計(jì)算機(jī)復(fù)習(xí)要點(diǎn)和難點(diǎn)

1、計(jì)算機(jī)技術(shù)復(fù)習(xí)要點(diǎn)和難點(diǎn)林筱源 編第1章 緒論圖靈模型-可編程數(shù)據(jù)處理器圖靈模型是一種適用于通用計(jì)算機(jī)的模型馮諾伊曼計(jì)算機(jī)基于馮諾伊曼模型的計(jì)算機(jī)被劃分為4大子系統(tǒng)：存儲(chǔ)器、算術(shù)邏輯單元、控制單元、輸入輸出單元。計(jì)算機(jī)由三大部分構(gòu)成：硬件、軟件、數(shù)據(jù)。程序和數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。程序由指令序列構(gòu)成,順序執(zhí)行。使用二進(jìn)制。計(jì)算和計(jì)算機(jī)發(fā)展歷史機(jī)械計(jì)算機(jī)器(1930年之前)：第一臺(tái)利用存儲(chǔ)和編程概念的機(jī)器是Jacquard loom(提花織機(jī))。電子計(jì)算機(jī)的誕生(19301950)：第一臺(tái)通用的、完全電子化的計(jì)算機(jī)ENIAC(1946年美國賓州大學(xué))(馮.諾伊曼模型)計(jì)算機(jī)的誕生(1950年至今)

2、：第一臺(tái)基于馮氏思想的計(jì)算機(jī)EDVAC(1950年賓夕法尼亞大學(xué))計(jì)算機(jī)時(shí)代劃分第一代（19501959年）商用計(jì)算機(jī)為主要特征,限于計(jì)算機(jī)專家使用。計(jì)算機(jī)體積龐大,使用真空電子管作為電子開關(guān)，費(fèi)用昂貴。第二代（19591965年）晶體管代替真空管，減小體積與功耗，費(fèi)用減低，開始應(yīng)用到中小企業(yè)。Fortran和Cobol高級(jí)語言出現(xiàn)，編程更容易，編程任務(wù)和計(jì)算機(jī)運(yùn)算任務(wù)分離。第三代（19651975年）集成電路的應(yīng)用，進(jìn)一步減小計(jì)算機(jī)體積和成本，配操作系統(tǒng)。小型計(jì)算機(jī)出現(xiàn)，軟件業(yè)誕生。第四代（19751985年）大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路應(yīng)用，微型計(jì)算機(jī)、單板機(jī)的出現(xiàn)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)。第五代（1

3、985年至今）掌上電腦、筆記本電腦的誕生，第二代存儲(chǔ)媒體（CD-ROM、DVD）的改進(jìn)，多媒體應(yīng)用，虛擬現(xiàn)實(shí)等第2章 數(shù)字系統(tǒng)十進(jìn)制轉(zhuǎn)其它進(jìn)制整數(shù)：除基取余；小數(shù)：乘基取整。例：轉(zhuǎn)124.02為二進(jìn)制和八進(jìn)制-從小數(shù)點(diǎn)出發(fā),往左除2取余;往右乘2取整1<-3<-7<-15<-31<-62<-124 .02->.04->.08->.16->.32->.64->.28->.560 0 1 1 1 1 1 0 0 。0 0 0 0 0 1 0 1 0 二進(jìn)制：1111100.000001011 7 4 。 0 1 2 八進(jìn)

4、制：174.012建議：1)用位權(quán)湊數(shù)法驗(yàn)證甚至取代! 2)轉(zhuǎn)十六進(jìn)制或八進(jìn)制可先轉(zhuǎn)成二進(jìn)制再行轉(zhuǎn)換不易錯(cuò)。二進(jìn)制十六進(jìn)制(八進(jìn)制)互轉(zhuǎn) 見上例按照4位(3位)從小數(shù)點(diǎn)出發(fā)分組：整數(shù)從右向左分組，小數(shù)從左向右分組，不足4位(3位)補(bǔ)零，分別轉(zhuǎn)換。第3章 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位(bit)、字節(jié)(Byte)、字(Word)8 b=1 B；1n B=1 W(n隨具體機(jī)型不同)。注：內(nèi)存最小存儲(chǔ)單位是1字節(jié)，但實(shí)際每次存取以字為單位。存儲(chǔ)數(shù)字成為機(jī)器數(shù)存儲(chǔ)數(shù)字的基本問題是如何把可能帶正負(fù)符號(hào)和小數(shù)點(diǎn)的字面數(shù)完全用二進(jìn)制位形式表示出來，成為所謂的機(jī)器數(shù)。機(jī)器數(shù)總是定長表示的，所謂位模式，常見8位、16位。無符號(hào)整數(shù)

5、存儲(chǔ)表示沒有正負(fù)符號(hào)的整數(shù)(0無窮大)表示：用8位可表示0255、16位表示065535。有符號(hào)整數(shù)存儲(chǔ)表示有符號(hào)加絕對(duì)值表示法(原碼)、反碼、補(bǔ)碼，補(bǔ)碼普遍實(shí)際使用。其共同特點(diǎn)是把其最高位用作符號(hào)位：0為正1為負(fù)。但只有負(fù)數(shù)才有原碼、反碼和補(bǔ)碼的區(qū)別；正數(shù)大家都一樣，均使用原碼的表示法。使用補(bǔ)碼有如下優(yōu)點(diǎn)：1)0有唯一的表示。而原碼、反碼均有+0和-0兩種表示。2)補(bǔ)碼運(yùn)算,其符號(hào)位可當(dāng)作普通數(shù)位直接參與運(yùn)算,其結(jié)果(包括新符號(hào)位)仍正確,這大大方便了運(yùn)算處理簡(jiǎn)化了運(yùn)算器設(shè)計(jì)。3)由于1)的緣故，補(bǔ)碼能表示數(shù)的范圍比原碼、反碼多出一個(gè)數(shù)，如8位補(bǔ)碼形式表示范圍為：-128127。而原碼、反碼

6、均為-127127。例:如機(jī)器數(shù)用8位一個(gè)字節(jié)表示，寫出6和-6的原碼、反碼和補(bǔ)碼。由于6的二進(jìn)制數(shù)為110，其：正數(shù)6的機(jī)器數(shù)原碼、反碼和補(bǔ)碼均相同，為110左添0補(bǔ)足8位即00000110 (與無符號(hào)數(shù)也相同)。負(fù)數(shù)-6的機(jī)器數(shù)其原碼、反碼和補(bǔ)碼各不同：。原碼=10000110 (編碼的最高位即左端首位用作符號(hào)位：0為正1為負(fù)；右端數(shù)位部分放110左添0補(bǔ)足7位)反碼=11111001 (原碼的數(shù)位部分取反=>反碼)補(bǔ)碼=11111010 (反碼+1=>補(bǔ)碼) 直接寫補(bǔ)碼可參看以下例子：負(fù)數(shù)-6如直接寫補(bǔ)碼可法一：取絕對(duì)值二進(jìn)制數(shù):110->補(bǔ)足8位:00000110-&

