第一章計算機系統知識.計算機體系結構(計算機系統結構)屬性：硬件所能解決的數據類型、所能支持的尋址方式、CPU的內部寄存器、CPU的指令系統、主存的組織與主存的管理、中斷系統的功能、輸入輸出設備及連接接口、計算機特性結構類型。分類：(l)Flynn分類法(1966)：指令流、數據流、多倍性按指令流和數據流的不同組織方式分：單指令流單數據流(SISD)；單指令流多數據流(SIMD)；多指令流單數據流(MISD);多指令流多數據流(MIMD)。(2)馮式分類法(1972)：最大平行度Pm：指計算機系統在單位時間內可以解決的最大的二進制位數.設每個時鐘周期ati內能解決的二進制位數為Pi,則T個時鐘周期內平均并行度為：P..=(EPi)/T,在T周期內的平均運用率為：u=Pa/Pm=(EPi)/(T*Pm)o平均并行度取決于系統的運營限度，與應用程序無關。按最大并行度進行分類：字串行、位串行(WSBS):N=1，胴1；字并行、位串行(WPBS):N=1,M>1；字串行、位并行(WSBP):N>1,M=1；字并行、位并行(WPBP):N>1,M>1°與計算機組成的區別：前者解決的問題是沖算機系統總體上、功能上需要解決的問題，后者要解決的是邏輯上如何具體實現的問題:指令系統的擬定屈于前者，而指令的具體實現屬于后者；主存容量及編址方式的擬定屬于前者，而具體如何構成主存屈于后者。結構的并行性：內容：同時性、并發性并行解決分類：存儲器操作并行：解決器操作環節并行(流水線解決機)：解決器操作并行(陣列解決機)。指令、任務、作業并行(多解決機、分布式系統、計算機網絡)并行性的發展：精簡指令集計算機(RISC)、指令集上并行的的超標量解決機、超級流水線解決機、超長指令計算機、多微解決機系統、數據流計算機；大規模并行解決(MPP)的多解決機系統和多計算機系統。.存儲系統：層次結構：CPU寄存器、高速緩存Cache、主存、輔存。分類：按位置分：內存與外存；按構成材料分：磁盤存儲器半導體存儲器(元件分雙極型和MOS型：數據是否刷新分靜態SM和動態DM)光盤存儲器按工作方式分：讀寫只讀:固定只讀ROM、可編程只讀PROM、可擦寫可編程只讀EPROM、自頂向下分析方法：消除文法的左遞歸、提取公共左因子、LL⑴文法、遞歸下降分析法、預測分析法自底向上分析方法（移進一歸約分析法）：數學模型為下推自動機若用算符優先分析表，用“最左素短語”來刻畫“可歸約串”，相應為算符優先分析器若用LR分析表，用“句柄”來刻畫“可歸約串”，相應為LR分析器LR分析器：組成：驅動器（驅動程序）、分析表（動作表、狀態轉換表）、分析棧（文法符號棧和相應的狀態棧）類型：LR（O）,SLR（1）,LALRU）,LR（1）格局的形式：棧，剩余輸入，動作（移進、歸約、接受、報錯）語法制導翻譯和中間代碼生成：中間代碼：后綴式（逆波蘭）、樹形表達、三元式表達、四元式表達常見語法單位的翻譯：常見語法單位：算未表達式、布爾表達式、取值誦句、控制曲句中間代碼優化：對程序進行等價變換，使得從變換后的程序能生成更有效的目的程序。中間代碼形式：樹與后綴表達形式、四元式形式目的代碼生成：目的代碼形式：匯編語言形式、機器指令形式（絕對、可再定位）解釋程序：結構：分析部分（詞法分析、語法分析、語義分析程序）、解釋部分高級語言編譯與解釋程序的比較：效率、靈活性、可移植性高級語言實現語言解決（4種方案）：第1種，源程序被直接解釋執行。第2種，先將源程序翻譯成高級中間代碼，然后再掃描高級中間代碼，對高級中間代碼進行解釋執行。第3種，也是-?種解釋程序的實現方案，與第2種方案的解釋程序不同點在于，一方面將源程序轉化成和機器代碼十分接近的低檔中間代碼，然后再解釋執行這種低紙中間代碼。這類系統具有良好的可移植性。第4種，是普通的編譯程序。在編譯程序方案下，高級語言編寫的源程序被最終翻譯成機器語言表達的目的程序。這類系統的目的執行效率最高.第三章操作系統知識.操作系統基礎知識定義：管理計算機系統資源、控制程序執行、改善人機界面和為應用軟件提供支持的一種系統軟件。作用：通過資源管理，提高計算機系統的效率；改善人機界面，向用戶提供和諧的工作環境；特性：并發性、共享性、虛擬性、不擬定性功能：進程管理：控制、同步、通信、調度文獻（信息）管理：文獻存儲空間管理、目錄管理、文獻讀寫管理和存取控制、軟件管理存儲管理：存儲分派與回收、存儲保護、地址映射（變換）、主存擴充（覆蓋、互換、虛擬存儲）設備管理：輸入輸出設備的分派、啟動、完畢和回收作業管理類型：批解決：優點：同一批內各作業的自動依次執行，改善了主機CPU和I/O設備的使用效率，提高了吞吐量。缺陷：磁帶或磁帶需要人工裝卸，作業需要人工分類，監督程序易遭到用戶程序的破壞；一次要解決一批作業，在該批作業解決過程中，任何用戶都不能與計算機進行交互。分時：特點：多路性、獨立性、交互性、及時性------Unix系統實時：類型：實時控制系統、實時信息控制系統特點：快速的響應時間、有限的交互能力、高可靠性與分時的區別：設計目的、交互性、響應時間敏感度網絡：高效、可靠的網絡通信；對網絡共享資源的有效管理；提供各種服務；網絡安全管理；提供互操作能力。分布式：與網絡操作系統的區別：網絡操作系統工作時必須確認網址，分布式系統用戶則不必知道計算機的確切位置，它負責整個系統的資源分派，可以更好地隱藏系統內部的實現細節。微機嵌入式結構：（1）無序結構法：又稱整體結構或模塊組合結構。為面向過程的操作系統（2）層次結構法：層次結構清楚，且有助于系統功能的增長或刪改。（4）微內核結構法：它具有良好的模塊化和結構化特性，模塊之間和上下層之間通過消息來通信。.解決機管理：程序：順序執行：用前趨圖表達特性：順序性、封閉性、可再現性并發執行：特性：失去了程序的封閉性；程序和機器的執行程序的活動不再一一相應：并發程序間的互相制約性。進程：進行系統資源分派、調度和管理的最小單位組成：程序、數據、進程控制塊（PCB）狀態：運營、就緒、阻塞（等待或睡眠）…一三態模型新建、就緒、運營、阻塞、終止……五態模型運營、活躍就緒、靜止就緒、活躍阻塞、靜止阻塞--具有掛起狀態的進程狀態控制：由操作系統內核（進程控制機構）實現內核的功能：支撐功能：中斷解決、時鐘管理、原語操作資源管理功能：進程管理、存儲器管理、設備管理控制原語：創建原語、撤消原語、掛起原語、激活原語、阻塞原語、喚醒原語通信：同步：進程間的直接制約問題互斥：進程間的間接制約問題互斥臨界區管理：原則：有空即進：無空則等：有限等待；讓權等待信號量機制：整型信號量：公用（實現進程互斥）、私用（實現進程同步）記錄型信號量信號量集機制PV操作：定義實現進程的互斥實現進程的同步高級通信原語：類型：共享存儲系統、消息傳遞系統、管道通信方式：直接、間接管程：含義：是一種并發性的構造，涉及用于分派一個特定的共享資源或一組共享資源的數據和過程。組成：一些共享數據、一組能為并發進程所執行的作用在共享數據上的操作的集合、初始代碼及存取權。實現同步機制的基礎：條件結構操作系統的3集調度：高級（長調度、作業調度、接納調度）中級（中程調度、對換調度）低檔（短程調度、進程調度）調度：方式：非剝奪調度與剝奪調度算法類型：先來先服務、時間片輪轉、優先級調度（靜態、動態）、多級反饋調度優先級的擬定：時I/O型進程；對計算型進程：對I/O次數少，重要為CPU解決的進程:I/O完畢時，提高優先級，時間片用完時，減少優先級。死鎖：產生因素：競爭資源及進程推動順序非法。條件：互斥條件、請求保持條件、不可剝奪條件、環路條件解決：策略：鴕鳥策略（不理睬策略）、防止策略、避免策略、檢測與解除死鎖防止：預先靜態分派法：破壞了“不可剝奪條件”資源有序分派法：破壞了“環路條件”避免：安全狀態銀行家算法檢測：允許死鎖產生，系統定期運營一個死鎖檢測程序。解除：資源剝奪法、撤消進程法線程（輕型進程）：基本狀態：就緒、運營、阻塞類型：用戶級線程、內核支持線程與進程的區別：調度、并發性、擁有資源、系統開銷.存儲管理：存儲器的結構：“寄存器?主存?外存”和“寄存器?緩存-主存-外存”結構存儲器基本概念：虛擬地址（相對/程序/邏輯地址）、地址空間（邏輯/相對地址空間）存儲空間（物理/絕對地址空間）、地址重定位（靜態、動態）存儲管理的功能：主存的分派和回收、提高主存的運用率、存儲保護、主存擴充類型：分頁存儲管理：純分頁存儲管理：分頁原理、地址結構（頁號、頁內地址）、頁表、地址變換機構快表（聯想存儲器）：保存當前訪問頻率高的少數活動頁的頁號及相關信息。兩級頁表機制：外層頁表（頁表R錄）、頁表虛擬存儲管理：局部性原理：時間局限性、空間局限性定義：具有請求調入功能和置換功能，能僅把作業的一部分裝入主存便可運營作業的存儲器系統，它能從邏輯上對主存容量進行擴充的一種虛擬的存儲器系統。實現：請求分頁系統、請求分段系統、請求段頁式系統特性：離散性、多次性、對換性、虛擬性請求分頁中的硬件支持：請求分頁的頁表機制、缺頁中斷機構、頁面變換機構

