信息系統管理管理師復習筆記第一篇：信息系統基礎第一章:計算機硬件基礎重點:計算機硬件基礎知識、計算機基本組成、中央解決、存儲器、I/O設備等重要部件的性能和基本工作原理，以及計算機系統結構,計算機存儲系統等。１.１、計算機基本組成19４6年出現第一臺計算機，按照馮.諾依曼－計算機設計思想,計算機硬件系統由:運算器、控制器、存儲器、輸入輸出設備5大部分組成。運算器與控制器統稱為中央解決器(CPＵ），內存儲器和中央解決器合稱主機。不屬于主機的設備統稱外部設備,涉及輸入輸出設備、外存儲器。下圖是計算機的基本組成：1.１．1、中央解決器１）運算器a、運算器:進行算術和邏輯運算的部件，運算數據以二進制格式給出,可從存儲器取出來或來自輸入設備，運算結果寫入存儲器或輸出設備。b、運算器由算術邏輯運算部件（ＡLU)和寄存器(通用寄存器、特殊寄存器）組成。c、算數運算按照算術規則運算,如加減乘除及它們的復合運算,邏輯運算一般泛指非算術性運算,如比較、移位、邏輯加或減、取反、異或等。現代計算機的運算器有８、16、32或更多,構成一個通用寄存器組，以減少訪問存儲器的次數,提高運算器的速度。2）控制器控制器是指揮、協調計算機各大部件工作的指揮中心。實質是解釋、執行指令。CPU可以按對的的時序產生操作控制信號是控制器的重要任務。運算器組成部分如下圖：３)存儲器存儲器以二進制形式存放數據和程序的部件,通過地址線和數據線與其他部件相連。各種類型的存儲器:ａ、高速緩沖存儲器(Cachｅ）：由雙極型半導體組成,特點是高速、小容量，存取速度接近CPU的工作速度，用來臨時存放指令和數據。b、主存儲器：是計算機系統中的重要部件、用來存放計算機運營時的大量程序和數據,用ＭOS半導體存儲器構成。－-CPU能直接訪問的存儲都叫內存儲器，高速緩沖與主存都屬于內存儲器。

c、輔助存儲器：又叫外存儲器，特別點是容量大,重要由磁表面存儲器組成，目前光存儲器運用廣泛。4）輸入輸出設備(外圍設備)I/O設備是計算機與其他設備之間執行信息互換的裝置,涉及各類輸入輸出設備及相應的輸入輸出接口。a、輸入設備的功能是把數據、命令、字符、圖形、圖像、聲音和電流等信息換算成計算機可以接受和辨認的二進制數字代碼，以便計算機解決。輸出設備的功能是把計算機解決結果,變成人最終可以辨認的數據、文字、圖形、圖像、聲音等打印或顯示出來。b、輸入設備舉例：第一種是采用媒體輸入的設備如紙帶輸入機、卡片輸入機、光學字符閱讀機等，第二種是交互式輸入設備(可以建立人機之間的和諧界面)有鍵盤、鼠標、光筆、觸摸屏、跟蹤球等。c、輸出設備舉例：顯示器、打印機、測繪儀、語音輸出、卡片或紙帶穿孔機。d、輸入輸出設備舉例：磁盤機、磁帶、可讀寫光盤、CＲＴ終端、通信設備。f、輸入輸出設備按功能劃分有:用于人機接口、用于存儲信息、機與機聯系。ｆ、鼠標：分為機械式和光電式鼠標,通過總線接口或通信接口與主機連接，目前大部分鼠標接在串行通信口COM1或CＯM2上。鍵盤：觸點式和非觸點式。打印機:印字原理分為擊打式和非擊打印機（激光、熱敏、噴墨打印機),輸出方式分為串行和并行打印機。g、顯示器：用來顯示數字、字符、圖形和圖像的設備,由監視器和顯示控制器組成,監視器由陰極射線管(C盯)、亮度控制電路(控制柵）、掃描偏轉電路(水平/垂直掃描偏轉線圈）等部件構成。在光柵掃描顯示器中，為了保證屏幕上顯示的圖像不產生閃爍，圖像必須以５0幀／秒至70幀／秒的速度進行刷新。這樣固定分辨率的圖形顯示器其行頻、水平掃描周期、每像素讀出時間,均有一定規定。例如當分辨率為640×480時,且假定水平回掃期和垂直回掃期各占水平掃描周期和垂直掃描周期的２0%。則行頻為４80線÷80／100×50幀／s＝30kＨz水平掃描周期ＨＣ≡１/３0ｋＨz=３3us

每一像素讀出時間為33uｓ×80%÷64０＝40~5０ｎｓ若分辨率提高到1024×768,幀頻為60幀/秒,則行頻提高到57.6ｋHz,水平掃描周期HC＝17．4us,每像素讀出時間減少到１３.6ｕs。從這里可以清楚看到,分辨率越高,為保證圖像不閃爍,則時間規定越高（每－像素讀出、顯示的時間越短），成本也隨之迅速上升。此外光柵掃描顯示器的掃描方式還可以提成逐行掃描與隔行掃描方式兩種。1.２、計算機系統結構圍繞著如何提高指令的執行速度和計算機系統的性能價格比,出現了流水線解決機、并行解決機、多解決機、精簡指令系記錄算機。１)并行解決的概念并行解決的概念：并行性是指計算機系統具有同時運算或操作的特性,涉及同時性、并發性兩種含義。同時性是指兩個或者兩個以上的事件同一時間發生。并發性是指兩個或者兩個以上事件同一時間間隔發生。計算機提高并行性的措施:時間重疊(引入時間因素）、資源反復(引入空間因素)、資源共享(軟件方法)。計算機的基本工作過程：執行一串指令、對一組數據進行解決。計算機執行的指令序稱為“指令流”，指令流調用的數據序列稱為“數據流”。根據指令流和數據流的多重性,把計算機系統分為４類:Ｓ－sｉngle單一的、I-iｎstruｃtion指令、M－multｉple多倍的、D-data數據。單指令流單數據流(ＳＩSD):計算機的指令部件一次只對一條指令進行譯碼，并只對一個操作部件分派數據,傳統的單解決機屬于SISD計算機。單指令流多數據流（SＩMD):這類計算機擁有多個解決單元,它們在同一個控制部件的管理下執行同一指令，向各個解決單元分派需要的不同數據，并行解決機屬于SIMD計算機。多指令流單數據流(MＩSD)：包含多個解決單元,按多條不同指令的規定對同一數據及中間結果進行不同的解決，這類計算機很少見。多指令流多數據流(MIＭＤ）:包含多解決機、存儲器和控制器、實際是幾個SISD的集合,同時運營多個程序和解決各自的數據,多解決機屬于這類計算機。2）流水線解決機系統流水線技術是一種時間并行技術，增長少量硬件就能提高幾倍計算機的運算速度。是一種普遍使用的并行解決技術。執行過程：取指令、指令分析、指令執行若取指令、讀指令、執行指令時間均為ｔ,則完畢n條指令的所需時間T1則為：Ｔ１＝n*３t＝3nｔ,而運用流水線方式后，則所需時間T2＝3ｔ+(ｎ-1）t=(ｎ+2）t。因此傳統的串行執行方式優點是控制簡樸,節省設備。缺陷是執行指令速度慢，功能部件運用率低。采用并行執行方式優點是程序執行時間縮短,功能運用率增高，相對控制復雜、需要更多硬件支撐。３)并行解決機系統基本概念:也成為陣列式計算機，解決單元（PE0…PEn－1）互連成陣列,是操作并行的SIMD計算機：特點：以單指令流多數據流方式工作；采用資源反復運用方法引入空間因素；某一類算法的專用計算機;與并行算法密切結合;異構型多解決系統。4)多解決機的系統基本概念:若干臺計算機組成，屬于多指令流多數據流(ＭＩMＤ)的方式:特點：屬于MＩＭD計算機,與SIMD相比，并行級別不同;結構靈活性、程序并行性、并行任務派生、進程同步、資源分派和進程調度。5）CISC/ＲＩSＣ指令系統CＩSC:復雜指令指令集計算機特點：多指令、多尋址方式目的:優化目的程序、更好支持高級語言、提供操作系統支持RISC：精簡指令系記錄算機目的:復雜指令集計算機研制周期長、成本高;難保證對的性；減少系統性能；常用指令只有幾十條、硬件資源浪費特點：指令數目少；指令長度固定；大多數指令可在一個機器周期內完畢;通用寄存器數量多;兩者差異：設計思想；1.3、計算機存儲系統1）存儲系統的層次結構定義：把各種不同容量、不同存取速度按一定結構有機組織在一起，程序和數據按不同層次存放在各級存儲器中，整個存儲系統擁有較好的速度、容量和價格的綜合性能指標:高速緩存－主存:解決存儲器的速度問題；主存-輔存：解決容量問題2）主存儲器（RＡM）的構成構成：存儲體（存儲矩陣)、地址譯碼器、驅動器、I／O控制、片選控制、讀寫控制重要技術指標：存儲容量(計算機解決能力的大小取決于存儲容量的大小)、存取速度(訪問時間、存儲周期描述)、可靠性（存儲器的可靠性用平均故障間隔時間描述，MTBF越大，可靠性越高)。