安徽公務(wù)員考試計(jì)算機(jī)教程知識(shí)點(diǎn)總結(jié)(第二版)

word格式-可編輯-感謝下載支持第一章計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)第一節(jié)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)1.1計(jì)算機(jī)概述一、計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史1946年2月世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)ENIAC(電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī))，不具備存儲(chǔ)程序的能力，在美國誕生。（1）EDVAC是電子離散變量自動(dòng)計(jì)算機(jī)（2）EDSAC是延遲存儲(chǔ)電子自動(dòng)計(jì)算機(jī)，是英國1949年投入的世界第一臺(tái)存儲(chǔ)程序的電子計(jì)算機(jī)。＊第一代計(jì)算機(jī)（1946－1956年）：采用電子管作為邏輯器件。＊第二代計(jì)算機(jī)（1956－1963年）：采用晶體管作為邏輯器件。＊第三代計(jì)算機(jī)（1964－1971年）：采用中、小規(guī)模集成電路作為邏輯器件。＊第四代計(jì)算機(jī)（1971－現(xiàn)在）：采用大規(guī)模或超大規(guī)模集成電路作為邏輯器件。二、計(jì)算機(jī)分類＊根據(jù)規(guī)模大小、運(yùn)算速度快慢、指令系統(tǒng)功能的強(qiáng)弱、內(nèi)存容量的大小、配套設(shè)備的情況以及軟件系統(tǒng)的豐富等，計(jì)算機(jī)可分為巨型機(jī)、大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)、微型機(jī)。＊根據(jù)結(jié)構(gòu)原理不同，計(jì)算機(jī)可以分為數(shù)字計(jì)算機(jī)、模擬計(jì)算機(jī)和數(shù)字模擬混合計(jì)算機(jī)。＊根據(jù)用途及其使用的范圍，計(jì)算機(jī)可分為通用計(jì)算機(jī)和專用計(jì)算機(jī)。三、計(jì)算機(jī)特點(diǎn)＊運(yùn)算速度快＊計(jì)算精確度高＊具有存儲(chǔ)功能＊具有邏輯判斷功能＊高度自動(dòng)化＊適用范圍廣，通用性強(qiáng)四、計(jì)算機(jī)應(yīng)用＊科學(xué)計(jì)算＊數(shù)據(jù)處理＊自動(dòng)控制＊人功智能（ArtificialIntelligence,AI）＊輔助設(shè)計(jì)(1)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）；（2）計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）；（3）計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（CAI）；（4）計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）；（5）計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試（CAT）。＊計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)1.2計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的組織形式計(jì)算機(jī)內(nèi)部所有的數(shù)據(jù)，無論是程序還是圖像都是以二進(jìn)制形式存放的。1、位（bit）位是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備的最小單位，由二進(jìn)制中的0或1組成。2、字節(jié)(byte)字節(jié)簡(jiǎn)寫為“B”，一個(gè)字節(jié)由8個(gè)二進(jìn)制位編碼組成，即1字節(jié)等于8位。字節(jié)是計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的基本單位。3、字（Word）CPU處理信息一般是以一組二進(jìn)制數(shù)碼作為一個(gè)整體來參加運(yùn)算或處理的，一次存取、處理和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)長(zhǎng)度為字。一個(gè)字通常由一個(gè)或多個(gè)字節(jié)構(gòu)成，用來存放一條指令或一個(gè)數(shù)據(jù)。4、字長(zhǎng)一個(gè)字中所包含的二進(jìn)制的位數(shù)稱為字長(zhǎng)。一個(gè)字長(zhǎng)可以表示許多不同的內(nèi)容，較長(zhǎng)的字長(zhǎng)一次可以處理的信息更多，處理的數(shù)字位數(shù)越大，速度也就越快。字長(zhǎng)是衡量計(jì)算機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo)。5、存儲(chǔ)容量某個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備所能容納的二進(jìn)制信息量的總和為存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)容量。存儲(chǔ)容量用字節(jié)數(shù)來表示，1KB＝1024B，1MB＝1024KB，1GB＝1024MB，1TB＝1024GB。1.3信息編碼一、西文字符編碼美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼（AmericanStandardCodeforInformationInterchange,ASCII）。7位的ASCII碼稱為標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼字符集，計(jì)算機(jī)采用一個(gè)字節(jié)（8位）表示一個(gè)字符，但實(shí)際只使用字節(jié)的低7位，而字節(jié)的最高位為0，所以可以表示128個(gè)字符，其中包括10個(gè)數(shù)字，52個(gè)大、小寫英文字母以及32個(gè)標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、運(yùn)算符和34個(gè)控制碼等。二、漢字編碼1、漢字輸入碼目前常用的輸入法大致分為兩類：拼音輸入法和字型輸入法。漢字在計(jì)算機(jī)內(nèi)部都是以機(jī)內(nèi)碼形式表示的。2、漢字國際碼GB2312－80是我國于1981年頒布的一個(gè)國家標(biāo)準(zhǔn)，即國家標(biāo)準(zhǔn)信息交換用漢字編碼字符集，其二進(jìn)制編碼稱為國標(biāo)碼。國標(biāo)碼用兩個(gè)字節(jié)表示一個(gè)漢字，并且規(guī)定每個(gè)字節(jié)只用低7位。GB2312－80國標(biāo)字符集由三部分組成：第一部分為字母、數(shù)字、和各種符號(hào)，共682個(gè)；第二部分為一級(jí)常用漢字，按漢語拼音排列，共3755個(gè)；第三部分為二級(jí)常用漢字，按偏旁部首排列，共3008個(gè)，總計(jì)7445個(gè)字符。GB18030是對(duì)GB2312－80國標(biāo)字符集擴(kuò)充，漢字增加至27484個(gè)。3、漢字機(jī)內(nèi)碼漢字機(jī)內(nèi)碼是在計(jì)算機(jī)內(nèi)部進(jìn)行存儲(chǔ)、傳輸和加工時(shí)所使用的統(tǒng)一機(jī)內(nèi)代碼。一個(gè)國標(biāo)碼占用2個(gè)字節(jié)，每個(gè)字節(jié)的最高位仍是0；英文字符的機(jī)代碼是7位的ASCII碼，最高位也是0。為了計(jì)算機(jī)內(nèi)部能夠區(qū)分漢字國標(biāo)碼和ASCII碼，將國標(biāo)碼每個(gè)字節(jié)的最高位設(shè)為1，變換后的國標(biāo)碼稱為機(jī)內(nèi)碼。4、漢字字型碼漢字字型碼是表示漢字字型的字模碼，是漢字的輸出形式，用于在顯示屏或打印機(jī)輸出漢字，通常用點(diǎn)陣、矢量等方式表示。用點(diǎn)陣且示漢字時(shí)，漢字字型碼就是這個(gè)字型的點(diǎn)陣的代碼。簡(jiǎn)易型漢字為16×16，提高型漢字為24×24點(diǎn)陣、32×32點(diǎn)陣、48×48點(diǎn)陣等。用矢量表示方法的是描述漢字字型的輪廓特片。當(dāng)要輸出漢字的時(shí)候，通過計(jì)算機(jī)的計(jì)算，由漢字字型描述信息生成所需的大小和形狀的漢字點(diǎn)陣。1.4數(shù)制與編碼一、數(shù)制的基本概念1、十進(jìn)制計(jì)數(shù)制2、二進(jìn)制數(shù)3、八進(jìn)制數(shù)4、十六進(jìn)制數(shù)。二、關(guān)于二、十、十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換1.5計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)組成一、“存儲(chǔ)程程序控制”計(jì)算機(jī)的概念美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮·諾依曼提出了“存儲(chǔ)程序控制”的計(jì)算機(jī)方案，其核心是“存儲(chǔ)程序”和“程序控制”。他在方案中提出了三條：1、計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)：計(jì)算機(jī)硬件應(yīng)具有運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備等五部分。2、采用二進(jìn)制：二進(jìn)制數(shù)便于硬件的物理實(shí)理以，又有簡(jiǎn)單的運(yùn)算規(guī)則。3、存儲(chǔ)程序控制：存儲(chǔ)程序?qū)崿F(xiàn)了自動(dòng)計(jì)算，確定了馮·諾依曼型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)。二、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成硬件系統(tǒng)：主機(jī)和外部設(shè)備。主機(jī)分為中央處理器（運(yùn)算器和控制器）和內(nèi)存儲(chǔ)器。外部設(shè)備分為外存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、其他。1、中央處理器（運(yùn)算器和控制器）（1）運(yùn)算器也稱為算術(shù)邏輯單元（ArithmeticLogicUnit,ALU），用于執(zhí)行所有算術(shù)和邏輯運(yùn)算指令。計(jì)算機(jī)最主要的工作是運(yùn)算，大量的數(shù)據(jù)運(yùn)算任務(wù)是在運(yùn)算器中進(jìn)行的。（2）控制器負(fù)責(zé)把指令逐條從存儲(chǔ)器中取出，經(jīng)譯碼分析后向整機(jī)發(fā)出取數(shù)、執(zhí)行、存數(shù)等控制命令，以保證正確完成程序所要求的功能。一般由指令寄存器、指令譯碼器、時(shí)序電路和控制電路組成。每一條指令的執(zhí)行過程可以分成如下四個(gè)基本操作：＊取出指令：從存儲(chǔ)器某個(gè)地址中取出要執(zhí)行的指令。＊分析指令：把取出的指令送到指令譯碼器中，譯出與指令對(duì)應(yīng)的操作。＊執(zhí)行指令：向各個(gè)部件發(fā)出控制操作，完成指令要求。＊為下一條指令做好準(zhǔn)備。（3）CPU與寄存器通過內(nèi)部數(shù)據(jù)總線相互連接，并通過外部總線（數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線）同主存儲(chǔ)器和外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的。2、存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)的記憶部件，它的職能是存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)。（1）按存儲(chǔ)器能否直接與CPU交換信息來區(qū)分，可分為主存儲(chǔ)器和輔助存儲(chǔ)器。（2）按存儲(chǔ)介質(zhì)的材料及器件的不同可分為磁介質(zhì)存儲(chǔ)器、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器以及激光光盤存儲(chǔ)器。（3）按存取方式不同，存儲(chǔ)器可分為隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM和只讀存儲(chǔ)器ROM。＊EPROM：ErasableProgrammableROM，可擦除可編程ROM)芯片可重復(fù)擦除和寫入，解決了PROM芯片只能寫入一次的弊端。＊EEPROM：(ElectricallyErasableProgrammableRead-OnlyMemory)，電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器--一種掉電后數(shù)據(jù)不丟失的存儲(chǔ)芯片。EEPROM可以在電腦上或?qū)Ｓ迷O(shè)備上擦除已有信息，重新編程。一般用在即插即用。3、輸出設(shè)備4、輸出設(shè)備1.6計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)組成計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)是程序和程序運(yùn)行所需要的數(shù)據(jù)以及開發(fā)、使用和維護(hù)這些程序所需要的文檔的集合。（系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件）一、系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件是指控制計(jì)算機(jī)的運(yùn)行、管理計(jì)算機(jī)的各種資源并為應(yīng)用軟件提供支持和服務(wù)的一類軟件，是保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)正常工作必須配備的基本軟件。系統(tǒng)軟件通常包括操作系統(tǒng)、語言處理程序和各種服務(wù)性程序。1、操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)軟件的核心，是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的必備軟件。它對(duì)計(jì)算機(jī)所有資源進(jìn)行統(tǒng)一管理，使計(jì)算機(jī)的使用變得方便簡(jiǎn)捷。