7、gt;取反:11111001->加1：11111010法二(簡(jiǎn)單不易錯(cuò))：取絕對(duì)值二進(jìn)制數(shù):110->補(bǔ)足8位:00000110->右側(cè)連續(xù)0及首個(gè)1不變，其余位取反:11111010(一)如上述“補(bǔ)碼運(yùn)算”定義為“求補(bǔ)”：對(duì)任何機(jī)器數(shù)“取反加1”或“右側(cè)連續(xù)0及首個(gè)1不變，其余位取反”,則上例可理解為6機(jī)器數(shù)00000110求補(bǔ)則得-6機(jī)器數(shù)11111010負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼：等于其對(duì)應(yīng)正數(shù)(即其絕對(duì)值)機(jī)器數(shù)求補(bǔ)(即取反加1或右側(cè)連續(xù)0及首個(gè)1不變，其余位取反)任意機(jī)器數(shù)(無論正負(fù)),求補(bǔ)一次得其負(fù)值(相反數(shù));求補(bǔ)兩次得回其原值一個(gè)機(jī)器數(shù)不管其正負(fù)，只要執(zhí)行一次補(bǔ)碼運(yùn)算就必得到

8、其相反數(shù)的機(jī)器數(shù)形式，即正機(jī)器數(shù)得負(fù)機(jī)器數(shù)(利用此寫出負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼)；負(fù)機(jī)器數(shù)得正機(jī)器數(shù)(利用此得出負(fù)數(shù)的真值)例一: 問11111101其真值為何?11111101求補(bǔ)得00000011,原數(shù)的負(fù)值為3,故原數(shù)為-3例二: 問01111111其負(fù)值如何表示(原數(shù)為+127此即問-127補(bǔ)碼如何表示)?01111111求補(bǔ)得10000001,此即其負(fù)值(-127)。另可注意到：10000001-1=10000000即-127-1=-128此為8位補(bǔ)碼可表示的最小值(二)補(bǔ)碼運(yùn)算,其符號(hào)位可當(dāng)作普通數(shù)位直接參與運(yùn)算,其結(jié)果(包括新符號(hào)位)仍正確,這極大簡(jiǎn)化了運(yùn)算處理(不必單獨(dú)考慮符號(hào)位)難點(diǎn)：一個(gè)

9、溢出數(shù)的機(jī)器數(shù)表示方法總結(jié)如下：正數(shù)(溢出)-直接寫其二進(jìn)制無符號(hào)數(shù)表示，并取其位模式即可(超長時(shí)左端可以被切除)。無符號(hào)數(shù)同此。實(shí)際與不溢出做法一樣。例：342的8位機(jī)器數(shù)：101010110取右8位得01010110實(shí)際為342對(duì)256求余數(shù)：342%256=86負(fù)數(shù)(溢出)-補(bǔ)碼：與不溢出做法一樣即：取絕對(duì)值(正數(shù))二進(jìn)制數(shù)->(數(shù)太大可能會(huì)超過位模式長可以切左端)取位模式長->求補(bǔ)(右側(cè)連續(xù)0及首個(gè)1不變，其余位取反)。例：-342的8位補(bǔ)碼：101010110取右8位得01010110->求補(bǔ)得10101010為-86-145的8位補(bǔ)碼：寫145二進(jìn)制數(shù)100100

10、01->求補(bǔ)得01101111為111負(fù)數(shù)(溢出)-原碼(8位機(jī)器數(shù))：負(fù)數(shù)(溢出)為其正數(shù)對(duì)127求余數(shù)再加1即公式：X=(X%127)+1(其中%表示求余數(shù))，取二進(jìn)制數(shù)位模式長即可。注：4位機(jī)器數(shù)是(X%7)+1，16位機(jī)器數(shù)是(X%32767)+1例：-342的8位原碼：(342%127)+1=88+1=89即1011001->取位模式長得01011001-145的8位原碼：(145%127)+1=19即10011->取位模式長得00010011例一、11111101即:(-3)+01000001+ 65-0011111062例二、11111101即:(-3)+111

11、11111+(-1)-11111100 (-4)例三、11111101即:(-3)-11111111-(-1)-11111110 (-2)例四、11111101即:(-3)+10000001+(-127)-01111110 (-130)負(fù)溢出(變?yōu)?26)注：8位補(bǔ)碼形式表示數(shù)范圍-128127,-130負(fù)溢出2,故循環(huán)變正為126例五、01111110即:126+00000101+ 5-10000011 131正溢出(變?yōu)?125)注：8位補(bǔ)碼形式表示數(shù)范圍-128127,131正溢出4,故循環(huán)變負(fù)為-125(三)“求補(bǔ)”所執(zhí)行的“取反加1”操作還有一更直接和便捷的實(shí)用方法對(duì)應(yīng)：即將該二進(jìn)數(shù)

12、右端連續(xù)的0及首個(gè)1保持不變，其余位取反，也同樣完成“求補(bǔ)”操作。浮點(diǎn)數(shù)(也稱實(shí)數(shù)即含有小數(shù)的數(shù))存儲(chǔ)表示單精度浮點(diǎn)數(shù)(對(duì)應(yīng)C語言的float數(shù)據(jù)類型)：用4個(gè)字節(jié)32位存儲(chǔ)，最高1位符號(hào)位S，指數(shù)E占8位(采用余127碼即原指數(shù)須加偏移量127)，尾數(shù)M占23位。其對(duì)應(yīng)科學(xué)計(jì)數(shù)法：± 1 . 尾數(shù) × 2原指數(shù)。例一、按余碼127（單精度浮點(diǎn)數(shù)）存儲(chǔ)-161.875解答：為負(fù)數(shù)S=1/確定符號(hào)位S 十進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制：161.87510100001.111 規(guī)范化：(1.0100001111)2×27/小數(shù)點(diǎn)左移7位使只保留1位整數(shù)，故指數(shù)為7 E= 7+127 =

13、 134(10000110)2/原指數(shù)加偏移量127得到E并轉(zhuǎn)二進(jìn)制 M= 0100001111/取小數(shù)點(diǎn)后內(nèi)容作為尾數(shù)M結(jié)果為：1 10000110 01000011110000000000000/把S、E、M連接起來并在尾部補(bǔ)0成32位(尾數(shù)23位)例二、按余碼127（單精度浮點(diǎn)數(shù)）譯碼內(nèi)存中的(11000000111100000000000000000000)2 解答：1 10000001 11100000000000000000000/把S、E、M分開 符號(hào)S=1，為負(fù)數(shù) 指數(shù)E=(10000001)2=128+1=129，原指數(shù)=E-127=129-127=2 尾數(shù)M=111 該數(shù)為

14、-1.尾數(shù)×22即-1.111×22去規(guī)范化，即-111.1二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制：-111.1-7.5該數(shù)值是-7.5存儲(chǔ)文本英文文字信息應(yīng)用ASCII碼美國信息交換碼標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼使用7位表示(實(shí)際使用1個(gè)字節(jié)即8位，其最高位為0)，可表示128個(gè)不同符號(hào)。編碼范圍從000 0000到 111 1111 (編號(hào)0127,十六進(jìn)制007F)。其排列次序以十六進(jìn)制為依據(jù)，每16個(gè)為1列共8列。前兩列為控制字符(為功能符無顯示形象)，其中有回車0D換行0A退格08制表09；第3列(202F)為符號(hào)，其頭一個(gè)為空格20(十進(jìn)制32)；第4列(303F)前邊放數(shù)符09對(duì)應(yīng)編碼3039；

