计算机指令

第二周学习总结 本周我们自学了计算机概论的四、五章的内容，四、五章向我们介绍了有关计算机硬件层的知识，通过这两章的学习我了解到了一些关于 门和电路 以及 计算部件的知识。 /第四章门和电路/ 电路：电路是由相互关联的门的组合，用于实现特定的逻辑函数。 关于门和电路我同时也学到了三种不同的表示方法： 1.布尔代数：它是由英国数学家布尔发明的一种代数运算，它的表达式是演示电路活动的极好方式。 2.逻辑框图：它是电路的图形化表示。每种类型的门都由一个特定的图形符号来表示。 3.真值表：它列出了一种门可能遇到的所有的输入组合和相应的输出，从而全面而具体的定义了这种门的功能。 门： 1.非门：非门又叫逆变器，它会对输入的值求逆。 2.与门：输入两个信号若同为1则输出为1，否则输出为0。 3.或门：若两个输入值都为0那么输出值为0，否则为1。 4.异或门：若两个输入相同，则输出为0，否则输出为1。 5.与非门和或非门：与非门和或非门分别是与门和或门的对立门。 门的处理回顾： 如果两个输入值都是1，与门将生成1。 如果一个输入值是1，或者两个输入值都是1，或门将生成1。 如果只有一个输入值是1，而不是两个，异或门将生成1。 与非门生成的结果和与门生成的结果相反。 或非门生成的结果和或门生成的结果相反 如何构造门：？ 晶体管：作为导线或电阻器的设备，由输入信号的电平决定它的作用

第四章 门和电路 4.1计算机和电学 任何电信号都有电平。 一般来说，0~2伏的电压是低电平，由二进制数字0表示，2 ~ 5伏范围内的电压是高电平，由二进制数字1表示。计算机中的信号被限制在这两个范围之内。 门 是对电信号执行基本运算的设备。一个门接受一个或多个输入信号，生成一个输出信号。门的类型很多，每种类型的门执行一个特定的逻辑函数。 电路 是由门组合而成的，可以执行更加复杂的任务。例如，电路可以用来执行算术运算和存储值。在电路中，一个门的输出值通常会作为另一个门或多个门的输入值。电路中的电流由经过精心设计的相互关联的门逻辑控制。 描述门和电路的表示法有三种： 布尔表达式 逻辑框图 真值表 门（gate）：对电信号执行基本运算的设备，接受一个或多个输入信号，生成一个输出信号。 电路（circuit）：相互关联的门的组合，用于实现特定的逻辑函数。 英国数学家George Boole发明了一种代数运算，其中变量和函数的值只是0或1。这种代数为 布尔（Boolean）代数 ，它的表达式是演示电路活动的极好方式。布尔代数特有的运算和属性使我们能够用数学符号定义和操作电路逻辑。 逻辑框图 是电路的图形化表示。每种类型的门由一个特定的图形符号表示。通过用不同方法把这些门连接在一起，就可以真实地表示出整个电路逻辑。 真值表 列出了一种门可能遇到的所有输入组合和相应的输出

第四章：门和电路 门（gate）：对信号执行基本运算的设备，接受一个或多个输入信号，生成一个输出信号。 电路（circuit)：相互关联的门的组合，用于实现特定的逻辑函数。 • 一般来说，0~ 2伏的电压是低电平，由二进制数字0表示，2~5伏范围内的电压是高电平，由二进制数字1表示。 描述门和电路的表示法有三种，它们互不相同，但却一样有效： 布尔表达式 逻辑框图 真值表 • 1. 布尔表达式 布尔代数：变量和函数的值只是0和1的代数 布尔代数的表达式是演示电路活动的极好方式，其特有的运算和属性使我们能够用数学符号定义和操作电路逻辑。 • 2. 逻辑框图 逻辑框图是电路的图形化表示，每种类型的门有自己专用的符号。 • 3. 真值表 真值表列出了一种门可能遇到的所有输入组合和相应的输出，从而定义了这种门的功能。我们可以设计更复杂的真值表用足够多的行和列说明对任何一套输入值整个电路如何运作。 4.门的类型 • 非（NOT）门 非门接受一个输入值，生成一个输出值。 • 与（AND）门 与门接受两个输入值，生成一个输出值。如果与门的两个输入信号都是1，那么输出是1；否则，输出是0。 • 或（OR）门 或门接受两个输入值，生成一个输出值。如果与门的两个输入信号都是0，那么输出是0；否则，输出是1。 • 异或（XOR）门 如果异或门的两个输入相同，则输出为0；否则，输出为1。 • 与非（NAND

