川大计算机导论复习资料

第一章节：计算机基础

第一节 计算机系统基础

目录

第一章节：计算机基础

第一节 计算机系统基础

第二节：数据的表示

第二章：计算机硬件

第一节：个人计算机基础

第二节、主板

第三节：CPU

第四节：CPU的性能

第四节：光学存储和磁存储

第五节：输入输出设备

第三章：数字媒体

第一节：数字声音

第二节：图像（image）

第三节：图形（graphic vs image）

第四节：数字视频

第四章节 计算机系统软件(计算机软件  操作系统)

第一节 软件基础

第二节 购买软件

第三节 安装软件与升级

第四节 办公软件

第五章 操作系统和文件管理

第一节 操作系统概论

第二节：操作系统的认识

第三讲：文件的基础知识

第四节：文件管理

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计算机系统基础：1、计算机系统的概述

                2、计算机系统演变

                3、数据表示

1、计算机系统分为：网络系统

                   硬件系统：键盘、显示器、主机，系统单元

                   软件系统：应用软件，操作系统

硬件系统： 

系统单元：又叫做主板单元

           其中主要的构建有CPU（中央处理器，计算机的大脑）、内存（储存需要处理的数据）

输出设备

输入设备

存储设备：1、光盘（光介质）2硬盘（磁介质）3、半导体介质：固态硬盘 U盘

软件系统：操作系统软件、应用软件

网络系统：实现计算机的物联通信，包含网卡之类的设备

计算机系统的4个基本操作：1、输入数据 2、处理数据3、存储数据4、输出数据

计算机的分类：PC（个人计算机）、service（服务器）/mainframes(主机或大型机)

超级计算机、嵌入式计算机。

Pc的分类：台式电脑、笔记本电脑、平板电脑，PDA（个人数据处理），手机

大型主机：通过笔记本等电脑控制

超级电脑：中国太湖之光 天河

计算机的发展历史：（第一代计算机 埃尼阿克 第二代计算机，使用真空管）

第一代：机械/机械+电子第一代：算盘，分析机、

第二代：真空管

第三代：晶体管

第四代：集成电路IC

第二节：数据的表示

计算机一般二进制表示，8个bit构成1个字节

进制的转化方法：

除基取余，先余为低，后余为高

十进制的小数转化为二进制：

十进制的小数转化为二进制的时候，不是搜友的都能够用有限位的其他进制数精确的表示，根据进度要求转换到一定的位数为止，作为其的近似值，一般小数第三位。

八进制---对应3个二进制位

十六进制---对应4个二进制位 –一位拆四位

第二章：计算机硬件

第一节：个人计算机基础

PC的组成单元：系统单元（system unit），外设

PC内部结构：主板、电源、微处理器、风扇、扩展槽（上有扩展卡）、电缆（cable，传递数据），驱动器（光盘和硬盘的驱动器）

Pc机分类：台式机 一体机 便携式电脑（笔记本—膝上电脑）、手持机（handset）

手持终端：IOS操作系统，安卓系统，windowphone，黑莓

第二节、主板

计算机三个核心部件：主板、CPU、内存---整体决定计算机的性能

硬盘：决定存储性能；

显卡：决定系统的显示性能

主板：cpu插座 内存插座 芯片组（控制主板的所有功能），cmos电池（保持配置信息），外部接口

核心架构：

南桥通过PCI控制外设，其中控制BIOS

北桥集成在CPU

总线（BUS）：总线连接芯片组与各个重要部件的通道。

             分类：地址总线（寻址）、数据总线（传输数据）、控制总线（控制各个部分的时序）

主板类型：pc机主板，笔记本主板，平板主板，手机主板

第三节：CPU

CPU:中央处理器功能：解释指令、执行基本指令、处理数据计算

CPU两个基本部分：控制单元（引导和协调计算机的相关操作，起到控制作用）

  算数逻辑单元（主要用来执行算数和逻辑操作）

机器周期：完成每一个操作需要的时间为机器周期

时间周期：每个操作需要的时间为时间周期，不同操作的时间周期不同

（每个机器周期由若干个时间周期构成）

CPU周期四部操作：

1、fetch 控制单元将数据从内存放到cpu

2、解码（翻译）---控制单元把程序的内容或者指令翻译成commands，放到寄存器

3、执行加法操作---由算数单元（ALU）（加法由累加器完成，一个重要部件）

4、store 存储---放回内存中

CPU架构：x86架构 power架构

指令集：RISK：复杂指令集

        CISK：精简指令集

主流CPU的厂家：intel AMD ARM（架构精简 功耗低）

第四节：CPU的性能

CPU的频率：外频（主板的频率）    主频（CPU的频率）

            FSB（前端总线）---CPU在于芯片组的总线称为FSB，它的频率介于外屏和CPU频率之间

CPU频率>FSB>外频

CPU频率=外频*倍频，（倍频的系数是锁定的，那么外频可以在主板的BIOS设置当中处理）

超频：超过规定的外频，统统称为超频，外频提高，相关设备的稳定性下降，导致CPU发热

外频和FSB的频率也有关系：FSB的频率=外频的一个倍数，2、4、8倍

CPU的频率不能单独决定CPU的速度，同系列的才有可比性

CPU频率的增长遵循摩尔定律，是有一定限度的。

提高CPU性能的方法：提高频率，多核心，多级缓存，超线程，并行计算，提高制造工艺

多核心

超线程

串行运算

并行运算

CPU制造的工艺

CPU的整体性能指标  IPS—一台计算机每秒执行的指令

                    MIPS---每秒执行的百万条指令

             

