计算机组成原理知识点梳理,零基础入门到精通,收藏这篇就够了
计算机组成原理核心知识点梳理:1)冯诺伊曼体系结构及存储程序概念;2)数据表示与运算(原码/补码转换、BCD码、校验码);3)ALU运算器实现补码加减、移位及乘除运算;4)指令系统设计(操作码编码、寻址方式、堆栈操作);5)存储系统层次结构(Cache/虚拟存储设计原理)。重点涵盖:数值机器表示、运算器设计、指令格式优化及存储体系性能提升方法。
组成原理知识点梳理
第一掌 概论
1、冯诺伊曼原理的基本思想及存储程序的概念
2、中央处理器、主机、外设的概念
3、计算机的硬件组成
4、总线的特点和总线的分类(计算机的三总线)
5、计算机系统的组成(硬件系统+软件系统)
6、硬件和软件的关系(对程序设计人员来说硬件和软件在逻辑上是等价的)
7、固件的概念
8、 实际机器和虚拟机器
9、 计算的的主要性能指标有哪些(注意机器字长的概念)
第二章 运算方法和运算器
第一部分
数据的机器层次表示
1、掌握各种数制之间的转换(二、八、十六、十进制)
2、会求补码、原码
(给定机器字长,位数不够时记得补足位数;注意 0 的补码和原码)
定点整数的原码:+号补0,—号补1

定点小数

真值0有俩种不同的形式:

原码的符号位不能直接参与运算


2、会求无符号数的表示范围;会求定点整数和定点小数原码和补码的表示范围



3、
4、会求移码(利用定义或补码和移码的关系来求)



补码的负数是全部位取反然后末位加一
5、西文字符(一个字节表示,字母和数字的标准 ASCII 码都是按顺序编码的,
给定任意字符的 ASCII 码可求出其他的,标准 ASCII 码是 7 位,剩余一位作为奇
偶校验位或者中英文区分标识)和汉字的表示(两个字节表示,能区分汉字的各
种编码)(以 ppt 为准)
6、会求 BCD 码中的 8421 码和余 3 码

7、掌握数据校验码中的奇偶校验(给出一个编码能写出其奇偶校验码,能判断
其是否出错,会说明如何发现错误),知道奇偶校验码的检错纠错能力(只能发
现一位或奇数位错误)

第二部分
数值的机器运算
1、掌握补码加减运算

2、掌握判断溢出的三种方法(建议采用双符号位补码判断溢出),知道出现溢出时计算机如何处理



3、掌握带符号数的移位(算术移位)操作(ppt 上有)
正数原码向左移位




4、掌握原码一位乘法和 Booth 乘法运算


5、掌握原码加减交替除法运算
6、https://www.bilibili.com/video/BV1Xe411z7TE/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=5a8d47dcadb185e234dce8574cce0399


6、运算器的作用和基本组成。(核心部件是 ALU)(ppt 上有)


第三章 指令系统
1、指令的基本格式

2、掌握指令操作码的定长编码和变长编码中的扩展编码法



https://www.bilibili.com/video/BV1yv411s7aB/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=5a8d47dcadb185e234dce8574cce0399
3、会进行简单指令格式的设计
(考虑因素:指令字长定长还是可变,操作码字段采用固定还是扩展编码法,寻
址方式采用隐式还是设置专门的寻址方式标志位,地址码部分采用什么寻址方
式)
3、编址单位和寻址空间(寻址范围)


5、基本的数据寻址方式。(掌握:操作数放在哪?如何计算有效地址?指令的执
行速度?直接寻址方式的寻址范围等)
直接寻址的寻址范围和地址码有关,形式地址就是有效地址,地址码的范围就是寻址范围,也就是无符号数的有效范围0~2**n -1
7、能区分基址寻址和变址寻址及其应用场合

7、堆栈的概念、存储器堆栈中入栈出栈的操作


第四章 存储系统
1、计算机的存储器采用分级方式(存储系统)的目的
为了提高存储器的性能和效率,cache能提高访问速度,大容量辅存可以缓解主存容量不足的问题,可以提高存储系统的访问速度,缓解cpu与主存,主存与赋存的的性能差异,构建出满足需求的存储容量大,存取速度快,成本低的存储系统
2、CACHE 存储系统和虚拟存储系统(器)的组成及采用 CACHE 存储系统和虚拟存储系统(器)的目的
CACHE 存储系统存在于主存与CPU之间的一级存储器,由静态存储芯片(SRAM)组成
Cache存储系统是为解决主存速度不足而提出来的
虚拟存储系统是为解决主存容量不足而提出来的
3、主存的组成和各部分的作用


4、主存的容量(区分字节容量和位容量)

5、掌握动态 RAM 的刷新,知道有哪三种,会求各种方式下的“死区”的时间;
会求刷新时间和异步刷新方式下的刷新间隔时间
(不管采用哪种刷新方式 刷新时间=存储矩阵的行数×刷新周期,计算存储矩阵
的行数时要把所有的记忆单元(位)排成一个方阵)