操作系統(tǒng)的功能主要表現(xiàn)在五大管理：處理機(jī)管理、文件管理、作業(yè)管理、設(shè)備管理、存儲(chǔ)管理。按功能分。操作系統(tǒng)可分為兩大類：實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和作業(yè)處理系統(tǒng)。操作系統(tǒng)根據(jù)處理方式、運(yùn)行環(huán)境、服務(wù)對(duì)象的不同，有如下分類：（1）單用戶操作系統(tǒng)。（2）批處理操作系統(tǒng)。（3）實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。（4）分時(shí)操作系統(tǒng)。（5）網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。（6）分布式操作系統(tǒng)。2、計(jì)算機(jī)語言計(jì)算機(jī)能識(shí)別并執(zhí)行的信息符號(hào)代碼的指令集合稱為計(jì)算機(jī)語言。（1）機(jī)器語言（2）匯編語言（3）高級(jí)語言3、服務(wù)性程序服務(wù)性程序是指協(xié)助用戶進(jìn)行軟件開發(fā)和硬件維護(hù)的軟件。如各種開發(fā)調(diào)試工具軟件、編輯程序、診斷程序等。二、應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件是在系統(tǒng)軟件基礎(chǔ)上為解決用戶的具體問題，面向某個(gè)領(lǐng)域而設(shè)計(jì)的軟件，因此又分為通用軟件和專用軟件。常見的應(yīng)用軟件有文字處理軟件、工程設(shè)計(jì)繪圖軟件、辦公事務(wù)管理軟件、圖書情報(bào)檢索軟件、醫(yī)用診斷軟件、輔助教學(xué)軟件、輔助設(shè)計(jì)軟件等。1.7計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)1、字長(zhǎng)一個(gè)字中所包含的二進(jìn)制的位數(shù)稱為字長(zhǎng)。一個(gè)字長(zhǎng)可以表示許多不同的內(nèi)容，較長(zhǎng)的字長(zhǎng)一次可以處理的信息更多，處理的數(shù)字位數(shù)越大，速度也就越快。字長(zhǎng)是衡量計(jì)算機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo)。2、主頻主頻是指計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘頻率，即CPU在單位時(shí)間（每秒種）發(fā)出的脈沖數(shù)，單位為MHz。它在很大程度上決定了計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度。通常主頻越高、速度越快。3、運(yùn)算速度計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速是指平均運(yùn)算速度，即計(jì)算機(jī)每秒所能執(zhí)行的指令條數(shù)，單位是MIPS（每秒百萬條）。4、存取周期存取周期是指存儲(chǔ)器進(jìn)行連續(xù)操作所允許的最短時(shí)音間隔，即從發(fā)出一條讀寫指令到能夠發(fā)出下一條讀寫指令所需的最短時(shí)間。存取周期越短，存取速度越快。計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)器的存取周期一般在幾十到幾百納秒。5、存儲(chǔ)容量存儲(chǔ)容量主要指內(nèi)存儲(chǔ)器的容量。內(nèi)存容量越大，它所能存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)和運(yùn)行程序就越多。程序運(yùn)行的速度就越快。1.8計(jì)算機(jī)原理一、進(jìn)程1、進(jìn)程的介紹進(jìn)程是操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)；是一個(gè)正在執(zhí)行的程序；計(jì)算機(jī)中正在運(yùn)行的程序?qū)嵗豢梢苑峙浣o處理器并由處理器執(zhí)行的一個(gè)實(shí)體；由單一順序的執(zhí)行顯示，一個(gè)當(dāng)前狀態(tài)和一組相關(guān)的系統(tǒng)資源所描述的活動(dòng)單元。進(jìn)程是一個(gè)具有獨(dú)立功能的程序關(guān)于某個(gè)數(shù)據(jù)集合的一次運(yùn)行活動(dòng)。進(jìn)程是由進(jìn)程控制塊、程序段、數(shù)據(jù)段三部分組成。一個(gè)進(jìn)程可以包含若干線程(Thread)，線程可以幫助應(yīng)用程序同時(shí)做幾件事(比如一個(gè)線程向磁盤寫入文件，另一個(gè)則接收用戶的按鍵操作并及時(shí)做出反應(yīng)，互相不干擾)，在程序被運(yùn)行后中，系統(tǒng)首先要做的就是為該程序進(jìn)程建立一個(gè)默認(rèn)線程，然后程序可以根據(jù)需要自行添加或刪除相關(guān)的線程。是可并發(fā)執(zhí)行的程序。在一個(gè)數(shù)據(jù)集合上的運(yùn)行過程，是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個(gè)獨(dú)立單位，也是稱活動(dòng)、路徑或任務(wù)，它有兩方面性質(zhì)：活動(dòng)性、并發(fā)性。進(jìn)程可以劃分為運(yùn)行、阻塞、就緒三種狀態(tài)，并隨一定條件而相互轉(zhuǎn)化：就緒--運(yùn)行，運(yùn)行--阻塞，阻塞--就緒。2、進(jìn)程的引入多道程序在執(zhí)行時(shí)，需要共享系統(tǒng)資源，從而導(dǎo)致各程序在執(zhí)行過程中出現(xiàn)相互制約的關(guān)系，程序的執(zhí)行表現(xiàn)出間斷性的特征。這些特征都是在程序的執(zhí)行過程中發(fā)生的，是動(dòng)態(tài)的過程，而傳統(tǒng)的程序本身是一組指令的集合，是一個(gè)靜態(tài)的概念，無法描述程序在內(nèi)存中的執(zhí)行情況，即我們無法從程序的字面上看出它何時(shí)執(zhí)行，何時(shí)停頓，也無法看出它與其它執(zhí)行程序的關(guān)系，因此，程序這個(gè)靜態(tài)概念已不能如實(shí)反映程序并發(fā)執(zhí)行過程的特征。為了深刻描述程序動(dòng)態(tài)執(zhí)行過程的性質(zhì)，人們引入“進(jìn)程（Process）”概念。3、進(jìn)程的概念進(jìn)程的概念是60年代初首先由麻省理工學(xué)院的MULTICS系統(tǒng)和IBM公司的CTSS/360系統(tǒng)引入的。進(jìn)程是一個(gè)具有獨(dú)立功能的程序關(guān)于某個(gè)數(shù)據(jù)集合的一次運(yùn)行活動(dòng)。它可以申請(qǐng)和擁有系統(tǒng)資源，是一個(gè)動(dòng)態(tài)的概念，是一個(gè)活動(dòng)的實(shí)體。它不只是程序的代碼，還包括當(dāng)前的活動(dòng)，通過程序計(jì)數(shù)器的值和處理寄存器的內(nèi)容來表示。進(jìn)程的概念主要有兩點(diǎn)：第一，進(jìn)程是一個(gè)實(shí)體。每一個(gè)進(jìn)程都有它自己的地址空間，一般情況下，包括文本區(qū)域（textregion）、數(shù)據(jù)區(qū)域（dataregion）和堆棧（stackregion）。文本區(qū)域存儲(chǔ)處理器執(zhí)行的代碼；數(shù)據(jù)區(qū)域存儲(chǔ)變量和進(jìn)程執(zhí)行期間使用的動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存；堆棧區(qū)域存儲(chǔ)著活動(dòng)過程調(diào)用的指令和本地變量。第二，進(jìn)程是一個(gè)“執(zhí)行中的程序”。程序是一個(gè)沒有生命的實(shí)體，只有處理器賦予程序生命時(shí)，它才能成為一個(gè)活動(dòng)的實(shí)體，我們稱其為進(jìn)程。進(jìn)程是操作系統(tǒng)中最基本、重要的概念。是多道程序系統(tǒng)出現(xiàn)后，為了刻畫系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)的動(dòng)態(tài)情況，描述系統(tǒng)內(nèi)部各道程序的活動(dòng)規(guī)律引進(jìn)的一個(gè)概念,所有多道程序設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)都建立在進(jìn)程的基礎(chǔ)上。操作系統(tǒng)引入進(jìn)程的概念的原因:從理論角度看，是對(duì)正在運(yùn)行的程序過程的抽象；從實(shí)現(xiàn)角度看，是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，目的在于清晰地刻劃動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)在規(guī)律，有效管理和調(diào)度進(jìn)入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主存儲(chǔ)器運(yùn)行的程序。4、進(jìn)程的特征動(dòng)態(tài)性：進(jìn)程的實(shí)質(zhì)是程序的一次執(zhí)行過程，進(jìn)程是動(dòng)態(tài)產(chǎn)生，動(dòng)態(tài)消亡的。并發(fā)性：任何進(jìn)程都可以同其他進(jìn)程一起并發(fā)執(zhí)行獨(dú)立性：進(jìn)程是一個(gè)能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位，同時(shí)也是系統(tǒng)分配資源和調(diào)度的獨(dú)立單位；異步性：由于進(jìn)程間的相互制約，使進(jìn)程具有執(zhí)行的間斷性，即進(jìn)程按各自獨(dú)立的、不可預(yù)知的速度向前推進(jìn)結(jié)構(gòu)特征：進(jìn)程由程序、數(shù)據(jù)和進(jìn)程控制塊三部分組成。5、進(jìn)程的內(nèi)容一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)程包括（或者說“擁有”）擁有下列數(shù)據(jù)：那個(gè)程序的可運(yùn)行機(jī)器碼的一個(gè)在存儲(chǔ)器的圖像。分配到的存儲(chǔ)器（通常包括虛擬內(nèi)存的一個(gè)區(qū)域）。存儲(chǔ)器的內(nèi)容包括可運(yùn)行代碼、特定于進(jìn)程的數(shù)據(jù)（輸入、輸出）、調(diào)用堆棧、堆棧（用于保存運(yùn)行時(shí)運(yùn)數(shù)中途產(chǎn)生的數(shù)據(jù)）。分配給該進(jìn)程的資源的操作系統(tǒng)描述子，諸如文件描述子（Unix術(shù)語）或文件句柄（Windows）、數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)終端。安全特性，諸如進(jìn)程擁有者和進(jìn)程的權(quán)限集（可以容許的操作）。處理器狀態(tài)（內(nèi)文），諸如寄存器內(nèi)容、物理存儲(chǔ)器尋址等。當(dāng)進(jìn)程正在運(yùn)行時(shí)，狀態(tài)通常儲(chǔ)存在寄存器，其他情況在存儲(chǔ)器。6、進(jìn)程切換進(jìn)行進(jìn)程切換就是從正在運(yùn)行的進(jìn)程中收回處理器，然后再使待運(yùn)行進(jìn)程來占用處理器。這里所說的從某個(gè)進(jìn)程收回處理器，實(shí)質(zhì)上就是把進(jìn)程存放在處理器的寄存器中的中間數(shù)據(jù)找個(gè)地方存起來，從而把處理器的寄存器騰出來讓其他進(jìn)程使用。那么被中止運(yùn)行進(jìn)程的中問數(shù)據(jù)存在何處好呢？當(dāng)然這個(gè)地方應(yīng)該是進(jìn)程的私有堆棧。讓進(jìn)程來占用處理器，實(shí)質(zhì)上是把某個(gè)進(jìn)程存放在私有堆棧中寄存器的數(shù)據(jù)（前一次本進(jìn)程被中止時(shí)的中間數(shù)據(jù)）再恢復(fù)到處理器的寄存器中去，并把待運(yùn)行進(jìn)程的斷點(diǎn)送入處理器的程序指針PC，于是待運(yùn)行進(jìn)程就開始被處理器運(yùn)行了，也就是這個(gè)進(jìn)程已經(jīng)占有處理器的使用權(quán)了。這就像多個(gè)同學(xué)要分時(shí)使用同一張課桌一樣9說是要收回正在使用課桌同學(xué)的課桌使用權(quán)，實(shí)質(zhì)上就是讓他把屬于他的東西拿走；而賦予某個(gè)同學(xué)課桌使用權(quán)，只不過就是讓他把他的東西放到課桌上罷了。在切換時(shí)，一個(gè)進(jìn)程存儲(chǔ)在處理器各寄存器中的中間數(shù)據(jù)叫做進(jìn)程的上下文，所以進(jìn)程的切換實(shí)質(zhì)上就是被中止運(yùn)行進(jìn)程與待運(yùn)行進(jìn)程上下文的切換。在進(jìn)程未占用處理器時(shí)，進(jìn)程的上下文是存儲(chǔ)在進(jìn)程的私有堆棧中的。7、進(jìn)程與程序的關(guān)系程序是指令的有序集合，其本身沒有任何運(yùn)行的含義，是一個(gè)靜態(tài)的概念。而進(jìn)程是程序在處理機(jī)上的一次執(zhí)行過程，它是一個(gè)動(dòng)態(tài)的概念。程序可以作為一種軟件資料長(zhǎng)期存在，而進(jìn)程是有一定生命期的。程序是永久的，進(jìn)程是暫時(shí)的。進(jìn)程更能真實(shí)地描述并發(fā)，而程序不能；進(jìn)程是由進(jìn)程控制塊、程序段、數(shù)據(jù)段三部分組成;進(jìn)程具有創(chuàng)建其他進(jìn)程的功能，而程序沒有。同一程序同時(shí)運(yùn)行于若干個(gè)數(shù)據(jù)集合上，它將屬于若干個(gè)不同的進(jìn)程。也就是說同一程序可以對(duì)應(yīng)多個(gè)進(jìn)程。在傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)中，程序并不能獨(dú)立運(yùn)行，作為資源分配和獨(dú)立運(yùn)行的基本單元都是進(jìn)程。二、線程線程(thread),有時(shí)被稱為輕量級(jí)進(jìn)程(LightweightProcess，LWP)，是程序執(zhí)行流的最小單元。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的線程由線程ID，當(dāng)前指令指針(PC)，寄存器集合和堆棧組成。另外，線程是進(jìn)程中的一個(gè)實(shí)體，是被系統(tǒng)獨(dú)立調(diào)度和分派的基本單位，線程自己不擁有系統(tǒng)資源，只擁有一點(diǎn)在運(yùn)行中必不可少的資源，但它可與同屬一個(gè)進(jìn)程的其它線程共享進(jìn)程所擁有的全部資源。