江苏省计算机一级复习讲义_计算机一级复习资料
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江苏省计算机一级复习讲义
陈乐
第一章 信息技术概述
要点：信息处理指为获取有效的信息而施加于初始信息的所有操作。包括：信息的收集、加工、存储、传递、施用。基本信息技术： 感测与识别技术——扩展感觉器官功能
解决信息的获取与识别
通信与存储技术——扩展神经网络功能
解决信息的传递、存储问题
计算与处理技术——扩展思维器官功能
解决信息的转换和加工问题
控制与显示技术——扩展效应器官功能
解决信息的施效问题现代信息技术的特点：以数字技术为基础，以计算机为核心，采用电子技术和激光技术进行信息处理。信息产业已成为世界第一大产业信息处理系统是指用于辅助人们进行信息获取、传递、存储、加工处理、控制及显示的综合使用各种信息技术的系统。核心装置是计算机。微电子技术以集成电路（IC）为核心。现代集成电路使用的半导体材料通常是硅(Si)，也可以是化合物半导体如砷化镓(GaAs)等。其集成度越高工作速度越快。Moore定律： 单块集成电路的集成度平均每18～24个月翻一番。不是一直有效。7 集成电路的分类：
按晶体管数目分：小规模（
按所用晶体管结构、电路和工艺分为：双极型、MOS型，双极MOS型 按功能分数字集成电路、模拟集成电路、数模混合集成电路 按用途分通用集成电路和专业集成电路 8 通信与现代通信的区别：通信指从一地向另一地传递和交换信息。现代通信指使用电波或光波通过特定传输媒体完成信息传递的技术。如电报、电话、传真等，书、报、广播、电视均不属于现代通信的范围。通信三要素： 信源（信息的发送者）信宿（信息的接收者）信道（信息的传输媒介）10 数据通信指将二进制信息从信源传到信宿，数字通信主要指用数字技术来传输信息，它既可以传输计算机中的数据，也可以传输音频，视频。调制与解调：在发送方，利用调幅、调频或调相技术，将数字信息利用载波进行长距离传输，表现为将数字信号转换为模拟信号（只是改变了信息的表示方式未改变信息的内容）；在接收方，再将信息从载波中分离出来，转换成适合计算机的数字信息，表现为将模拟信号还原为数字信号。调制解调器Modem。多路复用：模拟传输技术采用频分多路复用（FDM），数字传输技术采用时分多路复用TDM（同步式或异步式），采用光波时使用波分多路复用（WDM）、码分复用（移动通信）13 传输介质：分为有线和无线，有线介质有双绞线、同轴电缆和光纤等。无线介质有无线电波、微波、红外线和激光等。或传输介质：金属导体（双绞线，同轴电缆），光纤，电磁波（中波主要延地面传播，绕射能力强，适用于广播和海上通信；短波具有较强的电离层反射能力，适用于环球通信；超短波和微波的绕射能力较差，只能作为视距或超视距中继通信）14 数据通信系统的性能指标：信道带宽（物理信道不失真时所能通过信号的最高频率与最低频率的差值）、数据传输速率bps、误码率和端-端延迟等。15 无线通信系统分：微波通信，卫星通信，移动通信（组成）16 比特0 或1（bit），字节（byte）
1Byte＝8bit
1KB = 210字节 = 1024B
1MB = 220字节 = 1024KB
1GB = 230字节 = 1024MB（千兆字节）
1TB = 240字节 = 1024GB 17 1kb/s = 103 比特／秒 = 1000 b/s
1Mb/s = 106 比特／秒 = 1000 Kb/s 1Gb/s = 109 比特／秒 = 1000 Mb/s
1Tb/s = 1012比特／秒 = 1000 Gb/s 18 进制间的转换二、八、十六进制——十进制：按权展开
十进制——二、八、十六进制：整数部分：除以进制数取余直至余数为0，并将余数倒排 小数部分：乘以进制数取整数部分直至积为0或达制定小数位数，并将整数部分按序排列 二进制——八进制：小数点位置开始，分别往左往右三位一分，最高（低）位不足补0，再转换成相应的八进制数
八进制——二进制：每一位分别写成等价的3位二进制数，二进制与十六进制的转换同八进制
注：学会利用“开始”菜单——“程序”——“附件”——“计算器”——“查看”菜单——“科学型”原码——反码（符号位不变，其余各位取反）——补码（反码最低位加1）
此规则只对负整数，正整数原码反码补码表示形式一样浮点数 ：指数和位数组成。32位浮点数指数的实际值＝偏移阶码e－127
第二章 计算机组成原理
要点：
1． 计算机主机所使用的元器件的更新作为计算机划代的主要标志，计算机的发展分为四代。目前使用的计算机依旧是集成电路计算机，计算机的新开发着眼于智能化，以知识处理为核心，称呼为：新一代计算机。而不是第五代计算机。2． 计算机系统 = 硬件系统 + 软件系统
3． 计算机硬件组成：处理器、存储器、输入输出设备和总线组成。
4． 计算机的分类：按性能、用途、价格分巨型机、大型机、小型机、微型机
按内部逻辑结构分单处理机（1个CPU）、多处理机（多个CPU）
5． 目前我们使用的计算机的工作原理：“存储程序与程序控制”。该思想由冯•诺依曼提出。6． CPU的工作：执行指令。7． CPU的一般结构： 寄存器：暂存数据
运算器：完成数据的算术运算和逻辑运算。运算器的核心是算术逻辑运算部件（ALU），可以有多个ALU。
控制器：CPU的指挥中心。协调和控制计算机的各个部件统一工作 8． 高速缓冲存储器（Cache）：介于高速的CPU和相对低速的主存之间，解决cpu和主存间速度不匹配问题，其存储容量越大命中率就越高，cpu运算速度就越快。
9． 影响CPU速度的主要因素：总线频率、工作频率、Cache容量、寄存器、运算器的位数等 新指导P42 10.CPU的度量单位：MIPS（100万条定点指令/秒）、MFLOPS（100万条浮点指令/秒）T亿 11．计算机内部，程序的基本单位是指令。
指令的形式：二进制
指令的格式： 操作码 操作数地址 操作码：告诉计算机做何种操作
操作数地址：指令要处理的数据或数据的位置。
