計算機專業(yè)英語教程翻譯

1、1.1細看處理器與主存儲器我們已經(jīng)了解到所有計算機有類似的能力且能執(zhí)行相同的功能,盡管一些可能比其他的快。我們知道電腦系統(tǒng)有輸入、輸出、倉儲、加工的元件,還知道處理器是計算機系統(tǒng)的“智能”部分,并且知道一個簡單的計算機系統(tǒng)可以有幾個處理器。我們已經(jīng)討論了在電腦系統(tǒng)中數(shù)據(jù)以被稱作位的電子狀態(tài)來表示。我們現(xiàn)在準備闡釋計算機系統(tǒng)核心的內(nèi)部活動處理器。電腦的內(nèi)部操作很有趣,但真的沒有什么奧秘的事。這種神秘性存在于那些道聽途說和相信科幻作家的人心中。計算機是不會思考的電子設(shè)備,它必須插入電源,就像一臺烤面包機或一盞燈。毫不夸張地講，市場上有幾百種不同類型的計算機在銷售。每種類型可能都很復雜,但每個處理器

2、,有時被稱為中央處理器或者說CPU,只有兩個基本部分:控制單元,算術(shù)和邏輯單元。主存儲器在處理器的內(nèi)部發(fā)揮著重要作用。這三個主存、控制單元,算術(shù)和邏輯單元一起工作。讓我們來看看他們之間的功能和聯(lián)系。與磁輔助存儲設(shè)備,如磁帶、磁盤相比，主存沒有移動部件。沒有機械的運動,數(shù)據(jù)可以以電子的速度被存取訪問,接近光速。今天大多數(shù)電腦的主存使用DRAM(動態(tài)隨機訪問存儲器)技術(shù)。先進的DRAM芯片大約有1/8郵票那么大，大約可以儲存256,000萬位或多于25,600,000字符的數(shù)據(jù)。主存儲器,或者主存,提供給處理器的程序和數(shù)據(jù)暫時的存儲。在可執(zhí)行程序或數(shù)據(jù)可以被處理之前，所有的程序和數(shù)據(jù)必須被從輸入設(shè)

3、備(如VDT)或從輔助存儲(如磁盤)轉(zhuǎn)移到主存儲器。主要的存儲空間總是很少;因此,在一個程序被執(zhí)行后，它占領(lǐng)的儲藏空間會被重新分配給另一個等待執(zhí)行的程序。圖1 - 1說明了所有的輸入/輸出(I / O)“讀”或“用”主要的存儲。圖中(輸入)探討是在VDT上。消息被查詢的形式，是通過一個渠道到主存儲器(如同軸電纜)。消息被解釋，處理機從輔助存儲設(shè)備取出所需的程序和數(shù)據(jù)。程序和數(shù)據(jù)被“裝好”,或移動,從輔助存儲器到主存儲器。這是一個無損閱讀過程。也就是說,程序和數(shù)據(jù)被從主要存儲器(暫時的)和輔助存儲器(永久)中讀取。數(shù)據(jù)根據(jù)程序指令被操作,報告被從主存儲器寫入到打印機。一個程序指令或一塊數(shù)據(jù)保存在

4、的特定的主存單元被稱為地址。地址允許程序指令和數(shù)據(jù)被存儲，訪問和加工。每一個地址的內(nèi)容隨著不同程序的執(zhí)行和新的數(shù)據(jù)的處理是不斷變化的。主存儲器的另一個名字是隨機存取存儲器,或RAM。一種特殊類型的主存儲器,稱為只讀存儲器(ROM),不能被程序員改寫。ROM的內(nèi)容被制造商作為“只讀”所固化（設(shè)計在芯片的邏輯上）。當你打開微機系統(tǒng),一個ROM中的程序自動啟動計算機系統(tǒng)。然后ROM程序初步顯示屏幕提示。ROM的一種變種是可編程的只讀存儲器(PROM)。RPOM是讓用戶能裝載“只讀”的程序和數(shù)據(jù)的ROM。一旦一個程序被加載到PROM,它簡直從不改變。然而,如果你需要能夠修改內(nèi)容的PROM，有EPROM

5、,可擦寫的PROM。在寫操作之前,所有的儲存單元必須被刪除到同樣的初始狀態(tài)。一個更具有吸引力的形式的主讀存儲器是電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)。在任何時候都可以寫入，不需擦除原先內(nèi)容，且只是更新尋址到的字節(jié)或多個字節(jié)。EEPROM把非易失性優(yōu)點和可更新、需更新的地方的靈活性結(jié)合起來，修改時使用普通的總線控制線、地址線和數(shù)據(jù)線。另一種形式的半導體內(nèi)存是閃存(這樣命名因為速度)。閃存在耗費和功能上介于EPROM和EEPROM之間。和EEPROM一樣,閃存使用的是電擦除技術(shù)。整個閃存在一個或幾秒鐘內(nèi)可以被消除,這比只讀存儲器快得多。另外,可能消除只是塊的內(nèi)存,而不是整個晶片。然而,閃存不提供

6、字節(jié)級的擦除。與EPROM一樣,閃存每位只使用一個晶體管,所以能達到EPROM的高密度。高速緩沖存儲器程序和數(shù)據(jù)從輔助存儲裝載到RAM，因為從RAM訪問一個程式指令或者一段數(shù)據(jù)所需要的時間遠遠低于從輔助存儲器。從磁盤存儲器上存取單個數(shù)據(jù)所花的時間，可以從RAM中存取幾千條指令或數(shù)據(jù)。RAM實質(zhì)上是一種數(shù)據(jù)和程序的高速起降緩沖區(qū)。事實上,沒有什么真正發(fā)生在計算機系統(tǒng)中,直到程序指令和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到處理器。這轉(zhuǎn)移到處理器的指令和數(shù)據(jù)可能是費時的,即使在微秒級速度。為了促進指令和數(shù)據(jù)更快的轉(zhuǎn)移,大多數(shù)電腦到處理器被設(shè)計通過高速緩沖存儲器。高速緩沖存儲器主要被電腦設(shè)計師用于增加吞吐量(計算機系統(tǒng)的工作速率

7、)。像RAM一樣，高速緩存是一項高速起降緩沖區(qū)程序數(shù)據(jù)和指令。然而,緩存存儲器使用靜態(tài)存儲器(靜態(tài)的內(nèi)存)技術(shù),大約有RAM的10倍速度和100倍的花費。只有RAM一小部分的內(nèi)存容量，高速緩存只保持下一步可能需要由處理器處理的程序和數(shù)據(jù)。兩種類型的高速緩沖存儲器廣泛應用于電腦。第一個被稱為內(nèi)部緩存和建在中央處理器的芯片。第二個,外部高速緩存,位于靠近CPU的地方。計算機可以有幾個不同層次的高速緩沖存儲器。一級緩存幾乎總是建成芯片。二級緩存曾經(jīng)是外部高速緩存,但現(xiàn)在通常像一級緩存一樣也建到CPU。1.2 總線互連總線是連接兩個或多個設(shè)備的通信通路?？偩€的關(guān)鍵特征是，它是一條共享傳輸介質(zhì)。 多個設(shè)