一個(gè)線程可以創(chuàng)建和撤消另一個(gè)線程，同一進(jìn)程中的多個(gè)線程之間可以并發(fā)執(zhí)行。由于線程之間的相互制約，致使線程在運(yùn)行中呈現(xiàn)出間斷性。線程也有就緒、阻塞和運(yùn)行三種基本狀態(tài)。線程是程序中一個(gè)單一的順序控制流程.在單個(gè)程序中同時(shí)運(yùn)行多個(gè)線程完成不同的工作,稱為多線程。2、線程與進(jìn)程線程和進(jìn)程的區(qū)別在于,子進(jìn)程和父進(jìn)程有不同的代碼和數(shù)據(jù)空間,而多個(gè)線程則共享數(shù)據(jù)空間,每個(gè)線程有自己的執(zhí)行堆棧和程序計(jì)數(shù)器為其執(zhí)行上下文.多線程主要是為了節(jié)約CPU時(shí)間,發(fā)揮利用,根據(jù)具體情況而定.線程的運(yùn)行中需要使用計(jì)算機(jī)的內(nèi)存資源和CPU通常在一個(gè)進(jìn)程中可以包含若干個(gè)線程，它們可以利用進(jìn)程所擁有的資源。在引入線程的操作系統(tǒng)中，通常都是把進(jìn)程作為分配資源的基本單位，而把線程作為獨(dú)立運(yùn)行和獨(dú)立調(diào)度的基本單位。由于線程比進(jìn)程更小，基本上不擁有系統(tǒng)資源，故對(duì)它的調(diào)度所付出的開銷就會(huì)小得多，能更高效的提高系統(tǒng)內(nèi)多個(gè)程序間并發(fā)執(zhí)行的程度。因而近年來推出的通用操作系統(tǒng)都引入了線程，以便進(jìn)一步提高系統(tǒng)的并發(fā)性，并把它視為現(xiàn)代操作系統(tǒng)的一個(gè)重要指標(biāo)。3、線程的周期新建就緒運(yùn)行阻塞死亡4、線程調(diào)度與優(yōu)先級(jí)有線程進(jìn)入了就緒狀態(tài),需要有線程調(diào)度程序來決定何時(shí)執(zhí)行,根據(jù)優(yōu)先級(jí)來調(diào)度。5、線程組每個(gè)線程都是一個(gè)線程組的一個(gè)成員,線程組把多個(gè)線程集成一個(gè)對(duì)象,通過線程組可以同時(shí)對(duì)其中的多個(gè)線程進(jìn)行操作.在生成線程時(shí)必須將線程放在指定的線程組,也可以放在缺省的線程組中,缺省的就是生成該線程的線程所在的線程組.一旦一個(gè)線程加入了某個(gè)線程組,不能被移出這個(gè)組。6、守護(hù)線程守護(hù)線程是特殊的線程,一般用于在后臺(tái)為其他線程提供服務(wù).isDaemon():判斷一個(gè)線程是否為守護(hù)線程.setDaemon():設(shè)置一個(gè)線程為守護(hù)線。三、中斷1、中斷的概念中斷是指在計(jì)算機(jī)執(zhí)行期間，系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生任何非尋常的或非預(yù)期的急需處理事件，使得CPU暫時(shí)中斷當(dāng)前正在執(zhí)行的程序而轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的事件處理程序。待處理完畢后又返回原來被中斷處繼續(xù)執(zhí)行或調(diào)度新的進(jìn)程執(zhí)行的過程。中斷是單片機(jī)實(shí)時(shí)地處理內(nèi)部或外部事件的一種內(nèi)部機(jī)制。當(dāng)某種內(nèi)部或外部事件發(fā)生時(shí)，單片機(jī)的中斷系統(tǒng)將迫使CPU暫停正在執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)而去進(jìn)行中斷事件的處理，中斷處理完畢后，又返回被中斷的程序處，繼續(xù)執(zhí)行下去。其中最為容易發(fā)生沖突的就是IRQ、DMA和I/O。2、IRQ（InterruptRequest）IRQ英文全稱InterruptRequest，中文翻譯為中斷請(qǐng)求線。計(jì)算機(jī)中有許多設(shè)備（例如聲卡、硬盤等）他們都能在沒有CPU介入的情況下完成一定的工作。但是這些設(shè)備還是需要定期中斷CPU，讓CPU為其做一些特定的工作。如果這些設(shè)備要中斷CPU的運(yùn)行，就必需在中斷請(qǐng)求線上把CPU中斷的信號(hào)發(fā)給CPU。所以每個(gè)設(shè)備只能使用自己獨(dú)立的中斷請(qǐng)求線。一般來說在80286以上計(jì)算機(jī)中，共有16個(gè)中斷請(qǐng)求線與各種需要用中斷的不同外設(shè)相連接，（每個(gè)中斷線有一個(gè)標(biāo)號(hào)也就是中斷號(hào)）。3、DMA（DirectMemoryAccess）計(jì)算機(jī)與外設(shè)之間的聯(lián)系一般通過兩種方法：一是通過CPU控制來進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送；二是在專門的芯片控制下進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送。我們所說的DMA，就是不用CPU控制，外設(shè)同內(nèi)存之間相互傳送數(shù)據(jù)的通道，在這種方式下，外設(shè)利用DMA通道直接將數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)器或?qū)?shù)據(jù)從存儲(chǔ)器中讀出，而不用CPU參與，系統(tǒng)的速度會(huì)大大增加。4、I/O（INPUT/OUTPUT）輸入/輸出端口，也就是計(jì)算機(jī)配件與CPU連接的接口。每個(gè)端口都有自己唯一的一個(gè)端口號(hào)，這個(gè)端口號(hào)稱為地址。每一個(gè)想和CPU通信的外設(shè)或配件都有不同的I/O地址，通常在PC機(jī)內(nèi)部一共有1024個(gè)地址。5、如何防止中斷沖突要防止中斷沖突，其實(shí)就是要知道什么設(shè)備容易產(chǎn)生中斷沖突，只要知道了這點(diǎn)，在使用這些設(shè)備時(shí)稍微注意一下就可以了。下面我列出一些容易沖突的設(shè)備，希望對(duì)讀者有用。1、聲卡：一些早期的ISA型聲卡，系統(tǒng)很有可能不認(rèn)，就需要用戶手動(dòng)設(shè)置（一般為5）2、內(nèi)置調(diào)制解調(diào)器和鼠標(biāo)：一般鼠標(biāo)用COM1，內(nèi)置調(diào)制解調(diào)器使用COM2的中斷（一般為3），這時(shí)要注意此時(shí)COM2上不應(yīng)有其它設(shè)備3、網(wǎng)卡和鼠標(biāo)：此問題一般發(fā)生在鼠標(biāo)在COM1口，使用中斷為3，這時(shí)要注意通常網(wǎng)卡的默認(rèn)中斷為3，兩者極有可能發(fā)成沖突。4、打印機(jī)和EPP掃描儀：在安裝掃描儀驅(qū)動(dòng)程序時(shí)應(yīng)將打印機(jī)打開，因?yàn)閮蓚€(gè)設(shè)備中串聯(lián)，所以為了防止以后掃描儀驅(qū)動(dòng)程序設(shè)置有誤，一定要將打印機(jī)打開再安裝掃描儀驅(qū)動(dòng)程序。5、操作系統(tǒng)和BIOS：如果計(jì)算機(jī)使用了“即插即用”操作系統(tǒng)（例如win98），應(yīng)將BIOS中PNPOSInstalled設(shè)置為Yes這樣可讓操作系統(tǒng)重新設(shè)置中斷。6、PS/2鼠標(biāo)和BIOS：在使用PS/2鼠標(biāo)時(shí)應(yīng)將BIOS中PS/2MouseFunctionControl打開或設(shè)置為Auto，只有這樣BIOS才能將IRQ12分配給PS/2鼠標(biāo)用。第二節(jié)多媒體技術(shù)2.1多媒體的基本概念及關(guān)鍵技術(shù)一、多媒體概念媒體原有兩重含義：一是指存儲(chǔ)信息的實(shí)體，如磁盤、光盤、磁帶、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等，中文常譯為“媒質(zhì)”；二是指?jìng)鬟f信息的載體，如數(shù)字、文字、聲音、圖形等，中文譯作“媒介”。媒體有以下五大類：感覺媒體、表示媒體、顯示媒體、存儲(chǔ)媒體、傳輸媒體。從語譯概念出發(fā)，社會(huì)上對(duì)多媒體定義的一種說法是：“多媒體是以下兩種或兩種以下媒體組成的結(jié)合體：文本、圖形、動(dòng)畫、靜態(tài)視頻、動(dòng)態(tài)視頻、聲音?！币灿袑＜艺J(rèn)為，多媒體是多種媒體的綜合、利用和處理?？梢姡嗝襟w的本質(zhì)不僅是信息的集成，也是設(shè)備的集成和軟件的集成，通過邏輯連接形成有機(jī)整體，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)交互控制，因此集成和交互是多媒體的精髓。由此可見，傳統(tǒng)媒體與多媒體是有一定區(qū)別的，主要區(qū)別是：（1）傳統(tǒng)的媒體是模擬信號(hào)，而多媒體是數(shù)字化的信息。（2）傳統(tǒng)的媒體中能讓人們被動(dòng)地接受信息，而多媒體可以使人們主動(dòng)地交流信息。二、多媒體的分類多媒體常常按不同的要求和標(biāo)準(zhǔn)分類。一種常用的劃分方法是把媒體劃分為感知媒體、描述媒體、傳輸媒體、信息交換媒體。三、多媒體數(shù)據(jù)的特點(diǎn)1、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在多媒體數(shù)據(jù)中不僅有結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，而助也有大理的非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)。2、數(shù)據(jù)量巨大。3、數(shù)據(jù)類型繁多。4、數(shù)據(jù)的時(shí)空特性，視頻、音頻和動(dòng)畫等媒體具有事態(tài)特性。5、數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)特性。四、關(guān)鍵技術(shù)1、數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)目前主要有三大編碼及壓縮標(biāo)準(zhǔn)（1）JPEG標(biāo)準(zhǔn)JPEG是1986年制定的主要針對(duì)靜止圖像的第一圖像壓縮國際標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)制定了有損和無損兩種壓縮編碼方案，對(duì)單色和彩色圖像的壓縮比通常為10：1和5：1。JPEG廣泛應(yīng)用于多媒體CD－ROM、彩色圖像傳真、圖文檔案管理等方面。（2）MPEG標(biāo)準(zhǔn)MPEG即“活動(dòng)圖像專家組”，是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織和國際電工委員會(huì)組成的一個(gè)專家組。用于活動(dòng)圖像的編碼。（3）H.216（又稱為P64標(biāo)準(zhǔn)）H.216是CCITT所屬專家組主要為可視電話和電視會(huì)議而制定的標(biāo)準(zhǔn)，是關(guān)于視像和聲音的雙向傳輸標(biāo)準(zhǔn)。2、多媒體專用芯片技術(shù)多媒體的專用芯片可分為兩類：一類是固定功能的芯片，另一類是可編程數(shù)字信號(hào)處理器DSP芯片。3、多媒體輸入/輸出技術(shù)多媒體輸入和輸出技術(shù)包括媒體變換技術(shù)、識(shí)別技術(shù)、媒體理解技術(shù)和綜合技術(shù)。（1）媒體變換技術(shù)是指改變媒體的表現(xiàn)形式。（2）媒體識(shí)別技術(shù)是對(duì)信息進(jìn)行一對(duì)一的映像過程。（3）媒體理解技術(shù)是對(duì)信息進(jìn)行更進(jìn)一步的分析處理和理解信息內(nèi)容。（4）媒體綜合技術(shù)是把低維信息表示映像成高維的模式空間的過程。4、多媒體存儲(chǔ)設(shè)備與技術(shù)（1）多媒體存儲(chǔ)設(shè)備是多媒體技術(shù)的有力保障，容量大、速度高、可靠、成本低廉是存儲(chǔ)設(shè)備的主要性能指標(biāo)。（2）多媒體存儲(chǔ)技術(shù)：一方面，多媒體信息的保存依賴數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)；另一方面，則要依靠存儲(chǔ)技術(shù)。5、多媒體技術(shù)系統(tǒng)軟件技術(shù)多媒體系統(tǒng)軟件技術(shù)主要包括多媒體操作系統(tǒng)、多媒體編輯系統(tǒng)、多媒體數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)、多媒體信息的混合與重疊技術(shù)等。其中，多媒體操作系統(tǒng)應(yīng)具有以下功能。（1）具有聲音文件格式。（2）具有視頻文件格式。（3）有把硬件虛擬化的應(yīng)用編程接口。（4）有數(shù)據(jù)壓縮和解壓縮的功能。（5）具有聲像同步操作功能。6、流媒體技術(shù)流媒體指在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上按時(shí)間先后次序傳輸和播放的連續(xù)音/視頻數(shù)據(jù)流。流媒體技術(shù)也稱流式媒體技術(shù)。所謂流媒體技術(shù)是把連續(xù)的影像和聲音經(jīng)過壓縮處理后入在網(wǎng)站服務(wù)器上，讓用戶一邊下載下邊觀看、收聽，而不要等整個(gè)壓縮文件下載到自己的計(jì)算機(jī)上之后才可以觀看的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)。目前，市場(chǎng)上主流的流媒體技術(shù)有三種，分別是RealNetworks公司的RealMedia、Microsoft公司的WindowsMedia和Apple公司的QuickTime。流式傳輸技術(shù)又分為兩種：一種是順序流式傳輸，一種是實(shí)時(shí)流式傳輸。2.2多媒體計(jì)算機(jī)及關(guān)鍵設(shè)備一、多媒體計(jì)算機(jī)多媒體計(jì)算機(jī)是指能夠?qū)β曇簟D像、視頻等多媒體信息進(jìn)行綜合處理的計(jì)算機(jī)。二、多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一般由兩個(gè)部分組成：多媒體計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)和多媒體計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)。1、多媒體計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)（1）多媒體主機(jī)（工作站、微型計(jì)算機(jī)）。