2015上半年軟體設計師考點，痛點

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儲存空間：

　　進階儲存體器容量一般較小，而低級儲存空間容量較大。

　　寄存器：

　　　　中央處理器的一部分，是有限存貯容量的高速存貯組件，可用來暫存指令、資料和地址。是CPU必須的

　　　　是中央處理器內的組成部份。寄存器是有限存貯容量的高速存貯組件，它們可用來暫存指令、資料和位址。在中央處理器的控制組件中，包含的寄存器有指令寄存器(IR)和程式計數器(PC)。在中央處理器的算術及邏輯組件中，包含的寄存器有累加器(ACC)。

　　Cache緩衝：

　　　　為了彌補CPU與記憶體之間運算速度的差異而設定的的組件，並不是每個CPU都有（明顯例子是奔騰和部分賽揚間差異）

　　　　高速緩衝儲存空間，是位於CPU與主記憶體間的一種容量較小但速度很高的儲存空間。由於CPU的速度遠高於主記憶體，CPU直接從記憶體中存取資料要等待一定時間周期，Cache中儲存著CPU剛用過或迴圈使用的一部分資料，當CPU再次使用該部分資料時可從Cache中直接調用,這樣就減少了CPU的等待時間,提高了系統的效率。Cache又分為一級Cache(L1 Cache)和二級Cache(L2 Cache)，L1 Cache整合在CPU內部，L2 Cache早期一般是焊在主板上,現在也都整合在CPU內部，常見的容量有256KB或512KB L2 Cache。

　　

　　

 

補碼：

　　正數的補碼就是其本身

　　負數的補碼是在其原碼的基礎上, 符號位不變, 其餘各位取反, 最後+1. (即在反碼的基礎上+1)

　　

Cache：快取

　　

　　1.直接映像：Cache中只能存放0--n塊且每塊只有一個（不可能存在兩個塊0），如果1區0塊存進Cache中的0塊了，那麼其他區的0塊就沒辦法往Cache中存入了。所以已知塊號就能確定區號！固只需要比較區號是否相等即可！

　　優點：地址映象方式簡單，資料訪問時，只需檢查區號是否相等即可，因而可以得到比較快的訪問速度，硬體裝置簡單。

　　缺點：替換操作頻繁，命中率比較低。

　　這種方式的塊衝突機率較高，當稱序往返訪問兩個相互衝突的塊中的資料時，Cache的命中率將急劇下降，因為這時即使Cache中有其他空閑塊，也因為固定的地址映像關係而無法應用。

　　

　　2.全相連映像：主存與Cahce儲存空間均分成容量相同的塊。允許主存中的任意一塊可以調入Cache儲存空間中的任何一塊空間中。

　　優點：命中率比較高，Cache儲存空間利用率高。

　　缺點：訪問相關儲存空間時，每次都要與全部內容比較，速度低，成本高，因而應用少。

　　這種方式只有當Cache中的塊全部裝滿後才會出現塊衝突，所以塊衝突的機率低，可達到很高的Cache命中率；但實現很複雜。

　　

　　3.組相聯映像：是前面兩種方式的折中，即將Cache中的塊再分成組。規定組採用直接映像方式而塊採用全相聯方式。通過直接映像方式來決定組號，在組內再用全相聯映像方式來決定Cache中的塊號。

　　優點：塊的衝突機率比較低，塊的利用率大幅度提高，塊失效率明顯降低。

　　缺點：實現難度和造價要比直接映象方式高。

　　判斷塊命中及替換演算法上都要比全相聯方式簡單，塊衝突的機率比直接映像的低，其命中率也介於直接映像和全相聯映像方式之間。

　　

儲存管理

　　頁式儲存：

　　　　將一個進程的地址空間劃分成若干個大小相等的地區，稱為頁。相應地，將主存空間劃分成與頁相同大小的若干個物理塊。在為進程分配主存時，將進程中若干個頁分別裝入多個不相鄰的塊中。