３)高速緩沖存儲器主存與高速緩存互換數據以頁為單位，CPU訪問的內容在高速緩存中稱為“命中”,不在則為“不命中或失靶”4)輔助存儲器定義：存放當前不立即使用的信息,常用輔存涉及:磁帶存儲器、磁盤存儲器、光盤存儲器特點：容量大、可靠性高、價格低磁帶磁盤存儲器統稱為磁表面存儲器1.4、計算機應用領域發展階段:第一階段,20世紀5０年代初到末，第二階段,５0年代末到70年代初，70年代到80年代的發展,使其進入到第三階段,90年代以來,Internet發展,計算機應用方式向分布式和集群式發展。計算機信息解決技術：對各種信息媒體的獲取、表達、加工、表現方法和技術。計算機應用領域涉及：科學計算、信息管理、計算機圖形學與多媒體技術、語言與文字解決、人工智能。1)科學計算最早的應用領域，例如天氣預報、天文研究、水利設計、原子結構分析、生物分子結構分析、人造衛星軌道計算、宇宙飛船研制等。2）信息管理管理信息系統是由人、計算機和管理規則組成,以采集、加工、維護和使用信息為重要功能的人-機系統。目前正經歷從單項事務的電子解決系統,向以數據庫為基礎的管理信息系統、以數據庫、模型庫和方法庫為基礎的決策支持系統發展，呈現系統集成化、結構分布化、信息多元化、功能智能化、３)計算機圖形學與多媒體技術CAＤ:計算機輔助設計ＣAI:計算機輔助教學多媒體技術是計算機對文本、圖形、圖像、聲音、動畫和視頻信息進行綜合解決。4)語言與文字的解決5)人工智能1.5、相關題目第二章、操作系統重點：操作系統概念、作用、類型、解決機管理、存儲管理、設備管理、文獻管理、作業管理２.1、操作系統簡介1)操作系統(OS)定義：管理軟硬件資源、控制程序進行,改善人機界面，合理組織計算機工作流程和為用戶使用計算機提供良好運營環境的系統軟件。2)作用:通過資源管理，提高計算機系統效率；改善人機界面，向用戶提供和諧工作環境。3)特性:并發性、共享性、異步性4）功能:解決器管理、存儲管理、設備管理、文獻管理、作業管理、網絡與通信管理。５）類型:批解決操作系統(特點是用戶脫機工作、成批解決作業、多道程序運營、作業周期長）、分時操作系統(特性有同時性、獨立性、及時性、交互性)、實時操作系統（組成有數據采集、加工解決、操作控制、反饋解決)2.2、解決機管理１）進程基本概念目地：刻畫動態系統的內在規律、有效管理和調度進入計算機系統主存儲器運營的程序。定義:是一個具有一定獨立功能的程序關于某個數據集合的一次運營活動屬性:結構性、動態性、共享性、獨立性、制約性、并發性２)進程的狀態與轉換生命周期:創建、運營、撤消、消亡狀態：運營（正在運營)、就緒(待系統分派以運營）、等待(不具有運營條件,等待某個事件完畢）,以下是三態模型與五態模型:3）進程描述組成：進程程序塊、進程數據塊、系統/用戶堆棧、進程控制塊進程控制塊:標記信息、現場信息、控制信息4)進程同步與互斥兩種基本關系:競爭(資源）關系與協作(完畢同一任務時）關系進程互斥:解決進程間的競爭關系,若干進程要使用同一共享資源時,任何時刻最多允許一個進程去使用，其他則必須等待,直到占有資源被釋放。臨界區管理可解決互斥問題。進程同步：解決進行間協作關系，一個進程的執行依賴于另一個進程的消息，需要等待消息達成后才被喚醒。同步機制:信號量、PV、管程進程死鎖：進程使用資源的過程:申請、使用、歸還;產生死鎖的條件:互斥條件、占有和等待條件、不剝奪條件、循環等待條件２.３、存儲管理存儲管理是操作系統的重要組成部分、因此存儲管理直接影響系統性能。存儲管理重要負責主存儲器的管理。主存儲空間分為系統區和用戶區。存儲管理功能:主存儲空間的分派與回收、地址轉換與存儲保護、主存儲空間的共享、主存儲空間的擴充。存儲器的層次結構:寄存器、高速緩存、主存儲器、磁盤存儲、固定磁盤、可移動存儲介質共7個存儲層次2．４、設備管理設備管理功能:外圍設備中斷解決、緩沖區管理、緩沖設備的分派、外圍設備驅動調度1)I/O硬件原理：輸入輸出系統、輸入輸出控制方式、詢問方式、中斷方式、DＭＡ方式、通道方式、2）I/O軟件原理：層次分為I／O中斷解決程序（底層)、設備驅動程序、與設備無關的操作系統Ｉ／O軟件、用戶層Ｉ/O軟件３)Spoｏlｉnｇ(假脫機）系統:設備虛擬技術4）磁盤調度：移臂調度、旋轉調度2.５、文獻管理文獻系統是操作系統中負責存取和管理信息的模塊,涉及管理用戶和系統信息的存儲、檢索、更新、共享和維護。1)文獻：用途分類為系統文獻、庫文獻和用戶文獻；按保護級別分為只讀文獻、讀寫文獻、不保護文獻；按信息流向可分為輸入文獻、輸出文獻、輸入輸出文獻；2）文獻類型：普通文獻、目錄文獻、塊設備文獻、字符設備文獻，其中普通文獻涉及ASCII文獻或二進制文獻。3)文獻系統：對用戶的功能：文獻按名存取、目錄建立與維護、從邏輯文獻到物理文獻的轉換、文獻存儲空間的分派和管理、提供合適的文獻存取方法、實現文獻的共享、保護和保密、提供一組適合用戶使用的文獻操作4）文獻存取方式:順序存取、直接存取、索引存取。2.6、作業管理１）采用脫機和聯機兩種方式運營2）作業是用戶交給操作系記錄算的一個獨立任務。３）作業調度:算法涉及先來先服務算法、最短作業優先算法、響應比最高者算法(ＨRN)、優先數算法4）多道程序設計：優點有提高了CＰU運用率、提供內存和I/O設備運用率、改善了系統吞吐率、充足發揮了系統的并行性。重要缺陷是作業周轉時間長。2．7、相關題目第三章、程序設計語言重點:基本概念、成分、匯編語言、編譯原理、解釋原理3.1、程序設計語言基礎３.1、程序設計基本概念1)概念：為了書寫計算機程序而人為設計的符號語言，用于對計算過程進行描述、組織和輔導。始于１95７年。2）分為低檔語言(機器語言、匯編語言—都是面向機器)和高級語言(面向過程和面向問題的語言)３）機器語言：是用二進制代碼表達的計算機可以直接辨認和執行的一種機器指令的集合。4)匯編語言：為了克服機器語言難讀、難編、難記和易犯錯的缺陷,人們用與代碼指令與實際含義相近的英文縮寫、字符、數字等符號來代替指令代碼(例如aｄd表達運算符號＋的機器代碼)。從而形成了匯編語言。因此匯編語言是一種用助記符表達的仍然面向機器的計算機語言。屬于低檔語言。5）計算機不能直接辨認匯編語言,因此需要先放入匯編程序的“加工”和“翻譯”。用匯編語言等非機器語言書寫好的符號程序稱為“源程序”。運營匯編語言要將源程序翻譯成目的程序,目的程序是機器語言。6）匯編語言的優勢：編制系統軟件和過程控制軟件,目的程序占用內存空間少,運營速度快。７)高級語言:與自然語言相近并為計算機接受和執行的計算機語言稱為高級語言。3.２、程序設計語言的基本成分1)涉及數據成分、運算成分、控制成分、函數等2)數據成分:常量(整型、實型、字符、符號常量)與變量(變量名、變量值）、全局量與局部量、數據類型（基本類型、構造類型、指針類型與空類型)3)運算成分：算術運算、關系運算、邏輯運算。運算符號要規定優先級和結合性。4）控制成分:順序、選擇、循環結構5)函數:由函數說明與函數體構成,也可分為有返回值函數和無返回值函數。３.3、編譯、解釋系統1）程序的編譯與解釋計算機不能辨認高級語言編寫的源程序，需要通過“翻譯程序”翻譯成機器語言形式的目的程序，計算機才干辨認和執行。通常的翻譯方式分為編譯方式和解釋方式；編譯方式:事先編寫好一個稱為編譯程序的機器語言程序，作為系統軟件放在機器內、當用戶由高級語言編寫的源程序輸入計算機后，編譯程序便把源程序整個的翻譯成用機器語言表達的與之等價的目的程序，然后再執行，得到結果。解釋方式:源程序進入計算機時,解釋程序邊掃描邊解釋，計算機一句一句執行,并不產生目的程序。Pａscａｌ、Forｔｒan、Cobol等高級語言執行編譯方式;Basiｃ則以解釋方式為主，而Pascａl和C語言是能書寫編譯程序的高級程序設計語言。2）編譯程序與解釋程序的優缺陷編譯程序可脫離語言環境執行,使用方便、效率高,可充足運用計算機資源;但修改不方便，現在大多數編程語言都是編譯型,例如ViｓualC+＋、VisuａlFoxｐrｏ、Dｅｐhi等。