第四节：光学存储和磁存储

光学媒介的典型代表：光盘：分类：DVD，CD两大类

                          光盘的工作原理：光盘有很多圈（tricks），圈上有凹陷pits—> 0，lands.读取的时候用低能量的激光

CD的分类：           

     CD-ROM：只读，写入后无法被修改，650md-1g，常存储一些常用的程序或软件

     CD-R（recordable 可记录一次）/CD-RW（rewriteable 可写入多次）：

DVD：全称为digital video disc数字视频光盘，用来保存像数据库，音乐以及复杂的软件以

及电影等。

现在的光盘能在一个面上刻两面

磁媒介：最重要的存储方式

硬盘：hard disk, 是一直较大容量的一种存储，封装在一个盒子之中。

硬盘的经典术语：

盘片：platter

轨道：trick

圆柱体：三个盘面同一轨道构成的圆柱体，cynical

磁头：每张盘片都有磁头

扇区：一个扇区的容量：512个字节

磁盘的性能指标：容量：1t 2t 3t

                转速：5400 7200转速

第五节：输入输出设备

扩展槽：来安装扩展卡，实际上是用来增长计算机的功能

       分类：ISA：工业标准结构

             PCI：外设部件互连标准，现在生活当中主要使用到的一种扩展槽的标准，是PCI的升级版，称为PCI-Express，是最新的总线和接口标准

             AGP：加速图像接口

扩展卡：显卡（显示），网卡（上网），声卡（听声音）

        显卡的作用：从CPU上获取需要显示的信号，然后把它显示到显示器上，或者其他屏幕上。

                    主要的显示的接口：HDMI

        声卡：

端口：port，主板的扩展口：不同主板后面的布局和接口的类型和数目都是不同的。

通过端口，实现输入和输出

  

   USB端口，目前已经发展到3.0版本

             USB端口的特点：一个usb端口最多能够连接127个外围设备，通过集线器连接和供电。

   Usb端口的区分：2.0标准：外形是白色

                  3.0标准：外形是蓝色

第三章：数字媒体

第一节：数字声音

数字音频技术：1、采集 2、数字化 3、压缩/解压缩  4、播放

数字化：采样和量化

数字声音的采样：采样将模拟的声音的波形转化为数字的波形，

                采样率：将模拟声音波形转化为数字时，每秒钟所抽取声波幅度样本的次数和，单位为Hz

                采样率越高，音频大小越高，数据量越大，位数增大一倍，全曲的采样点越多，越接近于真实的波形。

      

                量化数据位数（量化级）：每个采样点能够表示的数据范围，常用的有8、12、16位。

每个声道是单独采样和量化的

数字声音的文件格式：wav，wmv

音频的存储量：采样频率(Hz)*量化/8*时间(s)*声道数量 (单位：字节)

第二节：图像（image）

图像—>位图（点阵图）：由输入设备捕捉的实际场景画面，以数字化形式存储的任意画面。

图像处理考虑的三个因素：  1、分辨率：数字化图像的大小，即该图像的水平与垂直方向的像素个数

                                    像素，像素点是图像的最小单位，由三原色表示

                          2、图像深度与显示深度：

                             图像深度：表示数字位图图像上每一个像素上用于表示颜色的二进制数字位数

                         3、 图像文件大小 :像素点的总数*量化深度/8 （单位：字节）

图像压缩：无损压缩：普通文件，文本文件，必须是无损

          有损压缩：减去眼睛无法发现的区别，图像，视频

文件格式：bmp（位图），raw（不压缩），jpg（有所压缩，效果逼真，大小变小）

第三节：图形（graphic vs image）

图形：计算机绘制的图形

图像—>矢量图：矢量图像可以通过光栅化转化为图像，一旦指定分辨率，转化后无法还原。

3D图像也是一组指令：

第四节：数字视频

视频文件格式：avi mov mpeg（国际标准模式），mkv，vob mov rmvb

  每一种视频文件都需要相应的解码器才能播放

视频文件大小计算：完整视频文件是由音频流和视频流部分组成

视频文件大小=视频编码率（BPS=1000kbps）/8+音频编码率/8乘影片的时间（单位KB--1024MB）

视频文件转换时，需要解码器：对原格式解码

                需要编码器：对新格式进行编码

                许多编码器是由专利来保护的

第四章节 计算机系统软件(计算机软件  操作系统)

• 第一节 软件基础

计算机程序：计算机程序是指挥计算机怎样执行任务的指令，是一个指令的集合，

一系列的程序组合在一起便构成了使计算机能够完成特定任务的软件

硬件使计算机的物质基础，软件担任指挥功能驱使硬件工作

广义软件的定义: 软件指的是数字设备的所有非硬件部件，包括计算机程序、任何以数字形式出现的数据。（例如照片 文档-à数据文件）

软件的分类：1、系统软件：为计算机服务，用来处理以计算机为中心的任务：

                         包含：操作系统： 例如windows linux OSX

                                          操作系统直接控制和管理计算机系统的各 种软硬件资源

                                          相当于管家

      