（2）多媒體輸入設(shè)備（攝像機(jī)、麥克風(fēng)、錄像機(jī)、錄音機(jī)、視盤、掃描儀、CD－ROM等）。（3）多媒體輸出設(shè)備（打印機(jī)、繪圖儀、音響、電視機(jī)、喇叭、錄音機(jī)、錄像機(jī)、高分辨率顯示器等）。（4）多媒體存儲(chǔ)設(shè)備（硬盤、光盤、聲像磁帶等）。（5）多媒體功能卡（視頻卡、聲音卡、壓縮卡、家電控制卡、通信卡等）。（6）操作控制設(shè)備（鼠標(biāo)、操縱桿、鍵盤、觸摸屏等）。2、多媒體計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)多媒體計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)是以操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)的（有的是專門為支持多媒體處理功能而設(shè)計(jì)的操作系統(tǒng)，有的是在原操作系統(tǒng)基礎(chǔ)上擴(kuò)充了一個(gè)多媒體處理模塊）。還有多媒體數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、多媒體壓縮/解壓縮軟件、多媒體聲像同步軟件、多媒體通信軟件等。2.3多媒體技術(shù)及應(yīng)用一、多媒體技術(shù)多媒體技術(shù)就是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)把文字、聲音、圖形和圖像等多媒體綜合一體化，使之建立起邏輯聯(lián)系，并能進(jìn)行加工處理的技術(shù)。這里所說的“加工處理”，指的是對(duì)這些媒體的錄入，壓縮和解壓縮、存信、顯示、傳輸?shù)?。多媒體技術(shù)具有以下幾個(gè)特征：1、集成性：多媒體技術(shù)的集成性是指將多種媒體信息有機(jī)地組織在一起，共同表達(dá)一個(gè)完整的多媒體信息，做到聲、文、圖、像一體化。2、交互性：交互性是指通過各種媒體信息、使參與的各方面都可以對(duì)媒體信息進(jìn)行編輯、控制和傳遞。3、數(shù)字化：數(shù)字化是指多媒體中的各個(gè)單媒體都是以數(shù)字化的形式放在計(jì)算機(jī)中，這樣計(jì)算機(jī)才能進(jìn)行存儲(chǔ)和處理。4、實(shí)時(shí)性：多媒體技術(shù)是多種媒體集成的技術(shù)。在這些媒體中，有些媒體（如聲音和圖像）是與時(shí)間密切相關(guān)的，這就決定了多媒體技術(shù)必須要支持實(shí)時(shí)處理。第三節(jié)計(jì)算機(jī)信息安全技術(shù)3.1信息安全技術(shù)概述一、信息安全的概念信息安全是指信息網(wǎng)絡(luò)的硬件、軟件以及其系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)受到保護(hù)，不因偶的或者惡意的原因而遭到破壞、更改、泄漏，系統(tǒng)連續(xù)、可靠、正常地運(yùn)行，信息服務(wù)不中斷。保密性、完整性、可用性、真實(shí)性、可控性、可審查性、不可抵賴性。二、信息安的策略信息安全策略是指為保證提供一定級(jí)別的安全保護(hù)所必須遵守的規(guī)則。木桶原則、整體原則、有效性與實(shí)用性原則、安全性評(píng)價(jià)原則、等級(jí)性原則、動(dòng)態(tài)化原則三、信息技術(shù)的安全性等級(jí)1、網(wǎng)絡(luò)安全性標(biāo)準(zhǔn)七個(gè)類別：從低到高：D1、C1、C2、B1、B2、B3、A12、計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)安全保護(hù)等級(jí)劃分原則五個(gè)等級(jí)：自主保護(hù)級(jí)、指導(dǎo)保護(hù)級(jí)、監(jiān)督保護(hù)級(jí)、強(qiáng)制保護(hù)級(jí)、?？乇Ｗo(hù)級(jí)3.2計(jì)算機(jī)病毒一、計(jì)算機(jī)病毒的定主義計(jì)算機(jī)病毒是指編制或者在計(jì)算機(jī)程序中插入的破壞計(jì)算機(jī)功能或者毀壞數(shù)據(jù)，影響計(jì)算機(jī)使用，并能自我復(fù)制的一組計(jì)算機(jī)指或者程序代碼。二、計(jì)算機(jī)病毒的結(jié)構(gòu)病毒可以附加在可執(zhí)行程序的頭部或尾部，或者采用其他方式嵌入。它運(yùn)行的關(guān)鍵在于被感染的程序，當(dāng)被調(diào)用時(shí)，將首先執(zhí)行病毒代碼，然后再執(zhí)行程序原來的代碼。三、計(jì)算機(jī)病毒的特征1、傳染性2、破壞性3、隱蔽性4、潛伏性5、攻擊的主動(dòng)性6、病毒的不可預(yù)見性四、計(jì)算機(jī)病毒的分類1、寄生病毒2、存儲(chǔ)器駐留病毒3、引導(dǎo)區(qū)型病毒4、隱形病毒5、混合型病毒五、幾種常見的病毒1、宏病毒2、電子郵件病毒3、木馬病病4、計(jì)算機(jī)蠕蟲病毒六、計(jì)算機(jī)病毒的主要危害3.3計(jì)算機(jī)病毒的防治一、計(jì)算機(jī)病毒的傳播途徑1、被動(dòng)傳播途徑2、主動(dòng)傳播途徑（1）無線射入（2）有線注入（3）接口輸入（4）先機(jī)植入二、計(jì)算機(jī)病毒的預(yù)防1、牢固樹立預(yù)防為主的思想2、制定切實(shí)可行的預(yù)防管理措施3、采用技術(shù)手段預(yù)防病毒三、計(jì)算機(jī)病毒的清除1、人工消除病毒2、自動(dòng)消除病病毒法第四節(jié)Internet知識(shí)4.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)功能和分類一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)功能計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是多個(gè)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)通過通信線路和通信設(shè)備聯(lián)起來以實(shí)現(xiàn)彼此交換信息和共享資源為目的信息系統(tǒng)，是計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。1、資源共享2、信息管理和數(shù)據(jù)傳輸3、分布式處理4、提高計(jì)算機(jī)的可靠性二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類1、覆蓋的地理范圍：廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、局域網(wǎng)2、網(wǎng)絡(luò)操作類型：對(duì)等網(wǎng)絡(luò)和客戶機(jī)/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)3、網(wǎng)絡(luò)傳輸方式：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸網(wǎng)絡(luò)和廣播式傳輸網(wǎng)4.2Internet的基礎(chǔ)知識(shí)一、Internet的構(gòu)成1、通信線路2、路由器3、主機(jī)4、信息資源二、Internet的接入1、通過電話網(wǎng)接入2、利用ADSL接入3、使用HFC接入4、通過數(shù)據(jù)通信線路接入5、無線接入技術(shù)4.3TCP/IP協(xié)議一、IP網(wǎng)際協(xié)議IP是TCP/IP的心臟，也是網(wǎng)絡(luò)層中最重要的協(xié)議接收低層數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到更高層（TCP或UDP），相反接收更高層數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到低層。IP數(shù)據(jù)包是不可靠的，不連接的服務(wù)。二、TCP面向連接、可靠的服務(wù)三、TCP/IP協(xié)議的優(yōu)缺點(diǎn)1、TCP/IP協(xié)議主要特點(diǎn)（1）開放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，可以免費(fèi)使用，并且獨(dú)立于特定的計(jì)算機(jī)硬件與操作系統(tǒng)。（2）獨(dú)立的特定的網(wǎng)絡(luò)硬件（3）統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)地址分配方案，（4）標(biāo)準(zhǔn)化的高層協(xié)議2、TCP/IP模型的主要缺點(diǎn)（1）沒有清楚地區(qū)分哪些是規(guī)范、哪些是實(shí)現(xiàn)（2）TCP/IP模型的主機(jī)－網(wǎng)絡(luò)層定義了網(wǎng)絡(luò)層與數(shù)據(jù)鏈路層的接口，并不是常規(guī)意義上的一層，接口和層的區(qū)別是非常重要的，TCP/IP模型沒有將它們區(qū)分開來。4.4IP城址和域名系統(tǒng)一、IP地址的作用以太網(wǎng)利用MAC地址（物理地址）標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，但物理地址的表示方法不一致，互聯(lián)網(wǎng)對(duì)各種物理地址的表示方法要統(tǒng)一，這種統(tǒng)一要在互聯(lián)層完成。IP地址提供了一種互聯(lián)網(wǎng)通用的地址格式，該地址由32位的二進(jìn)制數(shù)表示，用于屏蔽各種物理網(wǎng)絡(luò)的地址差異。IP地址規(guī)定的地址稱為IP地址，IP地址由IP地址管理機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一管理和分配。二、IP地址的層次結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)三、IP地址的分類五種類型1、A類：.1~54,網(wǎng)絡(luò)有126個(gè)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)能容納1600多萬個(gè)主機(jī)。2、B類：~54，網(wǎng)絡(luò)有16382個(gè)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)能容納6萬多個(gè)主機(jī)。3、C類：~54，網(wǎng)絡(luò)可達(dá)209萬個(gè)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)能容納254個(gè)主機(jī)。4、D類：第一字節(jié)以“1110”5、E類：以“1111”全零（.0）地址指任意網(wǎng)絡(luò)。全“1”的IP地址是當(dāng)前子網(wǎng)的廣播地址。四、子網(wǎng)掩碼32位，分為4個(gè)字節(jié)。它的作業(yè)是用來區(qū)分網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)是否在同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。五、域名1、域名系統(tǒng)域名系統(tǒng)是一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫的集合，維護(hù)著域名和IP地址之間的關(guān)聯(lián)，是Internet上某一個(gè)站點(diǎn)或者某一個(gè)服務(wù)器的另一種指定方式。域名系統(tǒng)采用的是一種層次命名的結(jié)構(gòu)，使整個(gè)域名空間成為一個(gè)倒立的分層樹狀結(jié)構(gòu)。2、頂級(jí)域名4.5Internet基本服務(wù)一、FTP服務(wù)文件傳輸服務(wù)（FTP）為計(jì)算機(jī)之間雙向文件傳輸提供了一種有效的手段。它允許用戶將本地計(jì)算機(jī)的文件上傳到遠(yuǎn)端的計(jì)算機(jī)中，或?qū)⑦h(yuǎn)端的計(jì)算機(jī)中的文件下載到本地計(jì)算機(jī)中。1、FTP客戶機(jī)/服務(wù)器模型FTP采用客戶機(jī)/服務(wù)器模式，客戶機(jī)與服務(wù)器之間利用TCP建立雙重連接：一個(gè)控制連接（端口號(hào)：21）和一個(gè)數(shù)據(jù)連接（端口號(hào)：20）?？刂七B接負(fù)責(zé)在客戶機(jī)和服務(wù)器之間傳送FTP命令和響應(yīng)。數(shù)據(jù)連接用于數(shù)據(jù)傳輸，當(dāng)客戶機(jī)通過控制連接向服務(wù)器發(fā)出數(shù)據(jù)傳輸命令時(shí)，便在客戶機(jī)和服務(wù)器之間建立一條數(shù)據(jù)連接。2、FTP命令和響應(yīng)FTP命令和響應(yīng)采用7位ASCII碼，用一個(gè)回車符（CR）和一個(gè)換行符（LF）來分隔相繼的命令或應(yīng)答。FTP命令有30多種，每個(gè)命令由4個(gè)大寫字符構(gòu)成。3、FTP訪問控制FTP服務(wù)是一種實(shí)時(shí)的聯(lián)機(jī)服務(wù)，利用賬號(hào)來控制用戶對(duì)服務(wù)器的訪問。用戶在訪問FTP服務(wù)器之前必須進(jìn)行登錄，登錄時(shí)要求給出在FTP服務(wù)器上合法賬號(hào)和口令。只有成功登錄的用戶才能訪問該FTP服務(wù)器，并對(duì)授權(quán)的文件進(jìn)行查閱和傳輸。對(duì)于提供匿名FTP服務(wù)的FTP服務(wù)器，Internet用戶可以隨時(shí)訪問這些服務(wù)器而不需要預(yù)先向服務(wù)器申請(qǐng)賬號(hào)。匿名賬號(hào)和密碼是公開的，沒有特殊說明，通常是anonymous作為賬號(hào)，用guest作為口令，有些FTP服務(wù)器要求用戶輸入自己的電子郵件地址作為口令。二、電子郵件系統(tǒng)1、電子郵件服務(wù)的概念電子郵件服務(wù)是用于互聯(lián)網(wǎng)用戶之間消息的發(fā)送和接收，通過電子郵件系統(tǒng)，用戶不但可以傳輸文本信息，還可以傳送圖像、聲音等多媒體信息。2、電子郵件的傳輸過程郵件服務(wù)器之間使用簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議（SMTP）相互傳遞郵件；電子郵件應(yīng)用程序使用SMTP協(xié)議向郵件服務(wù)器發(fā)送郵件，使用郵局協(xié)議（POP3）或IMAP協(xié)議郵件服務(wù)器中讀取郵件。郵件的發(fā)送和接收過程如下：（1）用戶利用客戶端電子應(yīng)用程序創(chuàng)建郵件，指明收件人地址后利用SMTP協(xié)議將郵件發(fā)送到發(fā)送端的郵件服務(wù)器。（2）發(fā)送端的郵件服務(wù)器根據(jù)收件人的郵件服務(wù)器主機(jī)名，通過SMTP協(xié)議將郵件投遞到接收端的郵件服務(wù)器，接收端的郵件服務(wù)器根據(jù)收件人賬號(hào)將郵件投遞到對(duì)應(yīng)郵箱。