12.指令的执行过程：取指令、指令译码、执行指令、保存结果 13.指令系统：一台计算机的所有指令的集合。不同的计算机，它们的指令系统可以不一样。因此，一台计算机上可以执行的程序，在另一台不同的计算机上可能无法执行。为了克服这一问题，采用“向下兼容方式”：新处理器保留老处理器的所有指令，同时扩充功能更强的指令。旧计算机上的程序（软件）就可以在新计算机上继续执行了。反之不行。8．同一个公司生产的处理器采用“向下兼容方式”。不同公司的处理器不一定相互兼容。例，Pentium处理器与Power PC处理器的指令系统互相不兼容。删
15.主板又称母板,在主板上通常安装有处理器插座、主板芯片组、存储器插座（SIMM 或DIMM）、I/O总线插槽、BIOS ROM、时钟/CMOS RAM、电池、显示卡插槽、硬盘插槽等。16．芯片组是主板电路的核心。由两块超大规模集成电路芯片组成，包括存储器总线、内存控制器、I/O控制器。17．主板上有两块特别有用的集成电路芯片: 1.BIOS ROM芯片:存放BIOS 2.CMOS存储器 BIOS（Basic Input/Output System）包含四个部分的程序：POST（Power On Self Test）加电自检程序，系统自举程序（BOOT）,CMOS设置程序，基本外围设备的驱动程序
CMOS RAM芯片存储的是用户对计算机硬件所设置的参数，可通过运行BIOS中CMOS设置程序修改CMOS中保存的系统参数。
BIOS是一组机器语言程序存放在主板的ROM中，是计算机软件中的最基础的部分，它启动计算机，诊断故障，控制输入/输出操作 顺序：开机—post－cmos－自举程序－引导程序 18．存储器的层次结构：
容量
速度
价格/位 寄存器
小
快
高 Cache存储器 内
主存储器 外
外存储器
后备存储器
大
慢
低
主存：主存储器每个单元存储一个字节（8个二进制位）。每个单元有一个地址编码。CPU根据地址访问主存。分RAM(DRAM(DDR SDRAM),SRAM)新指导P49和ROM（MASK ROM、PROM、EPROM、Flash ROM）
外存
软盘：磁性材料作为存储介质。磁道（同心圆轨道）、扇区（512字节）
存储容量＝2×每个记录面上的磁道数×每个磁道上的扇区数×512（B）
硬盘硬盘存储器：由硬盘的盘片、硬盘驱动器及硬盘控制器组成。又称为温彻斯特硬盘。存储介质为涂有磁性材料的铝合金或玻璃圆盘
存储容量＝磁头数×柱面数×每个磁道上的扇区数×512（B）硬盘上数据的地址参数有三个：柱面号、扇区号和磁头号 读写硬盘数据的过程：寻道、定位、读写 硬盘接口：IDE接口、SCSI接口
移动存储器：采用半导体存储芯片Flash ROM作为存储介质
特点：体积小、重量轻、使用携带方便、可长期保存数据（删）
接口：USB接口、IEEE－1394接口
USB：高速、串行接口；所有设备共享总线带宽；可通过USB接口由主机向外设提供电源（＋5V，100—500mA删）；在win98需要驱动，XP中不需要；支持即插即用；使用总线集线器，一个USB接口最多能连接127个外设；数据传输速率有 1.5MB/s(USB1.0，1.1)和60 MB/s(USB2.0)删
IEEE－1394（Fire Wire）接口：数字视频设备
100MB/s 光盘：CD－ROM、CD－R、CD－RW、DVD CD－ROM：只读型光盘；存储二进制信息原理为压制凹坑，凹坑边缘为“1”，内外平坦部分为“0”；信息记录轨道是一条从里向外的螺旋形轨道；存储容量可达700MB；CD－ROM驱动器的主要性能指标为数据传输速率，倍速 CD－R：
只写一次 删 CD－RW：
读写多次
删
DVD：
DVD－ROM、DVD－R、DVD－RW；容量：1.46GB—17GB 19． I/O设备：输入/输出设备、外设。输入设备：
A 键盘：分类（机械式、电容式）；接口类型（PS/2接口、USB接口、无线 接口）；常用控制键 新指导P54。Ctrl+Alt+Del B 鼠标器：一种能方便、准确定位屏幕位置的指示设备。中间滚轮的作用
鼠标器的分类：机械式、光机式、光电式 鼠标器的性能指标（分辨率dpi）：鼠标每移动一英寸距离可分辨的点的 数目。分辨率高，定位精度高。
鼠标接口：串行口、PS/2接口、USB接口、无线接口等。
C 扫描仪：将原稿（如照片、图片、书稿（OCR软件）等）输入计算机的一种输入图像设备。分手持式，平板式，胶片式
D 数码相机：一种图像输入设备。成像芯片（数码相机的核心）：CCD、CMOS 存储器：快擦除存储器（闪烁存储器、Flash ROM）。
输出设备：
显示器：一种图文输出设备。数字电信号转换为光信号后，将图形和文字显示出来。由显示控制器（显示卡）和监视器组成。
监视器：我们看到的显示器。监视器分CRT和LCD，通过显示控制器连接到主板上，主要性能指标：显示屏尺寸，显示屏横向与纵向的比例，最大显示分辨率，最大可显示颜色数目，刷新率等。显示器中所有颜色信息保存在显示存储器中VRAM。显示器的分辨率：整屏可显示像素的多少，用水平分辨率*垂直分辨率表示。
针式打印机：打印质量差，耗材成本便宜，在银行、商业等领域有着优势，可多层套打。
激光打印机：高质量、高速度、价格适中。
喷墨打印机：在彩色打印中有优势，关键是喷头。
性能指标：打印分辨率、打印速度、色彩数目、噪音、耗材、幅面大小等
20.I/O操作：实现I/O设备与内存之间的数据传输，包括输入输出两个方面。
特点：其操作常与cpu操作并行进行；多个I/O设备能同时工作。
它与主机连接不同，有各自专用的控制器，独立控制I/O操作。21.I/O控制器：I/O设备通过I/O控制器与主机连接。如声卡，网卡
22.I/O接口：主机箱上的各种插座和插头，I/O设备和I/O控制器之间的连接器。按传输方式（串行和并行）
串行：鼠标，键盘，USB，1394, sata硬盘
并行：IDE硬盘，光驱，软驱，打印机，扫描仪，显示器
按速率（低速和高速）； 按能否连接多个设备（总线式和独占式）； 23．I/O总线分类：（地址总线，数据总线，控制总线）