頁面置換算法：最佳置換算法、先進先出置換算法、最近最久未使用置換算法、最近未用置換算法工作集：指在某段時間間隔里，進程實際要訪問的頁面的集合。4.設備管理：設備分類：按數據組織分：塊設備：磁盤特性：傳輸速率較高，可尋址的，采用DMA方式。4.字符設備：特性：傳輸速率較低，不可尋址，采用中斷方式從資源分派角度分：獨占設備、共享設備、虛擬設備（假脫機技術）按數據傳輸率分：低速、中速、高速按輸入輸出對象分：人機通信、機機通信按是否可交互分：交互設備、非交互設備目的：如何提高設備的運用率，即提高CPU與I/O設備間的并行操作限度，為用戶提供方便統一的界面。提高設備運川率的技術：中斷技術、DMA技術、通道技術、緩沖技術設備獨立性：用戶操作的是簡便的邏輯設備，而具體的I/O物理設備由操作系統實現的性能。任務：保證在多道程序環境下，當多個進程競爭使用設備時，按一定策略分派和管理各種設備，控制設備的各種操作，完畢I/O設備與主存間的數據互換。重要功能：動態地掌握并記錄設備的狀態；設備分派和釋放；緩沖區管理；實現物理I/O設備的操作；提供設備使用的用戶接口：設備的訪問和控制：I/O緩沖和調度。I/O設備管理軟件：設計目的：設備獨立性和統一命名分層構造：中斷解決程序：設備驅動程序：任務：接受來自與設備無關的上層軟件的抽象請求，進行與設備相關的解決。特點：與I/O設備的硬件結構密切聯系。規定：通用驅動程序設備安裝便利；專用驅動程序設備運營效率高。與設備無關的系統軟件：功能：設備驅動程序的統一接口；設備命名；設備保護；提供一個與設備無關的邏輯塊：緩沖：存儲設備的塊分派：獨占設備的分派和釋放：錯誤解決。

用戶級軟件：用戶進程:進行I/O調用，格式化I/O,spooling設備無關軟件：命名，保護，阻塞，緩沖，分派設備驅動程序：置設備寄存器，檢查狀態中斷解決程序：當I/O結束時，喚醒驅動程序硬件：執行I/O操作通道：目的：使數據的傳輸獨立于CPU,使CPU從繁瑣的I/O工作中解脫出來。分類：字節多路通道、數組選擇通道、數組多路通道DMA技術：含義：在進行數據傳送時，CPU讓出總線的控制權，由硬件中的DMA控制器接管總線控制權。數據傳送方式：停止CPU訪問內存、周期挪用、與CPU交替訪問內存緩沖技術：目的：緩和CPU與I/O設備間速度不匹配的矛盾：減少對CPU的中斷頻率，放寬對中斷響應時間的限制；提高CPU和I/O設備間的并行性。類型：單緩沖、雙緩沖、多緩沖、環形緩沖Spooling（外圍設備聯機操作）/假脫機技術：組成,：預輸入程序、緩輸出程序、井管理程序及輸入井和輸出井文檔：作業表、預輸入表輸入井中作業的4種狀態：提交狀態、后備狀態、執行狀態、完畢狀態磁盤驅動調度：目的：使磁盤的平均尋道時間最少。操作時間：尋找時間（移臂調度）、延遲時間（旋轉調度）、傳送時間算法：移臂調度：先來先服務、最短尋道時間優先、掃描算法（電梯調度算法）、單向掃描調度算法、N-STEP-SCAN算法、FSCAN算法旋轉調度：選擇延遲時間最短的訪問者去執行。5.文獻管理：文獻：含義：具有符號名的、在邏輯上具有完整意義的一組相關信息項的集合。5.結構：文獻體和文獻說明類型：按文獻性質和用途分：系統文獻、庫文獻、用戶文獻按信息保存期限分：臨時文獻、檔案文獻、永久文獻按文獻的保護方式分：只讀文獻、讀寫文獻、可執行文獻、不保護文獻UNIX系統分：普通文獻、目錄文獻、設備文獻（特殊文獻）常用的文獻系統類型：FATVFATEXT2HPFS分類目的：對不同文獻進行管理，提高系統效率；提高用戶界面和諧性。文獻（管理）系統：含義：操作系統中實現文獻統一管理的一組軟件和相關數據集合。功能：按名存取、統一的用戶接口、并發訪問和控制、安全性控制、優化性能、差錯恢復文獻的組織結構：邏輯結構：記錄式文獻：記錄長度：定長、不定長（變長）流式文獻：順序訪問，文獻體為字節流，不劃分記錄。物理結構：連續結構（順序結構）鏈接結構（串聯結構）索引結構：索引表多個物理塊的索引表：鏈接文獻、多重索引方式UNIX文獻系統的索引結構：UNIX尋址方式有直接、一級間接、二級間接、三級間接文獻目錄：含義：文獻控制塊的有序集合，專門用于文獻的檢索。文獻控制塊FCB/文獻說明/文獻目錄項：基本信息類、存取控制信息類、使用信息類結構：一級目錄結構：結構簡樸；查找速度慢，不允許重名，不便于實現文獻共享二級目錄結構（主文獻目錄MFD、用戶目錄UFD）提高了檢索目錄的速度，較好地解決了市名問題。多用戶時不便于共享文獻多級（樹形）目錄結構：允許重名，提高檢索目錄的速度。文獻存取方法：順序存取法、直接存取法、按鍵存取法文獻存取空間的管理：磁盤分派表：外存空閑空間管理的數據結構管理方法：空閑塊表：合用于連續文獻結構位示圖：描述能力強，適合各種物理結構空閑塊鏈：不需磁盤分派表，節省空間。成組鏈接法文獻的使用：操作系統在操作級向用戶提供的命令：目錄管理類命令、文獻操作類命令、文獻管理類命令操作系統在編程級向用戶提供的系統調用：創建、撤消、打開、關閉、讀、寫文獻文獻的共享：形式：采用文獻名和文獻說明分離的目錄結構，節省大量主存空間，減少訪問外存的次數。文獻鏈接：硬鏈接（基于索引節點的鏈接）、符號鏈接文獻的保護：存取控制矩陣：二維矩陣存取控制表：用戶類型：文獻主、同組用戶、其他用戶用戶權限表密碼系統的安全管理：系統級：注冊與等錄用戶級：設立存取權限，用戶分為超級用戶、系統操作員和一般用戶目錄級：只有系統核心具有寫目錄的權利文獻級：設立文獻屬性：只執行、隱含、只讀、讀寫、共享、系統訪問權限擬定：用戶訪問權、目錄訪問權、文獻屬性文獻的可靠性：轉儲和恢復：靜態轉儲、動態轉儲、海量轉儲、增量轉儲口記文獻：系統故障恢更，協助后備副本進行介質故障恢更文獻系統的一致性：塊的一致性檢查和文獻的一致性檢查.作業管理：作業：由程序、數據和作業說明書組成作業管理程序：操作系統中用來控制作業的進入、執行和撤消的一組程序作業控制：脫機：通過作業控制語言（JCL,作'也控制命令）編寫用戶作業說明書。聯機：通過宜接輸入作業控制命令來提交和運營用戶作業。作業狀態：提交、后備、執行、完畢作業控制塊JCB：記錄與該作業有關的各種信息的登記表。作業后備隊列：作業控制塊排成一個或多個隊列。作業調度：考慮因素：與系統的整體設計目的一致、均衡使用系統資源、平衡系統和用戶規定。算法：先來先服務、短作業優先、響應比高優先、優先級調度算法、均衡調度算法算法性能的衡丸端果花附短相胸防伸腳I鋤那湖周轉時間周轉時間：=（作業執行時間+作業等待時間）/作業執行時間帶權周轉時間：平均周轉時間：平均帶權周轉時間：用戶界面：硬件部分：用戶向計算機輸入數據或命令的輸入裝置（用戶接口/人機界面）由計算機輸出供用戶觀測或解決的輸出裝置軟件部分：用戶與計算機互相通信的協議、約定、操作命令及其解決軟件發展過程：控制面板式用戶界面字符用戶界面：功能強、靈活性好、屏恭開銷少；操作環節繁瑣，不易學會。圖形用戶界面：超文本技術最大特點是具有指向性。