                               设备驱动程序：用来外设（打印机 显卡 声卡 网卡）与计算机建立通信的软件

                               实用程序：文件管理、安全、备份、网络管理、系统监控

                                         Windows从控制面板访问

                                         MAC系统-MAC图标-System preference

                                         手机---设置

            2、开发软件：用来处理开发软件的任务-à给程序员所使用的：

                        包含：编程软件：编写程序所使用的语言（编译）

脚本语言：

脚本通常以文本文件的形式保存，需要解释器，翻译成计算机可执行的程序，一边解释一边执行，效率相对来说会比较慢，相对于编程语言要求会没有那么的严格

应用：在web中占有重要的地位

例如：JavaScript Vbsript编写客户端的脚本程序

      PHP Python Ruby编写服务器端的脚本程序

      SQL：结构化查询语言，使访问数据库的标准语言

质量保证工具：调试器：测试员追踪程序中的bug

              负载测试：超负荷情况下的表现

              安全测试：验证软件产品是否符合安全标准

            3、应用软件：为用户服务-à帮助用户完成实际的任务

                         分类：音乐软件：播放 录制

                               视频软件：播放和编辑视频

                               图形软件：创建和处理图形

                                         分类：绘图软件：画图

                                               照片编辑软件：PS

                                               三维图形软件：3d

                                               CAD软件：专业制图软件

                               地图和基于位置的软件：高德地图 谷歌地图 百度地图

                               商用软件：分类：纵向市场软件：完成特定市场或企业

                                                              专门任务的软件

                                                             例如：医院患者管理和记账软件  学校：学生成绩和管理软件

横向市场软件：几乎任何企业都可以使用的软件

                               数值计算软件：统计软件 数学建模软件Matlab

                               桌面出版软件：vsword（文字处理软件）精美

                                             基于框架，分别处理

                               个人理财软件：资金管理软件 税务申报软件

                               等等

• 第二节 购买软件

Web应用：大部分web应用能在任何带有与之兼容的浏览器的设备上运行

移动应用和便携式应用则会指明设备需求

本地应用：指明系统需求，包括最低硬件配置和支持的操作系统

软件是一种知识产权，受版权的保护，同时还受软件许可证的保护

版权：版权是法律保护的一种形式，他保护原作者独享复制、发布、出售和i需改其作品的权力。

盗版软件：无视搬去哪法制作的非法副本

多数软件在某一界面上有版权声明，（但是没有版权声明的软件仍然受版权的保护）

软件许可证：软件许可证规定了计算机程序使用方式的法律合同。

            分类：

                 单用户许可证：由此只允许一个用户使用软件

                         多用户许可证：按照每个用户来定价，允许指定数量的用户在         任何时间使用软件

                          定点许可证：统一定价的并允许特定区域内的所有计算机使用软件

                         并行用户许可证：按照副本的额数量来定价，允许移动数量的副本同时使用

        使软件许可证生效的两种方法：1、拆封许可证

                                    2、最终用户许可证协议，接受条款

        按照法律分类软件的分类： 1、公共域软件：不受版权保护，可免费复制和、发行甚至转卖

                                 2、专有软件： 定义：在版权、专利或许可证协议中描述了使用限制

                                               分类：商业软件：购买了软件许可证条款规定的使用权利，先付款后使用

试用软件：以免费的形式发

放，但是功能或时间会受限，

共享软件；在购买前试用的方针下销售的具有版权的软件，先使用后付款，全功能软件

免费软件：指可以免费使用的具有版权的软件，具有全部功能

开源软件：在软件的发行的时候，附上源代码，并授权允许用户复制、使用下、修改和发布。开源软件同样受版权保护

开源软件的许可证：BSD：修改后可再发布

    GPL：不可以作为闭源的专有软件发布和销售

                              

• 第三节 安装软件与升级

软件安装：让程序进入计算机中，使其运行的过程

应用软件分类：Web应用软件是指通过Web浏览器访问的软件，连接远程计算机执行

移动应用：需要下载安装

越狱：指利用第三方工具破解设备商对设备所作出的限制，越狱后可以从app store以外安装第三方软件

Root：获得安卓系统的最高权限，root后可以删除xi

应用程序代码，以dll扩展名结尾

Mac软件应用通常是将程序与支持模板捆绑成扩展名为.app的软件包

便携式软件：是通过可以的存储器（如CD或者U盘）运行的

软件的升级或更新（软件补丁）

操作系统的升级需要的是服务包：服务包是指一组修正错误和处理安全漏洞的不大，应用于操作系统的更新

补丁和服务包的安装越快越好

卸载软件：windows从硬盘中卸载，从控制面板中卸载

• 第四节 办公软件

办公套件包括：文字处理、电子表格、演示文稿、数据库（数据库是指一台或多台计算机上的数据集合）

数据库：数据库的数据由多条记录组成，每条记录由多个字段组成

数据库执行查询的形式：使用查询语言（SQL结构化的查询语言）

                       自然语言：不需要遵循严格的查询规则

                       关键词查询：

                       实例查询

Liberoffice（开源）

相对引用，绝对引用

第五章 操作系统和文件管理

第一节 操作系统概论

1、多数个人计算机在出售的时候就预安装了操作系统

3、操作系统的分类：1、桌面操作系统：安装在个人计算机或者桌面的

                                    如windows ，mac iOS

                   2、移动操作系统：为智能手机 平板电脑 电子书阅读器准备的擦欧总系统

                                     Ios android

                   3、服务器操作系统：为各种服务器设置的，如web服务器，文件服务器、应用程序服务器、数据库服务器、电子邮箱服务器

                                   具有服务器的专门功能和管理工具

                                   例如：unix Linux windwos server OS X Server

操作系统是系统软件

操作系统是覆盖在计算机硬件上的第一层软件，为上层应用软件提供基础，绝大数的应用软

件只有在有操作系统的基础上才可以正常运行。相当于计算机的管家

对下控制和管理各种硬件资源，对上提供系统接口，为应用软件提供支撑环境

操作系统是计算机资源的管理者，同时负责建立人机交互的节后，方便用户操作计算机

操作系统管理：处理器 内存 存储资源 外设

              