总线带宽的计算公式：数据线宽度/8×总线有效工作频率（MHz）
第三章
计算机软件
要点
1．软件的定义：以电子格式存储的程序、数据和相关文档。
软件受软件许可证license保护 2．软件的分类
系统软件：（1）操作系统：有效管理和使用计算机的资源，是其他软件的基础，最重要
（2）语言处理系统：将不可执行的源程序转换为可执行的机器语言程序
（3）数据库管理系统：对保存在数据库中的数据进行管理（BIOS、操作系统、C语言编译器、DBMS、实用程序等）
应用软件：解决具体应用问题。
（1）通用应用软件：可以在许多行业和部门被使用。（文字处理软件、电子表格、图形图象、演示文稿、网络通信、媒体播放、统计软件等）
（2）定制应用软件：按照特定应用要求专门设计
3． 操作系统（OS）的作用：管理软硬件、提供友善的人机界面、为应用程序的开发和运行
提供高效率平台。4． 操作系统启动过程：
（1）机器加电
（2）CPU自动运行BIOS中的自检程序
（3）CPU运行BIOS中自举程序，从外存引导扇区读出引导程序并装入内存（4）CPU运行引导程序，从外存中读出操作系统并装入主存（5）CPU运行操作系统。
5． 操作系统的功能：处理器管理、存储管理、文件管理、I/O设备管理、帮助、纠错、保护系统安全等。
在Windows任务管理器中，活动窗口对应的任务称为前台任务，非活动窗口对应的任务成为后台任务。
多任务处理：为提高CPU利用率，操作系统支持同时运行若干个程序。（可以同时启动多个程序，也可以同一程序被启动多次例两次启动WORD。在只有一个CPU的情况下支持多任务的os必须将CPU轮流分配给不同的任务使用，从OS管理资源的角度看多任务处理就是多处理器权利）Windows采用并发多任务处理
存储管理：目的是在有限的内存空间支持多任务处理，合理分配和共享内存，提高内存利用率；主要功能指内存空间的分配和回收、内存的共享和存储保护、内存空间的扩充
虚拟存储技术：比实际内存容量大，在Windows中虚拟存储器由物理内存(主板上的RAM)和硬盘上的虚拟内存（交换文件）组成，页面调度采用“最近最少使用”算法。（页面指OS将准备要运行的程序及数据划分成若干大小相同的部分，启动时只将部分页面装入内存并开始运行其他放在交换文件中。）
文件管理：文件概念：文件指存储在外部存储设备中的带有标识的一组相关信息的集合。文件组成：文件正文和文件说明信息
硬盘格式化后分成四部分：引导区、FAT、FDT和数据区。6． 常用操作系统
（1）Windows操作系统：多级树状目录结构，文件和文件夹；图形用户界面（GUI）。（2）Windows发展：ＷＷＷＷindows 2003 XP 是第一个既适合家庭也适合商业的（3）UNIX操作系统：由内核和外层应用子系统两部分组成。
优点：结构简练、功能强大、可移植性好、可伸缩性和互操作性强、容纳新技术能力强、网络通信功能强。
（4）Linux操作系统：创始人
芬兰青年学者Linus Torvolds 优点：优秀的网络服务器软件，多用户多任务，支持多种工作平台和多处理器。属于GPL自由软件。
7． 程序设计语言按级别可分为机器语言、汇编语言和高级语言。（前两者可以直接操作硬件，大多数高级语言不支持对硬件的直接操作。高级语言分为面向过程和面向对象Fortran语言是一种用于数值计算的面向过程的程序设计语言。Java语言是一种面向对象的、用于网络环境的程序设计语言。C和C++语言：C语言与支撑环境分离，可移植性好，运行效率高，Unix就是用C语言编写的。C++语言是以C语言为基础发展起来的通用程序设计语言，内置面向对象的机制，支持数据抽象。）
8． 高级语言基本成分：数据成分（定义数据类型，数据结构）、运算成分（描述程序包含的运算）、控制成分（顺序，条件，循环（当型，直到型，计数型））和传输成分（I/O语句）9． 语言处理系统 系统软件
（1）语言处理系统的作用：将汇编语言和高级语言书写的源程序翻译成计算机能够直接执行的机器语言程序。
（2）翻译程序有三种：汇编程序、解释程序和编译程序。
（3）解释程序和编译程序的区别：前者翻译一句执行一句，实现算法简单，但运行效率低；后者会一次全部翻译好，产生目标程序，再由连接程序将若干个目标程序块及库文件连接成可执行程序，可供多次执行，效率高。后者适合大型软件。
（4）语言处理程序的组成：正文编辑程序、翻译程序、连接编辑程序和装入程序等。（用户利用集成开发环境完成源程序输入、修改、翻译生成目标程序、连接目标程序生成可执行程序、最后运行）
10．算法是问题求解规则的一种过程描述。处理对象是数据，所以算法是基于数据结构的。11．算法的性质：确定性、有穷性、能行性（可行性）、输入(>0)与输出(>1)12．算法的设计方法：由粗到细、由抽象到具体的逐步求精，例如迭代法、穷举搜索法、递推法、分治法等。
13．算法与程序的区别: •一个程序不一定满足有穷性，算法必须有穷
•程序中的语句必须是机器可执行的，算法中的操作则不在此限 14．算法分析的两个重要因素：时间复杂度与空间复杂度
O(1),O(log2n),O(n),O(n log2n),O(n2),O(n3),….15．数据结构
（1）定义：研究程序设计中数据表示以及数据之间的关系和运算的一个专门学科。（2）数据结构研究内容：数据的逻辑结构（数据间逻辑关系的描述）、数据的存储结构（逻辑关系在存储器上的实现）以及在这些数据上定义的运算集合（基于数据的存储结构而实现常用的运算包括检索、插入、删除、更新等。）16．瑞士计算机科学家尼•沃思(N.Wirth)两句话： 数据结构＋算法＝程序
计算机科学就是研究算法的学问。
18．计算机软件理论基础是数学，包括数值计算、离散结构、计算理论和程序理论等。
第四章
计算机网络与因特网
要点
1．计算机网络的含义：利用通信设备、通信线路和网络软件，把地理上分散且各自具有独立工作能力的计算机（及其他智能设备）以相互共享资源（硬件、软件和数据等）为目的连接起来的一个系统。