（3）利用POP3或IMAP協(xié)議，接收端用戶可以利用電子郵件應(yīng)用程序讀取和管理自己的郵件。3、電子郵件傳輸協(xié)議（1）SMTP協(xié)議：負(fù)責(zé)將郵件從一個(gè)郵件服務(wù)器傳送到另一個(gè)郵件服務(wù)器。該協(xié)議很簡(jiǎn)單，只規(guī)定發(fā)送程序和接收程序之間的命令和應(yīng)答。SMTP郵件傳輸采用客戶機(jī)/服務(wù)器模式。郵件傳輸過程大致可分為三個(gè)階段：連接建立階段、郵件傳遞階段和連接關(guān)閉階段。（2）POP3協(xié)議：郵局協(xié)議的第三個(gè)主要版本，它允許用戶通過計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)郵件服務(wù)器上的郵件，提供郵件的下載和刪除功能。POP3本身也采用客戶機(jī)/服務(wù)器模式。用戶檢索POP3郵件服務(wù)器的過程可以分為三個(gè)階段：認(rèn)證階段、事務(wù)處理階段和連接關(guān)閉階段。三、遠(yuǎn)程登錄服務(wù)Telnet協(xié)議是TCP/IP協(xié)議集中的一員，通過該協(xié)議用戶可以登錄到遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上，使用基于文本界面的命令連接并控制遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)。Telnet協(xié)議采用了客戶機(jī)/服務(wù)器模式。遠(yuǎn)程登錄過程為：1、用戶終端采用用戶終端本地格式與本地Telnet客戶機(jī)進(jìn)程通信。2、通過TCP連接，本地Telnet客戶機(jī)進(jìn)程與遠(yuǎn)程Telnet服務(wù)器進(jìn)程之間采用網(wǎng)絡(luò)虛擬終端進(jìn)行通信。3、遠(yuǎn)程Telnet服務(wù)器進(jìn)程與遠(yuǎn)程主機(jī)之間采用遠(yuǎn)程系統(tǒng)本地格式進(jìn)行通信。四、WWW服務(wù)1、WWW服務(wù)的基本概念（1）WWW服務(wù)系統(tǒng)：WWW服務(wù)采用客戶機(jī)/服務(wù)器模式，以超文本（HTML）與超文本傳輸協(xié)議HTTP為基礎(chǔ)，為用戶提供界面一致的信息瀏覽系統(tǒng)。（2）WWW服務(wù)器：WWW服務(wù)器保存著可以被WWW客戶共享的信息。2、WWW系統(tǒng)的傳輸協(xié)議HTTP：超文本傳輸協(xié)議3、WWW的安全性（1）瀏覽器的安全如何保護(hù)自己的計(jì)算機(jī)如何驗(yàn)證站點(diǎn)的真實(shí)性如何辟免他人假冒自己的身份在互聯(lián)網(wǎng)活動(dòng)（2）Web服務(wù)器的安全性IP地址限制、用戶驗(yàn)證、Web權(quán)限和NTFS權(quán)限Web站點(diǎn)與瀏覽器的安全通信主要包括：Web站點(diǎn)驗(yàn)證客戶身份、瀏覽器驗(yàn)證Web站點(diǎn)真實(shí)性、Web站點(diǎn)與瀏覽器之間信息的加密傳輸。4.6瀏覽器的應(yīng)用4.7Extranet一、Extranet定義Extranet是將TCP/IP網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)用于保證各企業(yè)的線路上不同提供之間互操作的結(jié)果。二、Extranet具有以下特性1、Extranet不限于組織的成員，它可超出組織之外，特別是包括那些組織想與之建立聯(lián)系的供應(yīng)商和客戶。2、Extranet并不是真正意義上的開放，它可以提供充分的訪問控制使得外部用戶遠(yuǎn)離內(nèi)部資料。3、Extranet是一種思想，而不是一種技術(shù)。4、Extranet的實(shí)質(zhì)就是應(yīng)用三、Extranet的應(yīng)用1、信息的維護(hù)和傳播2、在線培訓(xùn)3、企業(yè)間的合作4、銷售和市場(chǎng)5、客戶服務(wù)6、產(chǎn)品、項(xiàng)目管理和控制第三章計(jì)算機(jī)理論知識(shí)第一節(jié)關(guān)系數(shù)據(jù)庫理論1.1概述一、基本概念1、信息信息是現(xiàn)實(shí)世界事物的存在方式或動(dòng)動(dòng)狀態(tài)的反映。特征：（1）表征性：信息能夠表達(dá)事物的屬性、運(yùn)動(dòng)特性及狀態(tài)。（2）可傳播性：信息可以進(jìn)行獲取、存儲(chǔ)、傳遞和共享。（3）可處理性：信息可以進(jìn)行壓縮加工、再生。（4）可用性、可增值性、可替代性2、數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)是記錄現(xiàn)實(shí)世界中各種信息并可以被識(shí)別的符號(hào)，它是信息的載體，是信息的具體表現(xiàn)形式。特征：（1）客體屬性的反映，這是數(shù)據(jù)的內(nèi)容（2）記錄信息的符號(hào)，這是數(shù)據(jù)的形式。形式是內(nèi)容的表現(xiàn)方式，內(nèi)容是形式的實(shí)質(zhì)。3、數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫(Database,DB)是存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)有組織的、可共享的數(shù)據(jù)集合，它具有統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)形式并存放于統(tǒng)一的存儲(chǔ)介質(zhì)內(nèi)，是多種應(yīng)用數(shù)據(jù)的集成，并可被各個(gè)應(yīng)用程序所共享。數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心和管理對(duì)象，是有效數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)基地。4、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DatabaseManagementSystem,簡(jiǎn)稱DBMS）是對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理和實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作的管理系統(tǒng)。功能：（1）數(shù)據(jù)定義功能：數(shù)據(jù)定義語言（DDL）。（2）數(shù)據(jù)操縱功能：數(shù)據(jù)操縱語言（DML）。（3）數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行管理和控制功能。5、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)以數(shù)據(jù)庫為核心，以管理為目的的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DatabaseSystem,簡(jiǎn)稱DBS），一般由數(shù)據(jù)庫、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（及其開發(fā)工具）、應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員和用戶構(gòu)成。二、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的發(fā)展1、人工管理階段（20世紀(jì)40年代中－20世紀(jì)50年代中）主要用于科學(xué)計(jì)算。特點(diǎn)：（1）數(shù)據(jù)不保存（2）數(shù)據(jù)無專門軟件進(jìn)行管理（3）數(shù)據(jù)不共享（4）數(shù)據(jù)無獨(dú)立性2、文件系統(tǒng)階段（20世紀(jì)50年代未－20世紀(jì)60年代中）不僅用于科學(xué)計(jì)算，還大量用于管理。特點(diǎn)：（1）數(shù)據(jù)可長(zhǎng)期保存（2）數(shù)據(jù)由文件系統(tǒng)管理存在的缺點(diǎn)：（1）數(shù)據(jù)共享性差，冗余度大（2）數(shù)據(jù)獨(dú)立性差3、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段（20世紀(jì)60年代未－現(xiàn)在）以加工數(shù)據(jù)的程序?yàn)橹行霓D(zhuǎn)向圍繞共享的數(shù)據(jù)庫為中心，特點(diǎn)：（1）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)自描述（2）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化（3）數(shù)據(jù)獨(dú)立性高（4）統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理和控制（5）數(shù)據(jù)共享性高、冗余度小、易擴(kuò)充三、數(shù)據(jù)庫的特征1、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化2、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享3、降低數(shù)據(jù)冗余度4、數(shù)據(jù)獨(dú)立性1.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的模式結(jié)構(gòu)一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分類1、管理系統(tǒng)角度分：外模式、模式、內(nèi)模式2、最終用戶角度：集中式結(jié)構(gòu)、分布式結(jié)構(gòu)、客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)和多層客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)。二、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中模式的概念1、“型”和“值”的概念（1）型：對(duì)某一類數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和屬性的說明。（2）值：是型的一個(gè)具體賦值。2、模式：是數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是型的描述，反映的是數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)及其聯(lián)系。模式是相對(duì)穩(wěn)定的。3、模式的一個(gè)實(shí)例是模式的一個(gè)具體值，反映數(shù)據(jù)庫某一時(shí)刻的狀態(tài)。三、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)1、模式：也稱邏輯模式或概念模式，是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式結(jié)構(gòu)的中間層，是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描術(shù)，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖。一個(gè)數(shù)據(jù)庫只有一個(gè)模式。模式與數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)細(xì)節(jié)和硬件無關(guān)，與具體的應(yīng)用程序、開發(fā)工具及高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言也無關(guān)。2、外模式：也稱子模式、用戶模式或用戶視圖。它是數(shù)據(jù)庫用戶（包括程序員和最終用戶）能夠看見和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是數(shù)據(jù)庫用戶的數(shù)據(jù)視圖，是與某一應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)的邏輯表示。模式與外模式的關(guān)系是一對(duì)多關(guān)系。3、內(nèi)模式：也稱物理模式或存儲(chǔ)模式，是數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的表示方法。一個(gè)數(shù)據(jù)庫只能有一個(gè)內(nèi)模式，它用于描述數(shù)據(jù)庫的物理存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。四、數(shù)據(jù)庫的二級(jí)映像1、外模式/內(nèi)模式映像對(duì)于每個(gè)外模式，數(shù)據(jù)庫都有一個(gè)外模式/內(nèi)模式映像，來定義該外模式與模式之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。當(dāng)模式改變時(shí)，數(shù)據(jù)庫管理員對(duì)各個(gè)外模式的映像作相應(yīng)的改變，可以使外模式保持不變，從而應(yīng)用程序也不必改變，保證了數(shù)據(jù)與程序的邏輯獨(dú)立性，簡(jiǎn)稱數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性。2、模式/內(nèi)模式映像模式/內(nèi)模式映像是唯一的，定義了數(shù)據(jù)庫全局邏輯結(jié)構(gòu)與存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。1.3數(shù)據(jù)模型一、數(shù)據(jù)模型概述數(shù)據(jù)模型應(yīng)滿足以下三方面要求：1、能比較真實(shí)地模擬現(xiàn)實(shí)世界2、容易為人所理解3、便于在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)應(yīng)用目的不同，分兩個(gè)層次1、概念模型：也稱信息模型，它是按用戶的觀點(diǎn)來對(duì)數(shù)據(jù)和信息建模。概念模型是現(xiàn)實(shí)世界到機(jī)器世界的一個(gè)中間層次。2、數(shù)據(jù)模型：主要包括網(wǎng)狀模型、層次模型、關(guān)系模型等，它是按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的觀點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)建模。二、概念模型1、概念模型的定義：也稱信息模型，它是按用戶的觀點(diǎn)來對(duì)數(shù)據(jù)和信息建模。