新一代用戶界面：以用戶為中心、自然、高效、高帶寬、非精確、無地點限制以多媒體、多通道及智能化為技術支持.網絡操作系統：特性：硬件獨立性、多用戶支持、支持網絡實用程序及其管理功能、多種客戶端支持、提供目錄服務、支持多種增值服務。分類：集中模式、客戶/服務器模式、對等模式（具有發布解決及分布控制的特性）功能：具有操作系統的基本功能，聯網功能，支持網絡體系結構和各種網絡通信協議，提供網絡互聯功能，支持有效、可靠安全地數據傳送。實例：Unix、WindowsNT>NetWare.嵌入式操作系統：含義：是運營在嵌入式智能芯片環境中，對整個智能芯片及它所操作、控制的各種部件裝置等資源進行統一協調、調度、指揮和控制的系統軟件。特點：微型化、可定制、實時性、可靠性、易移植性環境：配有源碼級可配宜的系統模塊設計、豐富的同步原語、可選擇的調度算法、可選擇主存分派策略、定期器9計時器、多方式中斷解決支持、多種異常解決選擇、多種通信方法支持、標準C語言庫、數學運算庫和開放式應用程序接口.實例：windowsCE、vxworks^psos>palmOS>pc/os-II.操作系統實例：1）UNIX操作系統體系結構：用戶級、核心級、硬件級文獻系統：引導塊、超級塊、索引節點區、數據存儲區進程管理：組成：進程控制塊PCB：常駐主存的基本進程控制塊proc非常駐主存的進程擴充控制塊user正文段：每個正文段都占據正文表text。的一個表項，指明它在主存和磁盤的位置。數據段控制：進程同步、通信、調度及存儲管理調度：采用動態優先數調度算法，優先數決定就緒進程能否占用解決機的優先權優先數擬定方法：設立方法、計算方法存儲管理：對換技術、分頁式虛擬存儲機制，采用二次機會頁面替換算法設備管理：設備類型：塊設備、字符設備文獻系統與設備驅動程序的接口：設備開關表硬件與驅動程序的接U：控制寄存器、I/O指令設備解決程序：用于啟動設備的設備驅動程序；負貢解決I/O完畢工作的設備中斷解決程序特點：塊設備與字符設備具有相似的層次結構；將設備作為一個特殊文獻，并賦予文獻名：采用完善的緩沖區管理技術。輸入輸出轉向：Shell語言、程序、過程管道：使得用戶可在不改動程序自身的前提下使多個程序可通過標準輸入輸出設備進行數據傳送。shell程序/過程：正則表達式：擬定字符串模式的一個規則集，簡潔、完整地描述文本字符串關鍵特性。Shell腳本Shell變量：用戶定義變量、系統定義變量、shell定義變量元字符：shell中的各種通配符、字符串定義符、轉義符、變量定義符2）windows202歹XP特權狀態：核心態（管態）、用戶態（目態）體系結構：用戶進程：系統支持進程、服務進程、環境子系統、應用程序核心類組件：核心包含操作系統、執行體包含基本的操作系統服務、硬件抽象層、設備驅動程序、圖形引擎包含實現圖形用戶界面的基本函數電擦除可編程只讀EEPROM、閃存FM按訪問方式分：地址訪問和內容訪問；按尋址方式分:隨機(RAM)、順序(SAM)、直接(DAM)。相聯存儲器：工作原理：把數據或數據的某一部分作為關鍵字，將該關鍵字與存儲器中的每一單元進行比較，找出存儲器中所有與關鍵字相同的數據字。結構：輸入檢索寄存器：用來存放要檢索的內容(關鍵字)屏蔽寄存器：用來屏蔽不參與檢索的字段比較器：比較檢索的關鍵字與存儲體的每一單元存儲體：存放信息匹配寄存器：記錄比較的結果數據寄存器：存放存儲體中某一單元的內容地址寄存號使相聯存儲器具有按地址查找的功能地址譯碼器作用范圍：高速緩存；虛擬存儲器中做段表、頁表或快表存儲器；DB和知識庫。高速緩存：含義：存放當前最活躍的程序和數據，作為主存局部域的副本。特點：容量小，速度快，由快速半導體存儲器構成，內容是主存局部域的副本，對■程序員是透明的。組成：控制部分：判斷CPU要訪問的信息是否在cache存儲器中，若在為命中，反之沒命中。存儲部分：存放主存的部分復制(副本)信息。地址映像：含義：將主存地址轉換成cache存儲器的地址。方法：直接映像：優點：地址變換簡樸；缺陷：靈活性差全相聯映像：優點：主存的塊調入Cache的位置靈活，不受限制；缺陷：無法從主存塊號中直接獲得Cache的塊號，變換復雜，速度較慢。組相聯映像：組用直接映像方式；塊用全相聯映像方式替換算法：目的：使cache獲得最高的命中率。類型：隨機替換、先進先出、近期最少使用、優化替換性能分析：等效訪問時間ta二Htc+(1-H)ts，速度提高倍數r二t/ta文獻系統：FAT文獻系統：NTFS文獻系統：可恢復性、安全性、大磁盤和大文獻、多數據流、通用索引功能分布式文獻服務（DFS）：更易創建單目錄樹，可涉及多文獻服務器和組、文獻共享。進程管理：進程：資源分派的單位，并將它作為對象來進行管理，可通過相應的句柄來引用對象線程：內核線程，是解決機調度的單位。涉及寄存器、線程環境塊、核心棧、用戶棧狀態：就緒、備用、運營、等待、轉換、終止、初始化存儲管理：虛擬地址組件：頁面目錄索引、頁而表索引、字節索引一頁面映射結構的索引地址轉換結構：二級頁面表地址轉換環節：（主存管理硬件）定位當前進程的頁目錄：（頁目錄索引）在頁目錄中查找頁目錄項（PDE）的索引：（頁表索引）在頁表中指明頁目錄項的位置：（PDE）擬定頁框的位置：（字節索引）在物理頁面內查找所需數據的地址。設備管理：I/O高層界面：I/O設備虛擬界面I/O體系結構：I/O系統層（可執行模塊）設備驅動層（設備驅動程序）硬件抽象層（HAL）：隱藏/不同硬件平臺間的差異，是系統提供的許多總線設備驅動程序的集合。I/O結構特點：分層結構，有助于實現其平臺無關性，為實現其他目的帶來便利。第四章系統開發和運營知識.軟件工程基礎知識：軟件生存周期：可行性分析與項目開發計劃、需求分析、概要設計、具體設計、編碼、測試、維護

軟件生存周期模型：瀑布模型：不支持軟件重用和多項開發活動集成。以文檔為驅動，適合于軟件需求很明確的軟件項目，缺少靈活性。演化模型：合用于耐軟件需求缺少準確結識的情況。螺旋模型：制定計劃、風險分析、實行工程、用戶評估噴泉模型：以用戶需求為動力，以對象為驅動的模型，適合于面向對象的開發方法。使開發過程具有迭代性和無間隙性。軟件開發方法：結構化方法：山結構化分析、結構化設計、結構化程序設計構成,面向數據流的開發方法，指導思想為自地向下、逐層分解，基本原則為功能的分解與抽象，適合丁?數據解決領域的問題。Jackson方法：面向數據結構的開發方法，以事件為驅動，應用于時序特點較強的系統。形成了JSP方法是以數據結構為驅動，適合于小規模項目，發展了JSD方法，輸入數據結構與輸出數據結構間相相應。維也納開發方法（VDM）：基于模型的方法，以指稱語義為基礎，以軟件系統為模型，以軟件輸入輸出為模型對象面向對象開發方法：由面向對象分析、設計、實現構成，以UML為標準建模語言，以客觀世界為對象，以對象為最基本元素軟件需求分析：任務：擬定軟件系統的綜合規定、分析軟件系統的數據規定（以實體?關系模型為數據描述手段）、導出系統的邏輯模型（結構化分析中用數據流圖描述：面向對象中用類模型描述）、修正項目開發計劃、可開發一個原型系統。分類：功能需求、非功能需求、設計約束方法：組成：對軟件的數據域和功能域的系統分析過程及其表達方法定義了表達系統邏輯視圖和物理視圖的方式。數據域具有屬性：數據流、數據內容、數據結構共性：支持數據域分析的機制、功能表達的方法、接口的定義、問題分解的機制及對抽象的支持、邏輯視圖和物理視圖工程：需求開發：需求捕獲、需求分析、編寫規格說明書、需求驗證需求管理：定義需求基線、解決需求變更、需求跟蹤軟件開發項目管理：成本估算：方法：自頂向下方法、自底向上方法、差別估算方法、專家估算法、類推估算法、算式估算法模型：putnam模型、COCONO模型（基本、中級、具體）風險分析：風險辨認、風險預測、風險評估、風險控制進度管理：常用圖形描述方法：甘特圖、計劃評審設計圖人員管理：主程序員組、無主程序員組、層次式程序員組軟件配置管理（SCM）：重要目的：標記變更、控制變更、保證變更對的地實現、報告有關變更基線：更加明確開發各階段工作的劃分，便于檢查與肯定階段成果。