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1. **容错计算系统 / 冗余表决系统（Triple Modular Redundancy, TMR）** - 三个相同的模块接收相同输入数据，分别运行可能不同的诊断或处理程序（即不同指令流），然后通过投票机制决定输出结果。 - 虽然数据相同，但各模块可能采用不同算法或路径检测错误，符合“多指令、单数据”特征。 - 应用领域：航天、航空控制系统、核反应堆监控等高可靠性系统。

#### 分析各校验位覆盖范围：- **P1（位置1）**：检查所有**二进制第1位为1**的位置 → 1, 3, 5, 7, 9, 11- **P2（位置2）**：检查所有**二进制第2位为1**的位置 → 2, 3, 6, 7, 10, 11- **P3（位置4）**：检查所有**二进制第3位为1**的位置 → 4, 5, 6, 7, 12- **P4（位置8）**：检查所有**二进制第4位为1**的位置 → 8, 9, 10, 11, 12

6. **用途与优势** - 应用于内存（ECC内存）、总线传输、卫星通信等对可靠性要求高的场景。 - 可自动纠正单比特错误，检测双比特错误（部分扩展版本可识别）。 - 实现简单、开销低（n位数据仅需约 $ \log_2 n + 1 $ 个校验位）。

关键概念“码距”（即汉明距离）指的是任意两个合法编码之间二进制位不同的最小数量。码距越大，检错和纠错能力越强。例如：- 码距为1：无法发现任何错误；- 码距为2：可检测单个位错误（如奇偶校验）；- 码距为3：可检测两位错误，并能纠正一位错误（如海明码）。

1. **十进制转二进制**： 整数部分：176 ÷ 2 = 88 余 0，88 ÷ 2 = 44 余 0，... 得到 `10110000` 小数部分：0.0625 × 2 = 0.125 → 0；0.125 × 2 = 0.25 → 0；0.25 × 2 = 0.5 → 0；0.5 × 2 = 1.0 → 1 所以小数部分为 `.0001`，合起来为 `(10110000.0001)₂`

- 负数定义为：$[X]_{\text{补}} = 2^n + X$ （当 $X < 0$）- 零只有**一种表示**：`000...0`- 没有 -0 的概念，所有编码都被有效利用。- 特别地，有一个特殊的数：$-2^{n-1}$，其补码表示为 `100...0`（即最高位为1，其余为0）

- 最高位为符号位：0 表示正数，1 表示负数。 - 正数的反码与其原码相同； - 负数的反码是对该数绝对值的各位（除符号位）按位取反。 - 例如：8 位机器中，[-5]原 = 10000101，[-5]反 = 11111010。 - 存在 +0 和 -0 两种表示：[+0]反 = 00000000，[-0]反 = 11111111，不利于判断相等。

| **核心作用** | 存放**下一条要执行的指令地址** | 存放**当前要访问的内存单元地址**（指令或数据） || **关联对象** | 指令流控制，决定程序执行顺序 | 内存读写操作，提供物理地址 || **更新时机** | 取指令后自动 +1（顺序执行），或由跳转指令修改 | 在需要访问内存时由CPU装入有效地址（如取指、

| 程序计数器（PC） | 指向下一条指令地址 || 指令寄存器（IR） | 存放当前执行的指令 || 指令译码器 | 解析指令操作码 || 时序产生器 | 提供操作的时间节拍 || 微操作信号发生器 | 生成具体的控制信号 |

2. **语义分析的基础** 编译器通过遍历AST检查变量是否已声明、类型是否匹配、函数调用是否合法等问题。例如，在赋值语句 `x = y + 1` 中，需验证 `y` 是否存在且支持整数运算。

✅ **总结**： 转发技术是现代处理器中解决 RAW 数据冒险的核心机制，显著减少了因数据依赖引起的停顿，提升了流水线效率。但对于 `load` 后紧接使用的特殊情况，仍需结合**冒险检测与插入气泡**来保证正确性。

1. **IF（Instruction Fetch）**：从内存中取出指令。2. **ID（Instruction Decode）**：对指令进行译码，读取寄存器值。3. **EX（Execute）**：执行算术或逻辑运算（如ALU操作）。4. **MEM（Memory Access）**：访问数据内存（如加载或存储操作）。5. **WB（Write Back）**：将结果写回寄存器。

| **核心思想** | 以“过程”为中心，强调功能分解 | 以“对象”为中心，强调数据与行为的封装 || **系统分解方式** | 自顶向下，逐层分解功能（如模块、子过程） | 按现实世界实体抽象为类和对象 || **建模工具** | 数据流图（DFD）、结构图、流程图 | UML（用例图、类图、序列图等） || **数据与处理关系** | 数据与处理逻辑分离（数据静态，处理动态） | 数据（属性）与行为（方法）封装在同一对象中 || **可维护性与扩展性** | 修改影响大，难以应对需求变化 |