8、備連接到總線上，任一個設(shè)備發(fā)出的信號可以為其他所有連接到總線上的設(shè)備所接收。如果兩個設(shè)備同時傳送，它們的信號將會重疊，引起混淆。因此，一次只能有一個設(shè)備成功地（利用總線）發(fā)送數(shù)據(jù)。典型的情況是，總線由多條通信通路或線路組成，每條線(路)能夠傳送代表二進制1和0的信號。一段時間里，一條線能傳送一串二進制數(shù)字?？偩€的幾條線放在一起能同時并行傳送二進制數(shù)字。例如, 一個8位的數(shù)據(jù)能在8條總線線上傳送。計算機系統(tǒng)包含有多種不同的總線，它們在計算機系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)的各個層次提供部件之間的通路。連接主要計算機部件(處理機, 存儲器, I/O)的總線稱為系統(tǒng)總線。系統(tǒng)總線通常由50100條分立的(導)線組成。每

9、條線被賦予一個特定的含義或功能。雖然有許多不同的總線設(shè)計，但任何總線上的線都可以分成三個功能組：數(shù)據(jù)線、地址線和控制線。此外可能還有為連接的模塊提供電源的電源線。數(shù)據(jù)線提供系統(tǒng)模塊間傳送數(shù)據(jù)的路徑，這些線組合在一起稱為數(shù)據(jù)總線。典型的數(shù)據(jù)總線包含8、16或32根線，線的數(shù)量稱為數(shù)據(jù)總線的寬度。因為每條線每次傳送1位，所以線的數(shù)目決定了每次能同時傳送多少位。數(shù)據(jù)總線的寬度是決定系統(tǒng)總體性能的關(guān)鍵因素。地址線用于指定數(shù)據(jù)總線上數(shù)據(jù)的來源和去向。例如，如果處理機希望從存儲器中讀一個字的數(shù)據(jù)，它將所需要字的地址放在地址線上。顯然，地址總線的寬度決定了系統(tǒng)最大可能的存儲器容量。控制線用來控制對數(shù)據(jù)線和地

10、址線的訪問和使用。由于數(shù)據(jù)線和地址線被所有部件共享，因此必須用一種方法來控制它們的使用?？刂菩盘栐谙到y(tǒng)模塊之間傳送命令和定時信息。定時信息指定了數(shù)據(jù)和地址信息的有效性，命令信號指定了要執(zhí)行的操作。大多數(shù)計算機系統(tǒng)使用多總線，這些總線通常設(shè)計成層次結(jié)構(gòu)。圖1.3顯示了一個典型的高性能體系結(jié)構(gòu)。一條局部總線把處理機連接到高速緩存控制器，而高速緩存控制器又連接到支持主存儲器的系統(tǒng)總線上。高速緩存控制器集成到連接高速總線的橋中。這一總線支持連接到：高速LAN、視頻和圖形工作站控制器，以及包括SCSI 和FireWire的局部外設(shè)總線的接口控制器。低速設(shè)備仍然由分開的擴充總線支持，用一個接口來緩沖該擴充

11、總線和高速總線之間的通信流量?？焖偻庠O(shè)部件互連提升性能在過去的十年里，PCI總線一直是PC機和服務(wù)器的主流I/O架構(gòu)。PCI傳送由微處理器、網(wǎng)卡、圖形卡和與它相連的其他子系統(tǒng)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。然而，隨著計算元件的速度和性能的提高，PCI的帶寬限制和并行效率低下逐漸成為系統(tǒng)性能的瓶頸。PCI是一種有多個適配器的單向平行總線體系結(jié)構(gòu)，必須爭奪可利用的總線帶寬。雖然PCI接口的性能幾年來不斷得到改進，但信號偏離（數(shù)據(jù)位到達目的地太晚），信號路由以及無法降低電壓或提高頻率等問題，無不表明該架構(gòu)走到了盡頭。額外的努力去提高它的性能將會花費很大而且不切實際，一些賣主，包括業(yè)內(nèi)一些最大最成功的系統(tǒng)開發(fā)商，發(fā)起了

12、一項被稱為PCI Express的I/O架構(gòu)（最初被稱為第三代I/O，或3GIO）。PCI Express是點對點的切換體系結(jié)構(gòu)，創(chuàng)造了高速、CPU和系I/O統(tǒng)之間的雙向鏈接（開關(guān)是由主橋連接到CPU上）。每一個這些鏈接都有一個或多個包含四條線的線纜兩條用來傳送數(shù)據(jù)兩條用來接收數(shù)據(jù)。這些線纜的設(shè)計能使其在低電壓下的使用(導致低力量的使用),減少電磁排放,消除信號偏離,降低成本自然也提高了性能。在最初的設(shè)計實現(xiàn)中, PCI Express可以得到在每條線路上的每個方向以2.5 Gbit/秒的速度轉(zhuǎn)移。相比之下,PCI-X1.0版本的PCI架構(gòu),是如今最常見的,提供1 Gbit /秒的吞吐量。PC

13、I Express卡的吞吐量可在四或八線配置(稱為x4和x8),x4 PCI Express卡所能提供的吞吐量高達20 Gbit/秒，而x8 PCI Express卡所能提供的吞吐量高達40 Gbit/秒。早期嘗試創(chuàng)建一個新的PCI架構(gòu)失敗了，這在一定程度上是因為他們需要太多的變化到系統(tǒng)和應用軟件。驅(qū)動程序，實用程序和管理應用均需要被改寫。PCI Express的開發(fā)人員消除了對新操作系統(tǒng)支持的依賴，讓PCI兼容的驅(qū)動程序和應用程序無需改變就能在PCI Express硬件上運行。未來總線開發(fā)人員正在提高PCI Express的可擴展性.當前服務(wù)器和桌面系統(tǒng)支持PCI Express適配器和圖形

14、卡高達8通道，這種體系結(jié)構(gòu)在將來能夠支持多達32個通道。第一個光纖通道主機數(shù)據(jù)適配器被設(shè)計來支持四通道而不是八通道,部分原因是由于服務(wù)器開發(fā)商已經(jīng)將他們的系統(tǒng)設(shè)置成了四通道插槽,。甚至更大的帶寬是必須的,執(zhí)行一條八通道道設(shè)計能夠?qū)⑿阅芴岣咭槐?，假如系統(tǒng)中沒有其他瓶頸。這種可伸縮性加上每個通道的速度有望加倍，達到5Gb/s(兆位/秒)，將保持PCI Express 在可預見的未來仍然是設(shè)計師課實施的方案。PCI Express是PCI 上重大的提高，并且，在它的發(fā)展路上正逐步形成對PC機，服務(wù)器的更多的新的標準。它不僅可以降低成本,提高可靠性,但是它也大大提高了性能。應用程序如音樂、視頻流、視頻

15、點播、網(wǎng)絡(luò)電話和數(shù)據(jù)存儲將受益于這些改進。2.4 外部接口: SCSI和火線I/O模塊到外設(shè)的接口必須按該外設(shè)的性質(zhì)和操作來設(shè)計改制。接口的一個主要特性是串行還是并行。在并行接口中，連接I/O模塊和外設(shè)的線有多根，同時傳送多位，就象在數(shù)據(jù)總線上同時傳送一個字的所有位。在串行接口中，只有一條線用于傳送數(shù)據(jù)，每次傳送一位。通常，并行接口用于高速外設(shè)，諸如磁盤和磁帶。串行接口更常用于打印機和終端。什么是USB？在計算機周圍呆過2到3年以上的人都知道USB試圖解決的問題在過去，把儲設(shè)備連接到計算機一直是頭痛問題！l 打印機連接到并行打印機端口，而大多數(shù)計算機只有一個。Zip驅(qū)動器那些設(shè)備需要一個計算機