軟件配置項（SCI）：配置管理的基本單元版本控制變更控制：配置數據庫的類型：開發庫、受控庫、產品庫軟件工具CASE：軟件開發工具：需求分析工具：基于自然語言或圖形描述的工具基于形式化需求定義語言的工具設計工具：概要設計工具、具體設計工具編碼與排錯工具軟件維護工具：版本控制工具、文檔分析工具、開發信息庫工具、逆向工程工具（動態、靜態）、再工程工具（代碼、程序結構、數據結構重構）軟件管理和軟件支持工具：項目管理工具、配置管理工具、軟件評價工具軟件開發環境：構成：軟件工具集：支持軟件開發的相關過程、活動和任務環境集成機制：工具集成和軟件開發、維護和管理提供統一的支持，涉及數據集成、控制集成、界面集成特性：環境的服務是集成的；環境應支持小組工作方式，并為其提供配置管理；環境的服務可用于支持各種軟件開發活動。軟件過程管理：軟件過程評估：軟件過程改善的需要、減少軟件風險的需要（軟件采購者、軟件承制者）軟件工程七原理：按軟件生命周期分階段指定計劃并認其實行：逐階段進行確認：堅持嚴格的產品控制：使用現代程序設計技術：明確責任：用人少而精：不斷改善開發過程,軟件能力成熟度模型CMM：級別：初始級、可反復級、己定義級、己管理級、優化級統一過程（UP）：特色：用例和風險驅動，以架構為中心，迭代的增量開發工程。極限編程XP：特點：輕量、靈敏、高效、低風險、柔性、可預測的、科學的。組成：價值觀：溝通、簡樸、反饋、勇氣

原則：快速反饋、簡樸性假設、逐步修改、提倡更改、優質「?作實踐:計劃游戲、小型發布、隱喻、簡樸設計、測試先行、重構、結隊編程、集體代碼所有制、連續集成、每周工作40個小時、現場客戶、編碼標準行為軟件質量管理：1.軟件質量特性:功能性適合性'ISO/IEC9126軟件質量模型：質量特性、質量子特性、度量指標準確性CALL軟件質量模型：質量特性、評價準則、度量指標/2.軟件質量保證：目的：生產高質量的軟件/任務：應用技術方法、進行正式的技術評審、測試軟件、標準的實行、控制變更、度量、記錄保存和報告。.軟件復雜度：度量參數：規模、難度、結構、智能度表現：程序的復雜度（模塊內程序的復雜性）度量方法：代碼行度量法、McCabe（環路）度量法.軟件質量評審：設計質量評審內容：評價軟件的規格說明是否合乎用戶的規定；評審可靠性：評審保密措施、操作特性、性能實現情況：評審軟件是否具有可修改性、可擴充性、可互換性、可移植性、可測試性、任用性程序質量評審內容：軟件結構：功能結構、功能通用性、模塊層次（解決模塊、數據模塊）、產品修正可維護性互用性靈活性依從性可測試性安全性產品轉移可移植性可靠性成熟性復用性容錯性互用性易恢復性產品運營對的性易使用性易理解性可靠性易學性易使用性易操作性效率效率時間特性完整性資源特性可維護性易分析性帙聯結構、解決理性（取堆不附加，邏輯雙程）結構運營環境接口：與硬件、用戶的接口5.軟件容錯技術：提高軟件質量和可靠性的技術：避開錯誤、容錯技術容錯軟件定義：在一定限度上對自身錯誤的作用品有屏蔽能力：能從錯誤狀態自動恢復到正常狀態：發生錯誤時一定限度上完畢預期的功能：具有容錯能力。容錯的一般方法一冗余技術：結構冗余：靜態（三模冗余TMR、多模冗余）、動態（多模塊待機儲備）、混合信息冗余：誤差校驗碼易改變性穩定性易測試性可移植性適應性易安裝性一致性易替換性時間冗余：程序滾回技術冗余附加技術軟件設計原則：抽象的原則；模塊化的原則；信息隱蔽的原則；模塊獨立的原則.系統分析基礎知識過程：結識、理解當前的現實環境,獲得當前系統的“物理模型”：從當前系統的“物理模型”抽象出“邏輯模型”：對當前系統的“遺輯模型”進行分析和優化，建立目的系統的“邏輯模型”：對目的系統的邏輯模型具體化（物理化），建立目的系統的物理模型。環節：對當前系統進行具體調查，收集數據：建立當前系統的邏輯模型：對現狀進行分析，提出改善意見和新系統應達成的目的；建立新系統的邏輯模型；編寫系統方案說明書。方法：結構化分析方法：合用：分析大型數據解決系統特點：簡樸、實用基本思想：自頂向下，逐層分解分析結果：DFD：外部實體、加工、數據存儲、數據流DD：數據流、數據項、數據存儲、基本加工加工邏輯（小說明）說明：結構化語言（結構化英語）：內層、外層鑒定樹、判斷表補充材料：系統分析報告.系統設計知識任務：概要設計：設計軟件系統總體結構、數據結構及數據庫設計（概念、邏輯、物理設計）、編寫概要設計文檔、評審具體設計：設計每個模塊進行具體的算法、設計模塊內的數據結構、擬定數據庫的物理結構、代碼設計、輸入輸出設計、人機交互設計、編寫具體設計說明書、評審?；驹恚撼橄?、模塊化、信息隱蔽、模塊獨立（耦合、內聚）系統總體結構設計：原則：分解一協調原則、自頂向下原則、信息隱蔽原則、一致性原則、明確性原則、高內聚低耦合、模塊扇入和扇出系數要合理、模塊的規模適當。子系統劃分：原則：子系統要具有相對獨立性、子系統間數據的依賴性盡量小、劃分結果應使數據冗余較小、子系統的設立應考慮此后管理發展的需要、劃分應便于系統分階段實現、劃分應考慮到各類資源的充足運用。設計：擬定劃分后的子系統模塊結構，并畫出模塊結構圖。系統模塊結構設計：模塊：特點：可組合、分解、更換，分為邏輯、物理模塊要素：輸入輸出、解決功能、內部數據、程序代碼模塊結構圖：基本符號：模塊、調用、數據、控制、轉接數據存儲設計：數據資源分布、數據安全保密結構化設計方法：基本思想：將系統設計成由相對獨立、功能單?的模塊組成的結構。信息流的類型：變換流型（輸入、變換/主加工、輸出）、事務流型變換分析：擬定輸入流和輸出流、分離出變換中心：第一級分解（頂層、第一層）；第二級分解（中、下層）事務分析：擬定事務中心和每條活動流的流特性：將事務流型DFD映射成高層的程序結構:進一步分解。設計環節：①夏查并精化數據流圖；②擬定DFD的信息流類型：③根據信息流類型分別將變換流或事務流轉換成程序結構圖：④根據軟件設計的原則對程序結構圖作為改善。面向數據結構的設計方法一一jackson方法Jackson圖：順序、選擇、反復Jackson設計環節：（1）分析并擬定輸入和輸出數據的邏輯結構，并用Jackson圖表達；（2）找出輸入數據結構與輸出數據結構間有相應關系的數據單元：（3）從描述數據結構的Jackson圖導出描述程序結構的Jackson圖。系統具體設計：代碼設計：原則：唯一性、合理性、可擴充性、簡樸性、適應性、規范性、系統性環節：擬定代碼對象、考察是否有標準代碼、根據代碼實際情況選擇代碼種類與類型、考慮檢錯功能、編寫代碼表輸出設計：擬定輸出內容：選擇輸出設備與介質：擬定輸出格式：輸入設計：原則：最小量原則；筒樸性原則：早檢查原則：少轉換原則：內容：擬定輸入數據內容：輸入方式設計：輸入格式設計：校對方式設計解決過程設計：程序流程圖（程序框圖）：基本成分：加工環節、邏輯條件、控制流優點：直觀、形象、易理解：缺陷：表達控制的箭頭過于靈活，只描述執行過程盒圖（NS圖）：每個環節用一個盒子表達，盒子可嵌套，上進下出。限制了隨意的控制轉移，保證了程序的良好結構。形式語言：描述模塊具體算法的非正式的且較以活的語言。易理解，提高程序的自我描述性，易于被計算機解決。決策樹：適合于描述加工中具有多個策略，每個策略和若干條件有關的邏輯功能。決策表：合用于判斷條件較多，各條件又互相組合、相應的決策方案較多用戶界面設計：原則：和諧、簡便、實用、易于操作方式：菜單、會話管理、操作提醒、操作權限管理安全控制設計：在環境、數據解決方面進行有效控制。4.系統實行知識任務：按總體設計方案購置和安裝計算機網絡系統；軟件準備：培訓：數據準備：投入切換和試運營。4.環節：程序設計：依據：系統設計階段的HIPO圖及數據庫結構及編碼設計方法：結構化方法：內部程序各部分要自地向下的結構化劃分，按功能劃分，使用調用子程序方式聯系?？