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2019.5.19
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程序计数器：pc用于存放下一条指令所在单元的地址的地方
地址寄存器：用于保存当前cpu所访问的内存单元的地址
指令译码器：从内存中取出一条指令经数据总线发送到指令寄存器
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在学习原码, 反码和补码之前, 需要先了解机器数和真值的概念.
1、机器数
一个数在计算机中的二进制表示形式, 叫做这个数的机器数。机器数是带符 的，在计算机用一个数的最高位存放符 , 正数为0, 负数为1.
比如，十进制中的数 +3 ，计算机字长为8位，转换成二进制就是00000011。如果是 -3 ，就是 10000011 。
那么，这里的 00000011 和 10000011 就是机器数。
2、真值
因为第一位是符 位，所以机器数的形式值就不等于真正的数值。例如上面的有符 数 10000011，其最高位1代表负，其真正数值是 -3 而不是形式值131（10000011转换成十进制等于131）。所以，为区别起见，将带符 位的机器数对应的真正数值称为机器数的真值。
例：0000 0001的真值 = +000 0001 = +1，1000 0001的真值 = –000 0001 = –1
二. 原码, 反码, 补码的基础概念和计算方法.
在探求为何机器要使用补码之前, 让我们先了解原码, 反码和补码的概念.对于一个数, 计算机要使用一定的编码方式进行存储. 原码, 反码, 补码是机器存储一个具体数字的编码方式.
1. 原码
原码就是符 位加上真值的绝对值, 即用第一位表示符 , 其余位表示值. 比如如果是8位二进制:
[+1]原 = 0000 0001
[-1]原 = 1000 0001
第一位是符 位. 因为第一位是符 位, 所以8位二进制数的取值范围就是:
[1111 1111 , 0111 1111]
即
[-127 , 127]
原码是人脑最容易理解和计算的表示方式.
2. 反码
反码的表示方法是:
正数的反码是其本身
负数的反码是在其原码的基础上, 符 位不变，其余各个位取反.
[+1] = [00000001]原 = [00000001]反
[-1] = [10000001]原 = [11111110]反
可见如果一个反码表示的是负数, 人脑无法直观的看出来它的数值. 通常要将其转换成原码再计算.
3. 补码
补码的表示方法是:
正数的补码就是其本身
负数的补码是在其原码的基础上, 符 位不变, 其余各位取反, 最后+1. (即在反码的基础上+1)
[+1] = [00000001]原 = [00000001]反 = [00000001]补
[-1] = [10000001]原 = [11111110]反 = [11111111]补
对于负数, 补码表示方式也是人脑无法直观看出其数值的. 通常也需要转换成原码在计算其数值.
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加密算法：
对称密钥：又称为共享密钥加密，对称密钥在加密和解密的过程中使用的密钥是相同的
常见的对称加密算法有DES、3DES、Blowfish、IDEA、RC4、RC5、RC6和AES
非对称密钥，又称为公开密钥加密，服务端会生成一对密钥，一个私钥保存在服务端，仅自己知道，另一个是公钥，公钥可以自由发布供任何人使用。客户端的明文通过公钥加密后的密文需要用私钥解密。非对称密钥在加密和解密的过程的使用的密钥是不同的密钥，加密和解密是不对称的，所以称之为非对称加密。与对称密钥加密相比，非对称加密无需在客户端和服务端之间共享密钥，只要私钥不发给任何用户，即使公钥在 上被截获，也无法被解密，仅有被窃取的公钥是没有任何用处的。