16、的高速連接也將使用并行端口，經(jīng)常很少成功且速度不快。l 調(diào)制解調(diào)器使用串口端口。大多數(shù)計算機最多有兩個串行端口，并且在大多數(shù)情況下，它們是很慢的。l 需要更快連接的設(shè)備有它們自己的卡，這些卡必須插入計算機機箱內(nèi)相符合的卡槽口。遺憾的是，卡槽口的數(shù)目有限，并且你需要一個博士生為某些卡安裝軟件。USB的目標是結(jié)束所有這些頭痛問題。通用串行總線給你一個單一的、標準的、容易用的方法，把多達127個設(shè)備連接到一臺計算機上。把一臺USB設(shè)備連接到計算機是簡單的你只要在你的機器背后或正面找到USB插頭插入即可。如果它是一個新設(shè)備，操作系統(tǒng)自動檢測到它，并要求該設(shè)備的驅(qū)動程序盤。如果該設(shè)備已經(jīng)安裝，計算機就激

17、活它并開始與它通話。USB設(shè)備可以在任何時間連接和斷開。 一根USB電纜有兩根線用于電源（+5伏和地線），一根雙扭線傳送數(shù)據(jù)，低功率設(shè)備（為鼠標）能夠直接從USB總線獲得它們的電源。高功率設(shè)備（為打印機）有它們自己的電源并從總線獲得極小的電源，單根USB電纜能延伸5米長；用幾個集線器，設(shè)備可以離主機30米（6根電纜）。許多USB設(shè)備有它們自己的內(nèi)部電纜，且該電纜有一個“A”連接。如果沒有內(nèi)部電纜的話，那么該 “A”插口上行接向計算機l “B”插口下行接到個別的設(shè)備通過在上行端口和下行端口使用不同的插口，就不可能搞混亂如果你把任何USB電纜的“B”插頭連接到一個設(shè)備，那你知道它會正常工作。類似地

18、，你可以把任何“A”插頭插入任何“A”插座，并知道它會正常工作。USB2.0 2000年4月發(fā)布了USB2.0版本的標準，它作為USB1.1的升級版。USB2.0（高速USB）為多媒體和存儲應用提供附加的帶寬，并且比USB1.1快40倍的數(shù)據(jù)傳輸率。為了使消費者和制造商能平滑的過度，USB2.0與原先的USB設(shè)備完全向前和向后兼容，并且也能用為原先的USB制造的電纜和連接器工作。 由于支持3鐘速度方式，USB2.0支持低帶寬設(shè)備，如鍵盤和鼠標，以及高帶寬設(shè)備，如高分辨率Web相機、掃描儀、打印機和高兼容存儲系統(tǒng)。USB2.0的使用已使PC工業(yè)界領(lǐng)導者們加速開發(fā)下一代PC外設(shè)來補充現(xiàn)有的高性能P

19、C。USB2.0的傳輸速率也推進了開發(fā)下一代PC和應用程序。除了改進功能和鼓勵革新，USB2.0提高了用戶應用程序的生產(chǎn)率，并且允許用戶同時運行多個PC應用程序或若干高性能外設(shè)數(shù)據(jù)傳輸當主機開機時，它詢問所有連接在通用串行總線上的設(shè)備，且分配每個設(shè)備一個地址。這個過程稱做計數(shù)當設(shè)備連接到總線時設(shè)備也被計數(shù)。主機也從每個設(shè)備查出它希望進行哪一種數(shù)據(jù)傳輸。l 中斷模式鼠標或鍵盤等設(shè)備，發(fā)送很少的數(shù)據(jù)會選擇中斷模式。l 成批模式打印機等設(shè)備以大的數(shù)據(jù)包接收數(shù)據(jù)，所以使用成批傳輸模式。一塊數(shù)據(jù)發(fā)送給打印機（個字節(jié)塊）且被檢驗確定它是正確的。l 等時模式流設(shè)備使用等時模式，數(shù)據(jù)在設(shè)備和主機之間以實時方式

20、流動，且沒有錯誤校正。主機也能用控制包發(fā)送命令或查詢參數(shù)?；鹁€串行總線隨著處理機速度到達1GHz, 以及存儲設(shè)備有幾千兆位，個人計算機和服務(wù)器對I/O的要求是很苛刻的。因此，對開發(fā)一種高速接口來替換SCSI和其他小型系統(tǒng)的I/O接口一直存在著很大的興趣。其結(jié)果是高性能串行總線的IEEE標準1394, 通常稱為火線。火線比SCSI和其他I/O接口有許多優(yōu)點。它的速度快、價格便宜而且容易實現(xiàn)。事實上，火線不僅在計算機系統(tǒng)，而且在消費者電子產(chǎn)品，如數(shù)碼相機、VCR和電視機都很受歡迎。在這些產(chǎn)品中，火線用于傳送視頻圖像，這些視頻圖像正在越來越多地來自于（諸如數(shù)碼相機，數(shù)碼攝相機等）數(shù)字化設(shè)備?；鹁€接口

21、的強項之一是采用串行傳送(每次一位)而不是并行傳送。并行接口，如SCSI，需要較多的線，這意味著較寬、較貴的電纜以及較寬、較貴的帶有更多引腳（要彎曲或斷開）的連接器。一條帶有多根線的電纜需要屏蔽保護以避免線之間的電干擾。此外，恰恰在計算機增加計算能力和I/O要求時，它們的體積正變得更小。手提式和袖珍式計算機給連接器很小的空間，但卻需要高速數(shù)據(jù)傳輸率來處理圖象和視頻。火線的目的是提供單個接口，帶有簡單的連接器，它能夠通過單個端口來處理許多設(shè)備，因此，鼠標、激光打印機、SCSI、外部磁盤驅(qū)動器、聲音，和局域網(wǎng)連接都能用這單個連接器所取代。這種連接器是受Nintendo Gameboy中所用的連接器

22、的啟發(fā)。它的使用是如此方便，用戶只要在機器背后插入即可。火線使用菊花鏈配置，從單個端口可連接多達63個設(shè)備。而且多達1022條火線總線能用橋接器互連，使得系統(tǒng)能支持所需要那么多的外設(shè)?；鹁€提供大家所知的熱插入，它不需要關(guān)閉計算機系統(tǒng)或重新配置系統(tǒng)就能連接和斷開外設(shè)。3.1 C+和面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計一些面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計概念在語言間滲透。例如微軟Quick Pascal是允許使用對象的第一批語言中的一個。C+有什么使得它是一種適合于開發(fā)面向?qū)ο蟪绦虻恼Z言？如同先前所提到的，答案是類（class）數(shù)據(jù)類型。給該語言建立對象之能力的是建立在C結(jié)構(gòu)類型之上的C+類（class）類型。還有，C+把另外幾

23、個特性引入面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計，這些特性并不包含在簡單地利用對象的其他一些語言中。C+的優(yōu)點包括強類型、運算符重載和較少地強調(diào)預處理。的確你能使用其他一些產(chǎn)品和采用其他一些語言來進行面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計，但是采用C+的眾多好處是顯著的。這是為面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計而設(shè)計的語言，并非（現(xiàn)有語言的）式樣翻新。面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計是一種程序設(shè)計技術(shù)，使得你能把一些概念看作各種各樣的對象。通過使用對象，你能表示要被執(zhí)行的任務(wù)、它們之間的相互作用和必須觀察的某些給定的條件。一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)經(jīng)常形成某個對象的基礎(chǔ)；因此，在C或C+中，結(jié)構(gòu)類型能形成某種基本對象。與對象的通信，如前提到的，能通過使用消息來完成。消息的使用