焖僭头ǎ好嫦驅ο蟮姆椒康模簽榱藢崿F開發者在系統分析和系統設計中提出管理方法和解決構想?；灸K：控制模塊、輸入模塊、輸入數據校驗模塊、輸出模塊、解決模塊（文獻更新模塊、分類合并模塊、計算模塊、數據檢索模塊、預測或優化模塊）程序設計語言的選擇：應用領域、算法和計算的復雜度、軟件運營的環境、用戶需求、數據結構的其柴度系統測試：意義：是保證系統質量和可靠性的關鍵環節，是對系統開發過程中的系統分析、系統設計和實行的最后復查。目的：盡也許多地發現軟件產品（重要是指程序）中的錯誤和缺陷。原則：應盡早并不斷地進行測試：測試工作應避免由原開發軟件的人或小組承擔：設計測試方案時，不僅要擬定輸入數據，并且要根據系統功能擬定預期輸出結果。設計測試用例時，不僅要設計有效合理的輸入條件，也要包含不合理、失效的輸入條件。嚴格按照測試計劃來進行，避免測試的隨意性。妥善保存測試計劃、測試用例，作為軟件文檔的組成部分,為維護提供方便。測試用例都是精心設計出來的，可作為重新測試或追加測試提供方便。過程：制定測試計劃；編制測試大綱；根據測試大綱設計和生成測試用例，產生測試設計說明書：實行測試；生成測試報告。方法：靜態（人工檢測、計算機輔助靜態分析）、動態（黑盒、白盒）測試用例設計：黑盒（功能）測試：等價類劃分法、邊值分析、錯誤猜測、因果圖白盒（結構）測試：邏輯覆蓋（語句、鑒定、條件、鑒定/條件、條件組合、途徑）基本途徑測試環節：單元（模塊）測試：模塊接口、同部數據結構、重要的執行途徑、犯錯解決、邊界條件集成測試：非增量式集成、增量式集成確認測試：有效性測試、軟件配置審查、驗收測試系統測試：恢復測試、安全性測試、強度測試、性能測試、可靠性測試、安裝測試系統調試：目的：找犯錯誤位置，改正錯誤。方法：試探法、I可溯法、對分查找法、歸納法、演繹法系統文檔：作用：用戶與系統分析人員在系統規劃和分析階段通過文檔進行溝通：系統開發人員與項目管理通過文檔在項目期內進行溝通：系統測試人員與系統開發人員通過文檔進行溝通：系統開發人員與用戶在系統運營期間進行溝通：系統開發人炭與系統維護人員通過文檔進行溝通：用戶與維修人員在運營維護期間進行溝通.系統試運營：對系統進行初始化、輸入各原始數據記錄：記錄系統運營的數據和狀況：核對新系統輸出和舊系統輸出的結果；對實際系統的輸入方式進行考察：對系統實際運營、響應速度進行實際測試。系統轉換：直接轉換、并行轉換、分段（逐步/向導）轉換5.5.5.系統運營和維護知識系統可維護性：含義：維護人員理解、改正、改動和改善這個軟件的難易限度。5.評價指標：可理解性、可測試性、可修改性維護與軟件文檔：用戶文檔、系統文檔系統維護：內容：軟件：對的性、適應性、完善性、防止性硬件：定期的設備保養性維護；突發性的故障維護知捉.我娓而的右令枇知a掇枇乃加行如份枇物制

?*X*I?"IfII—,-X-S一▲一|1?I??/JUi?/>_￡.,-Z|ZX*W|i?4-^-?1?J系統評價：類型:代'檢評價：系統規劃中的可行性研究環節：嶙霸撕猾嚶雅毓醯矍嗝■爵鑫嘉隧懶耨潼轆鼬價）結項評價：信息系統項目的鑒定指標：按運營效果和用戶需求、系統質量和技術條件構造指標。系統外部環境重要通過社會效益指標反映。按系統成本、效益和財務指標建立指標。第五章網絡基礎知識.網絡概述網絡的發展：具有通信功能的單機系統（終端一計算機網絡）、具有通信功能的多機系統、以共享資源為目的的計算機網絡：以局域網及互聯網為支持環境的分布式計算機系統網絡的定義：運用通信設備和線路將地理位置分散的、功能獨立的自主計算機系統或山計算機控制的外部設備連接起來,在網絡操作系統的控制下，按照約定的通信協議進行信息互換，實現資源共享的系統。網絡的功能：數據通信、資源（軟硬件資源、數據與信息資源）共享、負載均衡、高可靠性網絡的重要用途：①可產生一個性能/價格比更好的系統；②提供具有更好可用性和可靠性的應用環境；③在計算機網絡內可以通過合理調度實現計算機之間工作負荷的均衡分派：④由計算機網絡所構成的系統可以更方便地進行資源擴充和升級換代；⑤可提供和諧方便的用戶使用界面和計算機資源的有效管理手段網絡的結構：內層通信子網：相應于物理層、數據鏈路層、網絡層外層資源子網：相應于會話層、表達層、應用層網絡的類型：按通信距離分：廣域網WAN（遠程網）、局域網LAN、城域網局域網的特點：分布范圍有限：有較高的通信帶寬，數據傳輸率高：數據傳輸可靠，誤碼率低：通常采用同軸電纜或雙絞線作為輸出介旗：拓撲結構簡樸簡潔，系統易配置和管理；網絡的控制一般趨向于分布式：通常網絡歸單一組織所擁有和使用。局域網的組成：網絡硬件、網絡軟件、網絡信息資源和應用程序廣域網的特點：分布范圍廣；數據傳輸率低：數據傳輸可靠性隨傳輸介質的不同而不同:常用傳統的公共傳輸網來實現：拓撲結構較復雜，多采用“分布式網絡”。按信息互換方式分：電路互換網、分組互換網、綜合互換網按網絡拓撲結構分：星型網、樹型網、環型網、總線網、分布式網總線型：特點：只有一條雙向通路，便于進行廣播式傳送信息：屬于分布式結構，無需CPU,結構較簡樸：節點的增刪和位置的變動較容易，不影響網絡的正常運營，系統擴充性很好?：節點的接口通常采用無源線路,系統可靠性高：設備少，價格低，安裝使用方便：電氣信號通路多，干擾較大，對信號規定高：負載市時,線路的運用率較低：網上信息延遲時間不定，故障隔離和檢測困難。星型：特點：維護管理容易，重新配置靈活：故障隔離和檢測容易；網絡延遲時間短：各節點與中央互換單元直接連通,各節點間通信必須通過中央單元轉換：網絡共享能力差；使用雙絞線，線路運用率低，中央單元負荷重。環型：特點：信息的流動方向固定，兩節點僅有一條通路，途徑控制簡樸：有旁路設備，節點發生故障時，系統自動旁路,可靠性高：信息要串行穿過多個節點，在網絡中節點過多時傳輸效率低，系統響應速度慢；環路封閉，擴充較難。樹型：特點：傳輸介質為不封閉的分支電纜，是總線型結構的擴充形式。分布式：特點：較高的可靠性，一條線路發生故障時，不會影響整個系統工作；資源共享方便，網絡響應時間短：節點與多個節點連接，節點的路由選擇和流量控制難度大，管理軟件復雜：硬件成本高。按通信介質分雙絞線網、同軸電纜網、光纖網、衛星網按傳輸寬帶分：基帶網、寬帶網按使用范圍分：公共網、專用網按速率分：高速網、中速網、低速網按通信傳播方式：廣播式、點到點式網絡的基本組成：由計算機硬件、軟件、通信設備和通信線路（通信介質）、數據和信息資源所組成。網絡管理：功能：配置管理、失效與故障管理、性能管理、計費管理和安全管理。.ISO/OSI網絡體系結構ISO/OSI的參考模型：特性：它是一種將異構系統互連的分層結構：提供了控制互連系統交互規則的標準框架：定義了一種抽象結構；不同系統上的相同層的實體稱為同等層實體；同等層實體間的通信由該層的協議管理；相鄰層間的接口定義了原語操作和低層向高層提供的服務：所提供的公共服務是面向連接的或無連接的數據服務：直接的數據傳送僅在最低層實現：每層完畢所定義的功能，修改本層的功能并不影響其他層。（H為命中率，tc為存取時間，tm為主存的訪問時間）虛擬存儲器：含義:是由主存、輔存、存儲管理單元及操作系統中存儲管理軟件組成的存儲系統。分類：頁式：頁表硬件少，查表速度快，主存零頭少：缺陷：分頁無邏輯意義，不利于存儲保護段式：優點：段的界線分明，支持程序的模塊化設計，易編譯、修改、保護程序段，便于多道程序的共享;缺陷：段的長度不一，主存運用率不高，產生大量內存碎片，導致浪費，段表龐大，查表速度慢。段頁式：優點：兼有前兩者的優點；缺陷：地址變換速度慢。外存：磁盤存儲器：構成：盤片、驅動器、控制器和接口。類型：軟盤、硬盤光盤存儲器：類型：只讀型、只寫一次型、可擦除型。組成：光學、電學和機械部件特點：記錄密度高：存儲容量大：采用非接觸式讀/寫信息；信息可長期保持；采用多通道記錄時數據傳送率可超過200MB/S：制導致本低：對機械結構的精度規定不高；存取時間較長。磁盤陣列技術：磁盤陣列是由多臺磁盤存儲器組成，一個快速大容量高可靠的外存子系統。