分散刷新不会形成死区
集中刷新会在最后形成死区,和行数相同再乘以读取周期

异步刷新也会产生死去:时间为刷新周期除以行数

6、知道芯片容量会求引出的地址线、数据线和控制线(一般算读写控制和片选)
数量
前面的是地址线,后面的是数据线
7、主存容量的扩展(会计算芯片的数量,知道采用什么扩展方式,会画逻辑框
图,注意把要点标清楚,如地址线的范围(从 A0 开始编);数据线的范围(从
D0 开始编);数据、地址、控制总线的方向;每个芯片的型号、译码器的型号等,
注意片选信号如何产生)
8、掌握 cache 地址映像(分类、特点),在直接映像方式中会求主存的某一块应 该映像装入到 Cache 的哪一块。
9、https://www.bilibili.com/video/BV1h3411h7kV/?spm_id_from=333.788.recommend_more_video.0&vd_source=5a8d47dcadb185e234dce8574cce0399
分类:全相联映射,组相联映射,直接映射


第五章 中央处理器
1、CPU 中的五个专用寄存器及其作用、功能
mar存储器地址寄存器 与主存储器是单向的
Mdr存储器数据寄存器 与主存储器是双向的
IR指令存储器 直连操作控制器
PC程序计数器
2、控制器的基本组成及各部分的作用
3、微操作控制信号的形成和哪些信号有关;控制器的分类及比较
4、指令周期和机器周期、节拍(时钟周期)、工作脉冲(注意它们之间的关系)
5、取指令阶段的公共操作
6、给定中央处理器的内部数据通路,给出某一基本功能实现(如:寄存器的传
送、从主存读取一个字的信息、存一个字到主存、执行算数逻辑操作等)的操作
序列及操作的控制信号。
7、给定 CPU 的内部结构,能给出完成一些简单操作的数据通路,类课后习题 10。
(一定要注意箭头流动的方向)
8、掌握微程序入口地址的形成方式(和操作码有关,操作码的编码方式不同相
应的微程序入口地址的形成方式也不同)
9、掌握微指令的编码方式(指操作控制字段的编码方式)有哪些;会计算直接
控制方式、最短编码方式和字段直接编码方式下操作控制字段的长度(注意:字
段直接编码方式中兼容性微命令分在不同段内,互斥性微命令分在同一段内,每
段留出一个状态表示不发出任何微命令)
10、会进行简单微指令格式的设计。(注意如果后继微地址采用断定方式时,微
指令包括操作控制字段、判别测试字段和下地址字段,其中下地址字段的位数和
控存的容量有关,判别测试字段的位数和判别测试的条件有关。)
第七章 输入输出系统
1、掌握接口的概念及接口的组成
2、知道中断响应的条件
3、知道什么是中断隐指令;中断隐指令完成哪些操作
4、掌握中断屏蔽和中断升级(能写出中断屏蔽码并能分析并画出 CPU 执行程序
的轨迹)
5、掌握中断全过程
众所周知,网络安全与我们息息相关,无论是企业还是个人都应该重视网络安全。而且网络安全是一个新兴行业,人才需求量远大于供给,因此在薪资福利上具有很大的优势,但对于初学者而言,很多人依然担心前景问题,那么网络安全就业前景如何?本文为大家介绍一下。
题外话
从目前市场情况来讲,网络安全的就业前景是非常不错的,2022年的统计数据,网络安全专业的缺口已经增长到140万人。
1、就业岗位多,发展方向广
①就业环境:网络安全可以在计算机科学与技术、信息通信、电子商务、互联网金融、电子政务等领域从事相关工作,还可以在政府机关事业单位、银行、保险、证券等金融机构,电信、传媒等行业从事相关工作。

②就业岗位:网络安全工程师、渗透测试工程师、代码审计工程师、等级保护工程师、安全运维工程师、安全运营工程师、安全服务工程师等。

2、薪资待遇可观,提升较快
作为一个新兴行业,网络安全人才的市场需求远远大于供给,企业想真正招到人才,就必须在薪酬福利上有足够的竞争优势。因此,网络安全领域的薪资近年来也呈现稳步增长的态势。
根据工信部发布的《网络安全产业人才发展报告》显示,网络安全人才平均年薪为21.28万元,整体薪资水平较高。数据显示,网络安全人才年薪主要集中在10-20万元,占比40.62%,与往年持平;其次是20-30万元,占比为38.43%,较2020年占比19.48%有显著提高;而年薪在10万以下人才占比由2020年的19.74%下降至2022年的9.08%。由此可见,网络安全行业作为新兴赛道,尚在快速发展阶段,从业人员薪资水平提升较快,也显示出网络安全行业相对更重视人才留存。