24、類似于在面向過程的程序中對函數(shù)的調(diào)用。當某對象收到一個消息時，包含在該對象內(nèi)的一些方法作出響應。方法類似于面向過程程序設(shè)計的函數(shù)。然而，方法是對象的一部分。C+的類是對C和C+結(jié)構(gòu)類型的擴充，并且形成了面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計所需要的抽象數(shù)據(jù)類型。類能包含緊密相關(guān)的一些條目，它們共享一些屬性。更正式地說，對象只不過是類的實例。最終，應該出現(xiàn)包含很多對象類型的類庫，你能使用這些對象類型的實例去拼合程序代碼。在你更詳細地考察這些術(shù)語之前，一個好的主意是熟悉與C+和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計相關(guān)的另外幾個概念，如同下面幾節(jié)所述的。封裝封裝指的是每個對象把它的成員數(shù)據(jù)和成員函數(shù)（方法）組合成單個結(jié)構(gòu)的方式。圖3-1舉例

25、說明了你如何能組合數(shù)據(jù)域和方法以建立對象。典型地，一個對象的描述是一個C+類的一部分， 且包括對該對象內(nèi)部結(jié)構(gòu)的描述、該對象如何與其他對象相關(guān)，以及把該對象的功能細節(jié)和該類的外部相隔離的某種形式的保護。C+類結(jié)構(gòu)做到了所有這些。在一個C+類中，你使用私有的、公共的和/或受保護的描述符來控制對象的功能細節(jié)。在面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計中，公共（public）部分一般用于接口信息（方法），使得該類可在各應用中重用。如果數(shù)據(jù)或方法被包含在公共部分，它們在該類外部也可用。類的私有部分把數(shù)據(jù)或方法的可用性局限于該類本身。包含數(shù)據(jù)或方法的受保護部分被局限于該類和任何派生子類。類層次結(jié)構(gòu)C+類實際上用作創(chuàng)建對象的模

26、板或模式。從類描述形成的對象都是該類的實例。開發(fā)類層次結(jié)構(gòu)是可能的，其中有一個主類和幾個子類。在C+中， 做這事的基礎(chǔ)是派生類。父類表示更一般化的任務(wù)，而派生子類執(zhí)行一些特定的任務(wù)。例如，早先討論的林肯類也許包含整個林肯系列公共的數(shù)據(jù)和方法，諸如引擎、檢測儀表、電池、制動能力和操縱。從父類派生的子類，諸如Tour Car、Mark 和Continental可能包含該類專用的一些款項。例如，1995 Continental是該系列中唯一具有主動懸架系統(tǒng)的汽車。繼承面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計中的繼承使得一個類能繼承某對象類的一些性質(zhì)。父類用作派生類的模式，且能以幾種方式被改變（在下一章中你將了解成員函數(shù)能被

27、重載、新的成員函數(shù)能被添加，并且成員存取特權(quán)能被改變）。如果某個對象從單個父類繼承其屬性，稱為單繼承。如果某個對象從多個父類繼承屬性，便稱為多繼承。繼承是一個重要概念，因為它使得無須對代碼做大的改變就能重用類定義。繼承鼓勵重用代碼，因為子類是對父類的擴充。多態(tài)性與類層次結(jié)構(gòu)相關(guān)的另一個重要的面向?qū)ο蟾拍钍枪蚕⒛鼙话l(fā)送到諸父類對象和所有派生子類對象。按正式的術(shù)語，這稱為多態(tài)性。多態(tài)性使每個子類對象能以一種對其定義來說適當?shù)姆绞綄ο⒏袷阶鞒鲰憫?。試設(shè)想收集數(shù)據(jù)的一個類層次結(jié)構(gòu)。父類可能負責收集某個個體的姓名、社會安全號、職業(yè)和雇傭年數(shù)，那末你能使用子類來決定根據(jù)職業(yè)將添加什么附加信息。一種情

28、況，一個管理職位會包括年薪，而另一種情況，銷售員職位會包括小時工資和回扣信息。因此，父類收集一切子類公共的通用信息，而子類收集與特定工作描述相關(guān)的附加信息。多態(tài)性使得公共的數(shù)據(jù)收集消息能被發(fā)送到每個類。父類和子類兩者都以對該消息是恰當?shù)姆绞阶鞒鲰憫?。多態(tài)性促進現(xiàn)有代碼的可擴充性。虛函數(shù)多態(tài)性賦予對象以當對象的精確類型還未知時響應來自例行程序之消息的能力。在C+中這能力是遲綁定的結(jié)果。使用遲綁定，地址在運行時刻動態(tài)地確定，而不是如同傳統(tǒng)的編譯型語言在編譯時刻靜態(tài)地確定。這靜態(tài)的（固定的）方法往往稱為早綁定。函數(shù)名被替換為存儲地址。你使用虛函數(shù)來完成遲綁定。在隨后的派生類將通過重定義函數(shù)之實現(xiàn)而重

29、載該函數(shù)時，在父類中定義虛函數(shù)。當你使用虛函數(shù)時，消息不是直接傳給對象，而是作為指向?qū)ο蟮闹羔槀魉?。虛函?shù)利用了地址信息表， 該表在運行時刻使用構(gòu)造符而被初始化。一個構(gòu)造符每當創(chuàng)建它的類的一個對象時被調(diào)用。這里構(gòu)造符的工作是把虛函數(shù)與地址信息表鏈接，在編譯運轉(zhuǎn)期間虛函數(shù)的地址是未知的；相反，給出的是（在運行時刻確定的）地址表中將包含該函數(shù)（入口）地址的位置。3.3java介紹Java是為了應對在異構(gòu)條件下、全網(wǎng)分布式環(huán)境的應用開發(fā)背景的挑戰(zhàn)而設(shè)計的。其中最重要的挑戰(zhàn)就是在系統(tǒng)資源消耗最低的情況下的安全傳送應用,可以運行在任何硬件和軟件平臺,可擴充動態(tài)變化。Java開發(fā)源于一個研究計劃的一部分，

30、開發(fā)在多種多樣的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和嵌入式系統(tǒng)中使用的先進軟件。目標是發(fā)展一個體積小、可靠性高、便攜式的、分布式的、實時操作平臺。當項目開始時,C+ +是精選的語言。但隨著時間的推移，由于C+產(chǎn)生的問題逐漸顯著，最好的解決方法就是創(chuàng)造一種全新的語言平臺。設(shè)計和架構(gòu)決策從各種各樣的語言中得出，如Eiffel, SmallTalk, Objective C和Cedar/Mesa。對于開發(fā)一套安全的、分布式、基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的，最終用戶應用程序從網(wǎng)絡(luò)兼容設(shè)備到萬維網(wǎng)和桌面的程序來說，結(jié)果得到的語言平臺被證明是理想的。Java的設(shè)計需要是被計算環(huán)境的本性所驅(qū)使,在其中軟件必須被展開。大量增長的因特網(wǎng)和萬維網(wǎng)引領(lǐng)我們