2．计算机网络的组成：若干个主机、通信子网、实现网络通信协议软件和硬件。
通信协议是为确保网络中计算机相互之间能交换信息而建立的规则、标准或约定。由网络软件和硬件实现。例TCP/IP 3．计算机组网的目的：数据通信、资源共享、实现分布式的信息处理、提高计算机系统的可靠性和可用性。
4．计算机网络的分类：
覆盖的地域范围：局域网（LAN）几公里、广域网（WAN）几十公里到几千公里、城域网（MAN）5－50公里。
按拓扑结构：星形、环形、总线型等。控制方式：集中式、分散式。按使用性质：公用网、专用网。
按使用范围和对象：企业网、政府网、金融网、校园网。5．局域网的工作模式：（工作站：使用传输介质与局域网相连的计算机。服务器：为所有工作站提供软件、数据、外设及存储空间的计算机）
对等（peer-to-peer）模式：网络中的计算机既充当工作站也作为服务器
客户/服务器（Client/Server）模式：网络中每台计算机要么是服务器要么是客户机 6．计算机网络服务：
（1）文件服务（共享程序文件、共享数据文件）
（2）打印服务（如：网络打印机，按照先来先服务原则工作）（3）消息服务(如：电子邮件)（4）应用服务(如：数据库服务器，按“客户/服务器”模式工作)7．网络操作系统：
（1）网络操作系统是在普通操作系统的基础上，扩充了按照网络体系结构和协议所开发的软件模块而实现的。功能：网络通信、网络服务、网络管理、网络安全等
（2）应用于客户/服务器模式的网络操作系统包含服务器和客户机两个部分软件。（3）常见专门的网络操作系统（服务器操作系统Windows带server）：UNIX、LINUX、Windows NT Server、Windows XP Server、NetWare等。8．局域网特点：（1）覆盖范围小，接入主机数量有限；（2）大多使用专用高速传输线路；（3）广播式通信；（4）数据传输速率较高，通信延迟时间较短，可靠性较好。9．局域网的组成：节点、共享传输介质、网络互联设备
（1）节点：通过网卡接入局域网的具有独立MAC地址的主机、网络打印机或其他设备。（2）MAC地址：物理地址，由网络设备制造商生产网卡时写入网卡的BIOS中，全球惟一不变，不同类型局域网MAC地址格式不同，两台主机通信时只使用MAC地址作为主机的标识。
（3）网络接口卡（NIC，简称网卡）：通过电缆把节点与网络连接起来，进行数据传输。一台计算机可以插入一块或多块网卡，不同类型的局域网使用不同的网卡
（4）传输介质：数据传输的载体。有线（双绞线、同轴电缆、光纤）无线（无线电波、红外线）
10．局域网分类：
（1）按照使用的传输介质可分为：有线网、无线网。
（2）按照网中各种设备互连的拓扑结构可分为：星型、环型、总线型、树型、混合型。（3）按照所使用的介质访问控制方法可分为：以太网、交换式局域网、标记环网、FDDI网等
11．总线式以太网：
（1）拓扑结构：总线结构，广播通信（带冲突检测的载波侦听多路访问(CSMA/CD)方法）。（2）物理结构：以集线器为中心，每个节点通过以太网卡和双绞线连接到集线器实现通信。（3）以太网的优缺点：维护方便，轻负载时效率高，但重负载性能急剧下降，不能应用于实时环境。
（4）常见以太网：10BASE-T、100BASE-T（5）传输介质：早期使用同轴电缆，现在大多使用双绞线或光纤
12．其他局域网：FDDI网采用双环结构；交换式以太网为星型拓扑结构，节点间通过交换器相互通信，独享带宽；ATM局域网。13．局域网的扩展方法：
（1）中继器：工作在网络的物理层，只起放大信号的作用，不能隔离两个局域网间不必要的数据传输。（总线式以太网中集线器）
（2）网桥：工作在网络的数据链路层，具有“帧过滤”功能，能隔离两个局域网间不必要的数据传输。（交换式以太网中交换器）
两者都可以用于扩展局域网或连接两个类型相同的局域网
14．广域网基本概念
组成：各种类型的主机和通信子网
特点：（1）对接入的主机数量和主机之间的距离没有限制；
（2）大多使用电信系统的公用数据通信线路作为传输介质；
（3）通信方式为点到点通信，在通信的两台主机间存在多条数据传输通路
与局域网的区别：广域网可接任意多台计算机，通信方式一般为点到点，传输介质为 电信系的远程公用数据通信线路；
局域网限制接入计算机数量，通信方式大多为广播式，传输介质一般为专用 15．广域网接入技术
（1）电话拨号接入: 家庭用户利用本地电话网通过调制解调器拨号，同时在家庭计算机上需要运行一个网络连接程序，接入广域网。
特点：不能同时接听和拨打电话，下载速度慢，容易掉线
电话MOEDM：窄带接入，调制器（数模转换）和解调器（模数转换），最高传输 速率不超过56Kbps，分为内置式、外置式、插卡式
（2）综合业务数字网（ISDN）: 通过普通电话的本地环路向用户提供数字语音和数据传输服务。可同时上网打电话
（3）
数字用户线(DSL)技术：宽带接入，通过本地电话环路提供数字服务的新技术中最有效的类型之一。ADSL中上传速度慢，下载速度快，在普通电话线上可以得到三个信息通道：电话服务通道，中速上行数据传输通道（64kbps－256kbps），高速下行数据传输通道（1Mbps－8Mbps）一个模拟两个数字
（4）电缆调制解调技术Cable Modem：宽带接入，利用有线电视网高速传送数字信息的技术。同轴电缆上可产生电视信号下传通道，数字信号下行通道和数字信号上行通道（5）光纤接入网：使用光纤作为主要传输介质的远程网接入系统。
• 工作原理：电信号转换为光信号，以便在光纤中传输，到达用户端时，要使用光网络单元（ONU）把光信号转换成电信号，然后再传送到计算机。
• 光纤接入网分类：
我国目前采用“光纤到楼、以太网入户”（FTTx+ETTH）： 16．广域网基本工作模式：存储转发数据包
发送方主机先将所需传输的数据分为若干个数据包，将其逐个发往所连接的交换机，交换机收到后先将其存储在缓冲区，检查数据包中包含的目的主机的物理地址，到路由表查找路径发送，接受方主机逐一收到所有数据包后，将这些数据包拼装为原理的数据形式送给应用进程。一个数据包经常要经过许多交换机的存储转发才能最终到达接受方。从发送方到接受方的传输路径也不是唯一的。