操作系统对处理器的管理：处理器是计算机最核心的资源，对处理器的管理通过进程的

（正在运行的程序就是进程）管理来实现的。

操作系统需保证每个进程都能分配到CPU的周期

保证处理器得到充分的利用

方式：多任务，允许两个或多个任务、作业或者程序 同时进行。

      多线程（轻量级的线程，非常节省计算机资源）：在一个程序中，允许多个部分或线程 同时进行。

      多重处理（多核处理器）：许多计算机装有多核处理器或

多个 处理器，将任务平均分配给所有处理单元。  

操作系统管理内存：内存是计算机中最 重要的资源之一，微处理器处理的数据和执行的指令都存储 在内存中。操作系统在内存中 为不同的程序分配出特定的区域。

内存泄露：某个应用请求了内存，但不释放

3、管理存储器（U盘 磁盘 DVD CD）： 操作 系统负责存储和检 索计算机硬盘和其 他存储设备上的文 件。

4、管理外设：操作系统 通过与设备驱动程序 软件通信控制输入/ 输出设备。

5、负责建立用户界面

1、用户界面是指用来帮助用户与计算机相互通信的软件和硬件的结合。

命令行界面  图形用户界面（mac os）

第二节：操作系统的认识

Windows为使用英特尔处理器或与 其兼容的微处理器的计算机而设计的。Windows从DOS操作系统（命令行界面）发展而来。

Mac OS是指Macintosh操作系统，第一个图形用户界面，从10.0 10.1 后面用unix

采用intel处理器，可以安装其他操作系统

  

UNIX凭借其在多用户环境下的可靠性获得良好的 声誉，被广泛应用于服务器、工作站和个人计算 机。

UNIX System V 原来是AT&T贝尔实验室制定的标准版 本，后来成为工业标准。 ▪ BSD UNIX 加州大学Berkeley分校主导的UNIX版本。

Linux 是开源的操作系统，Andriod、Symbian构建在 Linux内核之上。

移动设备的操作系统：

虚拟机技术:：允许用户使用一台计算机模拟另一台计算机的硬件和软件。

第三讲：文件的基础知识

外存：磁盘、光盘、u盘

数据是以文件的形式保存在存储介质

文件名：必须提供符合特定规则的有效文件名(文件命名规范file-naming conventions)。

保留字：用作系统命令或特定标识符的字符串。 不能单独用作文件名

扩展名：指用句点与主文件名分开的可选的文件标识，代表文件的类型。文件名可以没有扩展名

扩展名：exe代表二进制的可执行文件，

        Doc表示word的文档文件

        Mp3表示音乐文件

文件存储在存储设备上，为了表示位置需要给存储设备命名

PC的存储设备以驱动器名来进行识别，驱动器明是dos和windows操作系统特有的规范。

Mac机不使用驱动器名，每个存储设备都具有自己的名称（主硬盘 Macintosh HD）

磁盘分区指硬盘驱动器上被当做独立存储单元的区域。可以创建多个硬盘分区，每个需要指定驱动器名字。

目录

根目录，主目录：驱动器名加反斜杠 C:\(每个磁盘分区都有一个根目录)

子目录：文件夹在Windows、Mac OS或Linux中，叫做文件夹

文件的位置由文件规范（路径）定义，在PC机上包括驱动 器名、文件夹、文件名和扩展名。

文件的位置由文件规范（路径）定义，在PC机上包括驱动 器名、文件夹、文件名和扩展名。

文件格式通常包括文件头和 数据，还可能包括文件终止 标记。

文件头：在文件开始处包含 了文件有关信息的一部分数 据（通常是创建文件的日期、 最近一次更新日期、文件大 小以及文件类型）。

文件扩展名与文件格式 ▪ 文件扩展名能充分说明文件的格式，但是它并非真正 地定义了文件的格式。

转换文件格式的一种简单办法就是用一个支持两种文件格式 的应用软件来打开文件，然后用“另存为”对话框来选择另 一种文件格式。

Window使用文件关联列表来将文件扩展名链接到与它相对应的应用软件

第四节：文件管理

文件管理包含组织文件，以使查找和使用文件更具效率的 过程。

应用程序通常能在指定的存储设备上的文件夹打开、保存、删除、复制、重命名的方法

文件管理实用程序 。

另存为  存储

文件管理实用程序： 文件管理实用程序提供所有存储在磁盘上的文件的总览， 并能够协助用户对这些文件进行操作：查看、查找、移动、 复制、删除、重命名

Windows7 Windows Explorer （文件资源管理器） Mac OS X Finde 

逻辑存储模型形象化管理过程，使人们能对磁盘 和其他存储设备上的文件进行逻辑上的组织，形 成文件组织方式的概念图。  

            分类：树状结构

文件在存储介质上的存放：物理存储模型

物理存储模型描述了在文件被存储时在磁盘上和 电路中发生了什么。

存储介质在存储文件前要先将存储介质格式化、然后进行登记造册

格式化过程：格式化过程先将盘片分为轨 道和扇区  轨道和扇区会被编号。

   文件存储在扇区

文件需要登记造册

操作系统使用文件系统来记录存储介质上的文件的名称和地址

磁盘驱动器通常以簇的形式进行处理。 ▪ 簇由多个扇区组成。 ▪ 扇区数与磁盘的容量和文件系统有关。

文件系统的作用：维护簇的列表，记录哪个文件存储在哪个簇中

索引文件 ▪ 文件系统维护簇的列表。 ▪ NTFS：索引文件是MFT(Master File Table协助文件表)