31、以一個全新的角度看待軟件的發(fā)展和分布。為了在電子商務(wù)和分布式環(huán)境中生存,在異構(gòu)的分布式網(wǎng)絡(luò)中，Java必須保證有應用在多個平臺的安全性，高性能和魯棒性。在多平臺的異構(gòu)式網(wǎng)絡(luò)的操作，使傳統(tǒng)方案的二進制分布、發(fā)布、升級、補丁等變得無用。為了在這激烈的競爭中生存，Java必須是總體結(jié)構(gòu)不帶偏向性的、可移植的，且能動態(tài)地自適應的。Java系統(tǒng)的出現(xiàn)很容易地滿足了這些需求,所以它可以很容易地被大多數(shù)開發(fā)者應用進行編程；同樣地，當前的開發(fā)者可以非常容易地學習Java；面向?qū)ο?利用現(xiàn)代軟件開發(fā)方法和融入分布式客戶端-服務(wù)器應用程序中；多線程，對高性能應用程序，需要完成多個并發(fā)活動,如多媒體；可解釋,為了獲

32、得最大的可移植性和動態(tài)能力。此外,上述要求的集合了相當多的時髦術(shù)語,所以讓我們應在使用之前檢測他們以及他們各自的優(yōu)點。Java和他的實時系統(tǒng)以全新的方式相結(jié)合產(chǎn)生了靈活的強大的編程系統(tǒng)。你的應用程序使用Java開發(fā)的軟件可在多種機器總體結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)和圖形用戶接口間移植，安全、高性能。使用Java,你作為一名軟件開發(fā)者的工作更容易了基于Java的堅實基礎(chǔ)，集中你的全部的注意力在運行創(chuàng)新的產(chǎn)品的最終目標上。更好的軟件方式開發(fā)是在這里,現(xiàn)在,給你帶來Java語言平臺。很有力的語言Lisp, TCL, 和SmallTalk經(jīng)常用于原型構(gòu)造技術(shù)。他們成功的原因之一是它們具有魯棒性你不必擔心釋放或損壞內(nèi)

33、存。同樣,在Java編程時程序員可以相對無所畏懼的處理內(nèi)存問題；無用單元回收系統(tǒng)使程序員的工作大為容易;卸下了程序員肩上的存儲管理之負擔，存儲分配錯誤不再發(fā)生。一般認為像LISP、TCL、和SmallTalk這樣一些語言十分適合于原型法的另一理由，是因為它們不要求你受早期決定的約束這些語言的語義是很豐富的。Java有恰恰相反的性質(zhì):它強迫你做出明確的選擇。伴隨這些的選擇還有很多輔助方法你可以寫方法調(diào)用,如果你有什么錯了,它會在編譯時將這些告訴你。你不必擔心方法調(diào)用錯誤。4.1操作系統(tǒng)概述操作系統(tǒng)是作為軟件之間的接口電腦用戶和計算機硬件。操作系統(tǒng)的目的是提供一個環(huán)境,讓用戶可以執(zhí)行程序的。最基本

34、的目標是一個操作系統(tǒng),使計算機系統(tǒng)使用方便。次要目標是使用電腦硬件在一條有效途徑。我們可以認為一個操作系統(tǒng)為一種資源分配程序。計算機系統(tǒng)可以有很多資源要解決的一個問題:比如CPU時間、內(nèi)存空間,文檔保存、輸入/輸出(I / O)設(shè)備等等。操作系統(tǒng)作為這些內(nèi)容的管理者及分配于一些特定的程序和用戶所需要的任務(wù)。因為可能有很多,可能相互矛盾的，資源的需求、操作系統(tǒng)必須決定哪些請求是分配的資源，以公平和有效率地操作計算機操作系統(tǒng)。早期的計算機是從控制臺運行 （物理） 很大的機器。程序員將編寫一個程序，然后直接從該操作員的控制臺運行該程序。軟件如匯編、 裝載機和編譯器改進了方便的編程系統(tǒng)，但還需要大量的

35、設(shè)置的時間。為了減少啟動時間、經(jīng)營者被雇用和類似的工作是成批排在一起。批處理系統(tǒng)允許自動工作被常駐監(jiān)控程序排序,很大的改善了綜合利用計算機。計算機已經(jīng)不再有等人類的操作。CPU利用仍然很低,但是由于移動的緩慢速度相對I / O設(shè)備到中央處理器。離線運行試驗設(shè)備緩慢。緩沖是另一個方法提高系統(tǒng)性能的輸入、輸出重疊,并給出計算一個單一的工作。最后,允許中央處理器重疊設(shè)備工作的輸入和輸出計算與其他的工作。后臺還提供了許多已讀取和正在等待運行的工作。這份工作支持多道程序設(shè)計的概念池。與多道程序設(shè)計中,幾項工作,保持在記憶在同一時間,中央處理器被轉(zhuǎn)回之間穿行以增加CPU利用率、降低總實時用來執(zhí)行一個工作。

36、為了提高效率而發(fā)展的多道程序設(shè)計, 也允許時間共享。共享操作系統(tǒng)允許許多用戶(從一個到數(shù)百) 交互地在同一時間內(nèi)使用計算機系統(tǒng)。由于系統(tǒng)從一個用戶到下一個用戶的快速的轉(zhuǎn)換，每個用戶都會有他擁有自己的電腦的感覺。其它的操作系統(tǒng)類型包括實時系統(tǒng)與多處理器系統(tǒng)。, 實時系統(tǒng)經(jīng)常在專用應用系統(tǒng)被用作控制裝置。傳感器將數(shù)據(jù)傳給計算機。計算機必須分析數(shù)據(jù),很有可能調(diào)整控制來修改傳感器的投入?？刂瓶茖W實驗的系統(tǒng),醫(yī)學計算機系統(tǒng),工業(yè)控制系統(tǒng),以及一些顯示系統(tǒng)都是實時系統(tǒng)。實時多任務(wù)操作系統(tǒng)具有明確的固定的時間限制。處理必須在規(guī)定的時間內(nèi)完成，否則系統(tǒng)將失效。多處理器系統(tǒng)上有一個以上的CPU。明顯的優(yōu)勢是更大

37、的計算能力和可靠性。對于多處理器和多處理計算機有各種類型的操作系統(tǒng)。這是對于多個CPU系統(tǒng)某種程度的可能區(qū)分兩種類型的操作系統(tǒng)，松散耦合的,如網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和分配操作系統(tǒng),和緊耦合的,如并行操作系統(tǒng)。我們應該看到, 松與緊耦合的軟件是大致類似于松與緊耦合的硬件。操作系統(tǒng)必須能夠確保計算機系統(tǒng)的正確運行。為了防止用戶程序干擾系統(tǒng)的正確運行,硬件修改為兩個模式:用戶模式和監(jiān)控模式。許多的指令(如I / O指令,停止指令)有特權(quán),并且只能在監(jiān)控模式下運行。監(jiān)控程序所在的內(nèi)存也必須保護起來以防用戶修改。定時器可以防止死循環(huán)。一旦對基本的計算機結(jié)構(gòu)作了這些改變（兩種方式，特權(quán)指令，內(nèi)存保護，時鐘中斷），就