15、第5、6列(405F)主要放大寫字母(AZ)，其中A為41(十進(jìn)制65)其余字母順延；第7、8列(607F)主要放小寫字母(az)，其中a為61(十進(jìn)制97)其余字母順延。相同大小寫字母位差值20(十進(jìn)制32)。Unicode碼使用32位表示符號(hào)，最多可表示232個(gè)符號(hào)。代碼的不同部分被分配，用于表示來自世界上不同語言的符號(hào)。漢字字符編碼*存儲(chǔ)音頻處理過程：采樣(模擬信號(hào)采點(diǎn)記錄值)量化(將樣本值截取到整數(shù)值)編碼(用無符號(hào)整數(shù)或原碼編碼成位模式)聲音編碼標(biāo)準(zhǔn)主流標(biāo)準(zhǔn)：MP3（MPEG Layer3）采樣率：44100位深度：16采樣后，通過去除人耳無法識(shí)別的信息的壓縮方法進(jìn)行壓縮存儲(chǔ)，壓縮方

16、法參見第15章。存儲(chǔ)圖像圖像種類：位圖(光柵圖)-記錄像素點(diǎn)、矢量圖-記錄輪廓幾何圖形公式位圖(光柵圖)解析度(分辨率）：圖像需要記錄像素?cái)?shù)的度量，以掃描的行、列數(shù)表示，如1024×768。色彩深度：記錄每個(gè)像素顏色所使用的位模式長度(即二進(jìn)制位數(shù))。如灰度圖片8位, 真彩圖片24位。真彩色的特點(diǎn)使用24位來編碼表示一個(gè)像素的顏色基于三原色原理（RGB），使用8位表示每種顏色(原色)分量，每種顏色的強(qiáng)度介于0255之間調(diào)色板技術(shù)(索引色)真彩色可表示224=16萬種顏色，許多應(yīng)用中并不需要，且占用較大的空間從大的顏色集中選擇一些顏色（通常256種）并對(duì)其建立索引（取值0255）掃描圖

17、像時(shí)，對(duì)每個(gè)像素，使用索引值表示其顏色。使用索引色方案減少了圖像的存儲(chǔ)空間圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)JPEG（聯(lián)合圖像專家組）使用真彩色模式，但通過壓縮技術(shù)來減少存儲(chǔ)位數(shù)，具體參見第15章GIF（圖形交換格式）使用索引色模式矢量圖矢量圖編碼方案并不存儲(chǔ)每個(gè)像素的顏色值；圖形被分解成幾何圖形的組合，如線段、矩形、圓等。每個(gè)幾何圖形由數(shù)學(xué)公式表達(dá)，如線段由端點(diǎn)坐標(biāo)描述。矢量圖由定義如何繪制這些形狀的一系列指令構(gòu)成。矢量圖像縮放不會(huì)影響質(zhì)量，文件尺寸小，但需要較多處理時(shí)間。光柵圖正相反，文件尺寸太大；放大圖像會(huì)出現(xiàn)失真(馬賽克)。存儲(chǔ)視頻視頻視頻是圖像（幀）在時(shí)間上的表示。每秒記錄和播放25或30幀圖像即為視頻。

18、視頻是一系列幀連續(xù)播放而形成的運(yùn)動(dòng)圖像。視頻是隨空間和時(shí)間變化的色彩信息表示。視頻的存儲(chǔ)存儲(chǔ)視頻的本質(zhì)，就是逐幀存儲(chǔ)每一個(gè)幀的圖像。視頻通常壓縮存儲(chǔ)，參見第15章。第4章 數(shù)據(jù)運(yùn)算邏輯運(yùn)算在實(shí)際中應(yīng)用對(duì)指定位復(fù)位(即置0)通過構(gòu)造第二個(gè)參與運(yùn)算的特定數(shù)即掩碼，執(zhí)行AND與運(yùn)算，可以對(duì)前一個(gè)數(shù)的指定位復(fù)位(置為0)。利用AND與邏輯只要一邊為0則結(jié)果為0的特性(同1為1其余為0)，需要置0的位在掩碼對(duì)應(yīng)位設(shè)為0其余位設(shè)為1。例：設(shè)置掩碼，復(fù)位8位位模式的最左5位，以00110110為例驗(yàn)證。解答：掩碼設(shè)為00000111(00110110)2AND(00000111)2=(00000110)2，

19、即(36)16AND(07)16=(06)16，寫成十進(jìn)制即54 AND7=6 x x x x x x x xAND)1 0 1 1 0 1 0 1 掩碼-x 0 x x 0 x 0 x對(duì)指定位置位(即置1)通過構(gòu)造第二個(gè)參與運(yùn)算的特定數(shù)即掩碼，執(zhí)行OR或運(yùn)算，可以對(duì)前一個(gè)數(shù)的指定位置位(置為1)。利用OR或邏輯只要一邊為1則結(jié)果為1的特性(同0為0其余為1)，需要置1的位在掩碼對(duì)應(yīng)位設(shè)為1其余位設(shè)為0。 x x x x x x x xOR)1 0 1 1 0 1 0 1 掩碼-1 x 1 1 x 1 x 1對(duì)指定位反轉(zhuǎn)(如對(duì)所有位反轉(zhuǎn)可直接用NOT取反運(yùn)算即可，單目運(yùn)算無須設(shè)掩碼)通過構(gòu)造第

20、二個(gè)參與運(yùn)算的特定數(shù)即掩碼，執(zhí)行XOR異或運(yùn)算，可以對(duì)前一個(gè)數(shù)的指定位反轉(zhuǎn)。利用XOR異或邏輯只要一邊為1則結(jié)果為另一邊取反的特性(相異為1其余為0)，需要反轉(zhuǎn)位在掩碼對(duì)應(yīng)位設(shè)為1其余位設(shè)為0。例：設(shè)置掩碼，反轉(zhuǎn)8位位模式的最左5位，以00110110為例驗(yàn)證。解答：掩碼設(shè)為11111000(00110110)2XOR(11111000)2=(11001110)2，即(36)16XOR(F8)16=(CE)16，寫成十進(jìn)制即54 XOR248=206 x x x x x x x xXOR)1 0 1 1 0 1 0 1 掩碼- - - -x x x x x x x x檢測(cè)指定位(或取得指定位)

21、*通過構(gòu)造第二個(gè)參與運(yùn)算的特定數(shù)即掩碼，執(zhí)行AND與運(yùn)算，可以對(duì)前一個(gè)數(shù)的指定位取下來檢測(cè)為何值。利用AND與邏輯只要一邊為1則結(jié)果保持不變的特性(同1為1其余為0)，需要取下來檢測(cè)的位在掩碼對(duì)應(yīng)位設(shè)為1其余位設(shè)為0。掩碼中設(shè)置為1的位，運(yùn)算后前一個(gè)數(shù)對(duì)應(yīng)位被取下來；掩碼中設(shè)置為0的位，運(yùn)算后對(duì)應(yīng)位被置0。如結(jié)果等于掩碼則所測(cè)位均為1，否則所測(cè)位有為0的。例：設(shè)置掩碼，取得8位位模式的最左5位，以00110110為例驗(yàn)證。解答：掩碼設(shè)為11111000(00110110)2AND(11111000)2=(00110000)2，即(36)16AND(F8)16=(30)16，寫成十進(jìn)制即54 A

