信息學(xué)奧賽初賽輔導(dǎo)教材

標(biāo)準(zhǔn)信息學(xué)（計(jì)算機(jī)）奧林匹克比賽指導(dǎo)教程浙江金華第一中學(xué)《信息技術(shù)》教研組文案標(biāo)準(zhǔn)金華一中信息學(xué)（計(jì)算機(jī)）奧林匹克比賽指導(dǎo)教程目錄第一部分試題的知識(shí)范圍1一、初賽的要求1二、復(fù)賽內(nèi)容與要求2第二部分計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)3一、計(jì)算機(jī)的出生、發(fā)展、特色及應(yīng)用31.計(jì)算機(jī)的出生和發(fā)展32.計(jì)算機(jī)的分類(lèi)33.計(jì)算機(jī)的特色34.PC機(jī)及其系統(tǒng)配置35計(jì)算機(jī)在現(xiàn)代社會(huì)中的應(yīng)用4二、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理41.計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)構(gòu)成42.計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的發(fā)展53.計(jì)算機(jī)的工作原理6三、計(jì)算機(jī)信息安全61.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的危害根源62.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全策略63.計(jì)算機(jī)病毒的觀點(diǎn)64.計(jì)算機(jī)病毒的種類(lèi)75.計(jì)算機(jī)病毒的特色76.計(jì)算機(jī)病毒的傳染門(mén)路7四、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)71.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的有關(guān)定義7文案標(biāo)準(zhǔn)2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能73.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的幾個(gè)階段74.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成85.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)86.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)構(gòu)造和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議97.網(wǎng)際協(xié)議IP與IP地址128Internet的域名139.常有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用13五、計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示及運(yùn)算151.十進(jìn)制數(shù)162.二進(jìn)制數(shù)163.八進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)174.其余進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)之間的變換195.計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示196.字符與漢字的編碼22六圖形化視窗操作系統(tǒng)231.圖形用戶(hù)操作系統(tǒng)232.Windows家族233.Windows98的主要功能與特征23七、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)簡(jiǎn)述241.數(shù)據(jù)庫(kù)的基本觀點(diǎn)242.數(shù)據(jù)表的構(gòu)造243.表構(gòu)造24文案標(biāo)準(zhǔn)第一部分試題的知識(shí)范圍一、初賽的要求1.1計(jì)算機(jī)的基本知識(shí)①計(jì)算機(jī)和信息社會(huì)（信息社會(huì)的主要特色、計(jì)算機(jī)的主要特色、數(shù)字通訊網(wǎng)絡(luò)的主要特色、數(shù)字化）②信息輸入輸出基根源理（信息互換環(huán)境、文字圖形多媒體信息的輸入輸出方式）③信息的表示與辦理（信息編碼、微辦理零件MPU、內(nèi)儲(chǔ)存構(gòu)造、指令、程序，和儲(chǔ)存程序原理、程序的三種基本控制構(gòu)造）④信息的儲(chǔ)存、組織與管理（儲(chǔ)存介質(zhì)、儲(chǔ)存器構(gòu)造、文件管理、數(shù)據(jù)庫(kù)管理）⑤信息系統(tǒng)構(gòu)成及互連網(wǎng)的基本知識(shí)（計(jì)算機(jī)構(gòu)成原理、槽和端口的零件間可擴(kuò)展互連方式、層次式的互連構(gòu)造、互連網(wǎng)絡(luò)、TCP/IP協(xié)議、HTTP協(xié)議、WEB應(yīng)用的主要方式和特色）⑥人機(jī)交互界面的基本觀點(diǎn)（窗口系統(tǒng)、人和計(jì)算機(jī)溝通訊息的門(mén)路（文本及交互操作））⑦信息技術(shù)的新發(fā)展、新特色、新應(yīng)用等。