38、有可能寫出正確的操作系統(tǒng)。4.3 窗口管理程序窗口管理程序管理那些用來交換應用程序和用戶之間信息的設(shè)備。輸出設(shè)備包括視頻顯示器和聲音合成器。輸入設(shè)備包括鍵盤和指點器，諸如鼠標、操縱桿、控制球、或光筆。窗口管理程序與輸出設(shè)備的設(shè)備驅(qū)動程序交互把信息呈現(xiàn)給用戶，與輸入設(shè)備的設(shè)備驅(qū)動程序交互獲取表示用戶正在輸入信息的消息。應用程序和腳本執(zhí)行引擎把表示成位圖或PostSript表示法的圖像傳給窗口管理程序，窗口管理程序把這些圖像呈現(xiàn)給用戶。窗口管理程序把用戶通過輸入設(shè)備輸入的消息返回給應用程序和腳本執(zhí)行引擎。窗口管理程序已十分普及，因為它們支持許多對終端用戶和應用程序開發(fā)者兩者都十分有用的特性。用戶與

39、多個進程交互。窗口管理程序把窗口分配給每個進程。如果每個進程與一個顯示在顯示屏上的窗口相關(guān)，那么多個進程可以共享一個視頻顯示屏。用戶通過觀看分配給進程的窗口之內(nèi)容和向其窗口處于激活狀態(tài)的進程發(fā)命令來觀察進展 (即執(zhí)行情況)和控制各進程。用戶容易在應用程序之間移動信息。 窗口給用戶提供了一種在應用程序之間傳送信息的方法。圖4-1舉例說明了一個有3個窗口的顯示屏。一個窗口分配給正文編輯程序，另一個分配給電子表格程序，而第三個窗口分配給數(shù)據(jù)庫程序。在這個例子中，用戶首先用數(shù)據(jù)庫應用程序從數(shù)據(jù)庫檢索某些數(shù)據(jù)。然后用戶從檢索得到的數(shù)據(jù)中選擇某些，并把這些數(shù)據(jù)移到第二個窗口中的電子表格程序。電子表格應用程

40、序計算合計和總計信息，然后用戶把計算結(jié)果移到分配給正文編輯程序的窗口。用戶使用正文編輯程序把總計信息集成到正在用正文編輯程序準備的報告中。用戶訪問遠程應用程序。一些窗口管理程序能夠通過通信系統(tǒng)把一個窗口分配給運行在遠程計算機上的一個進程。例如，工作站的用戶希望訪問某臺大型機上的數(shù)據(jù)庫。該用戶請求窗口管理程序創(chuàng)建窗口，在該窗口中用戶可以輸入對那臺大型機上的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的請求。在該請求被處理后，窗口管理程序在該窗口中顯示從數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)來的結(jié)果。用戶對一個進程有多個視圖。一些窗口管理程序可以把幾個窗口分配給一個應用程序：每個窗口把該應用的某個方面顯示給用戶。多個窗口對用戶可能是有用的，可提供該應

41、用程序的多方面視圖。例如，在圖4-2中，兩個窗口已分配給一個計劃系統(tǒng)。一個窗口顯示圖形，展示在一個項目的各任務(wù)之間的優(yōu)先關(guān)系。另一窗口顯示了每個任務(wù)完成的百分比。用戶接收事件。當一個進程發(fā)現(xiàn)用戶應該知道的某些非正常事件，該進程通知窗口管理程序顯示一個描述該事件的消息。用戶將注意到該消息的出現(xiàn)，并采取適當?shù)膭幼?。用窗口管理程序可以?gòu)造復雜的用戶接口。大多數(shù)窗口管理程序都有程序庫，包含各種各樣的、可重用的交互對象，這些對象可用來構(gòu)造復雜的用戶接口。終端獨立性。一些窗口管理程序工作在一大類終端和工作站上，并且對應用程序隱藏了這些終端和工作站之間的差別。終端獨立性增加了應用程序?qū)Ω鞣N各樣的終端和工作站

42、的可移植性。5.1互聯(lián)網(wǎng)世界上存在許多網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)常用不同的硬件和軟件。有一個網(wǎng)絡(luò)連接的人經(jīng)常想要與另一個網(wǎng)絡(luò)的人們相交流。這個欲望需要把不同的，經(jīng)常是不可兼容的網(wǎng)絡(luò)連接到一起，有時候需要使用名叫網(wǎng)關(guān)的機器來連接，和提供需要的翻譯，同時依據(jù)硬件和軟件。一個相互連接的網(wǎng)絡(luò)的集合被稱為互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)或因特網(wǎng)。因特網(wǎng)的一個普通形式石油廣域網(wǎng)連接的局域網(wǎng)的集合。因特網(wǎng)（標記為大寫字母I）意味著一個特定的世界范圍的互聯(lián)網(wǎng)，他是廣泛用于連接大學、政府機關(guān)、企業(yè)和私人個體的。到1995年，有許多的主干網(wǎng)，數(shù)以百計的中級網(wǎng)絡(luò)，成千上萬的局域網(wǎng)，上百萬的主機，和上千萬的用戶。這個大小每年大概會翻倍。大部分的增長來自于網(wǎng)絡(luò)

43、與因特網(wǎng)間存在的連接。將因特網(wǎng)連接在一起的粘合劑是TCP/IP參考模型和TCP/IP協(xié)議棧。TCP/IP是普遍服務(wù)成為可能，并且可以與電話系統(tǒng)和19世紀的鐵路采用的標準軌距相比。因特網(wǎng)是現(xiàn)實世界中人們的巨大的全球性社區(qū)。在這個網(wǎng)上，人們在眾多主題上不斷推出的有價值的資料是你一輩子也讀不完的。如果你還沒有利用網(wǎng)絡(luò)，這就是你所缺少的：電子郵件。讓你發(fā)信息到俄羅斯、日本等等。文件傳送協(xié)議（FTP）。從世界各地成千上萬的電腦上免費下載。網(wǎng)絡(luò)論壇。其內(nèi)容比你從射箭術(shù)到股票行情所能讀到的一切更有趣，更熱鬧和更多智慧。萬維網(wǎng)。一個快速發(fā)展的圖形電子文檔全球網(wǎng)，你可以瀏覽，與其交互，甚至可以建立自己的文檔。新

44、科技。全球聊天，視頻會議，傳真，自由的國際電話和更多。萬維網(wǎng)是一個訪問鏈接文檔的體系結(jié)構(gòu)框架，它通過因特網(wǎng)傳播到成千上萬的機器上。由于網(wǎng)絡(luò)基本上是一個客戶端服務(wù)器系統(tǒng)，我們同時討論客戶端（例如用戶）和服務(wù)器端。從使用者的觀點，網(wǎng)頁是世界性巨大的文檔集成，通常簡稱為頁。每個頁包含指向其他相關(guān)頁面的連接（指針），在世界的任何一個角落。使用者可以跟隨連接，這個鏈接把用戶帶到所指向的頁面。進程可以無限制的重復，在這個過程中可能通過上百個鏈接頁面。指向其它頁面的頁被說成是超文本。網(wǎng)頁可以包括色彩桌面設(shè)計，超文本鏈接，交互腳本，聲音，圖像，甚至虛擬現(xiàn)實。當超文本頁面混合其他媒體，結(jié)果就成了超媒體。網(wǎng)頁以瀏

45、覽器的形式觀看。每個網(wǎng)站都有一個服務(wù)器進程聽從TCP80端口連接客戶（通常是瀏覽器）。建立連接后，客戶發(fā)送一個請求，服務(wù)器發(fā)送一個答復，然后這個連接被釋放。定義合法的請求和答復的協(xié)議被稱為超文本傳輸協(xié)議。使用它的一個簡單例子可能會提供一個網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器如何工作的合理想法。舉個例子，我們可以想象用戶剛點擊了某篇文本或者也許是一個指向頁面的圖標，名字（統(tǒng)一資源定位器）是。URL有三部分：協(xié)議的名字，頁面所在機器的名字，包含頁面的文件的名字。用戶點擊頁面和頁面被顯示之間發(fā)生的步驟如下：1 瀏覽器決定體育統(tǒng)一資源定位器2 瀏覽器向DNS請求的IP地址。3 DNF答復4 瀏覽器向80端口做傳輸控制協(xié)議5 然