常見為便宜冗余磁盤陣列（RAID），分為6級。.計算機指令結構：CISC：復雜指令集計算機RISC：精簡指令集計算機作用：簡化了CPU的控制器，提高了解決速度。特點：指令種類少：指令長度固定，格式種類少：采用硬布線控制邏輯；復雜尋址方式少（寄存器尋址方式、立即數尋址方式以及相對尋址方式）；設立最少的訪內指令:在CPU內部設立大量的寄存器：非常適合流水線操作。.輸入輸出技術：1.微機最常用的內存與接口的編址方式：內存與接口地址獨立（隔離）的編址方法：優點：地址清楚，在編程或讀程序中很易使用和辨認。缺陷：用于接口的指令太少，功能太弱。內存與接口地址統一（混合）的編址方法：優點：原則上用于內存的指令所有可用于接口，大大地增強了接口的操作功能。指令不區分內存或接口指令。功能：應用層：提供OSI用戶服務，以滿足用戶需要及提供網絡與用戶應用軟件間的接口服務。表達層:為應用層進程提供能解釋所互換信息含義的一組服務，提供格式化的表達和轉換數據服務。會話層：（會晤層/對話層）為彼此合作的表達層實體提供建立、維護和結束會話連接的功能：完畢通信進程的邏輯名字與物理名字間的相應；提供會話管理服務。傳輸層：為會話層實體提供透明、可靠的數據傳輸服務，保證端到端的數據完整性；選擇網絡層能提供最適宜的服務：提供建立、維護和拆除傳輸連接功能。網絡層：為傳輸層實體提供端到端的互換網絡數據傳送功能。選擇合適的網絡間路由和互換節點，保證數據及時傳送。數據鏈路層：負責在兩個相鄰節點間的線路匕無差錯的傳送以幀為單位的數據，并進行流量控制。物理層：提供為建立、維護和拆除物理鏈路所需的機械、電氣、功能和規程的特性：提供有關在傳輸介質上傳輸非結構的位流及物理鏈路故障檢測指示。參考模型的信息流向：設A系統的用戶要向B系統的用戶傳送數據。A系統用戶的數據先送入應用層。該層給它附加控制信息AH（頭標）后送入表達層。表達層對數據進行必要的變換并加頭標PH后送入會話層。會話層也加頭標SH送入傳輸層。傳輸層將長報文分段后并加頭標TH送至網絡層.網絡層將信息變成報文分組并加組號NH送至數據鏈路層,數據鏈路層將信息加上頭標和尾標（DH及DT）變成幀.經物理層按位發送到對方（B系統）。B系統接受到信息后。按照與A系統相反的動作，層層剝去控制信息，最后把原數據傳送給B系統的用戶。.網絡互連硬件網絡設備：網絡傳輸介質互連設備：T型頭（細同軸電纜連接即、收發器、RJ-45（屏蔽/非屏級雙線線連接器）、RS232（微機與線路接口的常用方由、DB-15接口（連接網絡接口卡的AUI接口）、VB35同步接口（連接遠程的高速同步接口）、網絡接口單元、調制解調器物理層的互連設備：中繼器：在物理層上實現局域網網段互連的，用于擴展局域網網段的長度。（Repeater）優點：安裝簡便、使用方便、價格便宜。集線器：放大信號的功能。網絡線路或節點發生故障時不影響其它節點的正常工作。（HUB）易于網絡的維護。分為無源、有源和智能集線器。數據鏈路層的互連設備：網橋：連接兩個局域網絡段，工作F數據鏈路層。分析幀地址字段以決定是否轉發頓。檢查幀的源地址和目的地址以過濾幀。網橋的隔離作用使一個網段的故障不影響其他網段，提高了網絡的可麓性。互換機：具有簡化、低價、高效能和高端口密集特點的互換產品，按每個包中的MAC地址相對簡樸地決策信息轉發。轉發數據的延遲很小，性能高?；Q技術允許共享型和專用型的局域網段進行帶寬調整，以減輕局域網間信息流通出現的瓶頸問題。分為端口互換、幀互換（直接互換、存儲轉發、碎片丟棄）、信元互換網絡層的互連設備：路由器：具有很強的異種網互連能力，選擇途徑為最重要功能。通常路由器提供了各種速率的多種鏈路或子網的接口，是一種價格較為昂貴的積極的智能網絡節點,一般能參與網絡的管理，提供對資源的動態控制，支持網絡工程的實現和協助網絡維護活動。路由器的本質特性是：提供網絡層的互連，具有路由選功能與流量控制能力。應用層的互連設備：網關（信關/協議轉換器）網絡傳輸介質：有線介質：雙絞線：屏蔽（STP）、非屏蔽（UTP）同軸電纜：基帶（祖、細）、寬帶無線介質：解:、寥管"單攥光、衛星通信組建網絡的基本部件：服務器（核心）、客戶機（用戶工作站）、網絡設備、通信介質、網絡軟件網絡接入技術：（D面向家庭、小型商務或小規模應用的重要接入技術。①普通電話公用網的接入。②ISDN接入，即窄帶的綜合業務數字網服務。③ADSL接入，即非同步數字用戶環路接入技術。④CableModem接入，即采用電纜調制解調器在有線電視電纜上進行數據調制。⑤低軌道衛星網接入，重要的無線接入技術之一。（2）面向大型單位與組織機構￡P（指通信子網）的接入技術。①X.25公用分組互換網接入。②幀中繼接入采用租用專線方式，是一?種高速流水線方式的分組互換技術。③光纖接入，光纖接入技術可分為光纖環路技術（FITL）和光纖同軸混合技術（HFC）。.網絡的協議與標準網絡的標準：電信標準（1865國際電信聯盟）ITU：ITU-R（無線通信部門）、ITU-T（電信標準部門）、ITU-D（開發部門）CCTT（國際電報電話征詢委員會）：V系列、X系列（；X.40-X.199）國際標準（1946國際標準化組織）ISO：ANSI（美國國家標準研究所）、NIST（美國國家標準和技術研究所）、IEEE（電氣和電子工程師協會）、EIA（電子工業協會）Internet標準（1969）ISOC：RFC（請求評議）局域網協議：基本組成：網絡服務器、網絡工作站、網絡適配器、傳輸介質重要技術：用以傳輸數據的傳輸介質；用以連接各種設備的拓撲結構：用以共享資源的介質訪問控制方法LAN模型：物理層：解決在物理鏈路上發送、傳遞和接受非結構化的比特流。介質訪問控制層MAC：控制對傳輸介質的訪問，介質的訪問控制和對信道資源的分派，實現幀的尋址和辨認，完畢幀檢測序列產牛.和檢查。邏輯鏈路控制層LLC：控制類型：面向連接服務、非連接服務。數據幀的封裝和拆除，為高層提供網絡服務的邏輯接口，可以實現差錯控制和流量控制。以太網（IEEE802.3標準）：類型：標準局域網、快速以太網、千兆以太網存取方法：CSMA/CD（帶沖突檢測的載波監聽多路訪問協議）技術令牌總線TokenBus（IEEE802.4標準）令牌環網TokenRing（IEEE802.5標準）：合用于環型網絡結構的分布式介質訪問控制，使用屏蔽、非屏蔽雙絞線，拓撲結構有環型、星型、總線型，編碼方法為差分曼徹斯特編碼。光纖分布式數據接口FDDI（IEEE802.7標準）：使用雙環（主、次環）體系結構，提供可靠性和穩定性,定義單模和多模光纖傳輸介質。廣域網協議：PPP（點對點協議）：用于'‘撥號上網”廣域連接模式，ADSL（非對稱數據用戶線）接入方式。PPPoE：既保護了用戶方的以太網資源，乂完畢了ADSL的接入規定。PPPoA：在ATM網絡上運哲PPP協議來管理用戶認證的方式。xDSL（數字用戶線）：ADSL（不對稱數字用戶線）、SDSL（單對線數字用戶環路）、IDSL（ISDN用的數字用戶線）、RADSL（速率自適應非對稱型數字用戶線）、VDSL（甚高速數字用戶線）DDN（數字專線）：以光纖為中繼干線網絡，以節點為基本單位，以網狀為拓撲結構。網絡傳輸速率高，時延小，質量好，網絡透明度高，可支持任何規程，安全可靠。ISDN（綜合業務數字網）：提供端到端的數字連接，將聲音等不同的業務綜合在一個網絡內進行傳送和解決。FR（幀中繼）：在用戶網絡接口間提供用戶信息流的雙向傳送，并保持順序不變的一種承載業務。以幀或信元互換為單位，并對用戶信息流進行記錄復用，可變幀長的數據傳輸網絡。提供面向連接的（互換、永久）虛電路分組服務。減少網絡互連費用、簡化網絡功能，提高網絡性能、采用國際標準。ATM（異步傳輸模式）：面向分組的快速分組互換模式，使用異步時分復用技術，nJ用單一的互換方式,靈活有效地支持領帶分布范圍極廣的各種業務。