22、ND248=48 x x x x x x x xAND)1 0 1 1 0 1 0 1 掩碼-x 0 x x 0 x 0 x移位運(yùn)算總體上，左移產(chǎn)生乘2的效果；右移產(chǎn)生除2的效果。邏輯移位：不考慮符號(hào)位的移位運(yùn)算，移出補(bǔ)0。應(yīng)用于無符號(hào)整數(shù)。循環(huán)移位：不考慮符號(hào)位，循環(huán)移出的位補(bǔ)充到另一側(cè)。應(yīng)用于無符號(hào)整數(shù)。算術(shù)移位：考慮符號(hào)位的移位運(yùn)算，應(yīng)用于二進(jìn)制補(bǔ)碼格式的帶符號(hào)整數(shù)。算術(shù)右移中保留符號(hào)位(即移入原符號(hào)位)，產(chǎn)生除2的效果算術(shù)左移丟棄符號(hào)位，如果新符號(hào)位與原來相同，運(yùn)算成功，否則產(chǎn)生溢出；算術(shù)左移產(chǎn)生乘2的效果。第5章 計(jì)算機(jī)組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成地址空間存儲(chǔ)器中可標(biāo)識(shí)的所有獨(dú)立地址單元的總數(shù)

23、稱為地址空間。一臺(tái)計(jì)算機(jī)每次訪問內(nèi)存存取實(shí)際是以字為單位進(jìn)行的，所謂獨(dú)立地址單元即指字，而字的地址編號(hào)范圍即地址空間。1個(gè)字(Word)=1n 字節(jié)(Byte)，n隨具體機(jī)型不同。例如，64K字節(jié)存儲(chǔ)器、字長為1字節(jié)的系統(tǒng)具有范圍為065535的地址空間。這里64KB=64KW=64×1024W=65536 W=26×210W=216W, 需要用16個(gè)二進(jìn)制位來給每個(gè)字來編碼其地址號(hào)：00000000000000001111111111111111(即地址編號(hào)065535),共有65536個(gè)單元編號(hào)。計(jì)算機(jī)內(nèi)部傳輸使用并行傳輸，即每位需用一根線傳輸，16位傳輸在電路上需要1

24、6根地址線。同樣是64K字節(jié)存儲(chǔ)器、如計(jì)算機(jī)字長為32位(對(duì)應(yīng)4個(gè)字節(jié))，則有64 K÷4=16K字，16KW=16×1024W=24×210W=214W，需要用14位來編碼其地址號(hào)，電路上需要14根地址線，其地址空間為0(16K-1)=016383，。換句話說，地址空間(以字來度量)與內(nèi)存空間(以字節(jié)度量)只在1個(gè)字=1個(gè)字節(jié)時(shí)對(duì)應(yīng)相同，地址空間計(jì)算依據(jù)是每次訪問存取的字而非字節(jié)，而內(nèi)存空間大小則總是以字節(jié)來度量的。三總線數(shù)據(jù)總線：線的根數(shù)由字長決定，如該計(jì)算機(jī)字長為32位(4個(gè)字節(jié))，并行傳輸則需要32根數(shù)據(jù)線，CPU和內(nèi)存之間一次傳送32位數(shù)據(jù)。地址總線：要

25、訪問主存中的某個(gè)字，首先通過地址總線傳送地址。線的根數(shù)取決于存儲(chǔ)空間大小及計(jì)算機(jī)字長。如內(nèi)存容量最大2GB：2G=2KKK=21×210×210×210=231，即有231個(gè)字節(jié)，需31位來編址字節(jié)；但訪問以字為單位，如字長32位即每字4字節(jié)，231÷4=229有229個(gè)字只需29位編址每個(gè)字,傳送29位地址需要29根地址線。控制總線：用于發(fā)送控制命令，線的根數(shù)取決于計(jì)算機(jī)所需要的控制命令總數(shù)。如該計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)有256條控制命令：256=28，需要8位對(duì)每條命令編號(hào),故需要8根控制線。主板及其上接口主板(Main Board,Mother Board,

26、System Board)：是一臺(tái)PC機(jī)的主體所在，主要由PCB印制電路板和它上面的各種元器件組成。主板是所有電腦配件的總平臺(tái)，它為CPU、顯卡、內(nèi)存、硬盤、光驅(qū)及各種設(shè)備等提供工作平臺(tái)及插口。現(xiàn)在不少主板本身集成了聲卡、顯卡和網(wǎng)卡模塊。主板上有密密麻麻的線路，負(fù)責(zé)各個(gè)部件之間的信息傳輸。傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的稱為數(shù)據(jù)總線；傳輸?shù)刂沸盘?hào)的稱為地址總線；傳輸控制信號(hào)的稱為控制總線。主板靠近機(jī)箱后面板一側(cè)集中安裝了主板的對(duì)外接口，連同PCI和ISA擴(kuò)展槽上安插的各種功能板卡上的接口一同形成了主機(jī)箱后面板上的信號(hào)接口。程序執(zhí)行程序：完成特定任務(wù)的一組指令序列，由指令和數(shù)據(jù)按特定順序組合而成。計(jì)算機(jī)通過執(zhí)行程

27、序，將輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成輸出數(shù)據(jù)。指令：是計(jì)算機(jī)硬件能執(zhí)行的特定操作，是對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行程序控制的最小單位；通常一條指令代碼中包含操作碼和操作數(shù)(地址或數(shù)據(jù))。指令系統(tǒng)：計(jì)算機(jī)中所有指令的集合。通常指該機(jī)型配備的匯編-機(jī)器語言指令集。程序執(zhí)行過程：要執(zhí)行的程序和數(shù)據(jù)都必須放到內(nèi)存中。CPU不斷從內(nèi)存中取出指令和數(shù)據(jù)并加以執(zhí)行。具體由控制單元分三步實(shí)施：取指令譯碼執(zhí)行。取指令：由控制單元將下一條要執(zhí)行的指令復(fù)制到指令寄存器中，程序計(jì)數(shù)器自動(dòng)加1指向內(nèi)存中的下一條指令。譯碼指令：控制單元對(duì)指令寄存器中的指令進(jìn)行譯碼，產(chǎn)生系統(tǒng)可以執(zhí)行的二進(jìn)制代碼。執(zhí)行指令：控制單元發(fā)送命令到某個(gè)部件完成操作。如從內(nèi)存中加載

28、（讀）數(shù)據(jù)項(xiàng)；或?qū)蓚€(gè)寄存器中的內(nèi)容相加并將結(jié)果保存到輸出寄存器中。輸入/輸出的三種同步方法：計(jì)算機(jī)需要通過命令把數(shù)據(jù)從I/O設(shè)備傳輸?shù)紺PU和內(nèi)存。因?yàn)檩斎?輸出設(shè)備的運(yùn)行速度比CPU要慢很多，CPU的操作必須和輸入/輸出設(shè)備同步(CPU等待輸入/輸出設(shè)備)。程序控制輸入輸出最簡(jiǎn)單的同步：CPU等待I/O設(shè)備；CPU遇I/O指令要等待執(zhí)行完畢，不斷查詢?cè)O(shè)備狀態(tài)，效率非常低。中斷控制輸入輸出指令交I/O設(shè)備執(zhí)行后，CPU不等待而轉(zhuǎn)向其它工作，I/O完成后通知 CPU中斷返回。直接存儲(chǔ)器存取(DMA)前兩種方式(程序控制輸入輸出和中斷控制輸入輸出)，是在I/O設(shè)備和CPU之間傳輸數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)在輸入