java内存模型知识导图 一 并发问题及含义 并发编程存在原子性、可见性、有序性问题。 原子性即一系列操作要么都执行，要么都不执行。 可见性,一个线程对共享变量的修改，另一个线程可能不会马上看到。由于多核CPU，每个CPU核都有高速缓存，会缓存共享变量，某个线程对共享变量的修改会改变高速缓存中的值，但却不会马上写入内存。另一个线程读到的是另一个核缓存的共享变量的值，出现缓存不一致问题。 有序性，即程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行。编译器和处理器会对指令进行重排，以优化指令执行性能，重排不会改变单线程执行结果，但在多线程中可能会引起各种各样的问题。 二 内存模型 为了保证共享内存的正确性（可见性、有序性、原子性），内存模型定义了共享内存系统中多线程程序读写操作行为的规范。内存模型解决并发问题 主要采用两种方式：限制处理器优化和使用内存屏障。 顺序一致性内存模型是一种理论参考模型,提供了极强的内存可见性保证,具有两大特性: 一个线程的所有操作按照程序的顺序执行,而不能重排序。 所有线程只能看到单一的执行顺序。每个操作都必须原子执行且立刻对其它线程可见。 顺序一致性内存模型禁止很多处理器和编译器重排,影响执行性能,处理器内存模型和JMM对顺序一致性内存模型进行放松,执行性能:处理器内存模型>JMM>顺序一致性内存模型,易编程性:处理器内存模型<JMM<顺序一致性内存模型。 三

2019-2020-1学期20192426《网络空间安全专业导论》第二周学习总结 第四章：门和电路 4.1计算机和电学 1. 门（gate）：对信号执行基本运算的设备，接受一个或多个输入信号，生成一个输出信号。 2. 电路（circuit)：相互关联的门的组合，用于实现特定的逻辑函数。 一般来说，0~ 2伏的电压是低电平，由二进制数字0表示，2~5伏范围内的电压是高电平，由二进制数字1表示。 3. 描述门和电路的表示法有三种，它们互不相同，但却一样有效： 1. 布尔表达式 2. 逻辑框图 3. 真值表 1. 布尔表达式 布尔代数：变量和函数的值只是0和1的代数 布尔代数的表达式是演示电路活动的极好方式，其特有的运算和属性使我们能够用数学符号定义和操作电路逻辑。 2. 逻辑框图 逻辑框图是电路的图形化表示，每种类型的门有自己专用的符号。 3. 真值表 真值表列出了一种门可能遇到的所有输入组合和相应的输出，从而定义了这种门的功能。我们可以设计更复杂的真值表用足够多的行和列说明对任何一套输入值整个电路如何运作。 4.2 门 1.门的类型 计算机中的门有时又叫作逻辑门，有 非（NOT）门：非门接受一个输入值，生成一个输出值。 与（AND）门：与门接受两个输入值，生成一个输出值。如果与门的两个输入信号都是1，那么输出是1；否则，输出是0。 或（OR）门：或门接受两个输入值，生成一个输出值

在Linux操作系统中，进程是指一个程序的运行实例，它需要存储器来存储程序本身及其操作数据。内核负责创建和跟踪进程。当程序运行时，内核首先准备好一些内存，将可执行代码从文件系统加载到内存里，然后开始运行代码。内核保存此进程的运行信息，其中最常见的是称为 进程标识符（PID） 的数字，每个进程都有PID。计算机开机时，Linux内核只创建一个名为init（ubuntu19为systemd）的进程作为一切进程的源头，因此Linux的所有进程构成了一个树状结构，这个树状结构以init进程为根。可以通过 pstree 命令来显示整个进程树。 ps aux 命令列出当前运行的进程，并通过显示其PID来帮助识别它们。一旦知道进程的PID，可以通过 kill 进程的PID 命令发送一个终止进程的信号（如果用户拥有该进程的权限）来结束进程。 如果一个命令后跟“&”符号，则命令解释器也可以在后台运行程序。通过使用&符号，即使程序仍在运行（从当前视图中隐藏成为后台进程），也可以立即恢复对shell的控制。如 ping localhost & 指令将发送ICMP包的进程转移到了后台进行，此时用户仍可在shell中输入指令。 jobs 这条指令列出在后台运行的进程以及它们的job-number。 fg %job-number 指令（意为foreground）将后台运行的进程还原到前台。

硬件层读书笔记 第4章 门和电路 4.1 计算机和电学 任何电信号都有电平 。 我们根据信号的 电平 区分信号的值，分类如下： 0~2伏 的电压是低电平，由二进制数字 0 表示。 2~5伏 范围内的电压是高电平，由二进制数字 1 表示。 注意 :计算机中的信号被 限制 在上述两个范围之内。 门（gate) :对电信号执行基本运算的设备，接受 一个 或 多个 输入信号，生成一个输出信号。（ 但一个门接受一个或多个输入信号,生成一个输出的信号 ）。 每种类型的门执行一个 特定 的逻辑函数。 电路（circuit） ：相互关联的 门的组合 ，用于实现特定的逻辑函数。 例如，电路可用来执行 算术运算 和 存储值 。在电路中，一个门的输出值通常会作为 另一个门 或 多个门 的输入值。电路中的 电流 由经过精心设计的相互关联的门逻辑控制。 描述门和电路的表示法有三种： 1. 布尔表达式 2. 逻辑框图 3. 真值表 布尔代数（Boolean algebra） ：表示 二值逻辑函数 的数学表示法。 变量和函数的值： 只是 0或1。 表达式 ： 演示电路活动 的极好方式。 布尔代数其 特有的运算 和 属性 使我们能够用 数学符号定义 和 操作电路逻辑 。 逻辑框图（Boolean algebra) : 表示二值逻辑函数的数学表示法。 每种类型的门由一个 特定的 图形符号表示。 真值表（truth

