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計算機概論 - Coggle Diagram
計算機概論
Network and the Internet
Ipv4(網路通訊協定)
CSMA
如何解決訊號衝突
carrier sense, multiple access
CD
(Collision Detection)
CA
(Collision Avoidance)
non-persistent
1-persistent
p-persistent
Internet Address
http://www.ee.ntu.edu.tw/hischool/excellence.html
http://
表示使用甚麼協議
www.ee.ntu.edu.tw
表示Mnemonic name
是申請註冊的域名等同於
140.112.18.33
/hisschool/
這段就是資料料夾的目錄路徑
excellence.html
我們要的檔案名稱
TCP/IP
TCP和IP是兩種不同的協定
TCP
:more reliable, less efficient
UDP
:more efficient, less reliable
資訊安全
加密方式
RSA算法
SSL(Secure Socket Layer)
凱薩加密
非對稱加密
可以公鑰加密私鑰解密
也可以私鑰加密公鑰解密
1.A B都先生成一組公私鑰
並把公鑰給對方
A把訊息透公B的公鑰加密後傳給B
3.B將訊息透過自己的私鑰解密得到訊息
數位簽章
1.A傳訊息之前先用B的公鑰加密，再用A的私鑰加密簽章
2.B收到訊息先用A的公鑰確認簽章，再用自己的私鑰確認訊息
公鑰可能被假冒，所以需要第三機構認證
Programing Language
1st: Machine Instructions
2nd: Assembly Language
3th語言特性
1.簡單的指令可代表多行的機械碼
2.Machine Independent每台機器都能執行
3.Compiler編譯 & interpreter直譯
OOP
(Object-Oriented Paradigm)
OO的目的
1.物件可重複使用
2.透過封裝避免資料誤用
重點概念
Abstraction抽象
Encapsulation封裝
Polymorphism多型
Inheritance繼承
Concurrency併發
四種類型的語言
Functional(函式導向)
Object-oriented(物件導向)
Imperative(程序導向)
Declarative(定義導向)
Call by value
Call by reference
Operation System
Shell
:你所看到的所有介面都由Shell產生
可分為文字介面和圖形介面
Kernel
包含以下部分
File manager
Device Driver
Memory Manager
Main Memory
Virtual Memory
Scheduler
Maintain the Process table
Dispatcher
really excute the program
Boot Strapping
Dead Lock
Algorithms
Asymptotic Notation
Big-O
: 若n0>=0且存在常數c,使其滿足0<=f(n)<=c g(n),
在所有n>=n0的情況都成立,則f(n)=O(g(n)) [g(n)為f(n)的上界]
Big-Omega
Big-Theta
Loops v.s. Recursive
經典的Algorithm
Insertion Sort
Binary Search
Bubble Sort
Graph
Vertice degree: 一個頂點所連接邊的個數
Odd degree/ Even degree: 奇點/偶點
Odd Vertex必定成對出現，不存在奇數個Odd Vertices
Euler Path:把所有邊走過,首尾不相連
Euler Circuit:把所有邊走過,首尾相連
Hamilton Path:把所有頂點走過,首尾不相連
Hamilton Circuit:把所有頂點走過,首尾相連
無向圖
若連通無向圖G中奇頂點（連接的邊數量為奇數的頂點）的數目等於0或者2。則G有 Euler Path
若G中每個頂點的度都是偶數。則G為Euler Circuit
有向圖
若連通有向圖起點的出度比入度多1，其他點的出度入度相同，則有Euler Path
若每個頂點的出度入度相同且存在一系列的有向環，使得圖G裡的每一條邊都包含在這些環之中，則有Euler Circuit
Data Stroage
binary world
Sign&Magnitude
1's / 2's / Excess轉換
IEEE754
(Sign X Exponent X Mantisa)
Sign: +,- Exponent: 指數(Excess Notation) Mantisa: 整數(Normalize Form)
semi-> 16(1,5,10) float-> 32(1,8,23) double-> 64(1,11,52)
Boolean Expression
AND / OR / NOT / XOR
各種進制轉換
(hexadecimal,decimal,binary)
先轉10進位在X(小數點以下) , /(小數點以上 ) 要轉換的base :
Memory & Storage
Main Memory Cell
: 1byte = 8bits
1KB = 1024 bytes(2的10次方約10的3次方)
1MB = 1024 Kilobyte(2的20次方約10的6次方)
1GB = 1024 Megabyte(2的30次方約10的9次方)
RAM(Random Access Memory)
SRAM(Static Memory)速度快，但較貴
DRAM(Dynamic Memory)
Synchronous DRAM(SDRAM)能同步電腦時脈
Double Data Rate(DDR)原本一個時脈只能存取1次變2次
Dual/Triple channel 可以插上多條記憶體
Disk硬碟結構
Track -> sectors(一圈的track可以分為若干個sectors)
多層的Disk可以組成Cylinder(柱)
Access time = seek time + rotation delay / latency time
Encoding編碼
ASCII
: 0(48), A(65)
Unicode
: 16bits
ISO standard
: 32bits
compress type
: Lossy(有損) lossless(無損)
Error Detection & Correction
(是否能偵測錯誤或修正錯誤)
Huffman Encoding
運用Huffman Tree
LZW Encoding
將資料出現的頻率作為編碼依據
Data Manipulation
由
von Neumann
在101頁報告中
提出的電腦五大組件
CPU(Central Processing Unit)
Control Unit控制單元
Rigister
Program Counter
Instruction Register
ALU(Arithmetic/Logic Unit)算術邏輯單元
Memory Unit
Input Unit
Output Unit
Control Unit
負責控制上述組件相互運作，
像是誰能透過Bus傳資料
馮諾依曼瓶頸
CPU和Memory有Bus相連接
Macine Instructions
(機械碼操作)
ex:
0011 0101 1010 0111
3 5 A 7
指令3Store => 把register 5的內容存到memory cell address A7
由8bits表示的cell address(A7)可知總共有2的8次方的cell address
可分為2種指令集 RISC / CISC
Parallel Computing
Distributed Computing
Data Abstraction