删除文件 ▪ 将文件簇的状态变为“空”，并从索引文件中将文件名去掉。

▪ 文件数据仍然保留，直到被其他文件覆盖。

 ▪ 文件粉碎软件会用随机的1和0覆盖“空”扇区。

回收站  ▪ 回收站文件夹：保护用户误删硬盘文件。依旧占据磁盘空间， 不会出现在常规的目录列表中。可以被恢复。

▪ 清空回收站，索引文件将包含已删除文件的簇标记为空，并从 所有目录列表中删除文件名

碎片文件被存储在不相邻的簇中，使得存储器性能降低。

 ❖ 碎片整理实用程序会重新排列文件，使它们存储在相邻的簇里

第六章：计算机网络系统

内容：基本计算机网络概念，应用，配置

第一节：计算机网络基本概念

计算机网络的基本功能是实现计算机数据通信

通信模型

源主机：发送数据

发射器：将源主机的二进制数据转化为主机间可以传输的信号，是数据在信道上传输

信道：信号传输的物理通道或者是无线传输的频段。（在强调计算机网络之间的连接的时候，也把它称为链路）

噪声：干扰，由于信号的衰减或者收到的干扰

接收器：将信号转发为目标主机的数据

信道：

在强调计算机之间的连接的时候，信道又被称为是链路。

信道是以各种样式的物理介质存在，

信号在信道上以电磁波或者光脉冲的形式在介质中传播。

常见的物理介质：光纤，双绞线，同轴电缆===》导向介质：导向介质信号沿介质前行

                无限频段===》非导向介质：信号在空气中传播

带宽：信道的传输能力;    信道中数据的最大传输速度

                         数字信号带宽的单位是bps，每秒传输的位数

                         对于模拟信号而言，单位是Hz

      分类：宽带：高带宽的通信系统被称为是宽带

                  如：DSL 有线电视接入等

            窄带：低带宽的通信系统被称为是窄带

                  如：拨号上网

           

计算机需要发生数据和接受数据，即负责网络的部分必须含有接收器和发送器。

网卡：

接收器+发送器==网络接口卡（简称网卡）

负责将计算机接入网络

有线网卡，无线wifi网卡

存在位置：集成在主板上或插入主板插槽或通过usb外接

网络化外设：自带网络接口，可以通过网络接口和计算机相互通信

            打印机  扫描仪  存储设备

            在计算机网络的研究中可以被视为一台计算机

 

多个通信实体的连接：

假设一个网络中有N台通信实体，这N个实体要采用点到点直接通信，需要N（N-1）/2 条链路。点对点直接连接方式，网络规模大，费用高，线路利用率低。

交换：

使用交换技术，网络实体都负责连接到交换节点，实现转接，利用集中和转接的概念，通过选择和复用技术（多组通信可以通过同一条链路相互传输），可以提高线路资源的利用率，简化网络拓扑结构，降低网络成本。

分类：线路交换：1、是电话网络交换的主流技术

                2、进行数据通信时，在数据传输间，源节点于目标节点之间存在一条由中转节点构成的专用物理线路。

                3、过程：线路建立 数据传输 线路拆除

                4、特点：通信实用性强，适用于交互式通信

                         预分配带宽，对突发性通信不适应，系统效率低下

      分组交换：1、计算机网络采用分组交换技术

                2、系统将待发生的数据，划分为若干小块，逐块发生数据，来自不同数据消息的分组共同使用一条物理线路

                3、有利于应对突发状况。分组需要携带目标的地址，供中间节点路由器决定如何转发这个分组。

                4、 路由器（中间的物理节点）会根据自己的路由表决定如何转发分组\\\

常见的网络设备：路由器：最重要的网络设备，负责不同网络的计算机间数据的交换

                交换机：同一网络不同网段之间的数据交换

                Hab：由于有线网络的扩展

以上为网络硬件

网络软件：主要内容，网络协议

网络协议：网络中数据传输的规则：规定数据传输的格式，数据传输的顺序，数据传输过程中对数据的操作。

          在网络中，通常是由多个协议一起协同工作来完成数据传输的任务

协议栈：同一网络中使用的协议的集合被称为是协议栈。

        常见: Internet上的TCP/IP协议栈

按照网络的规模和覆盖范围网络的分类：

                个域网：无线，10米由内，蓝牙

                局域网：同一建筑内（一般200m以内

第二节：Internet技术

早期计算机网络的产生：将局域网连接在一起

Internet并非由某一家公司或者政府所拥有和运维的

Internet：网络与网络互联，网络与Internet主干网互联

因特网主干网：1、高性能路由器和高速光前链路组成负责在将各个地区连接在一起的高速网络

              2、各个部分由不同的网络服务提供商（ISP如电信，联通）维护

              3、通过网络接入点连接在一起（NAP，将不同NSP 连接在一起的路由器）

ISP（因特网服务供应商）向个人、企业和较小的ISPs提高接入的公司，ISP和NSP（区别，不包括个人，企业，较小的isps用户）一般是混用的。

Internet如何组装起来的：被称为是网络的网络，NAP将各个ISP的网络连接起来

在Internet中网络传输的协议组被称为TCP/IP协议栈

TCP：将消息或文件分为数据段

IP协议给各种数据段加上地址以便能使其路由到其目的地

IP地址：IPV4由32位二进制数组成，IPV6由128位二进制数组成。

IP地址分为两段：网络部分（32进制数的高位，由于标识主机所在的子网）

                主机端（地位，区分同一子网内的不同节点）

  