17．广域网的物理编址：计算机所连接的交换机编号＋计算机所连接的交换机端口的编号 18．分组交换机：作用存储转发数据包；路由表存储在交换机中，其内容是用于数据包转发的路径选择信息。
19．TCP/IP协议：一个协议系列，TCP和IP协议是其中最基本、最重要的协议。IP协议是其最核心的协议。
（1）ISO OSI/RM标准有七层：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。
（2）TCP/IP模型有四层：应用层、传输层、网络互连层、网络接口层和物理层。
（3）TCP/IP协议标准的特点：异构网互连、可靠的端－端通信、与操作系统紧密合、支持无连接服务与面向连接服务。20．IP地址
（1）IP地址是采用TCP/IP协议互连的网络中用于表示主机的唯一地址码，是主机在网络互连层中的逻辑地址。互联网中不允许两台主机拥有相同的IP地址。
（2）IP地址＝网络号(net-id)+ 主机号(host-id)网络号中包含网络类型码和网络编号（即主机所在物理网络的编号），主机号表示主机所在物理网络中的编号（3）IP地址的表示：4个字节表示，记为x.y.z.w，通常情况下每个字节都以十进制表示（0～255），例如202.119.23.12（4）IP地址的分类：
类别 特征（均指二进制表示）x取值范围
规模 A 最高位为“0”
[0,127]
大规模网络 B 最高两位为“10”
[128,191]
规模适中的网络 C 最高三位为“110”
[192,223]
小型网络 D 最高四位为“1110”
[224,239]
组播地址 E 最高四位为“1111”
[240,255]
备用（5）不能分配给一般用户的IP地址: • 最高位为0和127的IP地址。
• A，B，C类IP地址中主机号全1或全1的IP地址。A类x.0.0.0（x为1－126），B类x.y.0.0，C类x.y.z.0 21．IP数据报：
由IP协议定义的独立于各物理网络数据帧格式的一种统一的数据包格式。IP数据报的组成：头部和数据区
22．路由器：连接异构网络的基本设备。有多个端口，每个端口可连接一个物理网络。（有1个或多个IP地址）
路由器的主要功能：接收并存储从一个物理网络发来的数据帧，从数据帧中取出IP数据报，检查IP数据报中包含的目的主机的IP地址，查找路由表选择该IP数据报的转发端口，将IP数据报封装成下一个物理网络的数据帧，转发该数据帧到下一个物理网络。23．因特网（互联网）：世界上最大的计算机网络，采用TCP/IP协议，起源于美国。工作模式为客户/服务器方式（C/S）
24．域名：因特网中一台主机的名字。命名规则：
（1）只能用字母、数字和连字符，以字母或数字开头并结尾，长度不超过255；（2）顶级域名有三类：国家、国际（int）、通用（com商业，net网络服务机构，org非营利性组织、edu教育机构等）
（3）美国不使用国家代码作为第１级域名，中国一般用cn作为第１级域名。25.域名系统（DNS）：实现入网主机域名和IP地址的转换。一台主机只能有一个IP地址，但可以有多个域名，当主机转移物理网络时必须更换IP地址，但可以保留原来的域名。IP地址是必需的，域名不是必需的26．因特网接入方式：单位—局域网—租用电信局线路或自己构建；家庭用户通过拨号、ADSL、光纤或cable modem 因特网中点到点协议：串行IP协议（SLIP，以前使用）和PPP协议（目前使用）27．因特网提供的服务（1）电子邮件E-mail • 合法的E-mail地址：邮箱名@邮箱所在的主机域名
• 邮件服务器：包括邮件发送服务器（SMTP服务器）和邮件接受服务器（POP3服务器或IMAP服务器）用户开户时所在的网络中专门用来存放所有邮箱的计算机。• 电子邮件的组成：头部（header）、正文（body）、附件 • 每个邮箱都有一个唯一的邮件地址
（2）远程文件传输：采用FTP协议，按C/S模式工作，要求传输的客户方运行FTP客户程序，参与文件传输的服务方运行FTP服务器程序。• 一次可以传输一个文件，也可以传输多个文件。
• FTP服务器一般都设置了登录名和口令，匿名用户可使用anonymous为登录名。
（3）远程登录：采用Telnet协议，用户通过本地计算机来使用远程的大型计算机资源。（4）WWW 指分散存储在因特网中大量计算机内的一个大规模联机信息存储与检索系统。• WWW的组成：Web服务器和安装了Web浏览器的计算机 • 网页：采用HTML描述，以htm或html为后缀。
• HTML超文本标记语言：W3C制定的一种标准的超文本标记语言，使用一对括号作为标记。
• HTML文档的组成：头部（head,文档标题及说明信息）和正文（body,信息资源的具体内容）
• URL统一资源定位器：由服务种类、主机名和网页在该主机上的位置组成。
• 超链：链源链宿，链源是字、词、句子、图像，但不可以是某种颜色、声音、图片的边缘等点不上的资源，链宿用URL指出是本服务器或另一个服务器上的某个信息资源，也可以是文本内部标记有书签的某个地方（锚）。• URL：统一资源定位器：WWW网上信息资源的一种标识方法，用来表示信息资源在WWW网中的地址
• HTTP协议：用于从WWW服务器传输超文本文档到Web客户的传送协议。（5）Web文档的类型: 静态Web文档：对它的访问每次都返回相同结果 动态Web文档：不能显示变化着的信息 主动Web文档：能持续更新文档的内容。
28．网络信息安全措施：信息安全在网络中主要体现在四个方面：可用性、完整性、保密性和真实性。数据加密技术主要用于保证信息的机密性。数字签名技术主要用于保证信息的真实性。
29．数据加密