29、后也被傳送到內(nèi)存，輸出時(shí)數(shù)據(jù)從內(nèi)存中讀取。DMA方式適合高速I/O設(shè)備(如磁盤)和主存之間直接傳輸大量數(shù)據(jù)塊(不需要通過CPU的數(shù)據(jù)傳輸)。由DMA控制器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸。第6章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。是隨社會(huì)對(duì)信息共享和信息傳遞的要求而發(fā)展起來的。發(fā)展四個(gè)階段(計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)歷了由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從單機(jī)到多機(jī)的發(fā)展歷程，從ARPAnet到Internet)面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)高速互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)4種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：廣域網(wǎng)中最常采用的一種網(wǎng)絡(luò)形式，沒有流量問題；通過冗余鏈路實(shí)現(xiàn)健壯性，一條鏈路的故障不影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)；電纜數(shù)量多，成本高?？啥?/p>

30、種通信信道,多種傳輸速率,可靠性高。環(huán)行結(jié)構(gòu)：容易安裝和重構(gòu)；環(huán)的斷裂是致命的。延時(shí)固定,實(shí)時(shí)性強(qiáng),可靠性高;任一站點(diǎn)或線路故障將全網(wǎng)癱瘓?？偩€型結(jié)構(gòu)：容易安裝；總線故障是致命的。信道利用率高,傳輸速率高;產(chǎn)生沖突,可靠性不高。星型結(jié)構(gòu)：局域網(wǎng)中最常見結(jié)構(gòu)，便宜，安裝簡(jiǎn)單，易于擴(kuò)展；依賴中央單個(gè)點(diǎn)(集線器)。靈活簡(jiǎn)單,延時(shí)較短,誤碼率較低;線路利用率不高,中央結(jié)點(diǎn)負(fù)荷太重。網(wǎng)絡(luò)分類局域網(wǎng)LAN：通常是私有的，連接單個(gè)辦公室、大樓或校園，局限于幾公里內(nèi)。局域網(wǎng)為個(gè)人計(jì)算機(jī)或工作站資源共享而設(shè)計(jì)，共享資源包括硬件、軟件或者數(shù)據(jù)。廣域網(wǎng)WAN：提供長距離的數(shù)據(jù)傳輸，地理上可覆蓋國家、洲或全球，可以是

31、點(diǎn)到點(diǎn)的撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)，也可以是連接因特網(wǎng)的骨干網(wǎng)。城域網(wǎng)MAN：介于LAN和WAN之間，通常覆蓋一個(gè)鎮(zhèn)或城市。用來為哪些需要高速連接且終端分布在城市內(nèi)的客戶服務(wù)。因特網(wǎng)Internet：最著名互聯(lián)網(wǎng)是因特網(wǎng)(Internet)，稱國際互聯(lián)網(wǎng)，由成千上萬個(gè)互相連接的網(wǎng)組成國際性網(wǎng)絡(luò)。TCP/IP協(xié)議族是Internet網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的核心，事實(shí)上的國際標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)目標(biāo)：實(shí)現(xiàn)異種網(wǎng)的網(wǎng)際互連。采用四層(或五層)體系結(jié)構(gòu)：應(yīng)用層：|協(xié)議：HTTP 、DNS、FTP、SMTP、POP |地址：URL統(tǒng)一資源定位符 |數(shù)據(jù)單元：消息傳輸層：|協(xié)議：TCP、UDP、SCTP |地址：端口號(hào) |數(shù)據(jù)單元：段、用戶數(shù)

32、據(jù)報(bào)、包網(wǎng)絡(luò)層：也稱互聯(lián)網(wǎng)層或網(wǎng)際層 |協(xié)議：IP、ICMP、ARP、RARP |地址：IP地址 |數(shù)據(jù)單元：數(shù)據(jù)包(分組) |節(jié)點(diǎn)設(shè)備：路由器(Router)數(shù)據(jù)鏈路層：也稱主機(jī)到網(wǎng)絡(luò)層或網(wǎng)絡(luò)接口層 |協(xié)議：LAN、WAN、MAN |地址：MAC地址|數(shù)據(jù)單元：數(shù)據(jù)幀 |節(jié)點(diǎn)設(shè)備：交換機(jī)(Switch)、網(wǎng)橋(Bridge)物理層：|數(shù)據(jù)單元：二進(jìn)制位=>電信號(hào) |節(jié)點(diǎn)設(shè)備：集線器(Hub)IP地址：接入互聯(lián)網(wǎng)的每一臺(tái)計(jì)算機(jī)都有一個(gè)全球唯一的地址標(biāo)識(shí)。IPv4地址：由4個(gè)字節(jié)(32位)組成，采用點(diǎn)分十進(jìn)制記法?？?3億個(gè)IP地址。IPv6地址：由16個(gè)字節(jié)(128位)組成。可340萬億

33、IP地址。廣播地址：(主機(jī)號(hào))全1作廣播之用零地址：全0標(biāo)識(shí)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)或當(dāng)前主機(jī)回送地址：本機(jī)測(cè)試用子網(wǎng)掩碼：用子網(wǎng)掩碼分離網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)。缺省子網(wǎng)掩碼：A類：B類：C類：子網(wǎng)掩碼與IP地址進(jìn)行“按位與”運(yùn)算：得該IP地址的網(wǎng)絡(luò)地址、網(wǎng)絡(luò)號(hào)、主機(jī)號(hào)電子郵件E-Mail電郵地址：用戶名電子郵件服務(wù)器域名簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議SMTP：用于發(fā)送郵件郵局協(xié)議POP：基本的郵件訪問協(xié)議(接收郵件)MIME多用途因特網(wǎng)郵件擴(kuò)展協(xié)議：允許非ASCII碼數(shù)據(jù)通過SMTP傳輸?shù)难a(bǔ)充協(xié)議域名系統(tǒng)DNS域名：網(wǎng)上的應(yīng)用服務(wù)器通常會(huì)注冊(cè)由若

34、干單詞文字組成由“.”分隔的域名以便于記憶一般域名形式：主機(jī)資源名.單位名.網(wǎng)絡(luò)名.頂級(jí)域名,如越往后涵蓋范圍越大主機(jī)數(shù)目越多域名服務(wù)器：Internet中有些特殊的服務(wù)器，專門從事域名翻譯成IP地址工作文件傳輸協(xié)議FTP客戶/服務(wù)器(C/S)方式工作，默認(rèn)端口21，可匿名登錄和帳號(hào)登錄FTP服務(wù)器下載或上傳文件。遠(yuǎn)程登錄TELNET通過將本地終端作為遠(yuǎn)程系統(tǒng)的終端來實(shí)現(xiàn)本地系統(tǒng)同遠(yuǎn)程系統(tǒng)建立連接遠(yuǎn)程登陸后，允許用戶在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上執(zhí)行程序。萬維網(wǎng)(World Wide Web)是基于超文本技術(shù)的分布式信息庫，由節(jié)點(diǎn)和超鏈接組成超文本(hypertext)：文檔中不同部分通過關(guān)鍵字建立連接，使信

