2017-2018-1 学号20155209 《信息安全系统设计基础》第九周学习总结

2017-2018-1 学号20155209 《信息安全系统设计基础》第九周学习总结

教材学习内容总结

基本的存储技术包括随机存储器（RAM）、非易失性存储器（ROM）和磁盘。RAM分静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）。ROM也叫做只读存储器，即使在断电的情况下，也能保持他们的信息，它们用来存储固件。

盘是由盘片（platter)构成的。每个盘片有两面或者称为表面（surface),表面覆盖着磁性记录材料。盘片中央有一个可以旋转的主轴（spindle),它使得盘片以固定的旋转速率 (rotational rate)旋转，通常是 5400〜15000 转每分钟（Revolution Per Minute, RPM)0磁盘通常包含一个或多个这样的盘片，并封装在一个密封的容器内。

固态硬盘（Solid State Disk,SSD)是一种基于闪存的存储技术。

存储器层次结构的中心思想是，对于每个k，位于k层的更快更小的存储设备作为位于k+1层的更大更慢的存储设备的缓存。数据总是以块大小作为传送单元在第k层和k+1层之间来回拷贝的。存储器层次结构示例如下图所示：



高速缓存关于读的操作非常简单，首先，在高速缓存中查找所需子w的拷贝。如果命中，则立即返回给CPU。如果不命中，则从存储器结构中较低层中取出包含字w的块，将这个块存储到某个行中(可能会驱逐一个有效行)，然后返回字w。

基本存储技术包括随机存储器（RAM)、非易失性存储器（ROM)和磁盘。RAM有两种基 本类型。静态RAM (SRAM)快一些，但是也贵一些，它既可以用做CPU芯片上的高速缓存， 也可以用做芯片下的高速缓存。动态RAM (DRAM)慢一些，也便宜一些，用做主存和图形帧缓冲区。非易失性存储器，也称为只读存储器（ROM),即使是在关电的时候，也能保持它们的信息，它们用来存储固件。旋转磁盘是机械的非易失性存储设备，以每个位很低的成本保存大量的数据，但是访问时间比DRAM更长。固态硬盘（SSD)基于非易失性的闪存，越来越变成旋转磁盘对某些应用的具有吸引力的替代产品。

一般而言，较快的存储技术每个位的价格会更高，而且容量较小。这些技术的价格和性能属性正在以显著不同的速度变化着。特别地，DRAM和磁盘访问时间远远大于CPU周期时间。 系统通过将存储器组织成存储设备的层次结构来弥补这些差异，在这个层次结构中，较小、较 快的设备在顶部，较大、较慢的设备在底部。因为编写良好的程序有好的局部性，大多数数据都可以从较高层得到服务，结果就是存储系统能以较高层的速度运行，但却有较低层的成本和容量。

程序员可以通过编写有良好空间和时间局部性的程序来显著地改进程序的运行时间。利用基于SRAM的高速缓存存储器特别重要。主要从高速缓存取数据的程序能比主要从存储器取数据的程序运行得快得多。

文件系统是一套实现了数据的存储、分级组织、访问和获取等操作的抽象数据类型(Abstract data type)。

文件系统是一种用于向用户提供底层数据访问的机制。它将设备中的空间划分为特定大小的块（扇区），一般每块512字节。数据存储在这些块中，大小被修正为占用整数个块。由文件系统软件来负责将这些块组织为文件和目录，并记录哪些块被分配给了哪个文件，以及哪些块没有被使用。

教材学习中的问题和解决过程

问题1：高速缓冲存储器的作用和工作原理是什么，怎样更好的理解。

问题1解决方案：高速缓冲存储器通常由高速存储器、联想存储器、替换逻辑电路和相应的控制线路组成(见图)。在有高速缓冲存储器的计算机系统中,中央处理器存取主存储器的地址划分为行号、列号和组内地址三个字段。于是，主存储器就在逻辑上划分为若干行;每行划分为若干的存储单元组;每组包含几个或几十个字。高速存储器也相应地划分为行和列的存储单元组。二者的列数相同，组的大小也相同，但高速存储器的行数却比主存储器的行数少得多。

CPU的高速缓存存储器知识整理

问题2：计算机存储技术的发展现状和趋势

问题2解决方案：网络存储技术的发展，INTERNET技术的发展，电子商务和自动化管理的应用，使得网络中的数据接近海量。

直连式存储DAS:

DAS(Direct Attached Storage——直接连接存储，被定义为直接连接在各种服务器或客户端扩展接口下的数据存储设备，是指将存储设备通过SCSI接口或光纤通道直接连接到服务器上的方式。

NAS存储:NAS(Network Attached Storage——网络连接存储即

将存储设备通过标准的网络拓扑结构,例如以太网,连接

到一群计算机上提供数据和文件服务。

SAN存储:SAN(Storage Area Network——存储区域网络,是指

存储设备相互连接且与一台服务器或一个服务器群相连的

网络。

网络存储发展趋势：基于InfniBand的存储系统、采用DAFS技术、统一虚拟存储

、基于IP的网络存储技术

、远程分布式存储。

计算机存储技术的发展现状和趋势

代码托管

（statistics.sh脚本的运行结果截图）、

下载安装了y86以后代码统计出现了问题

上周考试错题总结

Linux信号处理说法正确的是（bdef）

A .

可以用signal()处理信号

B .

一个信号最多只能被接收一次

C .

kill(1)用来杀死进程

D .

kill(1)用来发送信号

E .

可以通过键盘发送信号

F .

可以用sigaction()处理信号

有关exec系列函数，下面说法正确的是（ce）

A .

可以用char[][] 来传递argv

B .

进程调用了exec系列函数后，pid会变

C .

进程调用了exec系列函数后，代码会改变。

D .

system（）和exec系列等价。

E .

exec系列函数中带e的要传入环境变量参数

F .

exec系列函数中带v的要传入环境变量参数

关于代码 int main(){} 说法正确的是（ae）

A .

返回值是0

B .

返回值不确定

C .

会调用exit(0)

D .

返回值大于0

E .

上面代码运行完，在命令行中运行echo $? 的值是0

有关异常，下面说法正确的是（cd）

A .

系统中的异常由异常名唯一确定

B .

异常表中存放的是异常处理程序

C .

异常表的起始地址存放在异常表基址寄存器中

D .

异常处理程序运行在内核模式下

结对及互评

点评模板：

本周结对学习情况

- [20155230](博客链接)
- 结对照片

- 结对学习内容
- 一起学习编写了myped。
- 一起学习实现里实验三的内容。
- ...

学习进度条

	代码行数（新增/累积）	博客量（新增/累积）	学习时间（新增/累积）	重要成长
目标	5000行	30篇	400小时
第一周	20/20	1/1	20/20小时
第二周	50/70	1/2	5/25小时
第三周	100/170	1/3	10/35小时
第四周	68/238	1/4	20/55小时
第五周	40/278	1/5	10/65小时
第六周	100/378	1/6	10/75小时
第七周	30/678	1/7	10/85小时
第八周	200/878	1/8	10/95小时
第九周	300/1178	1/9	10/105小时

计划学习时间:20小时

实际学习时间:10小时

改进情况：

(有空多看看现代软件工程 课件

软件工程师能力自我评价表)

参考资料

《深入理解计算机系统V3》学习指导

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