（1）明文是指加密前的原始数据（消息），密文是指加密后的数据，密码是指将明文和密文进行相互转换的算法，密钥是指在密码中使用且仅仅为收发双方知道的信息。（2）对称密钥加密系统：收发双发使用的密钥相同。（3）公共密钥加密系统：收发双发使用的密钥不同。30．数字签名：与普通手写签名一样，附加在信息上并随着信息一起传送的一串惟一的代码，让对方相信信息的真实性。
31．身份鉴别：证实某人或某物的真实身份与其所声称的身份是否相符的过程。（1）身份鉴别是访问控制的基础。
（2）常用方法：只有本人才知道的信息、本人才具有的信物、生理和行为特征等 32．访问控制：根据用户的不同身份而设置其对信息资源的访问。
访问控制的任务：对系统内的每个文件或资源规定各个用户对它的操作权限。
33．包过滤：通过设置运行在路由器中的包过滤器的参数使得路由器不转发某些特定的IP数据报。是一种软件。
34．因特网防火墙：可以保护单位内部网络，不受来自外部网的非法访问。35．计算机病毒：一些人蓄意编制的一种寄生性的、有破坏性的计算机程序。• 特点：破坏性、隐蔽性、传染性和传播性、潜伏性 • 危害：破坏软硬件和网络
• 杀毒软件：从一定程度可以检测与消除计算机病毒。滞后于计算机病毒的出现，不是万能的，最重要是作好数据备份
第五章
数字媒体与应用
要点
1． 字符是组成文本的基本元素，一组字符的集合叫做“字符集”，均采用二进位标识。通常分为西文字符和中文字符。西文字符编码为ASCII码，基本的ASCII码字符集共有128个字符，其中96个可打印字符，32个控制字符。使用7个二进位对字符进行编码，每个字符占1个字节，其最高位固定为0。扩展ASCII码可扩充128个字符 2． 我国目前使用的汉字编码有：GB2312-80（有6763个常用汉字，只包含简体汉字）、GBK（21003个汉字，加入了繁体）和GB18030（含27000多个汉字）。这三种汉字编码，后者兼容前者。
3．UCS/Unicode编码是为了对多文种进行统一的编码处理。可用4个字节、2个字节或可变长代码进行编码。4． 文本的制作过程： A 文本准备：
输入字符 人工输入（键盘输入、笔输入、语音输入）和自动识别输入（印刷体扫描输（OCR）入和手写体扫描输入）。
键盘输入编码：数字编码、字音编码、字形编码、音形编码
B 文本编辑： 解决文本外观问题
基本功能（字、词、句、段落的增、删、改和设置字体、字号、字间 距、颜色等）和进一步功能（排版）
常用的文本处理软件包括面向通信、面向办公、面向出版、面向网络 信息发布等方面的软件，都已做“WYAIWYG”。
文本分类：根据编排格式，可分为简单文本（txt）和丰富格式文本； 根据组织方式，文本可分为线性文本和超文本；
根据内容变化，可分为静态文本、动态文本和主动文本。丰富格式文本中增加了许多格式控制和结构说明信息； 超文本用网状结构来组织信息；
动态文本是以当时最新的内容打开；主动文本可在打开文本后，即时更新文本内容。
C 文本处理：对文本中所含文字的形、音、义进行分析和处理，目的是为了在原始文本的基础上得到新的信息。例如统计文本中的字数和字、词使用频率、检测有无语法错误等。用的最多的是文本检索，web信息检索，常见搜索引擎。
D 文本展现：由“文本阅读器”完成。分三步完成a、把文本中的字符由编码转换成为字符的图形。字形的描述方法有点阵描述和轮廓描述。其中，轮廓描述方式可在字体大小变化时，保持字形不变。从字型库中取出改字符的形状描述信息，然后由计算机按形状描述信息生成它的字形；
b、对文本中的格式描述文字属性描述等标记信息进行解释，按照字号大小及相关属性将字形作相应的变换，并将变换后的字形和图表放置在页面的指定位置，产生页面的映象；
c、把页面的映象传送到显示器或打印机输出 5．计算机数字图像分为取样图像和合成图像（计算机图形）。外形类似，但处理软件不同 6．图像获取的过程分为：扫描、分色、取样、量化 数字图像的获取设备有扫描仪、数码相机等。
7．取样图像的基本单位是像素。图像分为单色图像和彩色图像
单色图像：黑白图像（象素组成仅1个分量，象素深度为1，不使用颜色空间）、灰度图像（象素组成仅1个分量，象素深度为2－12位，不使用颜色空间）
彩色图像：由多个彩色分量（3个以上）组成。位数位8－36位，颜色空间位RGB、CMY、YUV等。
主要性能参数：分辨率、颜色空间、象素深度
在分辨率确定的屏幕上，图像的大小也就是图像的分辨率，较大的图像，分 辨率较高。颜色空间是指所使用的颜色描述方法。像素深度是指所有颜色分量的二进位数之和。
8．一幅图像的数据量＝其水平分辨率×直分辨率×像素深度/8。为了节省图像的存储量，图像数据的压缩是非常重要的。数据压缩分为有损压缩和无损压缩，有损压缩可获得较高的压缩比。无损压缩指压缩后的数据进行图象还原时，重建图像与原始图像完全相同。
无损：BMP（Windows应用程序），TIF（桌面出版），GIF（因特网）
有损：JPEG（因特网，数码相机等），JPEG2000可以为无损或有损，采用小波变换，适用同JPEG。
9．数字图像处理包括：去噪、增强、复原、压缩、存储、检索等。常用软件，最有名的是PhotoShop，它集图像扫描、编辑、绘图、图像合成、图像输出于一体。
10．数字图像处理在通信、遥感、电视、出版、广告、工业生产、医疗诊断、电子商务等领域得到了广泛的应用。
11．计算机合成图像（矢量绘图）的应用包括：CAD/CAM、地图绘制、天气图绘制，作战指挥，军事训练，计算机动画和计算机艺术等。常用软件有AutoCAD、MAPInfo等。12．声音信号数字化包括：取样、量化、编码。13．人的声带振动频率范围为：300-3400Hz（语音）。人耳可以听到的声音频率（全频带声音）范围为：20-20kHz。为了建设失真，取样频率不应低于声音信号最高频率的两倍。因此，语音信号的取样频率为8kHz，音乐信号的取样频率应在40kHz以上。
14．声音的获取设备包括麦克风和声卡。麦克风将声波转换成电信号，声卡负责进行取样、量化和压缩编码处理，核心为数字信号处理器DSP功能包括：波形声音的获取与数字化、声音的重建与播放、MIDI声音的输入、MIDI声音的合成与播放。