35、息得以用交互方式搜索，以客戶/服務(wù)器(Client/Server)方式提供web服務(wù)。Web上有效的超文本或超媒體文檔稱為頁面，主頁面或根頁面稱為主頁。瀏覽器：安裝在客戶端的軟件程序用于解釋和顯示W(wǎng)eb文檔。有早期的網(wǎng)景Netscap瀏覽器,現(xiàn)在的微軟IE瀏覽器、谷歌瀏覽器、360安全瀏覽器、百度瀏覽器、騰訊瀏覽器、搜狗瀏覽器、獵豹瀏覽器等。Web服務(wù)器：存儲(chǔ)頁面提供客戶機(jī)瀏覽。超文本傳輸協(xié)議HTTP：用來存取萬維網(wǎng)中數(shù)據(jù)的協(xié)議，用文本、超文本、音頻、視頻等形式傳輸數(shù)據(jù)，支持在文檔之間的跳轉(zhuǎn)。統(tǒng)一資源定位器URL：HTTP使用叫做統(tǒng)一資源定位器URL的特殊地址系統(tǒng)，用來定位網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中存儲(chǔ)的超

36、文本文檔。使每一文檔在整個(gè)因特網(wǎng)范圍內(nèi)具有惟一的地址，URL相當(dāng)于一個(gè)文件名在網(wǎng)絡(luò)范圍的擴(kuò)展，格式：文檔類型靜態(tài)文檔：內(nèi)容固定，創(chuàng)建、存儲(chǔ)在服務(wù)器上，客戶訪問時(shí)得到文檔的副本。動(dòng)態(tài)文檔：客戶請(qǐng)求到達(dá)后，Web服務(wù)器運(yùn)行創(chuàng)建動(dòng)態(tài)文檔，文檔因每次請(qǐng)求而動(dòng)態(tài)創(chuàng)建?；顒?dòng)文檔：許多應(yīng)用需要在客戶端運(yùn)行程序或腳本，稱為活動(dòng)文檔。瀏覽器請(qǐng)求活動(dòng)文檔時(shí)，服務(wù)器發(fā)送文檔，文檔在客戶端瀏覽器控制下運(yùn)行。超文本標(biāo)記語言HTML(Hyper Text Marked Language)是用于創(chuàng)建Web頁面的語言HTML文檔由< >括起的標(biāo)記和內(nèi)容構(gòu)成，標(biāo)記用于定義內(nèi)容顯示方式，也可以定義超鏈接和圖片、聲音等

37、內(nèi)容,以.html 或 .htm 、.xml作文件名后綴。第7章 操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)OS：最重要系統(tǒng)軟件，是計(jì)算機(jī)所有硬軟件資源的大管家并負(fù)責(zé)提供人機(jī)交互的操作界面(人機(jī)接口)操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)硬件(程序和人)的接口，它使得其它程序更加方便有效地執(zhí)行，并能方便地對(duì)計(jì)算機(jī)硬件和軟件資源進(jìn)行存取。兩個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo)：有效地使用硬件；容易地使用資源。程序、作業(yè)、進(jìn)程、線程程序：由程序員編寫的一組穩(wěn)定指令，存于外存中作業(yè)：從程序被選中執(zhí)行到其運(yùn)行結(jié)束并再次成為程序的這段過程中，程序被成為作業(yè)進(jìn)程：正在執(zhí)行的程序線程：進(jìn)程中的一個(gè)實(shí)體例如：當(dāng)在一臺(tái)PC上同時(shí)用兩個(gè)不同的QQ號(hào)登錄時(shí)，每一個(gè)QQ是一個(gè)進(jìn)程；而當(dāng)在一

38、個(gè)QQ上和多人同時(shí)聊天時(shí)，每一個(gè)聊天窗口就是一個(gè)線程。操作系統(tǒng)演化和分類1、批處理系統(tǒng)：上世紀(jì)50年代，使用穿孔卡片輸入數(shù)據(jù)，用行式打印機(jī)輸出結(jié)果，使用磁帶作為輔助存儲(chǔ)介質(zhì)。2、分時(shí)系統(tǒng)：將處理器的時(shí)間分成很短的時(shí)間片,多個(gè)用戶或多個(gè)任務(wù)依次輪流使用時(shí)間片，共享CPU、內(nèi)存和外部設(shè)備等資源。3、個(gè)人系統(tǒng)(單用戶操作系統(tǒng))：適合個(gè)人計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)，微機(jī)操作系統(tǒng)。4、并行系統(tǒng)：多CPU系統(tǒng)，每個(gè)CPU可以執(zhí)行一個(gè)程序或程序的一部分，多個(gè)任務(wù)可以并行處理而不再是利用“分時(shí)技術(shù)”的串行處理。5、分布式系統(tǒng)：數(shù)據(jù)和資源分布在聯(lián)網(wǎng)的不同計(jì)算機(jī)中，一個(gè)程序作業(yè)可由遠(yuǎn)隔千里的多臺(tái)計(jì)算機(jī)共同完成。6、實(shí)時(shí)系統(tǒng)

39、：用在實(shí)時(shí)過程控制中，能及時(shí)響應(yīng)外部事件請(qǐng)求，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成對(duì)該事件的處理，控制實(shí)時(shí)任務(wù)協(xié)調(diào)一致運(yùn)行。操作系統(tǒng)組成操作系統(tǒng)功能：對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所有硬軟件資源進(jìn)行合理有效的控制管理和調(diào)度使之協(xié)調(diào)有序運(yùn)行并提供人機(jī)交互的操作界面(人機(jī)接口)，具體說有五大管理：CPU管理(又稱處理機(jī)管理或進(jìn)程管理)存儲(chǔ)管理設(shè)備管理文件管理人機(jī)接口管理(即用戶界面)存儲(chǔ)管理(內(nèi)存管理器)單道程序：前一部分內(nèi)存用來裝載操作系統(tǒng)，后邊內(nèi)存專用于裝載單一的整個(gè)程序。一個(gè)程序運(yùn)行后，其它程序才能運(yùn)行。多道程序：同一時(shí)刻可以裝入多個(gè)程序在內(nèi)存中并存并同時(shí)執(zhí)行，CPU輪流為它們服務(wù)。多道程序存儲(chǔ)管理的分類：非交換技術(shù)：程序一次性

40、全部裝入分區(qū)調(diào)度(內(nèi)存分區(qū):不定長；程序全部連續(xù)裝入)分頁調(diào)度(內(nèi)存分幀:定長；程序分頁全部裝入但可不連續(xù))交換技術(shù)：加載當(dāng)前頁段運(yùn)行, 隨著程序執(zhí)行動(dòng)態(tài)淘汰和載入請(qǐng)求分頁調(diào)度(內(nèi)存分幀:定長；程序不必全部裝入可分頁依次動(dòng)態(tài)裝入)請(qǐng)求分段調(diào)度(內(nèi)存分段:不定長；程序不必全部裝入可按功能模塊分段依次動(dòng)態(tài)裝入)請(qǐng)求分頁分段調(diào)度(內(nèi)存分幀:定長；程序不必全部裝入可按功能模塊分段,段再可分頁依次動(dòng)態(tài)裝入)虛擬內(nèi)存作業(yè)調(diào)度采用內(nèi)存交換技術(shù)，雖然只有部分程序加載到內(nèi)存，一部分仍放在磁盤中，但用戶感覺整個(gè)程序“已經(jīng)”加載到內(nèi)存中運(yùn)行，這個(gè)感覺上更大的內(nèi)存就是虛擬內(nèi)存。實(shí)際即拿出一部分硬盤空間來充當(dāng)內(nèi)存使用，