常见的对称加密算法有RSA、ECC（移动设备用）、Diffie-Hellman、El Gamal、DSA（数字签名用）
消息摘要算法：目的：Hash算法特别的地方在于它是一种单向算法，用户可以通过Hash算法对目标信息生成一段特定长度的唯一的Hash值，却不能通过这个Hash值重新获得目标信息。因此Hash算法常用在不可还原的密码存储、信息完整性校验等
消息摘要不需要秘钥，不存在秘钥的保管和分发问题
常见的消息摘要算法有MD2、MD4、MD5、HAVAL、SHA
数值签名：
数据在浏览器和服务器之间传输时，有可能在传输过程中被冒充的盗贼把内容替换了，那么如何保证数据是真实服务器发送的而不被调包呢，同时如何保证传输的数据没有被人篡改呢，要解决这两个问题就必须用到数字签名
第一步：服务端把 文经过Hash处理后生成摘要信息Digest，摘要信息使用私钥private-key加密之后就生成签名，服务器把签名连同 文一起发送给客户端。
第二步：客户端接收到数据后，把签名提取出来用public-key解密，如果能正常的解密出来Digest2，那么就能确认是对方发的。
第三步：客户端把 文Text提取出来做同样的Hash处理，得到的摘要信息Digest1，再与之前解密出来的Digist2对比，如果两者相等，就表示内容没有被篡改，否则内容就是被人改过了。因为只要文本内容哪怕有任何一点点改动都会Hash出一个完全不一样的摘要信息出来。
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文件索引
直接地址索引，一级间接地址索引，二级间接地址索引
例1
27-28；某文件系统采用多级索引结构，若磁盘块的大小为512字节，每个块 需占3字节，那么根索引采用一级索引时的文件最大长度为（）KB；采用二级索引时的文件最大长度（）KB。
所以采用二级索引的话能够表示的文件最大长度为：170 * 170 * 512 / 1024 = 14450 KB。
例2
例3,
解析
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改正性维护是改正软件中原有的错误，缺陷和不足，以完善原有的软件
适应性维护：为了 使系统适应环境的变化而进行的维护工作
完善性维护：在系统使用的过程中，用户往往要求扩充原有系统的功能，增加一些在软件需求规范书中没有规定的功能与性能，以及处理效率和编写程序的改进。
预防性维护：系统维护不应总是被动的等待用户提出请求后进行，应该主动的预防性维护，目的是通过预防性维护为未来的修改和调整奠定更好的基础
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多态分为两种，通用多态和特定多态，两者的区别是前者对工作的类型不加限制，允许对不同类型值执行相同的代码，后者支队有限数量的类型有效，而且对不同类型的值可能要执行不同的代码
通用多态又分为参数多态（parametric）和包含多态（Inclusion Polymorphism）;特定多态分为过载多态（overloading）和强制多态（coercion）。
强制多态：
编译程序通过语义操作，把操作对象的类型强行加以变换，以符合函数或操作符的要求。
举个例子，比如，int+double，编译系统一般会把int转换为double，然后执行double+double运算，这个int-》double的转换，就实现了强制多态，即可是隐式的，也可显式转换。
过载多态：
同一名（操作符，函数名）在不同的上下文有不同的类型，程序设计语言中基本类型的大多数操作符都是过载多态的。通俗的讲法，就是c++中的函数重载。在此处中“overload”译为“过载”，其实就是所谓的“重载”，也许“overload”就应翻译为“过载，重载”吧，那“override”就只能是“覆盖”了。
包含多态：
同样的操作可用于一个类型及其子类型
参数多态：
采用参数化模板，通过给出不同的类型参数，使得一个结构有多种类型。(类似模板类吧!)