解釋語言執行效率低、但執行方式靈活、可動態調整修改應用程序，解釋程序不能反復運用計算機資源。實現簡樸，方便在不同平臺移植,例如ｊaｖa、PowerＢuildｅｒ、VisｕaｌFoxprｏ、VisuaｌBasｉc等。解釋語言辨認代碼目地困難，但源程序有爆露的危險。3．4、相關題目第四章、系統配置和方法重點：系統架構、配置方式、解決模式等系統配置技術；性能定義和評估等系統性能；可靠性定義與設計；4.１、系統配置技術4．1．1、系統架構１）系統架構：Ｃ/S結構、B/Ｓ結構、多層分布式系統２)系統配置方法:目的是為了提高系統的可用性、魯棒性(健壯)3）常用的系統配置方法：雙機互備(一臺主機出現異常則此外一臺積極接管工作）、雙機熱備（區分主機和備機，主機出現異常，備機才接管工作）、群集系統、容錯服務器4)切換時機:系統軟件或應用軟件導致服務器宕機;服務器未宕機，但系統軟件和應用軟件工作不正常、SＣSI卡損壞，導致服務器與磁盤陣列無法存取數據、服務器內硬件損壞,導致服務器宕機、服務器不正常關機；5)群集系統群集與雙機熱備的區別：能否實現并行解決和某節點失效后的應用程序的平滑接管。雙機熱備只在兩臺服務器實現的。群集服務的優點:高可用性、修復返回、易管理性、可擴展性6)容錯服務器:高可靠性、可用性、硬件設備總成本（TCO)減少。4.1．2、系統解決模式1)集中式及分布式計算集中式計算：一臺主機可配備多個I/O設備的終端。分布式計算:發展的三個階段涉及桌上計算、工作組計算、網絡計算2）批解決與實時解決：3）wｅb計算:優點涉及統一的用戶界面、經濟性可維護性、魯棒性、可伸縮性、兼容性、安全性、適應網絡的異構和動態環境4.1．3、系統事務管理1）事務的概念用戶定義的數據庫操作序列,是一個不可分割的單位。特點是要么不做，要么全做。一個程序可包含多個事務,但一個事務也可包含一條SQL或者整個程序。定義事務:BｅgiｎＴRＡＮSACTION－-開始事務ＣOMMIＴ－-提交事務RＯLLＢACＫ—回滾事務事務的特性：原子性、隔離性、一致性、連續性2）事務的并發控制并發控制機制是一個數據庫管理系統性能的重要標志之一封鎖是并發控制的一項重要技術。4．2、系統性能4.2.１、系統性能定義與指標計算機系統性能指標以系統響應時間和作業吞吐量為代表。其他常用指標還涉及:MIPS=指令數*１０00０0０、ＭFLOPS=浮點指令數*1000000４.２.２、系統性能評估1)計算機系統性能評價技術可用于開發中和開發后的系統評價。重要涉及三種技術：分析技術、模擬技術和測量技術2）常用的機器性能測試的基準測試程序有：實際的應用程序方法、核心基準程序方法、簡樸基準測試程序、綜合基準測試程序。4.３、系統可靠性1)可靠性定義和指標計算機系統的硬件故障一般是由元器件的失效引起的。可靠性指標：平均無端障時間(MTBＦ）可維護性指標:平均維修時間(MTTR)可用性定義:MTＢF/(ＭTBF+MTTR）*100％2）計算機可靠性模型:串聯系統可靠性、并聯系統可靠性、混聯(串并聯、并串聯)系統。３）提高計算機的可靠性的方法有:提高元器件質量、發展容錯技術。4．4、相關題目第五章、數據結構與算法5．1、數據結構與算法簡介１)計算機程序解決的一切數值的、非數值的信息，乃至程序統稱為數據(Dａtａ),而計算機是加工解決數據（信息)的工具。2）數據的特性以及數據之間存在的關系稱為數據結構(DataＳtｒucｔurｅ)。３）計算機算法與數據結構密切相關，算法依附于具體的數據結構，數據結構直接關系到算法的選擇和效率。４）數據結構的常用名詞:數據(符號描述)、數據元素(數據的基本單位)、數據記錄、關鍵項、數據解決、數據結構、數據類型、數據對象、算法、線性結構、集合、圖、樹等。５)算法描述：特性包具有窮性、擬定性、可行性、輸入、輸出。算法是可以用自然語言、數字語言、約定符號來表達、也可以用計算機高級語言描述,例如流程圖、Ｐascal、C語言、偽代碼或決策表。6）算法評價:好的算法評價的特性包含對的性、可讀性、健壯性。效率和低存儲量需求。5.2、線性表1）線性表:最常用最簡樸的一種數據結構。一個線性表是N個數據元素的有限序列。一個數據元素可以有若干個數據項組成。2)線性表的存儲結構有順序、鏈接、散列等方式，注意順序和鏈式存儲結構的分別。５．3、棧和隊列1）棧是一種特殊的線性表，是限定在表尾進行插入或者刪除操作的線性表。進行插入和刪除的那一端為棧頂,另一端為棧底。棧的插入和刪除操作分別簡稱進棧和出棧。２）棧分為順序存儲和鏈式存儲。3）棧后進先出，隊列先進先出---同樣是在線性表中"按順序"插入1，2,3,4?對于棧,只允許在尾部刪除,所以先出棧的將會是4，即后進先出?對于隊列,只允許在頭部刪除,所以先出隊的是1，即先進后出４)表達式求值：表達式由運算符、操作數、界線符組成。結束符是#號。５)表達式分為中綴表達式（算法與算數運算一致）和后綴表達式(算法為順序運算）5.4、數組與廣義表１)數組分為動態數組(聲音沒有下標的數組名,使用時再聲明下標）與靜態數據(使用數值常量、符號常量定義下標)2）多維數組的順序存儲的兩種形式：以列序為主序,以行序為主序。3)行優先序列是低下標優先或左邊下標優先于右下標,Basｉc、Pascal、C都是采用行優先順序4）廣義表有兩種結構的結點:表結點,表達列表；原子結點,表達原子。表結點可以由標志域、指示表頭的指針域、指示表尾的指針域，原子結點由標志域和值域組成。5.５、樹和二叉樹１）樹的表達方法:常用方法（樹型)、括號、嵌套集合、凹入。2）樹的存儲結構:常用的樹存儲結構重要有三種：雙親表達法、孩子表達法、孩子兄弟表達法。3）二叉樹的特點是每個節點最多2個子數，不能大于2，且左右順序不能任意顛倒。４）常用的樹存儲結構重要有三種：雙親表達法、孩子表達法、孩子兄弟表達法。5）樹的遍歷方式分為三種：前序、后序、層次前序：先訪問根節點，再一次按前序遍歷的方式訪問根節點的每一個子樹，ABCEFHIGD;后序：先按后續遍歷的方式訪問根節點的每一個子樹，再訪問根節點,BＥHIＦGＣＤA。層次：一方面訪問第一層上的根節點,然后從左到右訪問第二層所有節點，最后訪問最低一層的所有節點,ABCＤＥＦＧＨI。5.6、圖１）圖的定義：由一個非空的頂點集合和一個描述頂點之間多對多的邊集合組成的一種數據結構。2）圖分為有向圖和無向圖。3)圖的存儲結構:鄰接矩陣表達法的空間復雜度為S(n)=Ｏ（n2)4)圖的遍歷：深度優先遍歷、廣度優先遍歷。第六章、多媒體基礎知識6．１、多媒體概論1）多媒體就是多種媒體的綜合，多媒體技術出現在20世紀80年代初期，將計算機技術、聲像解決技術、通信技術、出版技術結合，綜合解決“圖、文、聲、像”多種信息。2）多媒體計算機技術的特性:集成性、交互性、實時性、數字化。３）多媒體計算機硬件重要涉及:對媒體主機(個人機、工作站）、多媒體輸入設備（攝像機、麥克風、掃描儀）、多媒體輸出設備(打印機、繪圖儀、音響)、多媒體存儲設備（硬盤、光盤)、多媒體功能卡（視頻卡、聲音卡)、操縱控制設備（鼠標、鍵盤、觸摸屏)。4）多媒體計算機軟件系統涉及:操作系統、多媒體數據庫管理系統、多媒體壓縮/解壓縮軟件、多媒體聲像同步軟件、多媒體通信軟件以及多媒體開發和創作工具。5）多媒體開發軟件包提供了圖形、色彩板、聲音、動畫、圖像及各種媒體文獻的轉換與編輯軟件。6.２、多媒體關鍵技術應用1)多媒體技術的重要組成歸納為以下幾個方面:各種媒體信息的解決技術和壓縮技術、多媒體計算機技術、多媒體網絡通信技術、多媒體數據庫技術。2)多媒體計算機系統的關鍵技術:視頻和音頻數據的壓縮和解壓縮技術、多媒體專用芯片技術、多媒體系統軟件技術、大容量信息存儲技術、多媒體網路通信技術、超文本與超媒體技術。3）在研究和選用編碼時,重要有兩個問題:編碼方法能用計算機軟件或集成電路芯片快速實現；符合壓縮編碼和解壓縮編碼的國際標準。4)多媒體專用芯片基于大規模集成電路（VLSI）技術，除專用解決器芯片外，多媒體系統還需要其他集成電路芯片支持：數模和模數轉換器、音頻視頻芯片、彩色空間變換器及時鐘信號產生器。