IP地址如何工作

子网：同一子网内布所有的节点的网络接口直接相通，同一子网间计算机数据可以直接传输。

      不同子网的计算机之间数据由路由器进行转发。

子网掩码：确定IP地址中网络的长度

通过IP接入internet：需要获取IP地址，子网掩码，默认路由器地址。

获取IP地址：1、由网络管理人员固定分配的静态IP地址

             2、由计算机开机之后自动获取的临时分配的丰台IP地址

                                  动态IP地址分配;DHCP

                                   多数用户只要动态

                                   服务器的需要固定的

域名：完全限定域名，域名是网页地址和电子邮件地址的关键部分。

域名：以顶级域名：域名的最后部分

顶级域名前面的是刺激子域名，各个子域还可以再分子域，不同级别的子域名间用点号分隔。

第三节 无线网和有限网技术

固定的因特网接入：

                基于有线电话网接入、有线电视网接入技术、卫星电视接入网技术

有线电话网接入技术：

1、拨号连接：使用语音频带调制器（将计算机发出的信号转化为音频模拟信号）和电话线在用户计算机和ISP之间进行数据传输的固定Internet连接。

2、DSL：数据用户线路

          使用标准同轴电话线缆，允许语言和数据信号同时传播，在电话公司本地交 换站进行分离，分别路由到电话系统和因特网ISP。

         需要设备：DSL调制解调器（将计算机连接到电话线，将计算机数据信号转化为DSL信号）、

DSL滤波器（防止语音频带干扰DSL信号）

有线电视因特网服务：在提供有线电视服务网的基础设施上建立宽带因特网接入。数据信号和电视信号在同一电缆中传输，持续有线连接。

                    设备：电缆调制解调器

局域网接入服务，通过公司和学校的局域网接入ISP

卫星因特网服务：使用个人蝶形卫星天线手法广播信号建立的持续在线的高速非对称因特网接入。

             设备：蝶形卫星天线，卫星调制解调器

便携式和移动因特网接入：随时随地的因特网  Wifi热点  蜂窝数据服务

（便携式和移动是有区别的，移动表示在整个接入的过程中是不会随着移动而断开的，比如蜂窝数据服务，而便携式在移动过程中时可能断开的，wifi）。

4G又被称为时LET

蜂窝数据服务：使用的是WAP（无线接入协议），特点：移动性好，是其他有线和无线无法实现的

，可以提供宽带移动服务

典型的家庭接入网络环境：路由器、以太网、无线接入点

• 有线和无线技术

 有线技术：使用电缆连接网络设备

          特点：安全性好，速度快，容易配置   缺点：移动性有限

电力：以太网：Ethernet，，被定义为IEEE802.3标准有线网络技术

同时将数据包向所有的网络设备进行传播，但是只有被寻址的设备才能接收数据包。速度：10,Mbps—100Gbps

以太网端口，如果没有以太网端口，则需要以太网适配器

无线网：不通过电缆或电线，将数据从一个设备传输到另外一个设备

介质：射频信号（无线电信号），微波，红外线

特点：比有线慢，安全性较差，但是移动性好

典例：WIFI：（一组在IEEE802.11标准中定义的无线网络技术）

            无线点对点协议、无线集中控制协议

蓝牙：一种可在两个设备间建立连接的短距离无线网络技术，可以去嗲鼠标键盘等设备的短路连接线或个域网设备连接

无线USB、无线HD、WIMAX（不穿墙）

网络安装技术：过程：插上路由器

                    将路由器链接到计算机

                    配置路由器

                    访问路由器安装实用程序

                    设置新的路由器密码

            为网络输入SSID

                    激活WEP WPA PSK 并创建加密密匙

                    连接因特网接入设备

                  安装无线工作站

路由器安装：

有线连接or无线连接，左边为以太网接口，有线连接。右边是无线

路由器的配置：路由器的配置设置存储在路由器的EEPROM中

             DHCP（动态主机配置协议，每个工作站都必须有有用于数据收发的唯一地址）

                服务区标识符：无线网络的名字，实用路由器配置软件更改默认的SSID

                路由器配置：无线加密：为在无线设备间传输的数据加扰，只有在具有游侠加密密匙的设备上才能为数据解扰

                            无线加密协议：WEP（有线对等服务）

 WAP（WiFi保护访问）

PSK（预共享密匙）

网络故障处理：故障来源：电缆（电缆损坏、连接不牢固）

                        信号强度

                        安全（密匙过期、错误）

                        干扰（无绳电话、施工设备干扰）

                        网络设备

                        设置（设置错误、驱动程序）

                        开关（物理开关）

• 网络应用

Web技术（web 万维网）

通过HTTP协议在因特网上连接和访问文档 图形 视频 声音文件的集合

Web2.0（博客 社交网络） web3.0云计算和其他新技术

网页：一个或多个基于web的文件按照类似于书页的格式显示出来的结果或输出

网站：一系列的网页，包含乙烯类经过组织和格式化的相关信息，用户能使用浏览器访问这些信息