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词法分析：识别出一个个单词，删掉无用的信息， 告分析的错误
语法分析：以单词符 作为输入，分析单词符 是否形成符合语法规则的 语法单位，如表达式，赋值，循环等，按 语法规则分析检查每条语句是否有正确的逻辑结构，语法分析构造一棵语法树
语义分析阶段：主要检查源程序是否存在语义错误，并收集类型信息供后面的代码生成阶段使用，如赋值语句的右端和左端的类型不匹配，表达式的除数是否为0等
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在瀑布模型中，软件开发的各项活动严格按照线性方式进行，当前活动接受上一项活动的工作结果，实施完成所需的工作内容。当前活动的工作结果需要进行验证，如果验证通过，则该结果作为下一项活动的输入，继续进行下一项活动，否则返回修改。
瀑布模型强调文档的作用，并要求每个阶段都要仔细验证。但是，这种模型的线性过程太理想化，已不再适合现代的软件开发模式，几乎被业界抛弃，其主要问题在于：
（1） 各个阶段的划分完全固定，阶段之间产生大量的文档，极大地增加了工作量；
（2） 由于开发模型是线性的，用户只有等到整个过程的末期才能见到开发成果，从而增加了开发的风险；
（3） 早期的错误可能要等到开发后期的测试阶段才能发现，进而带来严重的后果。
快速原型模型的第一步是建造一个快速原型，实现客户或未来的用户与系统的交互，用户或客户对原型进行评价，进一步细化待开发软件的需求。通过逐步调整原型使其满足客户的要求，开发人员可以确定客户的真正需求是什么；第二步则在第一步的基础上开发客户满意的软件产品。
显然，快速原型方法可以克服瀑布模型的缺点，减少由于软件需求不明确带来的开发风险，具有显著的效果。
与建造大厦相同，软件也是一步一步建造起来的。在增量模型中，软件被作为一系列的增量构件来设计、实现、集成和测试，每一个构件是由多种相互作用的模块所形成的提供特定功能的代码片段构成.
增量模型在各个阶段并不交付一个可运行的完整产品，而是交付满足客户需求的一个子集的可运行产品。整个产品被分解成若干个构件，开发人员逐个构件地交付产品，这样做的好处是软件开发可以较好地适应变化，客户可以不断地看到所开发的软件，从而降低开发风险。但是，增量模型也存在以下缺陷：
（1） 由于各个构件是逐渐并入已有的软件体系结构中的，所以加入构件必须不破坏已构造好的系统部分，这需要软件具备开放式的体系结构。
（2） 在开发过程中，需求的变化是不可避免的。增量模型的灵活性可以使其适应这种变化的能力大大优于瀑布模型和快速原型模型，但也很容易退化为边做边改模型，从而是软件过程的控制失去整体性。
螺旋模型沿着螺线进行若干次迭代，图中的四个象限代表了以下活动：
（1） 制定计划：确定软件目标，选定实施方案，弄清项目开发的限制条件；
（2） 风险分析：分析评估所选方案，考虑如何识别和消除风险；
（3） 实施工程：实施软件开发和验证；
（4） 客户评估：评价开发工作，提出修正建议，制定下一步计划。
螺旋模型由风险驱动，强调可选方案和约束条件从而支持软件的重用，有助于将软件质量作为特殊目标融入产品开发之中。但是，螺旋模型也有一定的限制条件，具体如下：
（1） 螺旋模型强调风险分析，但要求许多客户接受和相信这种分析，并做出相关反应是不容易的，因此，这种模型往往适应于内部的大规模软件开发。
（2） 如果执行风险分析将大大影响项目的利润，那么进行风险分析毫无意义，因此，螺旋模型只适合于大规模软件项目。
（3） 软件开发人员应该擅长寻找可能的风险，准确地分析风险，否则将会带来更大的风险
一个阶段首先是确定该阶段的目标，完成这些目标的选择方案及其约束条件，然后从风险角度分析方案的开发策略，努力排除各种潜在的风险，有时需要通过建造原型来完成。如果某些风险不能排除，该方案立即终止，否则启动下一个开发步骤。最后，评价该阶段的结果，并设计下一个阶段。
部署图和组件图
组件图显示了组件类型的定义、内部结构和依赖。组件图提供系统的物理视图，它的用途是显示系统中的软件与其他软件组件(例如，库函数)的依赖关系。组件图可以在一个非常高的层次上显示，从而仅显示粗粒度的组件，也可以在组件包层次上显示。
部署图表示该软件系统如何部署到硬件环境中。它的用途是显示该系统不同的组件将在何处物理地运行，以及它们将如何彼此通信。因为部署图是对物理运行情况进行建模，系统的生产人员就可以很好地利用这种图。
部署图中的符 包括组件图中所使用的符 元素，另外还增加了几个符 ，包括节点的概念。一个节点可以代表一台物理机器，或代表一个虚拟机器节点(例如，一个大型机节点)。
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