5）多媒體系統軟件技術重要涉及：多媒體操作系統、媒體編輯系統、多媒體數據庫管理技術、多媒體信息和混合于重疊技術。6）多媒體數據庫的關鍵技術是解決:多媒體數據的模型、表達方式；多媒體數據的壓縮及解壓縮;多媒體數據的存儲管理和存儲方法。7）多媒體網絡通信的關鍵技術是多媒體數據的壓縮技術和高速的數據通信技術。8)超媒體技術是超文本＋多媒體。9）多媒體計算機技術的應用：教育與培訓、桌面出版與辦公自動化、多媒體電子出版物、多媒體通信、多媒體聲光藝術品的創作。10)桌面出版物重要涉及:印刷品、表格、布告、廣告、宣傳品、海報、市場圖表、藍圖及商品圖。11）多媒體電子出版物的內容可分為:電子圖書、文檔資料、報刊雜志、教育培訓、娛樂游戲、宣傳廣告、信息征詢。12)電子出版無的特點是：具有集成性和交互性、表現力強。１3)多媒體通信的特點:分布性、同步性、交互性6.3多媒體壓縮編碼技術1)信息壓縮比是指壓縮前后所需的多媒體數字信息存儲量之比,壓縮比越大,數據減少的就越多，壓縮技術越復雜。2)指標衡量一種數據壓縮技術的好壞：壓縮比、壓縮后多媒體信息的質量、壓縮和解壓縮速度、壓縮所需的軟硬件開銷。3）多媒體數據壓縮解決涉及：編碼(壓縮)過程和解碼(解壓縮）過程。4)一般來說，壓縮的計算量比解壓縮的計算量大。6.３．1、多媒體數據壓縮的基本編碼方法1)數據壓縮方法:無損壓縮法(冗余壓縮法)和有損壓縮法（熵壓縮法)。2）無損壓縮的壓縮率一般為2：1到5：１。3)常用的無損壓縮方法有：哈夫曼編碼、算術編碼、行程編碼、使用記錄的方法或字典查找的方法進行壓縮。4)常用的有損壓縮方法有：預測編碼、變換編碼、子帶編碼、矢量量化編碼、混合編碼、小波編碼。５)哈夫曼編碼是對獨立信源達成最小平均碼長的編碼方法,具有唯一可譯性。6）算術方法是一種二元碼的編碼方法。7）預測編碼常用的是差分脈沖編碼調制法(DPＣＭ）和自適應的差分脈沖編碼調制法(AＤPCM）。8)變換編碼種類：傅立葉變換、離散余弦變換、離散正弦變換。6.３．2、編碼的國際標準1)通用的壓縮編碼國際標準:JPEG、MPEG、Ｈ.26１、DVＩ。2）JPEG(聯合照片專家組)，靜止圖像壓縮和解壓縮算法。由ＩＳO和CCITT（國際電報電話征詢委員會）共同制定。一般來說，JPＥG圖像壓縮比大于20：1時,圖像質量開始變壞。３）MPEＧ（動態圖像專家組),提供的壓縮比可高達200:1,通常有三個版本ＭPEＧ—1、MＰEG—２、ＭPEG—3。優點：兼容性好、壓縮比高、數據失真小。４H.261也稱PX64標準。６.4多媒體技術應用６.4．１、數字圖像解決技術1)數字圖像的優點是:精度高、數字圖像不會被電源的波動電磁場輻射等環境干擾所影響、不會由于存儲傳輸操作產生信息失真、不管來自哪種信息源數字化后的圖像都可以用計算機解決。２）數字化過程涉及：采樣(抽樣)和量化２個環節。、３）常見的數字圖像類型：二值圖像,如文字、圖像、指紋;黑白灰度圖像,如黑白照片；彩色圖像,如彩色照片；活動圖像，如動畫。4)色彩數和圖形灰度用bit來表達,一般寫成2的n次方，n代表位數,當圖像達成2４位時,可表現１677萬種顏色(真彩）。５)彩色可用亮度、色調、飽和度來表達。６）色調和飽和度通稱為色度。7）常用的幾種彩色表達空間是:RGB彩色空間、HIS彩色空間、CMYK彩色空間、YＵV彩色空間。8)ＨＩS用H(色調)Ｓ(飽和度)I（光強度）三個參數描述顏色特性。9）CＭYK用青、紫紅、黃、黑四種顏色來組合出彩色圖像。１0)ＹUＶ在PAL彩色電視制式中采用的彩色空間。1１)常用的矢量圖形文獻有:3DS，DXF（CＡＤ）,WMF（用于桌面出版）。１2)圖像文獻格式分兩大類:靜態圖像文獻格式、動態圖像文獻格式。13)靜態圖像文獻格式有：GIF、TＩF、BＭP、ＰＣＸ、ＪPＧ、PCD。14)動態圖像文獻格式有:ＡVＩ、ＭＰEＧ。1５)常用的數字圖像解決技術：改善圖像的像質(銳化、增強、平滑、校正)、將圖像復原、辨認和分析圖像、重建圖像、編輯圖像、圖像數據的壓縮編碼。16）圖像分析技術涉及:高頻增強、檢測邊沿與線條、抽取輪廓、分割圖像區域、測量形狀特性、紋理分析、圖像匹配。1７)圖像重建涉及：二維和三維;典型的圖像重建應用涉及:測繪、工業檢測、醫學CT投影圖像重建。１８)圖像編輯涉及：圖像的剪裁、縮放、旋轉、修改、插入文字或圖片。１9）目前世界上流行的彩色電視制式：PAL、ＮTSC、SECAM、ＨDTＶ。6.４.2、數字音頻解決技術1)影響數字視頻質量的因素有：幀速、分辨率、顏色數、壓縮比、關鍵幀。2)視頻圖像文獻的解壓縮有硬件和軟件兩種。3）視頻卡分類:視頻疊加卡、視頻捕獲卡、電視編碼卡、電視選臺卡、壓縮／解壓縮卡。4）聲音類型:波形聲音、語音、音樂。5)聲音三要素：音調、音強、音色。6)數字音頻解決技術:音頻采集、語音編碼／解碼、文語轉換、音樂合成、語音辨認與理解、音頻視頻同步、音頻效果與編輯。７)數字音頻的轉換過程是選擇采樣頻率進行采樣；選擇合適的量化精度進行量化;編碼。8）數字音頻信息質量受3個因素影響：采樣頻率、量化精度、頻率數。9)音頻文獻大小的計算公式:文獻的字節數/每秒＝采樣頻率(Hz）Ｘ分辨率(位）X聲道數／81０)實現計算機語音輸入的方法:錄音／重放、文語轉換。11）音頻冗余重要表現為:時域冗余度和頻域冗余度。１２）音頻信號的編碼:波形編碼（PCM,脈沖編碼調制;ＤPＣＭ，差值脈沖編碼調制；ADＰCM，自適應差值編碼調制)、參數編碼（這類編碼技術成為聲碼器,有通道聲碼期、同態聲碼器、線性預測聲碼器,適合于語信號的編碼)、混合編碼(碼本激勵線性預測編碼、多脈沖激勵線性預測編碼）。13)電子樂器數字接口（MIDＩ）系統。6．4．3、多媒體應用系統的創作1)多媒體創作工具的功能重要有：優異的面向對象的編程環境;具有較強的多媒體數據I/Ｏ能力;動畫解決能力；超級連接能力；應用程序的連接能力;模塊化和面向對象；和諧的界面和易學易用。2）常用的多媒體創作工具有:文字解決軟件(woｒｄ)、簡報解決軟件（Pｏwerpｏint）、圖像解決軟件（Phｏtｏｓhop）、動畫制作軟件(3DＳMAX)。3）多媒體創作系統大體可分為:素材庫、編輯、播放。重要功能涉及:視頻圖像的制作;動畫制作、交互式演示系統、展示系統、交互式查詢系統、交互式的訓練、仿真原形和技術的可視化。４）根據多媒體創作工具的創作方法和結構特點的不同,多媒體創作系統可分為:基于時間創作的工具;基于圖表或流線的創作工具、基于卡片或頁面的工具、以傳統程序語言為基礎的工具。5）多媒體開發工具特性:編輯特性、組織特性、編程特性、交互式特性、性能精確特性、播放特性、提交特性。6）較常用的多媒體開發工具有ViｓualBａｓic和Authorware。7）Authorware特點:基于流限度圖表創作方式、具有文字、圖形、動畫、聲音的直接創作解決能力、外部接口形式多樣、具有多種交互方式、多媒體集成能力高效、多平臺支持、網絡支持第七章、網絡基礎知識１）網絡就是一些結點和鏈路的集合，它提供兩個或多個規定點的連接，以便于在這些點建立通信。２)計算機網絡就是互相連接、彼此獨立的計算機系統集合。3）計算機網絡涉及三方面的問題:至少兩臺計算機互連、通信設備與線路介質、網絡軟件、通信協議以及ＮＯS4）網絡拓撲結構分類：總線狀、環狀、樹狀、網狀、星狀、混合狀5)按照網絡覆蓋分為：局域網、城域網、廣域網、互聯網。６）計算機網絡組成：結點、線路、鏈路７）計算機網絡體系結構:１983年提出的ＩSO７４9８，我國相應標準是GB938７，記成OＳI/RＭ。8)ＯSI采用三級抽象:參考模型(即體系結構）、服務定義、協議規范（即協議規格）。OSI采用了７層模型，如圖:8)TCP/IP協議：國際互聯網工業標準。TＣＰ是網絡傳輸控制協議、IP為互連網絡協議。TＣP/IP涉及的協議有遠程登陸協議（telnet）、文獻傳輸協議(FTP)、簡樸郵件傳輸協議(ＳＭTＰ）。