1.2計(jì)算機(jī)的基本操作Windows和Linux的基本操作知識(shí)②互聯(lián)網(wǎng)的基本使用知識(shí)（網(wǎng)上閱讀、搜尋和查問(wèn)等）③常用的工具軟件使用（文字編寫(xiě)、電子郵件收發(fā)等）1.3程序設(shè)計(jì)的基本知識(shí)數(shù)據(jù)構(gòu)造①程序語(yǔ)言中基本數(shù)據(jù)種類(lèi)（字符、整數(shù)、長(zhǎng)整數(shù)、浮點(diǎn)）②浮點(diǎn)運(yùn)算中的精度和數(shù)值比較③一維數(shù)組（串）與線性表④記錄種類(lèi)（Pascal）/構(gòu)造種類(lèi)（C）程序設(shè)計(jì)①構(gòu)造化程序設(shè)計(jì)的基本觀點(diǎn)②閱讀理解程序的基本能力③擁有將簡(jiǎn)單問(wèn)題抽象成適共計(jì)算機(jī)解決的模型的基本能力④擁有針對(duì)模型設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單算法的基本能力⑤程序流程描繪（自然語(yǔ)言/偽碼/NS圖/其余）⑥程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言（Pascal/C/C++,2003年仍同意BASIC）基本算法①初等算法（計(jì)數(shù)、統(tǒng)計(jì)、數(shù)學(xué)運(yùn)算等）②排序算法（冒泡法、插入排序、歸并排序、迅速排序）文案標(biāo)準(zhǔn)③查找（次序查找、二分法）④回溯算法二、復(fù)賽內(nèi)容與要求2.1數(shù)據(jù)構(gòu)造①指針?lè)N類(lèi)②多維數(shù)組③單鏈表及循環(huán)鏈表④二叉樹(shù)⑤文件操作（從文本文件中讀入數(shù)據(jù)，并輸出到文本文件中）2.2程序設(shè)計(jì)①算法的實(shí)現(xiàn)能力②程序調(diào)試基本能力③設(shè)計(jì)測(cè)試數(shù)據(jù)的基本能力④程序的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度的預(yù)計(jì)2.3算法辦理①失散數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用（如擺列組合、簡(jiǎn)單圖論、數(shù)理邏輯）②分治思想③模擬法④貪婪法⑤簡(jiǎn)單搜尋算法（深度優(yōu)先廣度優(yōu)先）搜尋中的剪枝⑥動(dòng)向規(guī)劃的思想及基本算法文案標(biāo)準(zhǔn)第二部分計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)一、計(jì)算機(jī)的出生、發(fā)展、特色及應(yīng)用計(jì)算機(jī)的出生和發(fā)展1.1計(jì)算機(jī)的出生1946年2月，世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)在美國(guó)賓西法尼亞大學(xué)出生，取名為“ENIAC”1969年11月，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代到來(lái)。1.2計(jì)算機(jī)的發(fā)展·第一代,1946～1957年電子管計(jì)算機(jī)·第二代,1958～1964年晶體管計(jì)算機(jī)·第三代,1965～1971年集成電路·第四代,1972年以來(lái)大規(guī)模集成電路·第五代，正在研制人工智能計(jì)算機(jī)的分類(lèi)2.1以相對(duì)功能規(guī)模分類(lèi)·巨型機(jī)(如CYBER205機(jī),中國(guó)銀河II機(jī))·大型機(jī)·中型機(jī)(IBM360,370)·小型機(jī)(DEC公司的VAX-11,Alpha系列機(jī))·微型機(jī)(如pc機(jī))2.2按構(gòu)造模式分類(lèi)·集中式·計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)集中式系統(tǒng)是一個(gè)或多個(gè)用戶(hù)同時(shí)使用一臺(tái)計(jì)算機(jī)。它又分為：?jiǎn)斡脩?hù)機(jī)(pc機(jī))和多用戶(hù)機(jī)(DEC公司的ALPHA系列機(jī),IBM360機(jī))3.計(jì)算機(jī)的特色①運(yùn)算速度快，精準(zhǔn)度高②擁有邏輯判斷和記憶能力③高度的自動(dòng)化和靈巧性4.PC機(jī)及其系統(tǒng)配置4.1PC機(jī)的主要性能指標(biāo)文案標(biāo)準(zhǔn)字長(zhǎng)、運(yùn)算速度、主頻、內(nèi)存容量、外設(shè)配置、軟件配置。4.2總線連結(jié)PC機(jī)的CPU、儲(chǔ)存器和外面設(shè)施的公共信息通道。三部分：數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線。5計(jì)算機(jī)在現(xiàn)代社會(huì)中的應(yīng)用①科學(xué)計(jì)算(數(shù)值計(jì)算)方面②數(shù)據(jù)辦理方面③自動(dòng)控制(過(guò)程控制)方面④辦公自動(dòng)化(OA)方面⑤計(jì)算機(jī)協(xié)助設(shè)計(jì)(CAD)和協(xié)助制造(CAM)方面⑥計(jì)算機(jī)協(xié)助教課CAI(ComputerAssistedInstruction)方面⑦計(jì)算機(jī)在智能模擬方面的應(yīng)用⑧計(jì)算機(jī)在通訊方面的應(yīng)用⑨計(jì)算機(jī)在信息高速公路方面的應(yīng)用⑩計(jì)算機(jī)在文字辦理方面的應(yīng)用二、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)構(gòu)成計(jì)算機(jī)硬件又稱(chēng)為“馮·諾依曼構(gòu)造”（如圖1所示）。