41、以緩解內(nèi)存的緊張。進(jìn)程管理(處理機(jī)管理)進(jìn)程調(diào)度五種狀態(tài)變遷：保持狀態(tài)：程序被選中成為作業(yè)，在進(jìn)入內(nèi)存執(zhí)行前為保持狀態(tài)。就緒狀態(tài)：作業(yè)全部或部分載入內(nèi)存后成為進(jìn)程，轉(zhuǎn)為就緒狀態(tài)，排隊(duì)輪候CPU。執(zhí)行(運(yùn)行)狀態(tài)：就緒的進(jìn)程獲得CPU得以執(zhí)行轉(zhuǎn)為執(zhí)行狀態(tài)。執(zhí)行狀態(tài)下時(shí)間片用完，則轉(zhuǎn)為就緒狀態(tài)。等待(阻塞)狀態(tài)：執(zhí)行的進(jìn)程遇到輸入/輸出操作，轉(zhuǎn)為等待狀態(tài)。待輸入/輸出操作完成，則轉(zhuǎn)為就緒狀態(tài)。終止?fàn)顟B(tài)：進(jìn)程執(zhí)行完成，轉(zhuǎn)為終止?fàn)顟B(tài)退出內(nèi)存。三個(gè)隊(duì)列：作業(yè)隊(duì)列、就緒隊(duì)列、I/O隊(duì)列死鎖：進(jìn)程需要的資源被對(duì)方占有，雙方都不肯先放手，從而形成了僵持局面謂之死鎖。當(dāng)操作系統(tǒng)對(duì)進(jìn)程的資源請(qǐng)求不做任何限制時(shí)，會(huì)

42、發(fā)生死鎖。死鎖的四個(gè)必要條件：互斥、資源占有、搶先、循環(huán)等待。餓死：當(dāng)操作系統(tǒng)對(duì)進(jìn)程分配資源有太多限制時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致進(jìn)程長期得不到資源的現(xiàn)象，此現(xiàn)象被稱為餓死。設(shè)備管理輸入/輸出設(shè)備速度相對(duì)CPU和內(nèi)存低很多，設(shè)備之間差異大，設(shè)備管理器負(fù)責(zé)有效使用它們。不停監(jiān)視所有輸入/輸出設(shè)備的狀態(tài)，為進(jìn)程分配設(shè)備；為每一個(gè)設(shè)備維護(hù)一個(gè)隊(duì)列，維護(hù)等候進(jìn)程的信息；控制用于訪問輸入/輸出設(shè)備的不同策略。文件管理控制對(duì)文件的訪問；管理對(duì)文件的創(chuàng)建、刪除和修改；為文件命名；管理文件的存儲(chǔ)；負(fù)責(zé)歸檔和備份。人機(jī)接口管理(即用戶界面)用戶界面是用來接收用戶（進(jìn)程）的輸入并向操作系統(tǒng)解釋這些請(qǐng)求的程序。用戶界面有兩類：傳

43、統(tǒng)命令方式，如UNIX；窗口和菜單驅(qū)動(dòng)的圖形界面GUI，如WINDOWS。主流操作系統(tǒng)UNIX操作系統(tǒng)，是一個(gè)強(qiáng)大的多用戶、多任務(wù)的分時(shí)操作系統(tǒng)，支持多種處理器架構(gòu)，最早于1969年在AT&T公司的貝爾實(shí)驗(yàn)室開發(fā)。1973年成功地用C語言(為此專門整合了BCPL形成B語言，再改良B語言形成今天大名鼎鼎的C語言)重寫了Unix的第三版內(nèi)核。從此，Unix的修改、移植相當(dāng)便利，為日后普及打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。而Unix和C的完美結(jié)合使C與Unix都很快成為世界軟件的主導(dǎo)。Linux是一套免費(fèi)使用和自由傳播的類Unix操作系統(tǒng)，可通過網(wǎng)絡(luò)或其他途徑免費(fèi)獲得，并可任意修改其源代碼。全球無數(shù)程序員參與

44、了Linux編寫和修改，使其不斷發(fā)展完善壯大，是一款著名的免費(fèi)和開源(開放源代碼)的自由軟件。注：自由軟件是一種可以不受限制地自由使用、復(fù)制、研究、修改和分發(fā)的軟件。自由軟件可以自由取得，并且它的源代碼可以自由修改并散布。Windows,是微軟公司研發(fā)的一套圖形界面的桌面操作系統(tǒng)，它問世于1985年，用于IBM PC類個(gè)人計(jì)算機(jī)。其前身Microsoft DOS是傳統(tǒng)命令行界面的單用戶單任務(wù)操作系統(tǒng)。開始WINDOWS是在DOS上開發(fā)的窗口形式圖形界面，用戶通過圖形化界面方便的調(diào)用原來在dos中復(fù)雜的命令，一直到WIN98，才開發(fā)出甩開DOS的獨(dú)立WINDOWS系統(tǒng)。第8章 算法算法：就是解決

45、問題的步驟。設(shè)計(jì)算法就是編排合理明確的處理步驟順序，避免錯(cuò)亂和冗余重復(fù)。算法有優(yōu)劣，依目標(biāo)而定。程序設(shè)計(jì)首先是設(shè)計(jì)算法，其次才是根據(jù)算法來編寫語言指令代碼。僅使用這三種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)算法即為結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì),可使程序更健壯、易讀、好維護(hù)三種基本結(jié)構(gòu)：順序、判斷(選擇)、循環(huán)(重復(fù))。例：5個(gè)元素由小到大選擇法排序用k來記錄掃描中獲得最小元素序號(hào)0 1 2 3 4 序號(hào)值5 7 3 2 6k=0,2,3 1趟選出3號(hào)與0號(hào)交換2 7 3 5 6 k=1,2 2趟選出2號(hào)與1號(hào)交換2 3 7 5 6 k=2,3 3趟選出3號(hào)與2號(hào)交換2 3 5 7 6 k=3,4 4趟選出4號(hào)與3號(hào)交換2 3 5 6 7

46、常見算法選擇法排序：由小到大排序即每趟掃描選出最小的元素與首元素交換位置，這首元素即排好。下趟就從下一元素開始掃描作同樣處理，每趟將會(huì)排好其最前方的一個(gè)元素，依此類推。n個(gè)元素須做n-1趟掃描，第1趟掃描有n-1次比較，以后每趟掃描少1次比較；總比較次數(shù)：(n-1)+.+2+1=n×(n-1)/2。冒泡法排序：例：5個(gè)元素由小到大冒泡法排序0 1 2 3 4 序號(hào)值5 7 3 2 6 5比7不換;7比3比要換;7比2要換;7比6要換5 3 2 6 7 1趟排好7。5比3要換;5比2要換;5比6不換3 2 5 6 7 2趟排好6。3比2要換;3比5不換2 3 5 6 7 3趟排好5。2