9)數據通信分類為:單工通信、半雙工通信、全雙工通信。10)數據通信重要技術指標:波特率(單位時間內傳輸信號個數，單位為Bauｄ)、比特率(單位時間內傳輸的二進制數,單位為ｂpｓ）、帶寬、信道容量、誤碼率、信道延遲。11）數據通信編碼：基帶方式、４B/5B方式12）網絡傳輸介質:雙絞線、同軸電纜、光纜1３)多路復用技術：在同一介質上，同時傳輸多個有限帶寬信號的方法,重要有頻分多路復用(FDＭ)、時多分路復用（ＴDM)。14）數據互換技術涉及：線路互換、報文互換、分組互換。1５）差錯控制與流量控制:差錯控制編碼是為了提高數字通信系統的可靠性和容錯性，差錯控制編碼有奇偶檢查碼、循環冗余碼；流量控制是一種協調發送站和接受站工作步調的技術，重要有X-OＮ/X-OFF、DTE-DCE流控和滑動窗口協議三種方式。16）計算機局域網按拓撲結構分:總線狀、樹狀、環狀、星狀。17）按使用介質分:有線網和無限網1８)局域網的介質訪問控制方式:載波偵聽多路訪問/沖突檢測法、令牌環訪問控制方式、令牌總線訪問控制方式。19）局域網組網技術:以太網、快速以太網、、千兆位以太網、令牌環網絡、ＦDＤI光纖環網、AＴM局域網。２０)以太網是局域網工業標準，19８3年IEEＥ802委員會提出的局域網協議(ＣＳＭA/ＣD)21)以太網重要技術規范：拓撲結構為總線型、介質訪問控制方式：ＣＳMA/CD，傳輸速率為10Ｍbps(1０0Mbps為快速以太網），傳輸介質為同軸電纜(50歐)-或雙絞線，最大工作站數為1０２４個，最大傳輸距離為2.5kｍ（使用中繼器),報文長度為64－１51８bｙｔe。2２）網絡管理與管理軟件網絡管理:通過某種方式對網絡狀態進行調整，使網絡能正常、高效的運營。網絡管理分為5部分:網絡性能管理、網絡設備和應用配置管理、網絡運用和計費管理、網絡設備和應用故障管理、安全管理。網絡管理軟件功能：體系結構、核心服務、應用程序23）網絡安全涉及:系統不被侵入、數據不丟失、網絡中的計算機不被病毒感染24）網絡安全規定:運營系統安全、網絡上系統信息安全、網絡上信息傳播的安全、網絡上信息內容的安全。25)網絡安全具有保密性、完整性、可用性、可控性和可審查性。２6)網絡安全層次為：物理安全、控制安全、服務安全、協議安全。２7)防火墻分類：數據包過濾防火墻、應用級網關型防火墻、代理服務器防火墻、復合型防火墻28）網絡安全協議:SSH(傳輸數據加密，基于密碼密匙安全驗證）、PＫI(ＳET與ＳＳL)。2９)網絡性能與評估:網絡性能分析重要涉及網絡的服務質量（QoＳ）、服務等級協議(ＳLA）和網絡流量性能測評3０）網絡性能評價指標體系３１)因特網常用的網絡連接設備有：網卡、網橋、生成樹網橋、源路由網橋、路由器、中繼器、互換機等。32）IＰ地址和子網掩碼:IP地址分類A、B、C三類33)DNS與代理服務器３4）萬維網服務35）因特網其他服務:電子郵件、搜索引擎、文獻傳輸服務FTＰ、新聞組服務(Neｗｓgｒoup)。

第八章、數據庫技術8.１、數據庫技術基礎1)數據管理：指對數據進行分類、組織、編碼、存儲、檢索和維護。2）數據管理技術經歷了三個階段:人工管理、文獻系統、數據庫系統3）數據(data）：描述事務的符號記錄。4）數據庫(ｄatａbasｅ,DB）:長期儲存在計算機內的、有組織的、可共享的數據集合。５）數據庫的特性：數據庫中的數據按一定的數據模型組織、描述和儲存，具有較小的冗余度、較高的數據獨立性和易擴展性，并可為各種用戶共享。6)數據庫系統（DBS)構成:數據庫、數據庫管理系統(DＢＭS)及開發工具、應用系統、數據庫管理員和用戶。7)與人工管理和文獻系統相比，數據庫系統的特點:①數據結構化；②數據的共享高,冗余度低，易擴展;③數據獨立性高；④數據由DBMS統一管理和控制。8.1.1、數據模型1）根據模型應用的不同目的,可將模型劃分為2類:概念模型(信息模型)和數據模型。2）概念模型(E－Ｒ圖)是按用戶的觀點來對用戶和信息建模,重要用于數據庫設計。3)數據模型是按計算機系統的觀點對數據建模，重要用于ＤBMS的實現，涉及：網狀模型、層次模型、關系模型。4）數據模型的組成要素：數據結構、數據操作和數據的約束條件。5）對象涉及2類：與數據類型、內容、性質有關的對象；與數據之間聯系有關的對象。6）常用的數據模型:層次模型、網狀模型、關系模型和面向對象模型。層次和網狀模型也稱為非關系模型。8.1.2、數據庫系統結構1)數據庫系統內部架構分為三層模式結構:外模式、模式、內模式三種。2）數據庫系統外部機構分為:集中式、分布式、客戶/服務器和并行結構3）關系數據庫關系模型由關系數據結構、關系操作集合、關系完整性約束三部分組成。關系模型常用的操作有：選擇、投影、連接、除、并、交、差等查詢操作和增長、刪除、修改兩大部分。關系數據庫結構定義:域、笛卡爾積、關系。關系的完整性:實體完整性、參照完整性。關系運算:傳統集合運算涉及并、差、交、廣義笛卡爾積；專門的關系運算涉及選擇、投影、連接、除。4)關系數據庫的標準語言-SQＬ語言SQＬ是介于關系代數與關系運算之間的結構化查詢語言,功能涉及數據查詢、數據操作、數據定義和數據控制。SQＬ數據定義功能涉及定義表、定義視圖、定義序列SQＬ的數據操作:查詢(單表、連接、集合查詢）、數據更新等SQL數據控制功能涉及：事務管理功能、數據保護功能，即數據庫恢復、并發控制、數據庫的安全性完整性控制。嵌入式SQL：SQL嵌入到高級語言中稱為嵌入式SQL。8.2、數據庫管理系統（DBMS）1)DBＭS實現對共享數據的有效組織、管理和存取。2）DBMS滿足系統目的:用戶界面和諧、功能完備、效率高、結構清楚、開放性。３)DBMS的基本功能:數據庫定義、數據存取、數據庫運營管理、數據組織存儲和管理、數據庫的建立與維護、其他功能(通信功能)。4)Ｗeｂ數據庫優點:無需開發數據庫前端、標準統一、開發過程簡樸、交叉平臺支持。5)Web數據庫環境有硬件元素和軟件元素組成。６）Weｂ數據庫常見產品有:MicrosoftSＱLＳｅｒｖer、ＯrａcleUｎiversalServer、DB2等。7）幾種常用web數據庫產品的優點比較:8）數據庫系統控制功能：數據庫恢復技術、并發控制、數據庫安全性、數據庫完整性、9）數據庫系統中發生的故障涉及：事務內部故障、系統故障、介質故障和計算機病毒。１０)數據庫恢復機制涉及兩個關鍵:如何建立冗余數據、如何運用冗余數據實行數據庫的恢復。11）建立冗余數據的常用技術：數據轉儲和登錄日記文獻１２)事務故障是事務在運營至正常終點前被終止,此時數據庫也許出于不正常狀態,事務故障的恢復由系統自動完畢。1３)系統故障是指導致系統停止運轉的任何事件，使系統需要重新啟動。例如硬件錯誤、操作系統故障、ＤBMＳ代碼錯誤、忽然停電等。系統故障恢復是系統重啟完畢的。14）介質故障：介質故障稱為硬故障、例如磁盤損壞、磁頭碰撞、瞬時磁場干擾等。發生也許性小,破壞性很大。恢復的方法是重裝數據庫。第九章、安全性知識9.1安全性簡介9.1.1安全性基本概念和特性1)信息安全是對信息、系統以及使用、存儲和傳輸信息的硬件的保護。2)信息的３個特性：機密性（防止信息暴露給未授權的人或系統的質量和狀態)、完整性（信息完整而未被腐蝕的質量和狀態）和可用性(信息的用戶可以在不受干涉和阻礙的情況下對信息進行訪問并按所需格式接受它)。３）信息系統安全是指保證信息系統結構安全,與信息系統相關的元素安全，以及與此相關的各種安全技術、安全服務和安全管理的總和。9．1．２安全性要素1)信息系統重要由物理環境及其保障、硬件設備、軟件設備、管理者組成。2）物理環境涉及場地(機房場地、信息存儲場地)和機房、物理保障重要考慮電力供應和劫難應急。3)信息系統的硬件設施重要有計算機（大、中、小型計算機和個人計算機）、中斷設備、網絡設備（涉及互換機、集線器、網關設備或路由器、中繼器、橋接設備和調制解調器）、傳輸介質（同軸電纜、雙絞線、光纜、衛星信道和微波信道）、輸入輸出設備(鍵盤、磁盤驅動器、磁帶機、掃描儀、打印機、顯示器）。