以定長的信元（信元頭、信元體）為單元，參考模型：用戶層（用戶面、控制面、管理面）、ATM適配層、ATM層（生成信元）、物理層連接類型：永久虛電路（PVC）、互換虛電路（SVC）,特點：速度高、支持高傳輸速率、可擴展性好、較高傳輸質量QoS,缺陷：成本較高，不適合小網絡。合用范圍：多媒體和視頻應用、適合構架骨干網、無縫地集成廣域網和局域網的能力。X.25協議：在木地DTE和遠程DTE間提供一個全雙工、同步的透明信道，并定義了3個互相獨立的控制層（物理層、鏈路層、分組層）。在公用數據網上，以分組方式進行操作的DTE（數據終端設備）和DCE（數據通信設備）間的接口。面向連接，支持互換式虛電路和永久虛電路。Internet協議：TCP/IP的特性：邏輯編址：IP地址：一個網絡ID號（標記網絡）、一個子網絡號（標記網絡上的子網）、?個主機號（標記子網絡上的一臺計算機）路由選擇：IP數據包的路由選擇域名NS解析：將域名映射為IP地址的操作。錯誤檢測與流量控制相應用程序的支持TCP/IP分層模型：應用層：應用程序負責發送和接受數據。傳輸服務類型有獨立的報文序列和連續字節流傳輸層：提供應用程序間的通信服務，即端到端通信。網際層（IP層）：解決機器間的通信問題。網絡接口層（數據鏈路層）：負責接受IP數據報，并把數據報通過選定的網絡發出去。網絡接口層協議：只定義了該層作為物理層與網絡層的接口規范。負責管理為物理網絡準備數據所需的所有服務程序和功能。網際層協議一IP協議：只提供“無連接的”、“不可靠的”服務。將上層數據或同層的數據封裝到IP數據報中：將ip數據報傳送到最終目的地；為了使數據可以在鏈路層上進行傳輸，對數據進行分段；擬定數據報到達其他網絡中的目的地的途徑。ARP（地址解析協議）和RARP（反地址解析協議）：將IP地址轉換為物理地址：將物理地址轉換為IP地址。網際層協議一ICMP（lnternet控制信息協議）：發送差錯報文的協議?？蓽y試互聯網，使IP更穩固、有效。差錯報文有：源克制、超時、目的不可達、重定向、規定分段信息報文有：回應請求、回應應答、地址屏蔽碼請求、地址屏蔽碼應答傳輸層協議…TCP（傳輸控制協議）：在IP協議提供的不可靠數據服務的基礎上，為應用程序提供了一個可靠的、面向連接的、全雙工的數據傳輸眼務。采用了重發技術，需通過三次握手來確認建立和關閉是否成功。有助于提供可靠性。傳輸層協議…UDP（用戶數據報協議）：一種不可靠的、無連接的協議，可保證應用程序進程間的通信。提高傳輸的高速率性。將UDP消息展示給應用層。傳輸時間長，通信量大。應用層協議（高層協議）：NFS、SMTP、DNS>SNMP、FTP、TelnetInternet技術：地址：域名層次結構：計算機主機名.本地名.組名.最高層域名IP地址：A類、B類、C類、D類、E類VLSM：可變長子網掩碼，在IP地址后加“/網絡號及子網絡號編址比特數”端口：由Internet賦值地址和端標語組織IANA賦值的已知端口/公共端口（0」023）；在IANA注冊登記端標語（1024-65535）服務：DNS域名服務：分布式地址信息數據庫系統采用C/S模式，由解析器、域名服務器組成，域名服務器分為主服務器、CachingOnly服務器、轉發服務器。使用UDP端口，端標語為53.Telnet遠程登陸服務：C/S模式的服務系統，由客戶軟件、服務器軟件及Telnet通信協議組成。遠程計算機又稱Telnet主機或服務器。E-mail服務：用戶名@主機名，C/S模式，由E-mail客戶軟件/用戶代理、服務牌、通信協議組成。WWW服務：C/S模式的信息發送技術和超文本技術的綜合，WWW瀏覽程序為用戶提供基于HTTP的用戶界面，服務器的數據文獻由HTML描述。由Web服務器、瀏覽器、HTTP通信協議組成。URL（Web地址）：協議、主機域名、端標語、目錄途徑、一個文獻名FTP服務：C/S模式的服務系統，由客戶軟件、服務器軟件、FTP通信協議Gopher：C/S模式服務方式：采用瀏覽器以Web方式入網，以獲得大部分的服務項目。重要特性：采用TCP/IP通信協議作為公司網絡實現網絡通信的基礎：采用Web技術和HTTP、SMTP.FTP、SNMP、DNS等一系列公開協議標準作為公司網絡構建時的基本技術；重要著眼于滿足公司內部的使用，有控制地向外發布主頁信息以及向公司外部提供有限的信息服務:在公司LAN的基礎上增擴了WebServer、MailServer.FTPServer和DNSServer等重要軟硬件設施，構成完整的Inlernel網絡：采用了有效的網絡安全設施和網絡管理平臺，以保證Internet的運營效率和公司的主線利益。WindowNT系統及管理體系結構：邊界層：NDIS（網絡設備接口規范）、TDI（傳輸驅動程序接口）網絡協議：DLC協議、TCP/IP協議、NWLink協議、NetBEUI分布式解決的IPC機制：命名管道和郵件槽、NetBOIS.WindowsSockets（套接字）遠程過程調用（RPQ、網絡動態數據互換（NetDDE）網絡模型：域模型：類型：單域模型、主域模型、多主域模型、完全信任模型構成：域控制器（主域控制器PDC、備份控制器BDC）/成員服務器、工作站工作組模型：對少量較集中的工作站很方便、容易共享分布式的資源。管理員維護工作少，實現簡樸。缺陷：對工作站數量較多的網絡不合適，無集中式的賬號管理、資源管理和安全性。工作組特點：每個計算機具有自己管理的賬戶數據庫，每個工作組有唯一的標記名稱，無登陸檢查，用戶數量有限及管理分散。系統管理：網絡用戶管理：用戶帳戶管理：域用戶賬號、非域用戶賬號組賬號管理：簡化對用戶賬號的管理，分全局、本地用戶環境管理：用戶配置文獻、系統策略編輯器、登陸腳本、環境變量網絡資源管理：網絡資源的共享（目錄、打印機的共享）網絡資源訪問控制：NTFS（使用“資源管理器”設立目錄和文獻權限）FAT（為共享目錄設立權限來控制網絡訪問共享目錄的用戶，即共享權限）網絡安全產生網絡安全威脅的重要因素?：網絡安全的重要內容：運營系統安全、信息系統的安全、信息傳播的安全、信息內容的安全網絡安全機制：標記與驗證機制、網絡訪問控制機制、加密機制、信息完整性機制、認證和審計機制信息系統對安全的基本需求：保密性、完整性、可用性、可控性、可核查性網絡安全威脅的重要類型：物理威脅、網絡襲擊、身份鑒別、編程威脅、系統漏洞網絡信息安全：信息存儲安全：用戶的標記與驗證：人的物理特性的辨認、用戶擁有特殊安全物品的辨認用戶存取權限限制：隔離控制法、限制權限法系統安全監控計算機病毒防治數據的加密：文獻信息加密、數據庫數據安全與加密、磁介質加密計算機網絡安全：網絡邊界的安全、網絡內部的安全控制和防范信息傳輸安全：加密的重要方式：鏈路加密、節點加密、端一端加密基本加密算法：對稱（私有〉密鑰加密、非對稱（公開）密鑰加密網絡信息安全技術：訪問控制與目錄管理、數據加密、身份驗證與鑒別、兩個TCP/IP安全協議防火墻技術：含義：建立在內外網邊界上的過濾封鎖機制。身份認證、加密、數字署名和內容檢查集成的安全防范類型：網絡級（包過濾型）防火墻：優點：防火墻對每條傳入和傳出網絡的包實行低水平控制；每個IP包的字段都被檢查：可辨認和丟棄帶欺騙性源1P地址的包：它是兩個網絡間訪問的唯一來源：包過濾通常被包含在路由器數據包中，不需要額外的系統來解決。缺陷：不能防范黑客襲擊：不支持應用層協議；不能解決新的安全威脅。應用級（應用網關型）防火熠：雙穴主機網關、屏蔽生機網關和屏蔽子網網關優點：可檢查應用層、傳輸層、網絡層的協議特性，對數據包的檢查能力較強。缺陷：難于配置：解決速度非常慢：不能支持大規模的并發連接，不適合速度規定高的行業。狀態檢測技術：結合以上防火墻的優點，在不損失安全性的基礎上大大提高了性能。使用的TCP/IP協議每個連接要通過“客戶端同步請求”、“服務器應答”、“客戶端再應答”典型防火墻的體系結構：包過濾路由器（屏蔽路由器）：包過濾的核心是安全策略。優點：速度塊、實現方?便。缺陷：安全性能差：兼容性差：無或較少口記記錄能力。雙宿主主機（堡壘主機）：優點：有助于網管的日后檢查。