概念模型是現(xiàn)實(shí)世界到機(jī)器世界的一個(gè)中間層次。2、概念模型的用途3、概念模型的基本要求（1）較強(qiáng)的語義表達(dá)能力，能夠方便、直接地表達(dá)應(yīng)用中的各種語義知識(shí)（2）簡(jiǎn)單、清晰、易于用戶理解4、信息世界中的基本概念（1）實(shí)體：客觀存在并可相互區(qū)別的事物。可以是具體的人、事、物或抽象的概念。（2）屬性：實(shí)體所具有的某一特性。一個(gè)實(shí)體可以由若干個(gè)屬性來刻畫。（3）碼：唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性或?qū)傩约＃?）域：屬性的取值范圍。（5）實(shí)體型：用實(shí)體名及其屬性名集合來抽象和刻畫的同類實(shí)體。（6）實(shí)體集：同型實(shí)體的集合。（7）聯(lián)系：一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)多5、概念模型的表示方法E－R模型6、常見的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型（1）層次模型＊有且只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)沒有雙親節(jié)點(diǎn)，這個(gè)節(jié)點(diǎn)稱為根節(jié)點(diǎn)。＊根以外的其他節(jié)點(diǎn)有且只有一個(gè)雙新節(jié)點(diǎn)。（2）網(wǎng)狀模型＊允許一個(gè)以上的節(jié)點(diǎn)無雙親節(jié)點(diǎn)＊一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以有多于一個(gè)的雙親節(jié)點(diǎn)（3）關(guān)系模型用表格形式結(jié)構(gòu)表標(biāo)實(shí)體類型以及實(shí)體間的聯(lián)系。（4）面向?qū)ο竽Ｐ汀?duì)象和類1.4關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)一、關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)1、關(guān)系數(shù)據(jù)模型三大要素：關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、關(guān)系操作集合、關(guān)系完整性約束2、關(guān)系模型主要概念（1）關(guān)系：一個(gè)關(guān)系對(duì)應(yīng)通常說的一張表（2）元組：表中的一行即為一個(gè)元組（3）屬性：表中的一列即為一個(gè)屬性，給每一個(gè)屬性起一個(gè)名稱即屬性名（4）主碼：表中的某個(gè)屬性組，它可以唯一確定一個(gè)元組。（5）域：屬性的取值范圍（6）分量：元組中的一個(gè)屬性值二、關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1、基本概念關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一個(gè)二維表格結(jié)構(gòu)，一個(gè)二維表稱為一個(gè)關(guān)系。表中的列（字段）稱為屬性，屬性個(gè)數(shù)稱為關(guān)系的元數(shù)，列的值稱為屬性值，屬性值的取值范圍稱為值域2、關(guān)系應(yīng)該具備的特性（1）每一列分量的類型相同（2）不允許有兩行相同（即沒有重復(fù)元組）（3）行序可以交換，列序也可以交換（4）每一個(gè)屬性值不可分3、關(guān)系的種類（1）基本表：是實(shí)際存在的表（2）查詢表：是查詢結(jié)果對(duì)應(yīng)的表（3）視圖表：不是實(shí)際存在的表，而是由基本表或其他視圖導(dǎo)出的表三、關(guān)系模型的完整性約束1、實(shí)體完整性規(guī)則：要求關(guān)系中元的主鍵不能為空值2、參照完整性規(guī)則：不允許引用不存在的實(shí)體（元組、記錄）3、用戶定義的完整性規(guī)則：由應(yīng)用環(huán)境決定對(duì)某一具體數(shù)據(jù)的約束條件四、關(guān)系代數(shù)概述1、關(guān)系代數(shù)概述用到運(yùn)算符有四類：（1）集合運(yùn)算：并、交、差、笛卡爾積（2）關(guān)系運(yùn)算：＜，＞，＞＝，＜＝，＝，?。剑?）邏輯運(yùn)算：交，并，非（4）算術(shù)運(yùn)算：2、專門的關(guān)系運(yùn)算（1）選擇（2）投影（3）連接五、關(guān)系演算1、元組關(guān)系演算2、域關(guān)系演算1.5關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語SQL一、SQL概述SQL全稱是“結(jié)構(gòu)化查詢語言（StructuredQueryLanguage）是一種數(shù)據(jù)庫查詢和程序設(shè)計(jì)語言，用于存取數(shù)據(jù)以及查詢、更新和管理關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)1、SQL的特點(diǎn)（1）綜合統(tǒng)一（2）高度非過程化（3）面向集合的操作方式（4）以同一種語法結(jié)構(gòu)提供兩種使用方法（5）語言簡(jiǎn)潔，易學(xué)易用，完成數(shù)據(jù)庫核心功能只用九個(gè)動(dòng)詞：＊數(shù)據(jù)定義：CREATE，DROP，ALTER＊數(shù)據(jù)模擬：SELECT，INSERT，VPDATE，DELETE＊數(shù)據(jù)控制：GRANT，REVOKE2、SQL的組成（1）數(shù)據(jù)定義語言（DDL）（2）數(shù)據(jù)操縱語言（DML）（3）嵌入式SQL語言使用規(guī)定（4）數(shù)據(jù)控制語言(DCL)二、SQL的數(shù)據(jù)定義三、SQL查詢四、數(shù)據(jù)修改五、視圖定義六、嵌入式SQL1.6關(guān)系數(shù)據(jù)庫的規(guī)范化理論一、關(guān)系模式定義關(guān)系模式是一個(gè)四元組，其形式化定義如下：R（U，D，DOM，F(xiàn)）R表示關(guān)系名，U表示組成該關(guān)系的屬性名集合，D表示屬性組U中屬性所來自的域，DOM表示屬性向域的映像集合，F(xiàn)表示屬性間數(shù)據(jù)的依賴關(guān)系集合。二、函數(shù)依賴1、函數(shù)依賴定義設(shè)R（U）是屬性集U上的一個(gè)關(guān)系模式，X和Y均為U的子集。若對(duì)于R（U）的任一個(gè)可能的關(guān)系r,r中不可能有兩個(gè)元組在X中的屬性值相等，而在Y中的屬性值不等，那么稱函數(shù)依賴X→Y在模式R（U）中成立。X稱為這個(gè)函數(shù)的決定屬性集。R中的所有關(guān)系實(shí)例均要滿足的約束條件。2、平凡函數(shù)依賴和非平凡函數(shù)依賴在關(guān)系模式R（U）中，對(duì)于U的子集X和Y，如果X→Y，但X不包含Y，則稱X→Y是非平凡的函數(shù)依賴若X→Y，但X包含Y，則稱X→Y是平凡的函數(shù)依賴對(duì)于任一關(guān)系模式，平凡函數(shù)依賴是必知成立的。3、傳遞函數(shù)依賴在關(guān)系模式R（U）中，如果若X→Y，Y→Z（X不包含Y），Y不包含X，則Z對(duì)X傳遞函數(shù)依賴。4、碼（1）主碼：設(shè)K為關(guān)系模式R＜U，F(xiàn)＞中的屬性或?qū)傩越M合，若K→U，則K稱為R的一個(gè)候選碼。若關(guān)系模式R有多個(gè)候選碼，則選下其中的一個(gè)作為主碼。（2）外部碼：關(guān)系模式R中屬性或?qū)傩越MX并非R的碼，但X是另個(gè)關(guān)系模式的碼，則稱X是R的外部碼，也稱外碼。三、關(guān)系模式的分解1、無損連接關(guān)系模式R＜U，F(xiàn)＞的一個(gè)分解，e＝｛R1＜U1，F(xiàn)1＞，R2＜U2，F(xiàn)2＞，…，Rn＜Un，F(xiàn)n＞}，若R與R1、R2、…Rn自然連接的結(jié)果相等，則稱關(guān)系模式R的這個(gè)分解e具有無損連接性。2、保持函數(shù)依賴的模式分解設(shè)關(guān)系模式R＜U，F(xiàn)＞被分解為若干個(gè)關(guān)系模式：R1＜U1，F(xiàn)1＞，R2＜U2，F(xiàn)2＞，…，Rn＜Un，F(xiàn)n＞（其中U＝U1υU2υ…υUn，且不存在Ui(Uj,Fi為F在Ui上的投影)，若F所邏輯蘊(yùn)含的函數(shù)依賴一定也由分解得到的某個(gè)關(guān)系模式中的函數(shù)依賴Fi所邏輯蘊(yùn)含，則稱關(guān)系模式R的這個(gè)分解是保持函數(shù)依賴的。四、范式范式是符合某一種級(jí)別的關(guān)系模式的集合1、1NF如果一個(gè)關(guān)系模式R的所有屬性都是不可分的基本數(shù)據(jù)項(xiàng)，則Rε1NF2、2NF若關(guān)系模式Rε1NF，并且每一個(gè)非主屬性都完全函數(shù)依賴于R的碼，則Rε2NF。3、3NF關(guān)系模式R＜U，F(xiàn)>中若不存在這樣的碼X、屬性組Y及非主屬性Z（Y包含Z），使得X→Y，Y→X，X→Z，成立，則稱Rε3NF。4、BCNF設(shè)關(guān)系模式R＜U，F(xiàn)＞ε1NF，如果對(duì)于R的每個(gè)函數(shù)依賴X→Y，若不屬于X，則X必含有候選碼，那么RεBCNF若RεBCNF，則：（1）每一個(gè)決定屬性集（因素）都包含（候選）碼。（2）R中的所有屬性（主，非主屬性）都完全函數(shù)依賴于碼。（3）Rε3NF5、4NF關(guān)系模式R＜U，F(xiàn)＞ε1NF，如查對(duì)于R的每個(gè)非平凡多值依賴X→→Y（X包含Y），X都含有候選碼，則Rε4NF1.7數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)一、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是指對(duì)于一個(gè)給定的應(yīng)用環(huán)境，構(gòu)造最優(yōu)的數(shù)據(jù)庫模式，建立數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用系統(tǒng)，使之能夠有效地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，滿足各種用戶的應(yīng)用需求。1、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的特點(diǎn)（1）數(shù)據(jù)庫建設(shè)是硬件、軟件、和干件（技術(shù)和管理的界面）的結(jié)合。（2）數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)應(yīng)該和應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)相結(jié)合。2、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方法（1）新奧爾良方法（2）基于E－R模型的設(shè)計(jì)方法（3）基于3NF的設(shè)計(jì)方法二、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程1、需求分析階段準(zhǔn)確了解與分析用戶需求（包括數(shù)據(jù)與處理）。需求分析的重點(diǎn)是調(diào)查、收集與分析用戶在數(shù)據(jù)管理中的信息要求、處理要求、安全性與完整性要求。2、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段產(chǎn)生整體數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)，即概念模式。3、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段把上述概念模型轉(zhuǎn)摃成某個(gè)具體的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)所支持的數(shù)據(jù)模型。4、數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)階段根據(jù)DBMS特點(diǎn)和處理的需要，進(jìn)行物理存儲(chǔ)安排，建立索引，形成數(shù)據(jù)庫內(nèi)模式。5、數(shù)據(jù)庫動(dòng)行和維護(hù)階段三、E－R模型原則：1、一個(gè)實(shí)體型轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。2、一個(gè)M：N聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。3、一個(gè)1：N聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式，也可以與N端對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式。4、一個(gè)1：1聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式，也可以與任意一端對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式合并。5、三個(gè)或三個(gè)以上實(shí)體間的一個(gè)多元聯(lián)系轉(zhuǎn)摃為一個(gè)關(guān)系模式。6、同一實(shí)體集的實(shí)體間的聯(lián)系，即自聯(lián)系，也可按上述1：1,1:N和M：N三種情況分別處理。7、具有相同碼的關(guān)系模式可合并。1.8事務(wù)管理一、事務(wù)管理的概念和事務(wù)特性1、事務(wù)的概念事務(wù)是用戶定義的一個(gè)數(shù)據(jù)庫操作序列，這些操作要么全做，要么全不做，是一個(gè)不可分割的工作單位。2、事務(wù)的特性（1）原子性（2）一致性（3）隔離性（4）持續(xù)性二、故障恢復(fù)1、故障的類型（1）事務(wù)故障：某個(gè)事務(wù)在運(yùn)行過程中由于種種原因未運(yùn)行至正常終止點(diǎn)就夭折了。發(fā)生事務(wù)故障時(shí)，夭折的事務(wù)可能以把對(duì)數(shù)據(jù)庫的部分修改寫回磁盤。事務(wù)故障的恢復(fù)主要采用撤銷事務(wù)（UNDO）和強(qiáng)行回滾（ROLLBACK）該事務(wù)方法，清除該事務(wù)的對(duì)數(shù)據(jù)庫的所有修改，使得這個(gè)事務(wù)像根本沒有啟動(dòng)過一樣。（2）系統(tǒng)錯(cuò)誤：整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行突然被破壞，所有正在運(yùn)行的事務(wù)都非常終止，內(nèi)存中數(shù)據(jù)庫緩沖區(qū)的信息全部丟失，外部存儲(chǔ)設(shè)備上的數(shù)據(jù)未受影響。