4)組成信息系統的軟件設施重要有操作系統、通用應用軟件、網絡管理軟件以及網絡協議。5)信息系統管理者涉及：系統安全員、網絡管理員、系統管理員、存儲介質保管員、系統操作人員和軟硬件維修人員。9.２訪問控制和鑒別9.2．2訪問控制的一般概念1）訪問控制的手段涉及用戶辨認代碼、密碼、登錄控制、資源授權（用戶配置文獻、資源配置文獻、控制列表)、授權核查、日記和審計。2)訪問控制和內部控制的關系：共同目的是保護資產,內部控制設計所用的有形資產和無形資產,涉及與計算機相關的和無關的,而訪問控制設計與知識相關的無形資產和有形資產,是整體安全控制的一部分。9.２.１鑒別1)鑒別機制是以互換信息的方式確認實體真實身份的一種安全機制,可被鑒別的實體稱為主體,主體有一個或多個與之相應的辨別標記符。2)可被鑒別的主體有人類用戶、進程、實開放系統、ＯＳI層實體、組織機構。3)鑒別的目的實防止其他實體占用和獨立操作被鑒別實體的身份,這類危害稱之為“冒充”。4)主體和驗證者的兩種關系背景:主體由申請者來代表申請者和驗證者之間存在著特定通信關系;主體為驗證者提供數據項來源。5)鑒別的方法重要有以下5中:用擁有的（ＩC卡）進行鑒別；用所知道的進行鑒別(如密碼)；用不可改變的特性（如生物測定的標記特性）進行鑒別；相信可靠的第三方建立的鑒別;環境(如主機地址）。6）鑒別分為單向和雙向鑒別，鑒別服務可以將鑒別結果傳送給訪問控制服務。9.２.３訪問控制的策略1)實現訪問控制的三種最常用的方法:規定用戶輸入一些保密信息(用戶名、密碼）；采用物理辨認設備（訪問卡、鑰匙、令牌）、采用生物記錄學系統（基于某種特殊的物理特性對人進行唯一性辨認)。2)除了密碼之外訪問控制的特性涉及:多個密碼（一個密碼用于進入系統、另一個密碼用于規定操作權限);一次性密碼（系統生成一次性密碼的清單）；基于時間的密碼(訪問使用的對的密碼隨時間變化，變化基于時間和一個秘密的用戶鑰匙,密碼隔一段時間就發生變化,變得難以猜測);智能卡(不僅需要密碼,還要物理的智能卡才有權限接觸系統)；挑戰反映系統(使用智能卡和加密的組合來提供安全訪問控制身份辨認系統)。3）訪問控制手段：物理類防御型:文書備份、圍墻和柵欄、保安、證件辨認系統、加鎖的門、雙供電系統、生物辨認型門禁系統、工作場合的選擇、滅火系統。探測型:移動監測探頭、煙感和溫感探頭、閉路監控、傳感和報警系統。管理類防御型:安全知識培訓、職務分離、職工雇用手續、職工離職手續、監督管理、劫難恢復和應急計劃、計算機使用的登記。探測型:安全評估和審計、性能評估、強制假期、背景調查、職務輪換。技術類防御型:訪問控制軟件、防病毒軟件、庫代碼控制系統、密碼、智能卡、加密、撥號訪問控制和回叫系統。探測型：日記審計、入侵檢測系。９.3加密9.3.1保密與加密１）加密就是將信息進行編碼使侵入者不可以理解和閱讀的方法。解密將編碼信息轉化為原理的形式。9.3．２加密與解密機制1）從譯者的角度看，密碼分析所面臨的問題有三種重要變型：“只有密文”問題(僅有密文而無明文)；“已知明文”問題（已有一批相匹配的明文與密文);“選擇明文”(可以加密自己所選的明文）。9.３.3密碼算法1)密碼算法分為傳統密碼算法（對稱密碼算法）和公開密鑰密碼算法（非對稱密碼算法)。2)對稱密碼技術規定加密解碼雙方擁有相同的密鑰，非對稱密碼技術是加密解密雙方擁有不同密鑰。3）對稱密碼體制從加密模式上可分為序列密碼和分組密碼。4）序列密碼算法的安全強度由它所產生的偽隨機序列的好壞來決定;分組密碼體制中,通過加密的密文與密碼算法和密鑰有關，與被解決的明文數據段在整個明文中所處的位置無關。5)非對稱密碼規定密碼成對出現,一個為加密密鑰（可以公開）,另一個為解密密鑰（用戶要保護好),并且不也許從其中一個推導出另一個。6）公共密鑰機密的信息只能用專用密鑰解密,公鑰加密也用來對專用密鑰機密。9.3.4密鑰及密鑰管理1）密鑰是密碼算法中的可變參數。2）密鑰管理涉及：產生密鑰、分發密鑰、輸入和輸出密鑰、更換密鑰、存儲密鑰、保存和備份密鑰、密鑰的壽命、銷毀密鑰。9.4完整性保障９.４.1完整性概念1）完整性涉及軟件完整性和數據完整性兩個方面2）對數據完整性五個最常見的威脅：人類，也許是人類的疏忽、故意損壞等因素導致完整性被破壞;硬件故障,涉及磁盤故障、芯片和主板故障、電源故障;網絡故障,涉及網絡連接問題、網絡接口卡和驅動程序;劫難,如火災、水災、工業破壞和蓄意破壞；邏輯問題,涉及軟件錯誤、文獻損壞、容量錯誤、數據互換錯誤和操作系統錯誤。9.4．２完整性保障策略1)為了恢復數據完整性和防止數據完整性喪失，可以采用的技術有：備份、鏡像技術、歸檔、分級存儲管理、轉儲、系統安全程序、奇偶校驗和故障前兆分析。2)通過如下服務來完畢完整性服務:屏蔽、證實、屏蔽。３）DＢＭＳ的完整性控制機制應具有三個方面的功能:定義功能、檢查功能、假如發現用戶操作請求使數據違反了完整性約束條件，采用一定的動作保證數據的完整性。4）襲擊可以發生在軟件的三個重要成分：程序、數據、文檔。5)數字署名9.5可用性保障1)要提高系統的可用性,一般都是要配置冗余和容錯部件來減少他們的不可用時間。9.５.1事故相應與事故恢復2)劫難恢復措施涉及:劫難防止制度、劫難演習制度、劫難恢復(全盤恢復和個別文獻恢復)。３）備份系統的組成部分有物理主機系統、邏輯主機系統、備份存儲介質、操作調度、操作執行、物理目的系統、系統監控。4)備份策略:完全備份、增量備份、差異備份、按需備份5）提供容錯的途徑有使用空閑備件、負載平衡、鏡像、復現、熱可更換。６）網絡冗余的重要途徑有雙主干、開關控制技術、路由器、通信中件。9.6計算機病毒的防治與計算機犯罪的防范9．6.1計算機病毒的防治1)計算機病毒的防止涉及兩個方面對已知病毒的防止和對未來病毒的防止，對已知病毒的防止可以采用特性鑒定技術和靜態鑒定技術；對未知病毒的防止是一種行為規則鑒定技術（動態鑒定技術)。2）計算機病毒防止技術重要涉及磁盤引導區保護、加密可執行程序、讀寫控制技術、系統監控技術。３）反病毒軟件：病毒掃描軟件、完整性檢查程序、行為封鎖軟件。４)計算機病毒檢測技術有兩種：特性分類的基礎上建立的、對文獻數據段進行定期或不定期對比，發現差異。9．6.2計算機犯罪的防范９.７安全分析1)風險：指某種破壞或損失發生的也許性。2）風險管理：指辨認、評估、減少風險到可以接受的限度,并實行適當機制控制風險保持在此限度之內的過程。9．７.1辨認和評估風險１）有形資產可以通過資產的價值進行分類，如機密級、內部訪問級、共享級、未保密級。２)考慮信息安全時,必須重視的7種風險：①物理破壞、②人為錯誤、③設備故障、④內外部襲擊、⑤數據誤用、⑥數據丟失、⑦程序錯誤、⑧網絡自身的諸多特性(共享性、開放性、復雜性)、⑨網絡信息系統自身的脆弱性（操作系統的漏洞、網絡協議的缺陷、通信線路的不穩定、人為因素)。3)風險分析的方法與途徑可分為：①定量分析和②定性分析。4)定性分析通過列出各種威脅的清單,對威脅的嚴重限度及資產的敏感限度進行分級，是被廣泛采用的方法。5)定性分析技術涉及：判斷、直覺和經驗。6)風險小組應由公司中不同部門的人員組成，可以是管理者、程序開發人員、審計人員、系統集成人員、操作人員。9．7.2控制風險1）風險管理方式：①減少風險、②避免風險、③轉嫁風險、④接受風險。2)在采用防護措施時，要考慮9個方面:①產品費用、②設計計劃費用、③實行費用、④環境的改變、⑤與其他防護措施的兼容性、⑥維護需求、⑦測試需求、⑧修復替換更新費用、⑨操作支持費用。3）控制風險的方法：①對動作進行優先級排序,風險高的優先考慮;②評價風險評估過程中的建議,分析建議的可行性和有效性；③實行成本收益分析;④結合技術、操作和管理類的控制元素,選擇性價比最佳的安全控制；⑤責任分派；⑥制定一套安全措施實現計劃；⑦實現選擇的安全控制。9.8安全管理９.8.1安全管理政策法規1）信息系統法律的重要內容:信息網絡的規劃與建設、信息系統的管理與經營、信息系統的安全、信息系統的知識產權保護、個人數據保護、電子商務、計算機犯罪、計算機證據與訴訟。