3、职业发展空间大
从网络安全专业学习的主要内容来看,包括linux运维、Python开发、渗透测试、代码审计、等级保护、应急响应、风险评估等。可见该网络安全专业的技术性很强,具有鲜明的专业特点,是一门能够学到真正技术的工科类专业之一。
因此,在职业发展上,网络安全专业除了就业岗位众多之外,由于专业技术性较强,在工作单位将处于技术核心骨干地位,职业发展空间很大。
网络安全学习路线&学习资源
网络安全的知识多而杂,怎么科学合理安排?
下面给大家总结了一套适用于网安零基础的学习路线,应届生和转行人员都适用,学完保底6k!就算你底子差,如果能趁着网安良好的发展势头不断学习,日后跳槽大厂、拿到百万年薪也不是不可能!
初级网工
1、网络安全理论知识(2天)
①了解行业相关背景,前景,确定发展方向。
②学习网络安全相关法律法规。
③网络安全运营的概念。
④等保简介、等保规定、流程和规范。(非常重要)
2、渗透测试基础(一周)
①渗透测试的流程、分类、标准
②信息收集技术:主动/被动信息搜集、Nmap工具、Google Hacking
③漏洞扫描、漏洞利用、原理,利用方法、工具(MSF)、绕过IDS和反病毒侦察
④主机攻防演练:MS17-010、MS08-067、MS10-046、MS12-20等
3、操作系统基础(一周)
①Windows系统常见功能和命令
②Kali Linux系统常见功能和命令
③操作系统安全(系统入侵排查/系统加固基础)
4、计算机网络基础(一周)
①计算机网络基础、协议和架构
②网络通信原理、OSI模型、数据转发流程
③常见协议解析(HTTP、TCP/IP、ARP等)
④网络攻击技术与网络安全防御技术
⑤Web漏洞原理与防御:主动/被动攻击、DDOS攻击、CVE漏洞复现
5、数据库基础操作(2天)
①数据库基础
②SQL语言基础
③数据库安全加固
6、Web渗透(1周)
①HTML、CSS和JavaScript简介
②OWASP Top10
③Web漏洞扫描工具
④Web渗透工具:Nmap、BurpSuite、SQLMap、其他(菜刀、漏扫等)

恭喜你,如果学到这里,你基本可以从事一份网络安全相关的工作,比如渗透测试、Web 渗透、安全服务、安全分析等岗位;如果等保模块学的好,还可以从事等保工程师。薪资区间6k-15k
到此为止,大概1个月的时间。你已经成为了一名“脚本小子”。那么你还想往下探索吗?
7、脚本编程(初级/中级/高级)
在网络安全领域。是否具备编程能力是“脚本小子”和真正黑客的本质区别。在实际的渗透测试过程中,面对复杂多变的网络环境,当常用工具不能满足实际需求的时候,往往需要对现有工具进行扩展,或者编写符合我们要求的工具、自动化脚本,这个时候就需要具备一定的编程能力。在分秒必争的CTF竞赛中,想要高效地使用自制的脚本工具来实现各种目的,更是需要拥有编程能力.
零基础入门,建议选择脚本语言Python/PHP/Go/Java中的一种,对常用库进行编程学习; 搭建开发环境和选择IDE,PHP环境推荐Wamp和XAMPP, IDE强烈推荐Sublime; ·Python编程学习,学习内容包含:语法、正则、文件、 网络、多线程等常用库,推荐《Python核心编程》,不要看完; ·用Python编写漏洞的exp,然后写一个简单的网络爬虫; ·PHP基本语法学习并书写一个简单的博客系统; 熟悉MVC架构,并试着学习一个PHP框架或者Python框架 (可选); ·了解Bootstrap的布局或者CSS。
8、超级网工
这部分内容对零基础的同学来说还比较遥远,就不展开细说了,贴一个大概的路线。感兴趣的童鞋可以研究一下,不懂得地方可以【点这里】加我耗油,跟我学习交流一下。

网络安全工程师企业级学习路线
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结语
网络安全产业就像一个江湖,各色人等聚集。相对于欧美国家基础扎实(懂加密、会防护、能挖洞、擅工程)的众多名门正派,我国的人才更多的属于旁门左道(很多白帽子可能会不服气),因此在未来的人才培养和建设上,需要调整结构,鼓励更多的人去做“正向”的、结合“业务”与“数据”、“自动化”的“体系、建设”,才能解人才之渴,真正的为社会全面互联网化提供安全保障。
特别声明:
此教程为纯技术分享!本书的目的决不是为那些怀有不良动机的人提供及技术支持!也不承担因为技术被滥用所产生的连带责任!本书的目的在于最大限度地唤醒大家对网络安全的重视,并采取相应的安全措施,从而减少由网络安全而带来的经济损失!!!
魔乐社区(Modelers.cn) 是一个中立、公益的人工智能社区,提供人工智能工具、模型、数据的托管、展示与应用协同服务,为人工智能开发及爱好者搭建开放的学习交流平台。社区通过理事会方式运作,由全产业链共同建设、共同运营、共同享有,推动国产AI生态繁荣发展。
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