　　　　根據邏輯地址中的頁號與頁表長度寄存器對比，如果頁號大於等於頁表長度寄存器，則訪問越界，產生越界中斷。若未出現越界，則根據頁表寄存器中的始址和頁號計算頁表項中的位置，得到該頁的物理塊號，裝入物理地址寄存器中，頁內地址不變

　　　　優點：頁表對程式員來說是透明的，地址變換快，調入操作簡單；

　　　　缺點：各頁不是程式的獨立模組，不便於實現程式和資料的保護。

　　

　　段式儲存:

　　　　作業的地址空間被劃分成若干個段，每個段是一組完整的邏輯資訊，如有主程式段，子程式段，資料區段及堆棧段等，每個段都有自己的名字，都是從0開始編址的一段連續的地址空間，各段長度不等。

　　　　優點：消除了記憶體零頭，易於實現儲存保護，便於程式動態裝配；

　　　　缺點：調入操作複雜，地址變換速度慢於頁式儲存管理。

　　　　

　　段頁式儲存：

　　　　先將整個主存劃分成大小相等的儲存塊，將使用者程式按程式的邏輯關係分為若干個段，並為每個段賦予一個段名，再將每個段劃分成若干頁，以頁為單位離散分配。

　　　　缺點：

　　　　1，段頁式管理將段式和頁式兩種方式相結合，互相取長補短，充分發揮了它們的優點。

　　　　2，段頁式虛擬儲存空間管理方案具有空間浪費小，儲存共用容易，儲存保護容易，能動態串連的特點。

　　　　3，但由於管理軟體的增加，複雜性和開銷也隨之增加，需要的硬體及佔用的內容也有所增加，使得執行速度大大下降。

　　　　　　　

　　對比：

　　　　

匯流排頻寬計算

　　時鐘頻率：“若干次周期每秒”

　　匯流排寬度：該匯流排可同時傳輸資料的位元，好比是車道容許並排行走的車輛的數量

　　匯流排頻寬：這條匯流排在單位時間內可以傳輸的資料總量，它等於匯流排位寬與時鐘頻率的乘積。

　　匯流排頻寬=(匯流排位寬/8)*匯流排時鐘

流水線技術

　　不需要額外增加太多硬體的情況下，增加處理器輸送量、提高處理器工作速度的一種常用的有效技術

　　分類：運算流水線（各段與一個統一的時鐘同步）、指令流水線（需要不斷訪存，所需時間不確定，難以用統一的時鐘控制各段工作）

　　特點：

　　1.每個子過程稱為“級”、“段”；“級”數稱為流水線的“深度”