2）信息安全涉及的方面：人事管理、設備管理、場地管理、存儲媒體管理、軟件管理、網絡管理、密碼和密鑰管理、審計管理。3）信息安全管理的總原則：規范化、系統化、綜合保障、以人為本、重要負責人負責、防止、風險評估、動態發展、注重實效、均衡保護。4）安全管理的具體原則：分權制衡、最小特權、標準化、選用成熟的先進技術、失效保護、普遍參與、職責分離、審計獨立、控制社會影響、保護資源和效率。5)我國信息安全管理的基本方針:興利除弊、集中監控、分級管理、保障國家安全。9．８.２安全機構和人員管理1）建立信息系統安全管理機構的第一步是擬定系統安全管理員的角色，并組成安全管理小組。2）信息安全管理策略涉及：安全管理人員的義務和職責、安全配置管理策略、系統連接安全策略、傳輸安全策略、審計與入侵安全策略、標簽策略、病毒防護策略、安全備份策略、物理安全策略、系統安全評估原則。3)安全人員管理的原則：從不單獨一個人、限制使用期限、責任分散、最小權限。9.8.3技術安全管理1)技術安全管理的內容：①軟件管理、②設備管理、③介質管理、④涉密信息管理、⑤技術文檔管理、⑥傳輸線路管理、⑦安全審計跟蹤、⑧公共網絡連接管理、⑨劫難恢復2)軟件管理涉及：操作系統、應用軟件、數據庫、安全軟件、工具軟件的采購、安裝、使用、更新、維護和防病毒管理。3)設備管理涉及：設備的購置、使用、維修和存儲管理。4)介質管理涉及：介質分類、介質庫的管理、介質登記和借用、介質的復制和銷毀以及涉密介質的管理。５）涉密信息管理涉及:涉密信息等級的劃分、密鑰管理、密碼管理。6）技術文檔管理涉及:技術文檔的密級管理和使用管理。7）傳輸線路管理涉及:傳輸線路管理和網絡互聯管理。8）劫難恢復涉及：制定劫難恢復策略計劃和劫難恢復計劃的測試與維護。9．8．４網絡管理1）國際標準化組織(ISO)定義的網絡管理的5種功能：①故障管理、②配置管理、③安全管理、④性能管理、⑤計費管理。

第二篇、信息系統開發過程第十章、信息開發基礎知識１0．1、信息系統概念1)信息系統:用以收集、解決、存儲、分發信息的互相關聯的組件的集合，其作用在于支持組織的決策和控制。２）信息系統特性:ａ、輸入與輸出類型明確,輸入是數據，輸出是信息。b、輸出信息必然有用，是服務于信息系統的目的，它反映了信息系統的功能或目的。c、解決認為著轉換、變換原始輸入數據。d、反饋是有效的控制手段e、計算機不是信息系統所固有的,它早已存在,例如動物的神經信息系統3)信息系統７大構成部分:硬件系統、軟件系統、數據及存儲介質、通信系統、非計算機系統的信息收集、解決設備、規章制度和工作人員。４）信息系統概念上由4大部分：信息源、信息解決器、信息用戶、信息管理５）信息系統的層次結構6)信息系統硬件結構集中式、分布－集中式、分布式7）信息系統重要類型面向作業解決的系統（辦公自動化、事務解決、數據采集與監控）面向管理控制的系統(電子數據解決系統、知識工作支持系統、計算機集成制造系統)面向決策計劃系統(決策支持系統、戰略信息系統、專家管理系統)8）信息系統對公司的影響促使組織機構扁平化、組織機構更加靈活有效、虛擬辦公室、增長公司流程重組的成功率10.2、信息系統工程１)信息系統工程概念：信息化工程建設中的信息網絡系統、信息資源系統和信息應用系統的新建、升級、改造工程。2）信息系統工程特點：研究方法的整體性、技術應用的綜合性和管理上的科學化。３)信息系統工程范圍：信息系統建設與管理的概念、方法、評價、規劃、工具、標準等一系列相關問題，即信息系統的系統工程；發展和研究實現信息化建設的工程方法；數據庫是信息系統的基礎;總體數據規劃;系統集成；4)信息系統工程的研究方法:技術方法、行為方法和社會技術系統方法;10.3、信息系統開發概述1）信息系統開發階段：系統分析階段:將系統目的具體化為用戶需求，再將用戶需求轉換為系統分析的邏輯模型(系統規格說明書）。系統設計階段(自頂向下）:總體設計(系統模塊結構設計、計算機物理系統配置方案設計)、具體設計(過程解決設計、代碼設計、界面設計、數據庫設計、輸入輸出設計)，形成系統設計說明書，指導系統實行階段的工作依據系統實行階段：目的是把系統設計的物理模型轉換可實際運營的新系統。內容是物理系統的實行、程序設計、系統調試、人員培訓、系統切換。系統運營和維護階段：系統運營、系統運營管理、系統維護系統運營管理:系統運營的組織機構、基礎數據管理、運營制度管理、系統運營結果分析。2)信息系統開發方法a、結構化系統分析與設計方法系統化、結構化和自頂向下的開發方法（系統實行階段自底向上）。SSＡ&D特點:建立面向用戶的觀點、嚴格驅動工作階段、結構化模塊化自頂向下、充足預料也許發生過的變化、工作文獻的標準化和文獻化。b、原型方法概念:原型表達系統的一個初期可運營版本,反映系統的部分重要特性以及功能,通過反復評價反復修改，逐步擬定需求,從而進化到最終的系統。運用方式：探索式、實驗式、演化型。c、面向對象的開發方法具有穩定性、可修改性、可重用性構造屬性：區分對象和屬性、區分整體對象和組成部分、不同對象類的形成以及區分。4個要點：認為客觀世界是由各種對象組成、把所有對象劃提成類、按照父類與子類的關系構建一個層次結構的系統、對象彼此之間僅能通過消息傳遞而聯系。ｄ、各種方法比較原型方法:合用于需求不明確且小型局部系統結構化方法:輔助業務人員對原有業務進行分析、清理和優化,使其在技術手段和管理水平上有很大提高。面向對象方法:合用于各類型系統開發，不涉足系統分析以前的開發環節。第十一章：信息系統開發管理11.1、信息系統項目1）項目基本概念:在既定資源和規定的約束下，為實現某種目的而互相聯系的一次性工作任務。基本特性:明確的目的、獨特的性質、有限的生命周期、特定的委托人(需求者、資金提供者）、實行的一次性、組織的臨時性和開放性、不擬定性和風險性、結果的不可逆轉性。2）信息系統項目特點：目的不明確任務邊界模糊質量規定由項目團隊定義、過程中需求變更頻繁項目進度費用計劃不斷更改、智力密集勞動密集,受人力資源影響最大，人員的結構、責任心、能力和穩定性對項目質量以及是否成功具有決定性的影響。3）項目管理９大體系：范圍管理、進度管理、成本管理、質量管理、人力資源管理、溝通管理、采購管理、風險管理和綜合管理(整體管理）。4)項目三角形范圍、時間、成本-質量,三個因素互相影響,每一條邊的更改都會影響到質量。質量是三個因素協調的結果。11.2、信息系統開發工具1）常用工具MicrosoftProject98／2０２３-桌面項目管理工具:融合了時間、成本、人力、風險、溝通等因素,具有快速制定項目計劃、實現進度和成本分析、控制等等。P３/P3E－工程項目管理軟件:高檔項目管理軟件,項目管理的行業標準。P３是全球使用最多的項目進度控制軟件。P3E是公司集成項目管理工具。P３E最大的特點是可基于ＥPS層次化結構的任一點進行項目執行情況的財務分析。CleａrQuesｔ-更新管理系統，支持多平臺多環境(操作系統、數據庫），合用于所有的開發過程。第十二章、信息系統分析1２.1、系統分析的任務１）系統分析任務：了解用戶需求、擬定系統邏輯模型,形成系統分析報告—系統做什么？２)系統分析階段是信息系統開發最重要的階段。３)系統分析環節：現行系統的具體調查、在具體調查的基礎上進行需求分析、提出新系統的邏輯模型、編寫寫規格說明書。4)結構化分析方法指導原則:請用戶共同參與系統的開發文檔編寫時,考慮到用戶的專業技術水平以及閱讀、使用資料的目的使用適當的畫圖工具作為媒介在進行更具體設計之前，建立一個系統的邏輯模型。自下而上進行系統分析和和設計自頂向下進行系統測試在系統驗收之前,讓用戶看到重要輸出對系統的評價不僅僅是開發和運營費用的評價，而是對系統整個系統生存過程的費用和收益的評價。５)結構化分析方法重要工具:數據流圖、數據字典、實體關系圖、結構化語言、鑒定表和鑒定樹。數據流圖:數據傳遞和加工的角度，以圖形的方式刻畫系統內數據的運動情況。