                Web服务器：一个能够响应客户端发送的web通信请求，返回网页的程序—Apache  iis

                            连接到因特网运行着web服务器程序的计算机

                Web客户端：运行web浏览器的计算机，一种能够显示网页元素并且处理页面链接的客户端软件，也被称为是web浏览器

                URL;统一资源定位符，每个网页都有唯一的地址称为URL，多数URL是以http：//开头以表明使用的web的标准通信协议

HTML（超文本标记语言）基础：

HTML是指创建HTML文档需要遵循的一组规范，这些文档可以在浏览器中显示为网页

HTML标签：

Web服务器与web客户端的连接是一时的，每次连接服务器都认为是一次新的访问，为了

让服务器记录用户行为：隆重推出Cookie

Cookie：由web服务器生成后存储在用户计算机硬盘上的文本文件中的一小块数据

Cookie是服务器能够记录用户的行为

• 搜索引擎与电子商务

Web搜索引擎：通过形成简单的关键字查询来帮助人们定位Web上的信息的程序

Web搜索引擎一般在搜索网站

Web搜索引擎包括以下四个部件：

1. 爬网程序（网页爬虫、网页蜘蛛）一种能自动访问网站的计算机程序，遍寻web以搜集表示网页内容的数据。
2. 索引器：处理爬网程序搜集来的信息，将其转化成存储在数据库中的关键字和URL
3. 数据库：负责存关键字和URL等索引信息
4. 查询处理器： 允许用户输入关键字查询，查询数据库，返回网页列表

             查询结果排序：链接流行度：度量一个网页到其他网页的链接数量和质量标准

获取更有针对性的结果：缩小搜索范围

                      搜索运算符：描述关键词之间的单词或符号（常见的搜索运算符包括：AND OR NOT “ ”）

电子商务：在计算机网络上以电子形式进行的商业交易

常见的电子商务模式：B2C（Business-to-Consumer.企业对消费者模式）---京东

                    由单独的商家运营，企业拥有自己的产品库存，库存商品及价格、

描述信息存储在数据库中

                    C2C（consumer-to-consumer，消费者对消费者）----淘宝

                    B2B------------企业对企业-------------阿里巴巴，1688

                    B2G    企业对政府 税收

基于cookie实现的购物车是电子商务的核心技术之一

在线支付：

1. 向商家提交信用卡号码：商家负责向客户银行提交结算请求和凭证

                             需要客户银行审核，结算速度慢

                             安全与隐私: 商家获取了用户的信息卡信息

1. 第三方支付服务（paypal 支付宝 微信支付）

                支付服务（第三方）是唯一可以看到消费者信用卡/银行卡信息的实体

                结算在平台内部，快，安全

电子商务模式的优点：线上交易成本低于线下交易

                    在线广告（获取利润  标题广告 浮动广告 弹窗广告）

                    易于搜索到特定的产品

                    易于比较价格和产品

第八节 电邮件和常见网络应用

数据是以文件的形式保存在存储介质上的

电子邮件：可以指一条条电子邮件消息也可以指接受和传输，存储电子邮件的软硬件系统

电子邮件消息：可以通过网络传输的电子文档

               消息头+消息正文==电子邮件消息。

               消息头：发送者的电子邮件地址、接收者的地址、主题栏和撰写消息的日期和地址

               正文：消息的文本以及与作为电子邮件消息附件的照片和其他文件对应的数据

电子邮件系统：通过电子邮件服务的计算机和软件

---核心是电子邮件服务器：

为用户起到中央邮局邮局作业的计算机，能将接受到的消息传送到用户邮箱中，通过因特网将发出的邮件路由到其他电子邮件服务器上

访问电子邮件的条件：1、因特网链接    

2、电子邮件账户（电子邮件地址：唯一  用户ID@域名）

3、电子邮件专用软件：本地电子邮件：（允许在离线的状态下读写邮件）

通过专用的电子邮件客户端收发邮件消息                                 

使用本地文件夹作为发件箱和收件箱                                   

用户启动带脑子邮件客服端开始接受邮件时，电子邮件消息被从电

子邮件服务器下载到本地收件箱中。

 发送文件的时，临时存储在发件箱或者发出去。

本地电子邮件协议：管理接受邮件协议：

POP3 

IMAP（因特网消息访问协议）

  处理发出的邮件：SMTP（简单邮件传输协议）web电子邮件：无需本地收件箱和发件箱,必须在有网络链接的状态下

              网页嘛使用的协议可定是http协议

电子邮件附件：随电子邮件发出的文件

电子邮件最初是以简单的ASCII文本格式存储的，邮件不支持多媒体

MIME（多用途邮件扩展），MIME可以将图像、声音和其他媒体文件伪装成普通的ASCII码格式文本，使其可以与基于文本的电子邮件数据一起在因特网上传输

其他常见的internet应用：

云计算：是一种概念，而非具体技术

消费者利用自己的计算机或手持设备访问由基于因特网服务器（非自己的本地服务器）提供的应用程序、

存储空间和其他计算资源。

云计算将资源集中起来，使用专门的程序进行管理

用户可以动态申请部分资源，支持各种应用程序的运转。

                           

