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存储器概述 处理器芯片是高度集成的用于计算的电路 存储器芯片是高度集成的用于存储的电路 ![[images/Pasted image 20260109184930.png]] 存储器分类当前计算机中，CPU 缓存、内存、外存这三类存储器并存 CPU 缓存：SRAM 内存：DRAM 外存：Flash RAMRAM（Random Access Memory）随机存储器 随机存取指的是当存储器中的信息被读取或写入时，所需要的时间与这段信息所在的位置无关 根据 RAM 的存储机制，又分为静态随机存储器 SRAM（Static RAM）以及动态随机存储器 DRAM（Dynamic RAM）两种 SRAM SRAM 是靠双稳态触发器来存储一位信息的，因此只要工作电压不存在，存储单元的状态就立即消失，当再次上电时，由于触发器的状态是不稳定的，原来的信息不能恢复 因此 SRAM 最大的特点就是信息的易失性，即掉电后 RAM 中信息全部丢失。 SRAM 不需要刷新电路即能保存它内部存储的数据 存储 1bit 的信息需要 4-6 只晶体管，成本高，性能快 DRAM![[imag...

通信基础通信三要素 电气特性（电压、电流、阻抗） 时序协议（起始位、波特率、时钟相位） 数据格式（帧结构、校验位、停止位） 通信分类 分类维度 类型 说明 同步性 同步通信 有共享时钟（SPI, I²C） 异步通信 无时钟，靠波特率约定（UART） 数据线数 串行 1～2 根数据线（节省引脚） 并行 多根数据线（速度快，引脚多） 方向性 单工 单向（如广播） 半双工 双向，但不能同时（如对讲机） 全双工 双向同时（如电话、UART） 基础外设GPIOGPIO(General Purpose I/O)，通用输入输出端口 应用GPIO 基本都是用于芯片与片外器件或设备的交互 检测数字输入，如键盘或开关信号； 驱动 LED，蜂鸣器或 LCD 等其他指示器； 控制片外器件，较高级的使用可以用它们（通过程序）模拟很多器件的时序达到控制相应器件的目的，比如模拟 SPI 和模拟总线等。 特性GPIO 是 MCU 与外界交互的重要途径，它具有如下的特性： 可以独立控制每个 GPIO 口的方向（输入/输出模式） 可以独立设置...

嵌入式系统软件组成无操作系统的嵌入式应用软件无操作系统的嵌入式应用软件采用单任务程序实现系统功能，此单任务程序通常由一段用汇编语言编写的启动代 BootLoader 和用高级语言（如 C、C++等）编写的驱动程序和系统应用程序组成 ![[images/Pasted image 20260111192342.png]] 包含操作系统的嵌入式应用软件![[images/Pasted image 20260111192408.png]] 初始化引导程序 BootLoader微控制器上电后，无法从硬件上定位 main 函数的入口地址，所以每一种微控制器（处理器）都必须有初始化引导程序。初始化引导程序负责微控制器从“复位”到“开始执行 main 函数”中间这段启动过程。 Cortex-M4 内核的启动代码可以有以下三种执行模式。 通过 boot 引脚设置可以将中断向量表定位于 SRAM 区，即起始地址为 0x2000000，同时复位后 PC 指针位于 0x2000000 处 通过 boot 引脚设置可以将中断向量表定位于用户 Flash 区，即起始地址为 0x8000...

功能组件复位控制复位 Reset：用手动或自动的方法发信号给硬件特定接口，使软件恢复到特定的程序段运行 复位源不同的嵌入式系统有不同的复位源，按照复位源的不同可以将复位分为系统复位、电源复位 ![[images/Pasted image 20260109151730.png]] 一般系统存在多个复位源： 外部复位引脚 内部看门狗复位 通过 NVIC（嵌套向量中断控制器）产生的软件复位 上电/掉电复位 低电压检测电路产生的复位信号 系统复位外部复位如果应用程序仅使用内部上电复位（POR）电路，那么 RESET 输入端必须通过一个可选的上拉电阻（1 ～ 100kΩ）连接到电源（VDD） ![[images/Pasted image 20260109152048.png]] 看门狗复位 在看门狗计数器发生溢出时，可以事先设定程序下一步的去向，避免溢出时程序运行的不确定性，增加程序的可靠性 看门狗计数发生溢出时仅将程序计数器清零，而不是像上电复位那样，将所有的寄存器都要清零 软件复位 软件复位则是通过软件触发让 MCU 自己对自己进行复位，软件复位是一...

事务概念 事务是构成单一逻辑工作单元的操作集合 事务是访问并可能更新各种数据项的一个程序执行单元 事务由事务开始（begin transaction）与事务结束（end transaction）之间执行的全体操作组成 事务管理主要处理的两个主要问题 各类故障恢复，如硬件故障，系统崩溃等 多个事务的并发执行 ACID事务是访问并可能更新各种数据项的一个程序执行单元 为保证数据的完整性，数据库系统必须保证: 原子性（ Atomicity ）：事务的所有操作在数据库中要么全部反映出来，要么完全不反映 一致性（ Consistency ）：事务隔离执行时（即在没有其他事务并发执行的情况下）保持数据库的一致性 隔离性（ Isolation ）：尽管多个事务可能并发执行，但是每个事务都感觉不到系统中有其他事务在并发的执行 对于任何一对事务 $T_i$ 和 $T_j$ ，在 $T_i$ 看来，$T_j$ 或者在 $T_i$ 开始之前已经完成执行，或者在 $T_i$ 完成之后开始执行 持久性（ Durability ）：一个事务成功完成后，它对数据库的改变是永久的，即使系统出现故障时...

