存,需要週期性地重新整理保持資訊
- SRAM(靜態隨機儲存器)構成Cache
4.3 SRAM與DRAM對比
特性 | SRAM | DRAM |
---|---|---|
原理 | 觸發器 | 電容 |
讀出 | 非破壞性 | 破壞性 |
重新整理 | 不用 | 用 |
送地址 | 一起送 | 行列分開送 |
速度 | 快 | 慢 |
整合度 | 低 | 高 |
功耗 | 高 | 低 |
成本 | 高 | 低 |
用途 | Cache | 記憶體 |
快閃記憶體
- 可以理解為隨身碟,斷電後資訊不會丟失
- 以塊為單位進行刪除
- 是EPROM的一種型別,可以代替ROM儲存器
- 快閃記憶體不能代替主存