發(fā)生系統(tǒng)故障后，可以通過清除尚未完成的事務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫的所有修改。系統(tǒng)重新啟動(dòng)時(shí)，恢復(fù)程序要強(qiáng)行撤銷（UNDO）所有未完成事務(wù)，或?qū)⒕彌_區(qū)中已完成事務(wù)提交的結(jié)果寫入數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)重新啟動(dòng)時(shí)，恢復(fù)程序需要重新（REDO）所朋已提交的事務(wù)的方法恢復(fù)。（3）介質(zhì)故障：硬件故障使存儲(chǔ)在外存中的數(shù)據(jù)部分丟失或全部丟失。2、故障恢復(fù)（1）恢復(fù)算法：保證在故障發(fā)生后仍保持?jǐn)?shù)據(jù)庫一致性以及事務(wù)原子性的算法。它由兩部分組成。＊在正常事務(wù)處理時(shí)采取措施，記錄數(shù)據(jù)庫中的更新操作，保證有足夠的信息可用于故障恢復(fù)。＊故障發(fā)生后采取措施將數(shù)據(jù)庫內(nèi)容復(fù)到某個(gè)保證數(shù)據(jù)庫一致性、事物原子性和持久性的狀態(tài)。（2）事物故障的恢復(fù)＊反向掃描文件日志（即從最后向前掃描日志文件），查找該事務(wù)的更新操作。＊對(duì)該事務(wù)的更新操作捃行逆操作。即將日志記錄中“更新前的值”（BeforImage,BI）寫入數(shù)據(jù)庫。＊繼續(xù)反向掃描日志文件，查找該事務(wù)的其他更新操作，并做同樣處理。＊如此處理下去，直至讀到此事務(wù)的開始標(biāo)記，事務(wù)故障恢復(fù)就完成了。（3）系統(tǒng)故障的恢復(fù)＊正向掃描日志文件（即從頭掃描日志文件），找出故障已提交的事務(wù)，將其事務(wù)標(biāo)識(shí)記入REDO隊(duì)列；找出故障發(fā)生時(shí)尚未完成的事務(wù)，將其標(biāo)識(shí)記入U(xiǎn)NDO隊(duì)列。＊對(duì)UNDO隊(duì)列中的事務(wù)進(jìn)行UNDO處理。＊對(duì)REDO隊(duì)列中的事務(wù)進(jìn)行REDO處理。（4）介質(zhì)故障恢復(fù)介質(zhì)故障恢復(fù)需要有DBA介入，裝入最新的數(shù)據(jù)庫后備副本和有關(guān)的日志文件副本，然后由系統(tǒng)進(jìn)行恢復(fù)工作。三、并發(fā)控制1、多事務(wù)執(zhí)行方式（1）事務(wù)串行執(zhí)行：每個(gè)時(shí)該只有一個(gè)事務(wù)運(yùn)行，其他事務(wù)必須等到這個(gè)事務(wù)結(jié)束以后能運(yùn)行。缺點(diǎn)是不能充分利用系統(tǒng)資源，發(fā)揮數(shù)據(jù)庫共享資源的特點(diǎn)。（2）交叉并發(fā)方式：是這些并行事務(wù)的并行操作輪流交叉運(yùn)行，是單處理機(jī)系統(tǒng)中的并發(fā)方式，能夠減少處理機(jī)的空閑時(shí)間，提高系統(tǒng)的效率。（3）同時(shí)并發(fā)方式：多處理機(jī)系統(tǒng)中，每個(gè)處理機(jī)可以運(yùn)行一個(gè)事務(wù)，多個(gè)處理機(jī)可以同進(jìn)運(yùn)行多個(gè)事務(wù)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)事務(wù)真正地并行運(yùn)行。這是最理想的并發(fā)方式，但受制于硬件環(huán)境。事務(wù)并發(fā)執(zhí)行中可能出現(xiàn)三個(gè)問題：丟失修改、不可得復(fù)讀、讀“臟”數(shù)據(jù)。2、并發(fā)執(zhí)行的任務(wù)（1）對(duì)并發(fā)操作進(jìn)行正確調(diào)度。（2）保證事務(wù)的隔離性。（3）保證數(shù)據(jù)庫的一致性。3、并發(fā)事務(wù)的調(diào)度事務(wù)的執(zhí)行順序稱為調(diào)度，它表示指令在系統(tǒng)執(zhí)行的時(shí)間順序。保證任何調(diào)度執(zhí)行后，數(shù)據(jù)庫總處于一致狀態(tài)是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的職責(zé)，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中完成此任務(wù)的部件是并發(fā)控制部件。4、基于封鎖的并發(fā)控制（1）封鎖方法：當(dāng)一個(gè)事務(wù)訪問某相數(shù)據(jù)項(xiàng)時(shí)，以一定的方式鎖住該數(shù)據(jù)項(xiàng)，從而限制其他事對(duì)該數(shù)據(jù)的訪問。封鎖方式主要有共享鎖和排他鎖。（2）封鎖協(xié)議：保證可串行性的一個(gè)協(xié)議是兩個(gè)階段封鎖協(xié)議。該協(xié)議要求每個(gè)事務(wù)分兩個(gè)階段提出加鎖和解鎖申請(qǐng)。＊增長(zhǎng)階段：事務(wù)可以獲得新鎖，但不能釋放鎖。＊減縮階段：事務(wù)可以釋放鎖，但不能獲得新鎖。（3）死鎖：死鎖是指兩個(gè)或更多的事務(wù)同時(shí)處于等待狀態(tài)，每個(gè)事務(wù)都在等等其他事務(wù)釋放鎖使其可以繼續(xù)執(zhí)行。發(fā)生死鎖時(shí)系統(tǒng)必須能栓測(cè)并解除它。檢查死鎖就是檢測(cè)等待圖中的環(huán)。解除死鎖就是選出一個(gè)陷入死鎖的事務(wù)，將之回滾，從而釋放其擁有的鎖，使得其他一些事務(wù)可以執(zhí)行下去。1.9數(shù)據(jù)庫完整性和安全性一、數(shù)據(jù)庫完整性數(shù)據(jù)庫的完整性是指數(shù)據(jù)的正確性和相容性。為了維護(hù)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的完整性，DBMS必須提供一種機(jī)制，用來檢查數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)是否滿足規(guī)定的條件。這個(gè)條件在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中稱為完整性約束條件。1、完整性規(guī)則的組成完整性規(guī)則由三部分組成：（1）什么時(shí)候使用規(guī)則進(jìn)行檢查，即規(guī)則的“觸發(fā)條件”。（2）要檢查什么樣的錯(cuò)誤，即“約束條件”。（3）若檢查出錯(cuò)誤，該怎樣處理，即違反時(shí)要做的動(dòng)作。2、完整性規(guī)則的分類關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，完整性規(guī)則分為三類：（1）域完整性規(guī)則：用于定義屬性的取值范圍。（2）域聯(lián)系的規(guī)則：定義一個(gè)或多個(gè)關(guān)系中，屬性值間的聯(lián)系、影響和約束。（3）關(guān)系完整性約束：定義更新操作對(duì)數(shù)據(jù)庫中值的影響和限制。3、SQL中的完整性約束SQL中表達(dá)完整性約束的規(guī)則主要有主碼約束、外碼約束、屬性值約束和全局約束等幾種形式。二、數(shù)據(jù)庫的安全性數(shù)據(jù)庫的安全性是指保護(hù)數(shù)據(jù)庫，防止非法使用，以免造成數(shù)據(jù)的泄漏、非法更改和破壞。1、安全性級(jí)別（1）環(huán)境級(jí)：對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的機(jī)房和設(shè)備應(yīng)加以保護(hù)，防止有人進(jìn)行破壞。（2）職員級(jí)：對(duì)于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的工作人員，應(yīng)加強(qiáng)工作紀(jì)律與職業(yè)道德方面的教育，并正確授予用戶訪問數(shù)據(jù)庫的權(quán)限。（3）OS級(jí)：應(yīng)防止未授權(quán)用戶從操作系統(tǒng)訪問數(shù)據(jù)庫。（4）網(wǎng)絡(luò)級(jí)：大多數(shù)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都允許用戶通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問，因此，要保證網(wǎng)絡(luò)軟件內(nèi)部的安全性。（5）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)級(jí)：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的職責(zé)是檢查用戶身份是否合法，使用數(shù)據(jù)庫的權(quán)限是否正確。2、在SQL中進(jìn)行安全性說明Grant授予權(quán)限。Grant<權(quán)限列表＞on＜關(guān)系名或視圖名＞to＜用戶列表＞Revoke語名來收回授權(quán)：revoke＜權(quán)限列表＞on＜關(guān)系名或視圖名＞from＜用戶列表＞1.10數(shù)據(jù)庫應(yīng)用開發(fā)工具一、系統(tǒng)開發(fā)工具的選擇1、應(yīng)用開發(fā)對(duì)工具的總要求（1）提高開發(fā)和運(yùn)行效率（2）降低開發(fā)和維護(hù)費(fèi)用（3）應(yīng)用系統(tǒng)具有先進(jìn)性（4）代碼的可重用性2、當(dāng)前應(yīng)用開發(fā)工具存在的問題（1）開發(fā)過程過于復(fù)雜，涉及過多底層技術(shù)實(shí)現(xiàn)（2）難于適應(yīng)要求穩(wěn)定的大規(guī)模的企業(yè)級(jí)業(yè)務(wù)處理（3）難于快速適應(yīng)低層技術(shù)的更新和業(yè)務(wù)邏輯的變化二、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)產(chǎn)品1、PowerDesigner2、Delphi：美國BorlandInternational公司的產(chǎn)品3、Powerbuilder：是美國PowerSoft公司于1991年6月推出的完全按照客戶機(jī)/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)快速應(yīng)用開發(fā)系統(tǒng)。三、常見數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)1、Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)美國Oracle公司產(chǎn)品，包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、開發(fā)工具、連接產(chǎn)品三類2、IBMDB2數(shù)據(jù)系統(tǒng)美國IMB公司的產(chǎn)品，3、MicrosoftSQLServer數(shù)據(jù)庫具有高度的可伸縮性以及可靠性和充分?jǐn)?shù)據(jù)倉庫功能，并且支持電子商務(wù)第二節(jié)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念1、應(yīng)用的目的來說計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是以相互共享資源（硬件、軟件和數(shù)據(jù)庫）方面而連接起來的，各自具備獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集合。2、物理結(jié)構(gòu)看廣義的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是：在協(xié)議控制下，由一臺(tái)或多臺(tái)計(jì)算機(jī)、若干臺(tái)終端設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備以及用于終端和計(jì)算機(jī)之間或者若于臺(tái)計(jì)算機(jī)之間數(shù)據(jù)流動(dòng)的通信控制處理機(jī)等所組成的系統(tǒng)集合。3、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和用以組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的多臺(tái)計(jì)算機(jī)以及各種通信設(shè)備構(gòu)成的。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)把地理上分散的、具有獨(dú)立功能的多臺(tái)計(jì)算機(jī)用通信線路和通信設(shè)備連接超來，按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，由功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件實(shí)現(xiàn)資源共享的系統(tǒng)。使用網(wǎng)絡(luò)最主要的三個(gè)目的：共享信息、共享硬件和軟件、將管理和技術(shù)支持工作集中在一起。二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的拓樸結(jié)構(gòu)：是指網(wǎng)絡(luò)中的通信節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)通信鏈路的連接方式。1、總線型用一條公共線即總線作為傳輸介質(zhì)，所有的節(jié)點(diǎn)都連接在總線上。優(yōu)點(diǎn)：費(fèi)用低、數(shù)據(jù)端用戶入網(wǎng)靈活、站點(diǎn)或某個(gè)端用戶失效不影響其他站點(diǎn)或端用戶通信的缺點(diǎn)：一次僅能一個(gè)端用戶發(fā)送數(shù)據(jù)，其他用戶必須等待直到獲得發(fā)送權(quán)。局域網(wǎng)中的以太網(wǎng)就是一種總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。2、星型以一個(gè)中央節(jié)點(diǎn)為中心與各個(gè)節(jié)點(diǎn)相連接而組成的布局方式稱為星型網(wǎng)絡(luò)。各節(jié)點(diǎn)與中央節(jié)點(diǎn)通過點(diǎn)與點(diǎn)方式連接，中央節(jié)點(diǎn)執(zhí)行集中式通信控制策略。優(yōu)點(diǎn)：便于集中控制，易于維護(hù)和安全缺點(diǎn)：中心系統(tǒng)一旦損環(huán)，整個(gè)系統(tǒng)便趨于癱瘓3、環(huán)型環(huán)型網(wǎng)是使用一個(gè)連續(xù)的環(huán)將每臺(tái)設(shè)備連接在一起，它能夠保證一臺(tái)設(shè)備上發(fā)送的信號(hào)以被環(huán)上其他所有設(shè)備都看到。