文件和记录的组织数据库是以一系列文件的形式存储的。每个文件在逻辑上组织成为记录的一个序列 每个文件分为定长的存储单元：块（block） 块是存储分配和数据传输的基本单元，一般大小为 4-8KB 记录在文件中是定长或可变长的 定长记录删除记录，维护记录列表方法： 逐位移动 末尾记录移动到空缺位置 记录空闲列表 用链表存储空闲地址 变长记录出现方式 多种记录类型存储在一个文件中 允许一个或多个字段是变长的记录类型 允许可重复字段的记录类型 特点 属性按照顺序存储 以固定大小表示可变长度的属性（偏移量，长度），实际数据存储在所有固定长度的属性后 记录末尾有记录终止符 分槽的页结构分槽页块头结构 块中记录条目个数 块中空闲空间的末尾处 由包含记录位置和大小的记录条目组成的数组 存储特点 记录可以在页中移动，来保持连续存储 记录相互间没有空闲空间，如果删除记录需要移动记录数据 ![[images/Pasted image 20260110105108.png]] 文件中记录的组织 堆文件组织：一个记录可以放在文件中的任何地方，只要那个地方有空间存放这条记录 顺...

设计规范有损分解有损分解（lossy decomposition）：无法通过自然连接重建原始关系元组的分解 将 employee(ID, name, street, city, salary)分解为 employee_attr1(ID, name)和 employee_attr2(name, street, city, salary) name 无法作为 employee_attr2 关系的主码，有可能会重名 无损分解无损分解（lossless decomposition）：可以通过自然连接重建原始关系元组的分解 $$r=\prod_{A,B}(r)\bowtie \prod_{B,C}(r)$$ 函数依赖成立条件假设 $r(R)$ 是一个关系模式，$\alpha\subseteq R,\beta\subseteq R$，模式 $R$ 上的函数依赖： $$\alpha \rightarrow \beta$$ 成立条件为：对于任意关系实例 $r$ 中任意两个元组 $t_1$ 和 $t_2$，若两者的属性（集）$\alpha$ 取值相同，那么它们的属性（集）$\beta...

网络威胁网络脆弱性 匿名性 攻击点多：攻击目标多、发动攻击的地点多 共享性 系统复杂性 未知边界 未知路径 攻击前奏 端口扫描、网络嗅探 社会工程学 侦查 操作系统与应用程序特征 BBS 与聊天室 文档的可用性 窃听与偷听假冒攻击 通过猜测突破鉴别 以偷听或窃听突破鉴别 避开鉴别 众所周知的鉴别 可信任的鉴别 网络欺诈 钓鱼网站 DNS 欺骗+网络钓鱼 中间人攻击（Man-in-the-Middle Attack, MITM） 通过拦截正常的网络通信数据，并进行数据嗅探甚至篡改（主动窃听） ARP 攻击、会话劫持、DNS 欺骗、代理中间人攻击都是典型中间人攻击手段 中间人攻击PKI 和证书机制 ARP 攻击代理服务器代理中间人攻击拒绝服务攻击（DoS）基本类型 基于容量的攻击 基于应用的攻击 基于通信故障的攻击 常见手段 传输故障 连接洪泛 死亡之 Ping Smurf 攻击 Chargen 反射放大攻击 TCP 洪泛（同步洪泛）攻击 流量重定向攻击（路由器） DNS 攻击（欺骗） ARP 攻击 分布式拒绝服务攻击（DDoS） 两阶段攻击方式 乘数效应（流...

数据库完整性安全需求数据库优点 共享访问 最小冗余 数据一致性 数据完整性 访问控制 安全需求 数据库的物理和逻辑完整性 保护数据，使其不被外在的、非法的程序行为或外力破坏 保证只有授权个体可以执行对数据的更新，并保证修改的正确性 定期备份和异地备份 维护一个事务日志以便在故障点重建数据库 元素完整性 提供域检查功能 集中收集和控制数据，消除数据冗余 维护一个更改日志以便取消任何不正确的改变 可审计性 需要生成关于数据库所有访问的审计记录以协助维护数据库的完整性与安全性 审计追踪可以确定用户已经获得的数据线索，已确定是否允许用户做进一步的查询 为了有效地保持完整性，数据库的审计记录应该包括对记录、域、数据元素一级的访问 用户鉴别 访问控制 授权访问所有指定的数据，不允许访问禁止访问的数据 可能拥有的权限：读、改一个值，增、删整个域或记录，重建数据库 对推理攻击的控制一级较小的控制粒度，决定了数据库的访问控制比对其他对象的控制要难 访问控制可能会降低 DBMS 的性能 可用性 权衡完整性、机密性与可用性 每个元素以至于整个数据库都要求完整性，完整性是设计 DBM...

保护对象 内存 共享 I/O 设备 共享程序或子程序 网络 共享数据 保护方法对象访问控制用户鉴别虚拟化技术安全操作系统设计