15．声音的播放两步：将声音从数字形式转换成模拟信号形式；将模拟声音信号经过处理和放大送到扬声器发出声音。
16．波形声音的码率＝取样频率×量化位数×声道数。全频带声音的压缩编码有多种标准。其中，所谓MP3就是MPEG-1的层3；杜比数字AC-3由5个（或7个）全频声道加上一个超低音声道构成，具有真正的立体声效果。VCD为MPEG－1层2的应用。
17．声音流媒体是指：可实现在网上边下载边收听的数字声音。流媒体一方面要求数字声音压缩后的码率要低，另一方面还要很好地组织声音的数据。微软的WMA文件格式。
18．计算机语音合成（文语转换）是指：根据语言学和自然语言理解的知识，使计算机模拟人的发声，自动生成语音的过程。
19．计算机音乐合成是指：使用一种MIDI标准描述语言来描述乐谱，然后由声卡上的音源（音乐合成器）解释并执行MIDI所描述的音乐。.MID文件
20．视频是指内容随时间变化的一个图像序列，常见的视频有电视和计算机动画。电视能传输和再现现实世界的图像和声音；计算机动画是计算机制作的图像序列，是一种计算机合成的视频。
21．我国采用PAL制式的彩色电视信号，帧频为25帧/秒，每帧分为2场，其中奇数场扫描奇数行，偶数场扫描偶数行。PAL制式的彩色电视信号使用亮度信号Y和两个色度信号U、V来表示。更好与黑白电视兼容
22．数字视频获取设备：在线和离线。前者用视频采集卡（视频卡）或数字摄像头完成；后者用数字摄像头和数码相机完成。
23．数字视频的主要参数：图像分辨率（水平分辨率×垂直分辨率）、码率（水平分辨率×垂直分辨率×象素深度×帧频）、数据量＝码率×持续时间
24．目前常用的取样格式有三种：4：4：
4、4：2：2和4：2：0。
25．数字视频的数据量非常大，必须进行压缩。视频压缩的国际标准有多种：MPEG-1用于VCD；MPEG-2用于DVD和HDTV，MPEG-4用于交互式电视等。26．数字视频的应用：CD、VCD（650M）、DVD（单面4.7G）；可视电话、视频会议、视频点播（VOD）。27．计算机动画是采用计算机制作一系列可供实时演播的连续画面的一种技术。动画制作软件有3D StudioMAX和Flash等。
GIF动画的制作、Flash动画制作（不管怎样放大放小都清晰可见，已成为主流）
第六章 信息系统与数据库
要点
1.计算机信息系统的定义：计算机信息系统是一类以提供信息服务为主要目的数据密集型、人机交互的计算机应用系统。其主要特点：a、涉及的数据量大，大量数据必须存放在辅助存储器中，内存中暂存当前处理的一小部分数据；b绝大部分数据是持久的；C数据具有共享性；d 除了具有数据采集、传输、存储和管理等基本功能外，信息系统还要能提供数据分析、控制、预测和决策等信息服务功能。2.计算机信息系统的四层结构：
基础设施层
资源管理层
业务逻辑层
应用表示层
3.计算机信息系统按信息处理深度进行分类。
4．业务信息处理系统、信息检索系统、信息分析系统和专家系统的区别和特点。
（1）业务信息处理系统：采用计算机技术进行日常业务处理，以提高业务工作的自动化水平和效率。
（2）信息检索系统：将原始信息（一次信息）预处理生成二次信息，经计算机的加工再处理，生成具有一定结构的供检索用的情报数据库。用户按规定输入检索要求，由检索系统进行检索匹配，将结果输出给用户。
（3）信息分析系统：一种高层次的信息系统，往往借助于分析模型进行数据处理和分析，获得概括性信息（即三次信息），以便高层人员掌握单位运行规律和趋势、制定规划和决策。（4）专家系统：一种知识信息加工处理系统，也是人工智能最为重要的应用系统。专家系统通常由知识库、推理机两部分组成。如医疗诊断，语音识别等。
5．计算机信息系统的发展主要趋势：信息多媒体化、系统集成化、功能智能化和结构分布化。
4．数据库管理系统的特点：
（1）数据结构化。数据库系统中的数据是面向整个单位的全局应用，并采用一定的数据模型来进行描述和定义。不仅反映数据本身的特征，而且反映数据之间的联系。这是数据库系统与文件系统的本质区别。
（2）数据共享性高、冗余度低。数据库能同时为多个用户服务。使得数据重复存储的情况大为减少
（3）数据独立于程序。数据独立性包括数据的逻辑独立性和数据的物理独立性。（4）统一管理和控制数据。
（5）具有良好的用户接口。如关系型数据库提供了标准的SQL语言对数据库进行操作。5．数据库系统的组成：
（1）计算机支持系统。即数据库系统赖以运行的硬件系统和软件系统
（2）数据库。相关数据集合和反映结构、访问权限等信息的数据(称为“元数据”)（3）数据库管理系统（DBMS）。是对数据库进行管理的系统软件，是数据库系统的核心。数据库系统的一切操作，包括建立数据库对象、对数据库进行查询、修改及数据管理都是通过DBMS进行的。（4）应用程序。
（5）人员。包括设计、开发和维护数据库的所有人员。主要有数据库管理员（DBA），系统分析员、系统程序员和用户。
6．数据库管理系统基本功能:定义、存取、管理
（1）数据库定义功能。DBMS提供数据定义语言（DDL）来描述和定义数据库的结构。（2）数据库存取功能。DBMS提供数据操纵语言（DML）来查询、插入、修改和删除数据。（3）数据库管理功能。DBMS提供对数据进行管理和控制的机制。7．数据模型的基本概念。
数据模型是数据库系统中用于数据表示和操作的一组概念和定义。各种数据库产品都是基于某种数据模型的。常用的数据模型有层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型。现实世界客观对象抽象为计算机世界数据模型的过程： 概念模型作为中间层次，一方面，可以按用户观点准确地模拟应用单位对数据的描述及业务需求。另一方面，便于转换为特定数据库的数据模型。8．E-R图相关概念。
（1）E-R（实体－联系）图是一种常用的概念模型描述工具。
（2）E-R图：由实体、属性、联系组成，分别使用矩形、椭圆、菱形表示。
（3）能够惟一标识实体的属性或属性组称为实体集的实体键，可指定其中某个实体健作为实体主键。
（4）三种联系：一对一联系，一对多联系，多对多联系。9．关系数据模型有关概念。