在簡(jiǎn)單的環(huán)型網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)中任何部件的損環(huán)都將導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)故障。這樣將阻礙整個(gè)系統(tǒng)的正常工作。而具有高級(jí)結(jié)構(gòu)的環(huán)形網(wǎng)則在很大程度上改善了這一缺陷。環(huán)型結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是，每個(gè)端用戶都與兩個(gè)相鄰的端用戶相連，因而存在著點(diǎn)到點(diǎn)鏈路，但總是以單向方式操作，于是便有上游端用戶和下游端用戶之稱。4、網(wǎng)狀型網(wǎng)絡(luò)中任一個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以與多個(gè)節(jié)點(diǎn)相連，網(wǎng)絡(luò)中無“中心”概念，這種布局方案稱為網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)在實(shí)現(xiàn)上一般有諸如拓拓優(yōu)化、路徑選擇、擁塞控制等技術(shù)需要解決，因此，網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)適合于大型網(wǎng)絡(luò)，如廣域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)。優(yōu)點(diǎn)：網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的最大優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)的可靠性高，容錯(cuò)能力強(qiáng)，一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)出的信息可取若干條路徑到達(dá)另一節(jié)點(diǎn)。缺點(diǎn)：成本高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)管理比較難2.2網(wǎng)絡(luò)的層次體系結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議一、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的組成網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換而制定的規(guī)則、約定和標(biāo)準(zhǔn)。1、語法：用記數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)和格式。2、語義：需要發(fā)出何種控制信息，以及完成的動(dòng)作與做出的響應(yīng)。3、時(shí)序：對(duì)事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說明。二、網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)：將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型和各層協(xié)議的集合。采用層次結(jié)構(gòu)模型的好處如下：1、各層之間相互獨(dú)立。高層不需要知道低層是如何實(shí)現(xiàn)的，僅需要該層通過層間的接口所提供的服務(wù)。2、靈活性好。3、各層都可以采用最合適的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，各層實(shí)現(xiàn)技術(shù)的改變不影響其層。4、易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)。5、有利于促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化。三、ISO/OSI參考模型以實(shí)現(xiàn)開放式環(huán)境中的互聯(lián)性、互操作性和應(yīng)用的可移植性。它采用了三級(jí)抽象；體系結(jié)構(gòu)、服務(wù)定義、協(xié)議規(guī)格說明。OSI將整個(gè)通信功能劃分為七個(gè)層次：1、物理層：物理層位于OSI參考模型的最底層，主要功能是利用物理傳輸介質(zhì)為數(shù)據(jù)鏈路層提供物理連接，以便透明地傳送比特流。2、數(shù)據(jù)鏈路層：數(shù)據(jù)鏈路層在通信的實(shí)體之間建立數(shù)據(jù)鏈路連接，傳送以幀為單位的數(shù)據(jù)，采用差錯(cuò)控制、流量控制的方法，使用差錯(cuò)的物理鏈路變成無差錯(cuò)的物理鏈路。3、網(wǎng)絡(luò)層：網(wǎng)絡(luò)層的主要任務(wù)是通過路由算法，為分組通過通信子網(wǎng)選擇最適當(dāng)?shù)穆窂?。網(wǎng)絡(luò)層要實(shí)現(xiàn)路由選擇、擁塞控制與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等功能。4、傳輸層：傳輸層向用戶提供可靠的端到端服務(wù)，透明地傳送報(bào)文。它向高層屏蔽了下層數(shù)據(jù)通信的細(xì)節(jié)，因而是計(jì)算機(jī)通信體系結(jié)構(gòu)中最關(guān)鍵的一層。5、會(huì)話層：會(huì)話層組織兩個(gè)會(huì)話進(jìn)程之間的通信，并管理數(shù)據(jù)的交換。6、表示層：表示層用于處理在兩個(gè)通信系統(tǒng)中交換信息的表示方式。它包括數(shù)據(jù)格式變換、數(shù)據(jù)加密與解密、數(shù)據(jù)壓縮與恢復(fù)等功能。7、應(yīng)用層：應(yīng)用層是OSI參考模型的最高層，它確定進(jìn)程之間的通信性質(zhì)，以滿足用戶的需要。四、TCP/IP參考模型與議TCP/IP參考模型四個(gè)層次：應(yīng)用層、傳輸層、互聯(lián)層與主機(jī)－網(wǎng)絡(luò)層。應(yīng)用層與OSI應(yīng)用層對(duì)應(yīng)；傳輸層與OSI傳輸層對(duì)應(yīng)；互聯(lián)層與OSI網(wǎng)絡(luò)層對(duì)應(yīng)；主機(jī)－網(wǎng)絡(luò)層與OSI數(shù)據(jù)鏈路層及物理層對(duì)應(yīng)。1、應(yīng)用層應(yīng)用層協(xié)議可以分為三類：一類是面向連接的TCP協(xié)議；一類是無連接的UDP協(xié)議；而另一類則遵循TCP，以遵循UDP協(xié)議。主要有：（1）遠(yuǎn)程登錄協(xié)議（TELNET）：用于實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)中的遠(yuǎn)程登錄功能。（2）文件傳輸協(xié)議（FTP）:用于實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)中交互式文件的傳輸功能。（3）簡(jiǎn)單電子郵件協(xié)議（SMTP）：用于實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)中電子見件發(fā)送功能。（4）域名服務(wù)（DNS）：用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備名字到IP地址映射的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。（5）路由信息協(xié)議（RIP）：用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間交換路由信息。（6）網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)（NFS）：用于網(wǎng)絡(luò)中不同主機(jī)間的文件共享。（7）超文本傳輸協(xié)議（HTTP）：用于實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)中WWW服務(wù)。2、傳輸層傳輸層的主要功能是負(fù)責(zé)應(yīng)用進(jìn)程之間的端一端通信。設(shè)計(jì)傳輸層的主要目的是在網(wǎng)絡(luò)中源主機(jī)與目的主機(jī)的對(duì)等實(shí)體之間建立用于會(huì)話的端一端連接。傳輸層定義了兩種協(xié)議，即傳輸協(xié)議（TCP）與用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（UDP）。3、互聯(lián)層互聯(lián)層的主要功能是負(fù)責(zé)將源主機(jī)的報(bào)文分組發(fā)送到目的主機(jī)，源主機(jī)和目的主機(jī)可以在不同的網(wǎng)上。它的主要功能體現(xiàn)著以下三個(gè)方面：（1）處理來自傳輸層的分組發(fā)送請(qǐng)求。在接收到分組發(fā)送的請(qǐng)求后，將分組裝入IP數(shù)據(jù)報(bào)、填充報(bào)頭與選擇發(fā)送路徑，然后將數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送到相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)輸出線路。（2）處理接收的數(shù)據(jù)報(bào)。在接收到其他主機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)報(bào)之后，檢查目的地址，如需要轉(zhuǎn)發(fā)，則選擇發(fā)送路徑轉(zhuǎn)發(fā)出去；如果目的地址為本節(jié)點(diǎn)的IP地址，則除去報(bào)關(guān)并將分組傳送到于理層處理。（3）處理互聯(lián)的路徑、流控與擁塞問題。4、主機(jī)－網(wǎng)絡(luò)層主機(jī)－網(wǎng)絡(luò)層位于TCP/IP參考模型的最底層，負(fù)責(zé)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收IP數(shù)據(jù)報(bào)并傳輸，從網(wǎng)絡(luò)上接收物理幀，抽取IP數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)交給下一層，對(duì)實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)媒體的管理，定義如何使用實(shí)際網(wǎng)絡(luò)來傳送數(shù)據(jù)。五、OSI與TCP/IP參考模型的比較OSI參考模型與協(xié)議的主要缺陷在于：1、它在模型的層次數(shù)量與內(nèi)容上不是最佳的選擇，會(huì)話層在大多數(shù)應(yīng)用中很少用到，表示層幾乎為空，數(shù)據(jù)鏈路層與網(wǎng)絡(luò)層有很多不同功能的子層插入。2、它把“服務(wù)”與“協(xié)議”的定義結(jié)合起來使得模型變得很復(fù)雜，同時(shí)，尋址、流控與差錯(cuò)控制在每一層重復(fù)出現(xiàn)，降低了網(wǎng)絡(luò)效率。3、它的設(shè)計(jì)被認(rèn)為是受到通信思想的支配，很多選擇不適合計(jì)算機(jī)和軟件工作方式。TCP/IP參考模型與協(xié)議的自身缺陷在于：1、它在服務(wù)、接口與協(xié)議區(qū)別上不清楚，未能將功能與實(shí)現(xiàn)方法區(qū)分開，使得TCP/IP參考模型不適合其他非TCP/IP參考模型。2、TCP/IP參考模型在某些層次的劃分上不夠合理。六、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)化分兩在類：既成事實(shí)和合法的標(biāo)準(zhǔn)。既成事實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)是那些沒有正式計(jì)劃、僅僅是出現(xiàn)了的標(biāo)準(zhǔn)。合法的標(biāo)準(zhǔn)是由一些權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)體采納的正式的、合法的標(biāo)問候語。國際標(biāo)準(zhǔn)威通常分為兩類：根據(jù)國家政府間的協(xié)議建立的和自愿的、非協(xié)議的組織。1、電信界最有影響的組織（1）公用電信公司（commoncarrier）：美國，為大眾提供服務(wù)的公司。它們提供服務(wù)和價(jià)格由被稱為價(jià)目表的文檔規(guī)定，其州與州之間和國際通信部分必須由聯(lián)顧通信委員會(huì)批準(zhǔn)，而州內(nèi)通信部分要由州公共事業(yè)委員會(huì)批準(zhǔn)。（2）國際電信聯(lián)盟ITU（InternationalTelecommunicationUnion）：標(biāo)準(zhǔn)化國際電信。有三個(gè)主要部門：無線通信部門、電信標(biāo)準(zhǔn)化部門、開發(fā)部門。2、國際標(biāo)準(zhǔn)界最有影響的組織（1）國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO（InternationalStandardsOrganization）：它是在1949年成立的一個(gè)自愿的、非條約的組織。（2）ANSI（美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)）：美國在ISO中的代表，它是一個(gè)私有的、非政府的、非盈利的組織，它的成員是制造商、公用傳輸業(yè)者以及其他感興趣的團(tuán)體。（3）國際標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)協(xié)會(huì)NIST（NationalInstruteofStandardsandTechnology）：是美國商業(yè)部的一個(gè)辦事機(jī)構(gòu)，它的前身的國家標(biāo)準(zhǔn)局，它指定美國政府購買物品的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)。（4）電器和電子工程師協(xié)會(huì)（InstituteofElectricalandElectronicsEnginee’rs）:它是世界上最大的專業(yè)機(jī)構(gòu)。3、因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)界最有影響的組織（1）因特網(wǎng)活動(dòng)委員分IAB（InternetActivitiesBoard）（2）因特網(wǎng)研究特別任務(wù)組IRTF(InternetResearchTaskFor