數據字典：對數據流圖的補充和說明。實體關系圖(E－Ｒ圖）：數據流圖描述系統的邏輯結構,EＲ圖描述概念結構。12.２、系統說明書系統說明書基本規定：全面、系統、準確、詳實、清楚的表達系統開發的目的、任務和系統功能。12.３、系統分析工具-UMＬ1）ＵML是一種可視化語言、構造語言、文檔化語言、2）三個要素:事物、關系、圖4種事務:結構事務、行為事務、分組事務和注釋事務。結構事務：類、接口、協作、用例、活動類、組件、節點行為事務：交互和狀態分組事務:包注釋事務：解釋與注解4種關系：依賴(語義關系)、關聯（鏈的關系)、泛化(特殊一般關系)、實現(契約關系)五種圖：用例圖(描述系統功能)、靜態圖(類、對象、包圖）、行為圖(狀態圖和活動圖）、交互圖(順序圖與合作圖）、實現圖（組件圖和配置圖)第十三章、信息系統設計１3.1、系統設計１)系統設計重要圍繞系統怎么做?2）系統設計目的:系統的可靠性、較高的系統運營效率、可變更性、經濟性3）原則：系統性原則、簡樸性原則、開放性原則、管理可接受原則、其他原則。4）內容：總體設計（概要設計)、具體設計、其他設計總體設計：系統總體結構設計(系統總體布局設計、系統模塊化結構設計）、基本框架、網絡拓撲結構設計、系統資源配置設計方案具體設計：代碼設計、數據庫設計、輸入輸出設計、用戶界面設計、解決過程設計13.2、結構化設計方法與工具1)系統流程圖-數據在系統中傳輸時所通過的存儲介質和工作站點2）模塊:抽象性和信息隱蔽性3)HＩPO技術：ＩPO圖(輸入、解決、輸出圖)、HIＰＯ提成示意圖（分層次自頂向下分解系統,將每個模塊的輸入輸出關系表達出來)４)控制結構圖:模塊直接的調用關系和控制關系。5）模塊結構圖:模塊與模塊之間的聯系１3．3、系統總體設計1)定義:系統總體設計是指整個系統由哪些組成，各部分在邏輯上、物理上的互相關系，涉及硬件部分和軟件部分。2）系統總體布局方案：系統類型、信息解決方式、網絡系統結構、軟硬件配置、數據資源空間設計等。3)軟件系統結構設計原則：分解-協調原則、信息隱蔽和抽象原則、自頂向下原則、一致性原則、面向用戶原則。4)模塊結構設計模塊獨立性(高內聚低耦合-注意分清層次-如圖)、功能模塊設計原則系統分解有層次、適宜的系統深度和寬度比例、模塊大小適中、適度控制模塊的扇入扇出、較小的數據冗余。1３.4、系統具體設計涉及代碼設計、數據庫設計、輸入輸出設計、用戶界面設計、解決過程設計第十四章、信息系統實行14.1、系統實行１)內容:硬件配置、軟件編制、人員培訓、數據準備、2）實行方法注意:盡也許選擇成熟的軟件產品、選擇好信息系統的開發工具3)關鍵因素:進度安排、人員組織、任務分解、開發環境構建14.2、程序設計1)程序設計就是編碼2)結構化程序設計:限制使用ＧOTO語句、逐步求精的設計方法、主程序員制的組織形式３）面向對象的程序設計:封裝性、繼承性、多態性4）可視化程序設計14.3、系統測試1）測試占開發工作量的40%，大型系統更是開發工作量的1-5倍。２）測試目的:測試是為了發現錯誤而執行程序的過程、好的測試方案能發現迄今為止未發現的錯誤、成功的測試將發現至今尚未發現的錯誤。3)測試分為硬件測試、軟件測試和網絡測試。4）軟件測試類型：模塊測試、聯合測試、驗收測試、系統測試模塊測試：各模塊編程之后，檢查模塊是否有錯誤。一般由編程人員自己進行。聯合測試(聯調)：是為測試總體設計中的錯誤，用于模塊組合、接口之間的測試。驗收測試：a和b測試,a測試由用戶與開發人員一起測試,b測試是在使用環境中用戶獨立測試。系統測試：系統測試是對整個系統的測試，涉及軟件、硬件、操作人員看作一個整體。５）測試原則：盡早的不斷的測試；避免開發人員來承擔,除開單元和模塊測試；在設計測試方案時,不僅要擬定輸入數據并且要擬定輸出結果;在設計測試用例時,不僅要涉及合理有效的輸入條件，也要涉及不合理無效的輸入條件；測試程序時,既要測試程序是否做了該做的事，是否做了不該做的事；充足重視測試中的群集現場;嚴格按照測試計劃進行測試，避免測試的隨意性;妥善保存測試計劃、用例；６)測試方法重要的測試方法：黑盒、白盒黑盒:看不見產品內部結構,但對具體的功能有規定。白盒:看得見產品的內部結構和過程,測試產品內部動作是否按規定正常運營。7)系統測試過程:擬定測試計劃、編制測試大綱、設計和生成測試用例、實行測試、生成測試報告。8)單元測試(模塊測試)、組裝測試(集成測試）、確認測試、系統測試9)確認測試:有效性測試－軟件配置審查、驗收測試１0）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１1)可靠性測試:平均失效間隔時間（MTBF)、因故障而停機時間（MTＴR）。１１）排錯調試：調試過程:如圖調試方法：試探法(分析錯誤癥狀，猜測問題所在，運用程序中設立輸出語句，分析錯誤）；回溯法(從發現問題的位置開始,人工沿著程序的控制流程往回跟蹤程序代碼,直到找到錯誤)；對分查找法（賦予對的值,若輸出結果對的,則錯誤在其他處。為縮小問題的范圍方法)；歸納法（從測試暴露的問題出發,收集所有對的不對的的數據，分析之間關系，提出假象因素);演繹法(根據測試結果,列出所有也許的因素，分析已有數據,排除不也許和彼此矛盾的因素，對剩余也許性最大的,運用已有數據完善該假設,證明假設的對的性）14.４、系統試運營與轉換1）三種轉換方式直接轉換：擬定新系統準確無誤，通過一段時間驗證后,新系統代替舊系統。節省人力、設備費用，風險較大。合用于過程不復雜、數據不重要的情況。2）并行轉換：新舊系統并行使用一段時間，通過一段時間驗證后，新系統代替舊系統。安全、可靠、但費用和工作量都很大。合用于公司核心業務系統。３)很段轉換：又稱逐步轉換、向導轉換、試點過度法;一部分一部分的代替和轉換。可靠、費用不多，但規定系統設計有一定的獨立性。合用于較大系統。第十五章、信息化與標準化15.1、信息化戰略和策略1)信息、能源、材料是現代化社會的三大資源。2）信息化發展趨勢：數字化、網絡化、智能化。３）信息產業:以現代化信息技術為手段，以開發和運用信息資源為中心內容,提供信息產品和信息服務的產業部門。它涉及了產品制造業、軟件與信息服務業、通信業。4）信息化實質內容:信息網絡體系、信息產業基礎、社會支持環境、效用積累過程。5）國家信息化:在國家統一規劃和組織下,在農業、工業、科學技術、國防和社會生活各個方面應用現場信息技術,進一步開發,廣泛運用信息資源,發展信息產業,加速實現國家現代化的進程。6)國家信息化的4層含義：一是實現四個現代化離不開信息化，信息化要服務于現代化；二是國家要統一規劃,統一組織；三是各個領域要廣泛應用現代信息技術,開發運用信息資源；四是信息化是一個不斷發展的過程；7）國家信息化的6個要素：信息資源、國家信息網絡、信息技術應用、信息技術和產業、信息化人才、信息化政策法規和標準。８)公司信息化定義公司信息化是指挖掘先進的管理理念，應用先進的計算機網絡技術去整合公司現有的生產、經營、設計、制造、管理,及時的為公司的“三層決策”提供準確有效的數據信息，以便對需求做出迅速的反映,其本質是加強公司的“核心競爭力“。9)公司信息化分類按照所處行業分類：制造業信息化、商業信息化、金融業信息化、服務業務的信息化按照公司運營模式:離散型公司的信息化建設和流程型公司的信息化。10）目前主流的公司信息化系統：公司資源計劃(EＲP)、客戶關系管理(CRM)、供應鏈管理(SCM)、知識管理系統(ABC)。1１）信息化政策體系：信息技術發展政策、信息產業發展政策(通信、制造業)、信息資源開發和運用政策、信息化有關的法令法規體系的建設。1２)國家信息化定義：以信息技術廣泛應用為主導,信息資源為核心、信息網絡為基礎、信息產業為支撐、信息人才為依托,法規、政策、標準為保障的綜合體系。１3)信息化新生事物:遠程教育、電子商務、電子政務15.2、公司信息資源管理1）信息資源管理定義:為了保證信息資源的有效運用，以現代信息技術為手段