（1）用二维表结构表示实体集以及实体集之间联系的数据模型称关系数据模型。（2）关系数据模型的基本结构是关系。
（3）关系的逻辑结构是一张二维表，包括结构和实例。
（4）关系数据模式是关系的结构描述。形式为：R(A1,A2,„,Ai,„,An),其中R为关系模式名，Ai(1≤i≤n)是属性名。（5）关系中行（元组），列分别对应于概念模型中的实体，属性。10．关系数据模型的特点。
（1）关系数据模型建立在严格的数学理论基础上。
（2）关系数据模型的概念单一，实体集及其联系均用关系表示，关系操作的结果也是关系。（3）关系数据模型的存取路径对用户透明，便于对数据库操作。
（4）关系中不允许出现相同的元组，关系中属性的顺序可以任意交换。（5）关系中每个属性都应是原子数据（最小数据存取单位），并对应一个值域。11．关系数据模型的完整性：实体完整性，引用完整性，用户自定义完整性。12．关系代数操作：
（1）传统的集合操作：并操作，差操作，交操作，广义笛卡儿积（前三种操作要求关系是并相容的）。
（2）专门的关系操作：选择操作，投影操作，连接操作，自然连接，除法操作。
（3）关系代数五种基本操作：并、差、广义笛卡儿积、投影和选择。其它关系操作均可用这五种基本操作来表达。
13．关系数据库标准语言SQL的有关概念：
（1）关系数据库语言SQL(Structured Query Language)是一种非过程语言。（2）SQL语言可嵌入宿主语言（如C语言等）中使用，可实现数据库应用过程中的全部活动。
（3）SQL数据定义语句：CREATE TABLE „（4）SQL数据查询语句：SELECT „ FROM „（5）SQL数据更新语言：INSERT INTO „
UPDATE … SET …
DELETE FROM …
（6）SQL语言可创建视图，视图是一张“虚表”，它并不存储数据，但对用户而言，就好象一张物理表一样。
14．关系型数据库管理系统：微机上运行的DBASE，FOXBASE，FOXPRO，VISUAL FOXPRO，ACCESS；大型的ORACLE，DB2，SYBASE；中型的Microsoft SQL Server等。15．数据库系统分类：集中式数据库系统，分布式数据库，并行数据库。集中式数据库系统在网络环境下常采用C/S和B/S结构。16．数据库技术在决策方面的应用：
（1）数据库应用分类：联机事务处理（OLTP）,联机分析处理（OLAP）。
（2）数据仓库：专为决策服务的数据库系统称为数据仓库（DW）,它是一种面向决策主题，由多个数据源集成，拥有当前及历史集成数据，以读为主的数据库系统。
（3）数据挖掘：数据挖掘的任务就是从大量的数据中及时有效地提取隐含其中的、未知的、有用的、不一般的信息和知识，又称数据库中的知识发现（KDD）。17．20世纪60年代，为摆脱“软件危机”，形成了“软件工程”概念。70年代提出了软件生命周期和结构化生命周期法（软件生命周期的瀑布模型）。信息系统的开发方法除此之外还有原型法、面向对象设计方法、和CASE方法等。信息系统管理是一项系统工程，涉及到多学科的综合技术。包括软件工程技术，数据库设计技术，程序设计方法以及应用领域的业务知识等。
18．信息系统开发方法：
（1）结构化生命周期方法。把信息系统软件生命分为系统规划，系统分析，系统设计，系统实施和系统维护五个阶段，又称为瀑布模型法。其基本思想是：采用自顶向下、逐层分解、逐步求精的方法分析整个系统
（2）原形法。是指由系统分析人员与用户合作，在短期内定义用户基本需求的基础上，首先开发出一个具备基本功能、实验性的、简易的应用软件。在此基础上不断求优，最终开发出符合用户要求的信息系统。
（3）面向对象开发设计方法。一种自底向上和自顶向下相结合的方法，把系统抽象为若干对象，系统的设计与实现就归结为这些对象的设计与实现。
（4）CASE方法。是一种采用辅助编程工具，结合一种具体的开发方法，自动或半自动化地开发系统的方法。显然，不包括系统规划。18．数据库设计：
（1）数据库设计方法：面向过程的设计方法，面向数据的设计方法。（2）数据库设计描述工具：E-R图，数据字典（DD），数据流程图（DFD），程序模块IPO表。
19．数据库设计步骤：系统规划，系统分析，系统设计，系统实施，系统维护。20．系统分析的任务及方法：
（1）系统分析的任务：信息需求，处理需求和安全与完整性需求。（2）系统分析方法：数据流程图（DFD），数据字典(DD)21．系统设计分三个步骤：概念结构设计（设计E－R图，再将局部概念模式集成为全局概念模式）、逻辑结构设计（将E－R图中的实体集和联系转换为DBMS所支持的数据逻辑结构）、物理结构设计（为给定的数据逻辑模式选取适合应用需求的存储结构和存取路径，并将其用存储模式确定下来）。
22．系统的运行和维护：由数据库管理员DBA完成。23．制造业信息系统
（1）制造资源计划系统（MRPII）（2）企业资源计划(ERP)（3）计算机集成制造系统（CIMS）24．电子商务 电子商务的分类。
按交易双方分类：企业内部的电子商务，企业与客户之间的电子商务（B-C）,企业间的电子商务（B-B）,企业与政府间的电子商务。
按使用网络类型分类：基于电子数据交换（EDI）的电子商务，基于Internet的电子商务，基于Intranet/Extranet的电子商务。
按交易商品性质分类：有形商品的电子订货和付款，无形商品和服务的联机订购、付款和交付。
25．其它典型信息系统。
（1）电子政务（2）地理信息系统GIS。（3）数字城市（4）数字地球（5）远程教育（6）远程医疗（7）数字图书馆
26．信息化建设的主要内容：包括三个层面、六个要素。
三个层面：信息基础设施与信息资源的开发和建设，这是信息化建设的基础；信息技术与信息资源的应用，这是信息化建设的核心与关键；信息产品制造业的不断发展，这是信息化建设的重要支撑。
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