### 实现技术与组件：- 多因素认证（MFA）- 身份与访问管理（IAM）- 安全信息和事件管理（SIEM）- 终端检测与响应（EDR）- 软件定义边界（SDP）- 自适应认证引擎

### 1. 面向对象分析（OOA, Object-Oriented Analysis）面向对象分析侧重于理解问题域，识别系统中的关键对象及其关系，而不涉及具体实现细节。主要任务包括：- 识别参与者（Actor）和用例（Use Case）- 建立类图，识别实体类、边界类和控制类- 分析对象之间的交互（如时序图、协作图）

主定理仅适用于上述标准形式的递推式。- 若递推式不符合该形式（如 $ T(n) = T(n-1) + n $），不能使用主定理，需用代入法、递归树法等。- 有些变体可用**主方法扩展版本**（如 Akra-Bazzi 方法）处理更一般情况。

1. **结构化系统分析与设计** 采用传统的瀑布模型，强调阶段性和文档驱动。常用工具包括： - 数据流图（DFD）：描述数据在系统中的流动与处理。 - 实体关系图（ERD）：用于数据库建模。 - 结构化英语或判定表：描述业务逻辑。 设计原则包括模块化、高内聚低耦合、逐步求精等。

| 瀑布模型 | 低 | 中 | 需求明确、稳定的项目 || 迭代模型 | 中 | 中高 | 大型复杂系统 || 增量模型 | 中 | 中 | 可分块交付的系统 || 敏捷模型 | 高 | 低中 | 快速变化的互联网产品 || 螺旋模型 | 高 | 高 | 高风险、高安全要求系统 || V模型 | 低 | 中高 | 法规严格、质量优先项目 |

进程是程序的一次执行过程，操作系统通过进程管理实现多任务处理。主要功能包括： - 进程的创建、调度、同步与通信 - 处理进程状态转换（就绪、运行、阻塞） - 避免死锁（如使用银行家算法） - 调度算法：先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）、时间片轮转（RR）、优先级调度等

数据结构是计算机存储、组织数据的方式，而排序与查找算法则是对这些数据进行高效操作的重要手段。不同的数据结构适用于不同的应用场景，配合相应的算法可以极大提升程序的性能。

- **Java**：先编译为字节码（.class），再由JVM解释或JIT编译执行。- **Python**：先编译为.pyc字节码，然后由CPython虚拟机解释执行。- **JavaScript（V8引擎）**：使用JIT技术将热点代码编译为机器码以提升性能。

主要研究CPU的设计，包括： - 指令集架构（ISA）：如x86、ARM、RISC-V - 流水线技术：提高指令执行效率 - 缓存层次结构（Cache, 主存, 辅存） - 并行处理：多核、超线程、SIMD等 - 存储器管理：虚拟内存、分页与分段

### 12. **结构化 / 数据库 / 面向对象的分析与设计、程序设计实现** 综合运用多种方法完成系统建模与实现：例如结合结构化方法做业务流程分析，用数据库设计支持持久层，采用面向对象方法构建可扩展系统，并通过编码实现功能模块。

- 项目管理工具：如 Jira、Microsoft Project，用于任务分配、进度跟踪与里程碑管理。 - 配置管理工具：如 Ansible、Chef，保障开发与部署环境一致性。 - 缺陷跟踪工具：如 Bugzilla、Redmine，记录并追踪问题修复流程。 - 构建与持续集成工具：如 Jenkins、Maven，自动化编译、测试与发布流程。

本章围绕传统软件开发流程展开，重点包括： - 系统分析与设计的基本过程； - 结构化分析与设计的具体技术与工具（如DFD、SC图）； - WebApp 的分析与设计特点（虽以结构化为基础，但需结合事件驱动、导航设计等新要素）； - 用户界面设计的原则与实践，强调可用性与用户体验。- 在结构化设计中，数据流图（DFD）中的“加工”（Process）是构建软件结构图（SC图）的核心依据。其映射过程遵循一定的规则和策略，主要目标是将系统的功能逻辑转化为可实现的模块化结构。

2. **模块化** 模块定义：指程序中具有独立命名和编址的组成部分，如函数、类、组件等，是可被单独开发、测试、复用和替换的单元。 模块化思想：将一个大型复杂系统划分为多个较小、相互独立的模块，采用“分而治之”的策略进行开发与维护。 目的：提升软件结构的清晰度，增强可读性、可维护性、可测试性和可修改性，降低整体复杂度。

1. **偶然内聚**：模块内各成分无明显关联，仅为方便而组合在一起。 2. **逻辑内聚**：将逻辑上相似的功能放在同一模块中（如所有输入处理），通过参数控制具体行为，虽简化接口但增加复杂度。 3. **时间内聚**：模块内的操作在同一时间段内执行（如初始化模块），但功能无关。 4. **过程内聚**：模块内的处理按特定顺序执行，前一步输出为后一步输入，有一定流程关联。 5. **通信内聚**：模块内所有处理都作用于同一数据或资源，如多个函数都操作同一个文件。 6. **顺序内聚**：