46、后它發(fā)送一個命令6 服務(wù)器發(fā)送文件7 TCP連接被釋放8 瀏覽器顯示的所有文本9 瀏覽器獲取并顯示里的圖片網(wǎng)上沖浪當你的網(wǎng)頁瀏覽器打開，你被連接到互聯(lián)網(wǎng)時,目前被指定為你的瀏覽器的開始頁或者主頁的頁面將顯示在瀏覽器窗口。通常這一頁是你的瀏覽器、學?；蚧ヂ?lián)網(wǎng)服務(wù)供應商的網(wǎng)站的主頁,但是通常它可以變成使用你的瀏覽器的選項或優(yōu)先權(quán)對話框的任何網(wǎng)頁。所有的瀏覽器都有導航工具通過你目前網(wǎng)頁訪問量來幫助你向前或向后,以及因特網(wǎng)會話的菜單選擇按鈕或打印的網(wǎng)頁,如有需要。圖5-2闡明了最常見的微軟因特網(wǎng)瀏覽器和網(wǎng)景導航瀏覽器的零件。使用統(tǒng)一資源定位器和超鏈接從開始網(wǎng)頁轉(zhuǎn)到新的網(wǎng)頁,您可以在瀏覽器的地址欄或位置

47、欄鍵入適當?shù)慕y(tǒng)一資源定位器,然后按回車鍵。你可以編輯現(xiàn)有的統(tǒng)一資源定位器或刪除它并建立一個新的類型。要確定準確地匹配拼寫、大寫和標點。如果你不知道何種統(tǒng)一資源定位器是合適的類型，你可以搜索一個合適的網(wǎng)頁，作為簡短的討論。如果網(wǎng)頁上顯示了一個你想去的超鏈接，簡單的點擊這個鏈接。記住，超鏈接可以是文本或者基于圖片的。如果你不確定網(wǎng)頁上的某個東西是否是一個鏈接，把你的鼠標箭頭放在它上面一會兒。如果它是一個鏈接，這個箭頭就會改變來表明它是一個連接。新頁的統(tǒng)一資源定位器也被顯示在瀏覽器的狀態(tài)欄里。一旦你點擊這個超鏈接，適當?shù)木W(wǎng)頁會被顯示。要回到前一個網(wǎng)頁，就點擊瀏覽器工具欄上的后退鍵。要打印當前的網(wǎng)頁，

48、使用瀏覽器打印鍵或從瀏覽器的文件菜單選擇打印。你可能在網(wǎng)頁上遇到的東西當你搜索萬維網(wǎng)時，你將會在網(wǎng)頁上遇見許多不同的對象。盡管我們不能在各種可能的網(wǎng)頁組件上進入一個深入的討論，但是熟悉最常見的事物是有好處的，這樣你就會在遇到它們的時候知道如何處理它們。你會遇到的一些常見的事物展示在圖5-3。5.2連接方式在前一章作為討論,有各式各樣的有線和無線方式連接到因特網(wǎng)。幾乎所有的設(shè)置,你的計算機通常是連接到稱為地區(qū)性網(wǎng)絡(luò)的大網(wǎng)絡(luò), 在每個國家內(nèi)部連接到區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的主要高速網(wǎng)絡(luò)稱為骨干網(wǎng)絡(luò)。在一個國家內(nèi)的骨干網(wǎng)絡(luò)和在其他國家的骨干網(wǎng)絡(luò)連在一起形成因特網(wǎng)。下面的章節(jié)討論最常見的互聯(lián)網(wǎng)連接。1.撥號連接撥號連

49、接通常工作在固定電話線路。連接到互聯(lián)網(wǎng)時,你的調(diào)制解調(diào)器(或其他合適的接口設(shè)備)撥撥號并且將一臺調(diào)制解調(diào)器連接到你的ISP電腦。當你連接上,你的電腦被分配一個臨時的IP地址為當前的狀態(tài)。在網(wǎng)絡(luò)會話的結(jié)尾,你脫離你的ISP電腦,以便另外一個使用戶連接回到自己的位置。使用撥號上網(wǎng)的一個好處是安全。因為你不是不斷連接,它是不太可能通過因特網(wǎng)獲得對你的計算機的訪問權(quán)限,去獲得信息或破壞你電腦中的數(shù)據(jù)?；蛘吒鼮橐话愕赜媚撤N非法的或不道德的方式使用你的計算機。這些類型的黑客活動都是以后進行討論。電話撥號連接在上網(wǎng)時你的電話線會被占用,除非你有其他的電話線路。在你連接到因特網(wǎng)期間，當有電話進來時，一些互聯(lián)網(wǎng)

50、呼叫等待或呼叫轉(zhuǎn)接服務(wù)會通知你。他們通常是建立允許離開的人短消息,一些新系統(tǒng)可以一個較短的時間離開一會兒網(wǎng)絡(luò),拿起電話,如果必要的。更新的撥號調(diào)制解調(diào)器預計將促進某種類型的呼叫等待服務(wù)。標準撥號標準撥號上網(wǎng)服務(wù)所用傳統(tǒng)撥號調(diào)制解調(diào)器額定最大的數(shù)據(jù)傳輸率56kbps。這些調(diào)制解調(diào)器常用與個人計算機和互聯(lián)網(wǎng)裝置.便攜式設(shè)備也可以使用傳統(tǒng)的撥號調(diào)制解調(diào)器,如果真是這樣的話,他們需要連接標準電話插座上網(wǎng)。標準型撥號上網(wǎng)服務(wù)從免費到每月將近25美元。ISDN另一個撥號選項ISDN。ISDN(綜合服務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò))允許數(shù)字傳輸?shù)臄?shù)據(jù)在普通電話線上。它需要一種特殊的ISDN適配器或調(diào)制解調(diào)器和能傳輸數(shù)據(jù)了128

51、kbps2.直接相連不像撥號連接,只有連接到你的備用的計算機時,你需要上網(wǎng),直接連接讓你不斷地連接到英特網(wǎng)。直接(always-on)連接,你的電腦通常是發(fā)布了一個靜止(non-changing)的IP地址被用來來回傳遞數(shù)據(jù)通過互聯(lián)網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)的連接.PCs總有一個互聯(lián)網(wǎng)連接提供-網(wǎng)絡(luò)訪問只需要開一個瀏覽器。直接連接的類型包括通過學?；蜣k公室里的局域網(wǎng),以及數(shù)字用戶專線、電纜、衛(wèi)星、及固定無線連接。雖然,在理論上,寬帶上網(wǎng)可以100倍于使用撥號上網(wǎng)速度，實際現(xiàn)在則更像是25到50倍。對于數(shù)字用戶線路典型的下載速度大約150Mbps;衛(wèi)星及固定無線通常500Kbps到1Mbps。幾乎所有這些服務(wù)使用