47、比3不換2 3 5 6 7 4趟排好3。每趟掃描從頭開始兩兩比較不符既定順序的則立即交換。每趟排好最后一個(gè),下趟少排一個(gè)。n個(gè)元素須做n-1趟掃描，第1趟掃描有n-1次比較，以后每趟掃描少1次比較；總比較次數(shù)：(n-1)+.+2+1=n×(n-1)/2。插入法排序：例：5個(gè)元素由小到大插入法排序0 1 2 3 4 序號(hào)值5|7 3 2 6 第1元素劃為已排序列表5 7|3 2 6 1趟3 5 7|2 6 2趟2 3 5 7|6 3趟2 3 5 6 7| 4趟把第1個(gè)元素劃為已排序列表,其后為未排序列表。每趟取出未排序列表中的首元素，將其插入到已排序列表中合適的位置上。依此類推n個(gè)元素

48、須做n-1趟。折半查找(二分法查找)當(dāng)列表中數(shù)據(jù)有序時(shí)，采用效率非常高的折半查找算法。折半查找時(shí)，先測(cè)試中間元素，可以判斷出目標(biāo)在列表的前半部分還是后半部分，從而排除掉一半數(shù)據(jù)。重復(fù)折半過程，直至找到目標(biāo)或確定目標(biāo)不在列表中。處理過程中，其頭序號(hào)、尾序號(hào)和中點(diǎn)序號(hào)可按如下關(guān)系計(jì)算：每次測(cè)試的中點(diǎn)序號(hào)=(頭序號(hào)+尾序號(hào))/2 取其整數(shù)部分(不作四舍五入)切除前半部分時(shí)，新的頭序號(hào)=原中點(diǎn)序號(hào)+1例：有序序列5,7,12,18,20,35,67,73,81,90設(shè)置bot=0,top=9,查找67的過程。0 1 2 3 4 5 6 7 8 9序號(hào)值 解題過程中：bot=0，5，6 top=9，6

49、mid=4，7，5，65 7 12 18 20 35 67 73 81 90 mid=(bot+top)/2=(0+9)/2=4.5 取mid=4為20<67, 應(yīng)切除前半部 5 7 12 18 20 35 67 73 81 90 bot=原mid+1=5,mid=(bot+top)/2=(5+9)/2=7 取mid=7為73>67, 應(yīng)切除后半部 5 7 12 18 20 35 67 73 81 90 top=原mid-1=6,mid=(bot+top)/2=(5+6)/2=5.5 取mid=5為35<67, 應(yīng)切除前半部 5 7 12 18 20 35 67 73 81

50、90 bot=原mid+1=6,mid=(bot+top)/2=(6+6)/2=6 取mid=6為67=67, 找到！切除后半部分時(shí)，新的尾序號(hào)=原中點(diǎn)序號(hào)-1結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)圖是一種高層設(shè)計(jì)工具，顯示算法中不同功能模塊之間的關(guān)系。采取以下方法保證得到結(jié)構(gòu)化的程序：1 自頂向下2 逐步細(xì)化3 模塊化設(shè)計(jì)4 結(jié)構(gòu)化編碼遞歸和迭代算法中一些重復(fù)處理的步驟除了使用循環(huán)(即迭代)方法往往還可使用遞歸方法解決。遞歸即自我調(diào)用。而且個(gè)別特殊問題只能使用遞歸算法解決,如梵塔趣題。第14章 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是定義、創(chuàng)建、維護(hù)數(shù)據(jù)庫的一種工具，同時(shí)允許用戶控制數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)存取。其構(gòu)成包括：

51、硬件、軟件、數(shù)據(jù)、用戶、規(guī)程。數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)三層體系結(jié)構(gòu)：內(nèi)層：直接與硬件交互，決定數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)設(shè)備中的實(shí)際存儲(chǔ)位置。概念層：又稱公用層，定義數(shù)據(jù)的邏輯視圖，把內(nèi)部視圖轉(zhuǎn)化為用戶所看到的外部視圖。外層：直接與用戶交互，它將來自概念層的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為用戶熟悉的格式和視圖。數(shù)據(jù)庫模型層次模型：組織成一棵倒置的樹，每實(shí)體可有若干子節(jié)點(diǎn)，但只有一個(gè)雙親。網(wǎng)狀模型：通過圖組織，部分實(shí)體有多條路徑。關(guān)系模型：數(shù)據(jù)被組織成稱為關(guān)系的二維表，表或關(guān)系之間相互關(guān)聯(lián)。是最主流、最常用的數(shù)據(jù)庫模型。關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)RDBMS：在其中，數(shù)據(jù)通過關(guān)系的集合表示。關(guān)系：就是二維表，數(shù)據(jù)的外部視圖是關(guān)系或表的集合

52、，它是數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)。關(guān)系數(shù)據(jù)庫：由一組相互關(guān)聯(lián)(通過關(guān)鍵字有機(jī)聯(lián)系)的關(guān)系二維表組成。關(guān)系二維表關(guān)系(表)名：在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，每一個(gè)關(guān)系(表)有唯一的名稱。屬性：關(guān)系(表)中的列稱為屬性(亦稱字段、數(shù)據(jù)項(xiàng))，每一列在關(guān)系內(nèi)有唯一的名稱。屬性的數(shù)量稱為關(guān)系的度。元組：關(guān)系(表)中的行稱為元組(亦稱記錄)，通過一組屬性值描述一條記錄。行的總數(shù)稱為關(guān)系的基數(shù)。結(jié)構(gòu)化查詢語言SQLSQL是美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ANSI)和國際標(biāo)準(zhǔn)組織(ISO)用于關(guān)系數(shù)據(jù)庫上的標(biāo)準(zhǔn)化語言。是一種可通用于各類關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)RDBMS的數(shù)據(jù)庫命令式操作語言。使用SQL可以方便地描述各種關(guān)系操作。SQL只是對(duì)關(guān)系操作的描

53、述，實(shí)際的操作是提交給DBMS后由DBMS完成。關(guān)系操作在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，常用操作有9種(前5種為一元操作即單表操作后4種為二元操作即雙表操作，用SQL描述)：插入：用于在一個(gè)表中插入一條新的元組記錄行。格式：insert into 表名 values(記錄各屬性值(逗號(hào)隔開,字串加雙引號(hào))刪除：一個(gè)表中刪除由where條件子句指定的相應(yīng)元組記錄行。格式：delete from 表名 where 屬性名=值更新：用來一個(gè)表中更新修改由where條件子句指定的元組記錄行中的部分屬性值。格式：update 表名 set 屬性名1=值,屬性名2=值,. where 屬性名=值選擇：從一個(gè)表選出由whe

54、re條件子句指定的元組記錄行生成同格式的一個(gè)數(shù)據(jù)子集新表。格式：select * from 表名 where 屬性名=值投影：從一個(gè)表選出部分屬性列生成一個(gè)屬性子集新表。格式：select 屬性名1,屬性名2,. from 表名連接：把兩個(gè)不同表按照關(guān)鍵字(共有屬性)連接后再作投影即從中選擇所需屬性構(gòu)成一個(gè)屬性子集新表。格式：select 屬性名1,屬性名2,. from 表名1,表名2 where 表名1.屬性名=表名2.屬性名并：把兩個(gè)格式相同但內(nèi)容可能不同表并成一個(gè)表(含全部內(nèi)容但無重復(fù))。格式：select * from 表名1 union select * from 表名2交：把兩個(gè)格式相同但內(nèi)容可能部分不同表提取其重復(fù)共有的元組記錄構(gòu)成新表(只含共有內(nèi)容)格式：select * from 表名1 intersection select * from 表名2差：把兩個(gè)格式