4. **数据安全保密** 利用数据库管理系统提供的安全机制，实施多级权限控制： - 安全等级划分（0~7 级，级别越高权限越严） - 操作权限控制：对单个表或视图设置“只读、只写、修改、删除”权限 - 用户角色管理、加密存储、审计日志等功能配合使用，保障数据完整性和防泄露能力。

|--------------|--------------------------------------|| 实体 | → 对应一张表 || 属性 | → 表的字段（列） || 主键属性 | → 表的主键 || 多值属性 | → 单独建表 || 1:1 /

- **含义**：指数据的准确性、可信度和可靠性。- **说明**：大数据来源多样（如社交媒体、传感器、用户输入），数据可能存在噪声、不一致、缺失、伪造或偏差等问题。例如，一条微博可能是谣言，一个GPS定位可能因信号问题出现漂移。- **影响**：低真实性的数据会导致错误决策，尤其在金融、医疗、公共安全等领域影响重大。- **应对技术**：数据清洗、异常检测、可信计算、区块链溯源、多源数据融合验证等。

2. **数据量爆炸式增长**：由于视频监控系统、电商平台、社交媒体、在线视频服务等的普及，全球数据生成速度呈指数级上升。例如，2010年全球企业与消费者存储的数据已分别超过7EB和6EB；根据国际数据公司（IDC）预测，到2020年全球电子化存储的数据总量将达到32ZB（即32万亿GB），显示出前所未有的增长趋势。

- **保护轮廓（PP）**：由用户或行业组织定义的一类产品的通用安全需求模板（独立于具体实现）。- **安全目标（ST）**：由厂商针对具体产品声明的安全功能与保障措施，说明其如何满足一个或多个PP。- **评估保证等级（EAL）**：体现“可信度”的量化指标，越高表示经过越严格验证。

> 在实际系统中应采用“**加密 + 认证 + 验证**”三位一体策略：> - 所有敏感通信必须使用 TLS；> - 关键数据交互应加入 HMAC 或数字签名；> - 客户端和服务端均需实现严格的证书校验机制。

内部因素主要源于组织内部的管理缺陷、技术漏洞或人为操作失误。其防护重点在于“强化内部管控”： - **技术层面**：采用数据加密、安全存储、容灾备份等技术手段，确保数据在静态和传输过程中的机密性、完整性与可用性； - **管理层面**：建立完善的数据安全管理制度，包括安全规划、操作规范、人员培训机制，并制定应急预案与灾难恢复计划，以应对系统故障或人为事故。

- 在电子合同平台中，签署后对 PDF 合同生成哈希并申请时间戳；- 软件发布时对安装包进行时间戳绑定，证明发布日期；- 区块链项目中为交易快照提供外部可信时间锚点。

1. **请求生成**：用户对原始文件进行哈希运算，将哈希值提交给 DTS 系统。2. **时间绑定**：DTS 将接收到的哈希值与精确的 UTC 时间、序列号等信息组合。3. **签名签发**：使用 DTS 机构的私钥对组合数据进行数字签名，生成时间戳令牌（Timestamp Token）。4. **返回与存储**：将时间戳令牌返回给用户，用户将其与原文件一并保存。5. **验证支持**：在需要时，第三方可通过 DTS 公钥验证时间戳的真实性和时间有效性。

时间戳令牌（Timestamp Token）是时间戳服务机构（TSA）签发的加密数据结构，通常遵循国际标准如 **RFC 3161**（Internet X.509 Public Key Infrastructure Time-Stamp Protocol）。其核心目的是将可信时间与特定数据绑定，并通过密码学手段确保不可篡改。一个标准的时间戳令牌包含以下关键字段：

| **测试对象** | 软件中的最小可测试单元，如函数、方法、类 | 多个模块或组件之间的交互，如模块间调用、接口通信 || **测试目的** | 验证单个单元逻辑是否正确 | 检查模块组合后能否协同工作，发现接口错误和数据传递问题 || **测试范围** | 局部、细粒度 | 更广、中等粒度

经过申请、评估、批准、实施等步骤”描述的是**变更管理（Change Management）**流程，这在软件开发和IT服务管理中是一项关键实践，尤其在受控环境中（如企业级系统、医疗、金融或遵循ISO/IEC 20000、ITIL标准的组织）尤为重要。

- **故障率**：单位时间内软件发生故障的次数。- **平均无故障时间（MTBF）**：软件两次故障之间的平均时间，值越高表示可靠性越强。- **可用性**：系统在需要时能够正常工作的概率，常与可靠性关联。