叫做云计算的原因：云的规模很大   云的规模可以动态伸缩   云的内部不可见

实时消息：基于网络的实时消息系统可以让在线的人互发短消息

一对一发送消息：即时消息          群组通信----聊天（chat）

          协议：IRC MSNP Jabber

IP电话：一种使用宽带因特网连接代替普通电话系统进行电话通信的技术。

Voip电话的原理：  是将语音通信转化为数据包

                   IP地址被附加在每个包上

     基于计算机的VoIP：附加对方计算机的IP地址

     基于固定电话的VoIP：附加数据包路由服务的IP的地址，利用固定电话线路将用户数据包路由到目的地

VoIP电话模式的运用：电话音频在网络上是以文件的形式传输、在电话网上是以音频的形式传输，所以在音频在经过ip电话网关的时候会被转化为文件。这会有延迟。

网格计算：用计算机的闲置算力来解决大型问题。

分布式网格：

           Site网页

文件共享：

或称P2P文件共享（peer-to-peer），允许用户子从因特网上任意位置的其他用户获取文件。

          BT一种文件共享协议，将文件分为多个块，不仅仅可以从服务器上获取文件，也可以从其他客户端获取所没有的文件块，充分利用上行带宽。

第九章 信息系统分析与设计

第一节：信息系统简介

信息系统（IS）组织使用的大小计算机，计算机的一个分支。

信息系统的基本概念：   信息：信息可以传播和再生，不确定，有不同的编码形式，信息时对问题的回答。

信息系统是正式的、社交的、组织的系统，用于收集、处理、存储、发布信息。

计算机信息系统：进行信息的收集、组织、存储和交流的大型计算机，包括计算机硬件和软件。

信息系统的组成：人（管理者） 过程（业务流程） 软件 数据（数据库） 硬件

信息系统的应用：相当于一种媒介，利用信息系统可以让计算机在商务和管理中得到应用。

信息系统的分类：事务处理系统：供单位普通业务人员使用的，用于完成具体的业务工作。

                              事务处理系统通过具体业务操作（如存钱）

                管理信息系统：供官位的中层管理者使用的，用于业务的管理。

 ------对业务管理信息进行处理的系统，通常包括事物处理系统。

                决策支撑系统以及更高层的执行信息系统，是供单位高层决策者决定

的，用于单位的决策。-----基于事务管理系统和管理信息系统----可以

处理来自不同系统和数据源的数据。

实现统计、分类、关联、预测，构建数据模型，帮助人们进行决策。

专家系统：利用专家知识，基于事实和规则，分析和处理数据，产生推荐、诊断或决策信息。-----知识库，推理机+页面

供应链管理系统   学习管理系统  电子商务系统

小结：信息在日常生活中不可获取，信息就是机会。

信息系统是业务管理的关键系统，无论是对业务人员还是管理者。

信息系统的构建与领域相关，不同领域的信息系统，有较大差别。

信息系统依赖于计算机系统和应用软件技术。

第二节 信息系统开发—需求分析

信息系统开发的过程就是一个软件开发的过程，包括软件的需求分析，系统设计，系统实现与测试，系统运行与维护等过程

信息系统的需求分析：

1. 搞清楚需要完成什么（哪些由人来完成，哪些由计算机来完成）
2. 需求分析是系统开发者与系统使用者交流和达成一致意见的过程。
3. 需求分析是成功开发信息系统的关键，也是信息系统开发的主要工作，需要精力的投入。
4. 需求分析的主要活动：1、获取系统的需求 2、收集系统系统需求者和使用者的信息3、信息分析真正的需求以及分析分析系统将处理哪些数据，数据之间的关系，如恶化处理，系统将如何运行和使用   4、进行形式化的描述

1. 编写软件需求规格说明书，用文字完整描述系统的需求。 6、最后，进行需求确认。

需求分析的关键步骤是分析建模---常用的建模工具是UML，可以进行图形化的形式化描述---支持面向对象和软件的程序---图像可以是用例图 序列图/协作图 活动图分析类图

用例图;

序列图：描述一个概念的具体实现过程，以及对象之间的协作关系的模型

分析类图：

类之间的关系可能是聚集关系 关联关系 继承关系

建立模型的软件工具：Rational Rose、ArogoULM。

需求分析最终形成的规格说明书：包含系统的数据描述、系统的功能和性能描述、系统运行环境和条件描述 系统的约束描述

需求分析说明书是需求分析的结果，也是系统开发的依据。

信息系统开发：系统设计---给出问题的解决方案，建立系统的设计模型和设计文档，供编程人员参考。

系统设计指的是软件的设计，回答系统如何做。如何实现系统的功能。

包括：数据的设计、软件架构设计、用户界面的设计，构建功能和用户模块的设计。

系统设计的过程是将需求分析模型转化为设计模型的过程，通过设计模型，用形式化方法描述系统的解决方案。

分为概要设计和详细设计两个阶段：

    概要设计：数据设计：将需求分析阶段得到的数据模型转化为数据库模型，并且建立数据库。

              软件架构设计：软件架构（软件架构：集中式     分布式（客户端 浏览器））设计是设计软件的组成部分和部件之间的关系。

                          

详解设计：用户界面设计和构建设计

          用户界面：QT，利用模板进行

          构建设计：对构件中的类进行设计，依据需求分析阶段得到的分类图，转化为设计类图，对类进行详细设计

在系统设计阶段，系统的设计依然可以通过UML进行建模。

   用类图描述数据和功能  用构件图描述软件架构  用部署图描述硬件和软件的部署  用活动图描述算法。

系统的设计方案不是唯一的，结果是设计文档或则数据模型。

系统实现和测试：依据设计编写可以在计算机上运行的程序，并对程序进行测试，以保证陈旭运行的质量。

信息系统的实现和测试又叫做软件构造-----包含编码和集成------软件代码来源不同（来源可以是vs pycharm  java的集成环境）

软件测试用测试软件测试------需要制定测试计划----确定测试什么，怎么测---进行测试的设计----测试的数据和流程----测试的开发-----测试的执行和测试的评估。

软件测试的方法：白盒测试（已知程序的结构，全覆盖）     黑盒测试 （根据输入和输出，进行输入）  白盒和黑盒结合。

测试的层次：单元测试（隔离的单元） 集成测试（测试方式都可以，对单元的结构测试 ）  系统测试（系统功能测试） 验收测试 （用户参与，分为a测试，也称工厂测试，完全，被他测试，现场测试）

最后得到一个测试文档：

技术文档

信息系统的运行和维护：

系统的迁移

系统的维护：修改缺陷 改进功能和性能，适应性调整，专家新的功能，系统升级。