52、較慢的上傳速度。最顯著特點是每一種類型的寬帶上網(wǎng)都討論了下一個。學?；蜣k公室區(qū)域網(wǎng)絡(luò)大部份的學校或者辦公室局域網(wǎng),從電話公司或網(wǎng)上信息提供者租一條高速專線(如ISDN或T1專線) 直接連接到互聯(lián)網(wǎng)。這種類型的速度上網(wǎng)取決于學校、辦公室和他們的互聯(lián)網(wǎng)提供商之間的連接速度以及速度局域網(wǎng)本身。DSLDSL（數(shù)字用戶線路)目前只對那些較靠近電話交換站(3英里或更少)有能力處理DSL電話線的用戶可用，并且常要等待長時間安裝。不過,DSL是一項很受歡迎的寬帶的選擇。DSL有時提供不同的速度來適應不同的需求和預算,比如個人選擇較慢較便宜的,商用則選擇更快的。標準的DSL服務(wù)每月花費約50美元。電纜第三種類型

53、的直接互聯(lián)網(wǎng)連接-電纜-是目前應用最廣泛的家用寬帶的選擇。接線的連接都非?？?可以和任何升級了系統(tǒng)接入網(wǎng)絡(luò)的用戶相連?，F(xiàn)在幾乎所有的電纜上網(wǎng)都是雙向的(全雙工),電纜被用于數(shù)據(jù)雙向傳送。電纜的一個缺點是,在鄰近地區(qū)的所有用戶發(fā)生共享他們的當?shù)氐膸?。盡管這并不能證明是一個問題,在一天的高峰時間比如傍晚-你的鄰居上網(wǎng)時網(wǎng)速顯著變慢。費用是40美元/月,除了常規(guī)的電纜費用。衛(wèi)星在農(nóng)村地區(qū)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)接入通常是唯一的寬帶選項。它需要人造衛(wèi)星的調(diào)制解調(diào)器和安裝在室外的無線電收發(fā)機。如今雙向衛(wèi)星服務(wù)是可實現(xiàn)的,如星帶,只是在強降雨天氣南方天空需要一個自由的視野。典型的費用約為70美元每月。固定無線連接最后

54、一種寬帶訪問是固定無線，這種訪問方式對消費者是相當新的，但顯示出很大的前途。這種類型的服務(wù),例如直接短波,與衛(wèi)星服務(wù)相似,它需要一個調(diào)制解調(diào)器和外部安裝收發(fā)機,但通常只有在大的城市地區(qū)有。在收發(fā)器和提供商的無線傳輸塔之間需要有一條無障礙的視線通路，傳輸塔在用戶的收發(fā)器和因特網(wǎng)間傳播信息。服務(wù)成本約50美元每月。不管使用什么類型連接,對所有直接上網(wǎng)的用戶來說極為重要的一點就是保護計算機不受到未經(jīng)授權(quán)的訪問或黑客的攻擊。雖然大多數(shù)學校和辦公室有某種類型的防火墻,許多家庭卻沒有。盡管不太可能會有人以這樣的方式進入你的家庭個人電腦,隨著家庭直接聯(lián)網(wǎng)變得越來越普遍這種可能性將會繼續(xù)增長。為了保護你自己,

55、所有使用直接連接的計算機應該使用個人防火墻程序-特別是允許文件共享的家庭網(wǎng)絡(luò)。防火墻程序除了阻止其他電腦訪問到您的個人電腦以外,還允許你指定你的個人電腦里哪些程序能上網(wǎng)。一些防火墻軟件,如區(qū)域報警軟件,為家庭免費提供借閱。一些防火墻保護開始被納入其他程序,如Windows XP。3. 移動無線連接不像衛(wèi)星和固定無線連接,它使用電纜線連接調(diào)制解調(diào)器接到某種類型的固定收發(fā)器，移動無線連接允許設(shè)備從一個地方移動到另一個地方。因而,絕大多數(shù)手持電腦及其它移動設(shè)備(如Web-enabled手機)使用移動無線連接訪問互聯(lián)網(wǎng)正如移動電話和一些通訊設(shè)備一樣?，F(xiàn)在大多數(shù)能訪問因特網(wǎng)的移動電話都處于無線因特網(wǎng)就緒

56、狀態(tài)并且能直接用來檢索Web內(nèi)容，只要無線Web服務(wù)包括在該手機的服務(wù)計劃中。許多手提電腦也有內(nèi)置的互聯(lián)網(wǎng)連接;如果沒有,一個無線調(diào)制解調(diào)器可以使用。另一種方式，一臺調(diào)制解調(diào)器或其他類型的適配器可以把設(shè)備連接到手機。個人筆記本電腦能連接到網(wǎng)絡(luò)或公共網(wǎng)絡(luò)的使用的是一個無線調(diào)制解調(diào)器或微型的調(diào)制解調(diào)器。今天，一些筆記本電腦內(nèi)置無線聯(lián)網(wǎng)能力。網(wǎng)絡(luò)通信的兩種方法不管通信網(wǎng)絡(luò)提供的是一臺計算機與另一臺計算機之間的連接還是終端與計算機之間的連接，通信網(wǎng)絡(luò)可以分成兩種基本類型：電路交換（有時叫做面向連接的）和分組交換（有時叫做無連接的）。電路交換網(wǎng)絡(luò)運行時在兩點之間形成一條專用連線（線路）。美國電話系統(tǒng)使用

57、電路交換技術(shù)，即一個電話呼叫建立一條線路，從發(fā)起呼叫的電話機通過本地交換局、穿過中繼線到一個遠程交換局，最后到達目的電話機。在線路存在時，電話設(shè)備對話筒的輸出重復采樣，把采樣進行數(shù)字編碼，并通過線路把它們傳送到接收方。發(fā)話方確信采樣一定會被傳輸和重新生成，因為線路提供了一條被保證的64kbps（千比特每秒）數(shù)據(jù)路徑，這個速率是發(fā)送數(shù)字化的語音所必需的。電路交換的好處在于它的容量有保證：一旦建立一條線路，沒有其它網(wǎng)絡(luò)活動會減少這條線路的容量。電路交換的缺點是代價大：線路的費用是固定的，與通信量無關(guān)。例如，一個人要為一個電話交付固定的費用，即使兩邊沒有交換。分組交換類型的網(wǎng)絡(luò)通常用于連接計算機，它

58、采用完全不用得方法。在一個分組交換網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)被分成一個個小的片，叫做分組，分組被多路復用在大容量的機器間的連接上。一個分組，通常含有幾百個字節(jié)的數(shù)據(jù)，載有使網(wǎng)絡(luò)硬件知道怎樣把它發(fā)送到指定目的地的標識信息。例如，一個要在兩臺機器間傳送的大文件，必須被分成許多分組，在網(wǎng)絡(luò)上一個一個地傳送。網(wǎng)絡(luò)硬件把分組傳送到指定目的地，在那里，軟件把它們重新組裝成一個文件。分組交換的額主要優(yōu)點是計算機之間的多路通信可以并行進行，機器間連接被正在通信的各對機器所共享。當然，它的缺點是，隨著網(wǎng)絡(luò)活動的增加，一對通信的計算機所獲得的網(wǎng)絡(luò)容量就會減少。也就是說，每當一個分組交換網(wǎng)絡(luò)超載，那么，使用這個網(wǎng)絡(luò)的計算機在可以繼續(xù)發(fā)送分組之前，必須等待。盡管分組交換網(wǎng)存在不能保證網(wǎng)絡(luò)容量的潛在缺點，分組交換網(wǎng)絡(luò)已成為非常流行的。采用分組交換的動機是從成本和性能方面考慮的。因為多機