　　2.需要有“通過時間、裝入時間”，之後進入穩定點

　　3.不能縮短單個任務的相應時間，可以提高吞吐率

　　4.受限於最慢流水線段的運行速度。所以，各個功能段所需時間應盡量相等

　　5.適合於大量重複的處理過程

　　6.多任務平行處理

　　7.實現子過程的功能所需時間儘可能相等，避免因不等而產生處理的瓶頸，形成流水線的斷流

　　8.指令流不是順序執行時，回事流水過程中斷。再形成流水過程需“通過時間”。要提高效率

　　最大吞吐率取決於流水線中最慢一段所需的時間，所以該段稱為流水線的瓶頸

　　消除瓶頸：細分瓶頸段；重複設定瓶頸段

　　提高指令級並行的技術

　　1.亂序執行：

　　　　跳過相關的指令去執行後面不相關的指令，使指令的執行順序不再按原程式的順序進行

　　　　要求指令調度演算法必須保證程式的運行結果和按照順序執行時的結果相同

　　　　指任務從流水線流出的次序同流入流水線的次序不一樣，也稱為亂序流動或錯序流動。效能會下降。

　　　　工作原理：在發生資料相關時，要允許沒有資料相關的後續指令進入相關指令所佔用的功能段執行，並超越相關的指令繼續往前流動

　　　　相關：指令間存在的依賴關係。
　　　　冒險：因相關引起的指令流水線異常現象

　　　　使用亂序流動時會產生冒險

　　2.寄存器重新命名

　　3.推測執行

　　解決問題：

　　1.訪存衝突

　　2.流水線相關處理：數相關、轉移相關、中斷處理

遠程登入協議：

　　1）  Telnet（Telecommunication Network Protocol）：

　　Telnet是通過用戶端與伺服器之間的選項協商機制，實現了提供特定功能的雙方通訊。

　　2）Rlogin

　　由於用戶端進程和伺服器處理序已經事Crowdsourced Security Testing道了對方的作業系統類型，因此也就省去了選項協商機制。

　　總的來說，它與telnet協議類似，不過內部實現要相對簡單。

　　3）SSH（Secure Shell）

　　優點：（1）SSH是比較可靠的的遠程登入和其他安全服務的協議，它採用了資料加密機制，能夠防止DNS欺騙和IP欺騙。（2）所傳輸的資料是經過壓縮的，因此相對來說加快了傳輸速度。

　　SSH協議是建立在應用程式層和傳輸層上的安全性通訊協定，主要包括三個部分：（1）傳輸層協議內容，提供認證，資料的完整性檢查等功能。（2）使用者認證協議層，它運行在傳輸層上，主要實現了通訊過程中的身份認證，認證方式包括口令認證，密鑰認證等。（3）連線協定層，負責分配加密通道到邏輯通道上，運行在使用者認證協議層上。

　　擴充：

　　ARP（（Address Resolution Protocol））：位址解析通訊協定，是根據IP地址擷取物理地址的一個TCP/IP協議

　　WEP（Wired Equivalent Privacy），WEP（WEP）協議是對在兩台裝置間無線傳輸的資料進行加密的方式，用以防止非法使用者竊聽或侵入無線網路

網路安全：

　　1.物理安全:

　　　　地震、火災、裝置損壞、電源故障、被盜

　　　　裝置冗餘、線路冗餘、資料備份

　　2.傳輸安全：

　　　　在傳輸線路上竊取資料

　　　　VPN加密技術

　　3.網路互連安全：

　　　　Internet、系統內網路、系統外網路、內部區域網路、撥號網路

　　　　防火牆、物理隔離、AAA認證

　　4.系統安全：

　　　　作業系統的脆弱性、漏洞、錯誤配置

　　　　漏洞掃描、入侵檢測、病毒防護

　　5.應用安全：

　　　　應用軟體、資料庫、包括資源共用、Email、病毒

　　　　認證、病毒防護、資料備份、災難恢複

　　6.管理安全：

　　　　管理員權限、口令、錯誤操作、資源卵用、內部攻擊、內部泄密

　　　　認證、存取控制、授權

多媒體：

　　1.感覺媒體：

　　　　人的感官能感覺到的

　　　　聲音、文字、映像、質地、氣味、溫度、壓力……

　　2.表示媒體：

　　　　為了加工感覺媒體而構造出來的一種媒體

　　　　各種數字化編碼（人造媒體）、各種媒體檔案

　　3.展現媒體：

　　　　感覺媒體與通訊電訊號進行轉換的一類媒體。包括：輸入展現媒體、輸出展現媒體

　　　　I/O工具與裝置、音箱、顯示器

　　4.儲存媒體：

　　　　存放表示媒體的物理實體

　　　　紙、唱片、錄影帶、錄音帶、膠片、記憶體

　　5.傳輸媒體：

　　　　將表示媒體從一處傳送到另一處的物理傳輸介質

　　　　通訊電纜、光釺、電磁控制項

軟體工程

　　　　

　　

 

 

 

 

　　　　

 

 

 

 

　　

 

 

　　

 

 

 

 

 

 

　　

 

　　

 

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