一、概述 计算机系统结构是计算机的 机器语言 程序员或编译程序编写者所看到的外特性。所谓外特性，就是计算机的概念性结构和功能特性，主要研究计算机系统的基本工作原理，以及在硬件、软件界面划分的权衡策略，建立完整的、系统的计算机软硬件整体概念。 1982年，梅尔斯定义了组成计算机系统的若干层次，每一层都提供了一定的功能支持他上面的一层，并把不同层的界面定义为某种类型的体系结构，即指令体系结构。 1984年，拜尔给出了更加广泛的定义：体系结构由结构，组织，实现，性能4个基本方面组成。其中： 结构：指计算机系统各种硬件的互连，是计算机的概念性结构和功能属性。 组织：指各部件的动态联系与管理，是计算机体系结构的逻辑实现，包括机器内的数据流和控制流的组成以及逻辑设计等。 实现：指各模块设计的组装完成，是计算机组织的物理实现。 性能：指计算机系统的行为表现。 二、计算机体系结构分类 1.宏观 按处理机的数量分类，分为单处理系统，并行处理与多处理系统和分布式处理系统。 （1）单处理系统：一个处理单元。 （2）并行处理与多处理系统：两个以上的处理机互连批次通信协调。 （3）分布式处理系统：指物理上远距离而松耦合的多计算机系统。如下图： 2.微观 按并行程度分类，有Flynn分类法，冯泽云分类法，Handler分类法和Kuck分类法。 （1）Flynn分类法：按指令流和数据流的多少进行分类

计算机设计师致力于提升他们设计的机器的性能。提升时钟速度是让运行芯片更快的一种方法，但是任何新的设计都不得不受限于当时的历史环境。因此，大部分计算机体系结构在给定时钟速度的情况下，依靠并行（同时处理两件或以上的事务）来获得更多性能。 并行分为指令级并行和处理器级并行两种。前者的并行指的是运用内部独立指令来获取更多的指令输出。后者的并行指的是多个CPU同时运行来解决相同的问题。两种方案各有优势。在本节我们将研究指令级并行；下一节我们研究处理器级并行。 流水线 众所周知，从内存中读取指令这一过程是影响指令执行速度的一大瓶颈。为了缓和这个问题，老古董IBM Stretch（1959）能提前从内存中读取指令，这样当用到这些指令时，它们已经被读取过了。这些指令被存在一组特殊的寄存器中，它就是预取缓冲器。这样，当需要一个指令时，通常从缓冲器中取出而不是等待内存读取完成。 实际上，预取指令的执行可以分为两部分：读取和实际执行。流水线得概念更加深入的执行了这个策略。相比于仅仅被分成两部分，指令的执行通常被分为许多部分（十几个或更多），每个部分由专门的一块硬件处理，所有部分可以并行执行。 图2-4（a）表示一个五单元流水线。第一步从内存读取指令，然后把它放入缓冲区直到被取出。第二步对指令解码，获取指令类型和它需要的操作子。第三步定位并获取操作子，每个操作子都是从内存或寄存器中读取

上午题 一、计算机组成原理与结构体系 数据的表示 进制转换 R进制转十进制 : 按权展开法 例如二进制 10100 = $1\times2^4+1\times2^2$ = 20 例如七进制 604 = $6\times7^2 + 4\times7^0$ = 298 十进制转R进制 : 短除法 例如20转二进制 2|20 余 0 2|10 余 0 2|5 余1 2|2 余0 2|1 余1 ​ 0 余数从下往上就是10100 二进制转八进制与十六进制 转八进制,从右到左三位一段 例如 10 001 110 = 2 1 6 转十六进制,从右到左四位一段 例如1000 1110 = 8 E 原码反码补码移码 正数 1 负数 1 正1加负1 (1-1) 原码 0000 0001 1000 0001 1000 0010 反码 0000 0001 1111 1110 1111 1111 补码 0000 0001 1111 1111 0000 0000 移码 1000 0001 0111 1111 1000 0000 原码: 1B(字节byte) = 8bit 如果用一个字节表示1,会先转成二进制,再在右边补7个0,其中最右边的0是符号位,0代表正数,1代表负数 即1= 0 000 0001 -1= 1 000 0001 当1+(-1)时,原码1000 0010,值是-2,值是不对的