缺陷：無網絡層的路由功能，用戶的帳戶數目少。扉蔽主機網關：由過濾路由器、應用網關組成。優點：安全等級較高。缺陷：配置工作復雜被屏蔽子網：由2個包過濾路由器、1個應用網關（堡壘主機》組成。優點：入侵者必須突破3個不同的設備（內、外路由器、堡壘主機）才干侵襲內部網；網管看保證內部網是“不可見”的，且只有在DMZ網絡上選定的才對Internet開放：內部網的用戶必須通過駐留在堡壘主機上的代理服務才干訪問Internet：包過濾路由器直接將數據引向DMZ網絡上所指定的系統，消除了雙宿堡壘主機的必要:內部路由器可以支持比雙宿堡壘主機更大的數據包存吐量；NAT（網絡地址變換）可安裝在堡壘主機上，避免在內部網上重新編址或重新劃分子網。第六章多媒體基礎知識.多媒體的基礎概念媒體的分類：感覺、表達（視覺類、聽覺類、觸覺類）、表現、存儲、傳輸多媒體：多種信息載體的式現形式和傳遞方式。超媒體：不同的媒體建立的鏈接機制或結構，是一個把多種媒體集成的信息存儲和檢索系統。多媒體技術特性：多樣性、集成性、交互性、非線性、實時性、信息使用的方便性、信息結構的動態性.音頻：數字聲音基礎：聲音信號：聲音的感覺指標：音量/響度、音調、音色類型：復合信號、分量信號：亞音/次音信號、音頻信號、超音頻信號（超聲波）參數：幅度、頻率、帶寬聲音信號的數字化：取樣?量化法：采樣（離散時間信號）、量化（A/D轉換）、編碼聲音表達法：波形（自然）聲音、合成聲音聲音解決技術：聲音的獲取、重建與播放：數字聲音的編輯解決、存儲與檢索、傳輸；數字聲音與文本的互相轉換。波形聲音：一個好的數據壓縮算法滿足條件：壓縮倍數高，數據率低；解碼后的信號失真小，質量高：算法簡樸，執行速度塊，延遲時間短：編碼器/解碼器的成本低。數字語音的數據壓縮方法：波形編碼：通用性強，算法簡樸、易實現，可獲得高質量的語音，壓縮比難達成。參數/模型編碼：壓縮比高，信號源必須已知，受聲音生成模型的限制，質量低。混合編碼：壓縮比高，質量有保證，算法相對豆雜。合成聲音：語音合成/文語轉換：文本分析、韻律解決、語音合成類型：發音參數合成、聲道模型參數合成、波形編輯合成音樂合成：電子樂器：演奏控制器、音源（音樂合成器）MIDI（樂器數字接口）：設備、消息、文獻、格式（.MID）、音序器（聲音序列發生器）聲音文獻格式：WAVE文獻(.wav)、MODULE文獻(.mod)、MPEG文獻(.mp3)、REALAUDI0文獻"a)、MIDI文獻(.mid/.rmi)、VOICE文獻(.voc)、SOUND文獻(.snd)、AUDIO文獻(.au)、AIFF文獻(.aif)、CMF文獻(.cmf).圖形和圖像：彩色與圖像基礎：色彩三要素：亮度、色調、色飽和度三基色原理：紅、綠、藍彩色空間(彩色模型)：RGB、CMY、YUV計算機中的圖形數據表達：形式：幾何圖形或矢量圖形；點陣圖像或位圖圖像(二值圖、彩色圖)圖像的獲取：運用數字圖像庫、運用繪圖軟件創建、運用數字轉換設備采集圖像的屬性：分辨率：顯示分辨率、圖像分辨率圖像深度：存儲每個像素所用的位數。真彩色和偽彩色：彩色查找表(調色板)圖形圖像轉換：硬件轉換、軟件轉換圖像的壓縮編碼：無損壓縮編碼：行程長度編碼、增量調制編碼、霍夫曼編碼有損壓縮編碼：多媒體數據壓縮編碼的國際標準：JPEG：以離散余弦變換為基礎的有損壓縮算法：以預測技術為基礎的無損壓縮算法；小波變換算法MPEG：視頻、音頻、視頻音頻同步H.261(P*64K標準)：DCT的變換編碼和帶有運動預測差分脈沖編碼調制(DPCM)的預測編碼方法的混合.圖形、圖像文獻格式：BMP,GIF(按行連續存儲、按交叉方式存儲),TIFH-B,-G,七-R),PCX,PNG,JPFG,Targe,WMF,EPS,DIF,CDR,.動畫和視頻：動畫：實時動畫與逐幀(矢量)動畫：二維動畫與三維動畫二維解決基本環節：屏幕繪畫、動畫生成物體模型記錄形式：線框模型分表面模型分實體模型(可轉換)三維動畫解決目的：控制形體模型的運動，獲得運動顯示效果。模擬視頻：模擬視頻信息數字化的方式：先從復合彩色電視圖像中分離出彩色分量，再數字化：先對全彩色電視信號數字化，再在數字域中進行分離，以獲得YUV、YIQ、RGB分量信號。彩色電視的制式：NTSCM、PAL、SECAM數字視頻：視頻數字化的目的：將模擬信號經模數轉換和彩色空間變換等過程，轉換成計算機可顯示和解決的數字信號。數字視頻標準：采樣頻率、分辨率、數據量視頻壓縮編碼：無損壓縮與有損壓縮幀內(空間)壓縮與幀間(時間)壓縮對稱編碼與不對稱編碼視頻文獻格式:GIF、Flic(.fli/.flc)、AVI、QuickTime(.MOV/.QT)、MPEG(.MPEG/.MPG/.DAT)xRealVideo(.RM).多媒體網絡超文本：基本元素：節點、鏈、網絡超鏈接(熱鏈接)：文本中的詞、短語、圖像、聲音剪輯或影視間或文本、超文本文獻間的鏈接。超媒體：用超文本方式組織和解決多媒體信息。流媒體：在網絡中使用流式傳輸技術的連續時基媒體。流媒體系統通過某種流媒體技術，完畢流媒體文獻的壓縮生成，通過服務器發布，然后在客戶端完畢流媒體文獻的解壓播放的整個過程：流媒體的傳輸一般采用建立在用戶數據報協議UDP上的實時傳輸協議和實時流協議RTP/RTSP來傳輸實時的影音數據：流式文獻格式編碼目的是為了適合在網絡環境中邊下載邊播放；瀏覽器是通過互聯網郵件MIME來辨認各種不同的簡樸文獻格式：媒體播放器是一個應用軟件，重要功能用于播放多種格式的音頻、視頻序列。多媒體網絡技術的應用：以文本為主的數據通信、以聲音和視頻為主的數據通信?；ヂ摼W上獲取聲音和影視的方法：通過WEB瀏覽器把聲音/影視文獻從WEB服務器傳送給媒體播放器；直接把聲音/影視文獻從WEB服務器傳送給媒體播放器：通過多媒體服務器將聲音/影視文獻傳送給媒體播放器。.多媒體計算機系統(MPC)多媒體計算機硬件系統：音頻卡(聲卡)、視頻卡(顯卡)、光驅、掃描儀、光學字符閱讀器、觸摸屏、數字化儀、操縱桿、繪圖儀多媒體計算機軟件系統：多媒體操作系統：對多媒體環境下的各個任務進行管理和調度。缺陷：地址空間分為兩部分，使內存地址不連續。內存與接口指令相同，讀程序時指令難辨認。.直接程序控制：無條件傳送程序查詢方式：缺陷：減少了CPU的效率：對外部的突發事件無法做出實時響應。.中斷方式：缺陷：CPU必須等待I/O系統完畢數據傳輸任務，整個系統的性能嚴重下降。解決方法：多中斷信號線法、中斷軟件查詢法、菊花鏈法、總城仲裁法、中斷向量表法。優先級控制：當不同優先級的多個中斷源同時提出請求時，CPU應優先響應優先級最高的中斷源;中斷嵌套。.DMA方式：在進行數據傳送時，CPU讓出總線的控制權，由硬件中的DMA控制器接管總線控制權。.輸入輸出解決機（IOP）:功能：提高主機的工作效率。數據傳送方式：字節多路方式、選擇傳送方式、數組多路方式.流水線：指令流水線：將一條指令分解成一連串執行的子過程，在CPU中變一條指令的串行子過程為若干條指令的子過程在CPU中重福執行。采用時間重性技術。流水技術的特點：流水線可提成若干個互相聯系的子過程：實現子過程的功能所需時間盡也許相等；形成流水解決需要一段準備時間：指令流發生不能順序執行時，會使流水過程中斷，再形成流水過程則需要時間。分類：計算機流水線技術涉及指令流水線和運算操作流水線。流水線結構的分類：按完畢的功能分：單功能流水線、多功能流水線按同一時間內各段間的連接方式分：靜態流水線、動態流水線按數據表達分：標量流水解決機、向量流水解決機流水線解決機的重要指標：吞吐率：指單位時間里流水線解決機流出的結果數。建立時間：阻塞流水線情形引起：執行轉移指令和共享資源沖突。.總線結構：含義：任何連接兩個以上電子元器件的導線。分類：芯片內總線元件級總線內（系統）總線：專用標準：ISA（工業標準）總線、EISA總線、PCI總線多媒體創作工具軟件：頁面模式的創作工具、時序模式的創作工具、圖標模式的創作工