由五個(gè)部分構(gòu)成：輸入設(shè)施、輸出設(shè)施、儲(chǔ)存器、運(yùn)算器、控制器。其上當(dāng)算機(jī)中央辦理器（CPU）由運(yùn)算器和控制器構(gòu)成；輸入、輸出設(shè)施（I/O設(shè)施）又被人們稱(chēng)為外頭（部）設(shè)施。運(yùn)算器控制器中央辦理器（CPU）隨機(jī)儲(chǔ)存器（RAM）硬件系統(tǒng)儲(chǔ)存器內(nèi)（主）儲(chǔ)存器只讀儲(chǔ)存器（ROM）外（協(xié)助）儲(chǔ)存器計(jì)輸入設(shè)施算輸出設(shè)施機(jī)系統(tǒng)系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)程序庫(kù)、服務(wù)性程序、語(yǔ)言軟件系統(tǒng)辦理程序、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)軟件等應(yīng)用軟件專(zhuān)家系統(tǒng)、科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)辦理、工程設(shè)計(jì)、事務(wù)管理、過(guò)程控制等程序圖1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)造表示圖文案標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)軟件又可分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類(lèi)。計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存容量以字節(jié)為單位，它們是：字節(jié)B（1Byte=8bit）、千字節(jié)（1KB=1024B）、兆字節(jié)(1MB=1024KB)、千兆字節(jié)（1GB=1024MB)。外存又稱(chēng)協(xié)助儲(chǔ)存器，它容量更大，常用的外面儲(chǔ)存器有軟盤(pán)、硬盤(pán)、光盤(pán)、磁帶。運(yùn)算器：對(duì)信息進(jìn)行加工辦理的零件。它在控制器的控制下與內(nèi)存互換信息，負(fù)責(zé)進(jìn)行各種基本的算術(shù)運(yùn)算和與、或、非、比較、移位等各樣邏輯判斷和操作。別的，在運(yùn)算器中還有能臨時(shí)寄存數(shù)據(jù)或結(jié)果的寄存器。控制器：是整個(gè)計(jì)算機(jī)的指揮中心。它對(duì)指令進(jìn)行剖析、判斷，發(fā)出控制信號(hào)，使計(jì)算機(jī)的有關(guān)設(shè)施協(xié)調(diào)工作，保證系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)分類(lèi)以以下圖所示：2.計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的發(fā)展第一代：機(jī)器語(yǔ)言,二進(jìn)制0、1構(gòu)成的面向特定機(jī)器的初級(jí)語(yǔ)言。第二代：匯編語(yǔ)言。又稱(chēng)符號(hào)語(yǔ)言,對(duì)機(jī)器指令進(jìn)行簡(jiǎn)單的符號(hào)化，比機(jī)器語(yǔ)言進(jìn)了一步,但可讀性、兼容性差,其長(zhǎng)處是與機(jī)器比較湊近,所以效率較高。第三代：高級(jí)語(yǔ)言，完整湊近人類(lèi)習(xí)慣，各樣機(jī)器指令用英文單詞表示。其長(zhǎng)處：可讀性強(qiáng)，兼容性強(qiáng)，是目前寬泛使用的一種面向過(guò)程的編程語(yǔ)言。如：BASIC，F(xiàn)ORTRAN,C，PASCAL，F(xiàn)OXPRO等.第四代：面向?qū)ο蟮母呒?jí)語(yǔ)言。如：VisualBasic,簡(jiǎn)稱(chēng)VBVisualC++,簡(jiǎn)稱(chēng)VCJava等。文案標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)的工作原理計(jì)算機(jī)的基根源理是存貯程序和程序控制。即早先要把指揮計(jì)算機(jī)怎樣進(jìn)行操作的指令序列（稱(chēng)為程序）和原始數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)輸入設(shè)施輸送到計(jì)算機(jī)內(nèi)儲(chǔ)存器中。每一條指令中明確規(guī)定了計(jì)算機(jī)從哪個(gè)地址取數(shù)，進(jìn)行什么操作，而后送到什么地址去等步驟。程序與數(shù)據(jù)相同存貯，按程序編排的次序，一步一步地拿出指令，自動(dòng)地達(dá)成指令規(guī)定的操作是計(jì)算機(jī)最基本的工作原理。這一原理最先是由美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮·諾依曼于1945年提出來(lái)的，故稱(chēng)為馮·諾依曼原理。其工作原理圖以下所示：三、計(jì)算機(jī)信息安全計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的危害根源計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所面對(duì)的威迫大概可分為兩種：一是對(duì)系統(tǒng)中信息的威迫；二是對(duì)系統(tǒng)中設(shè)施的威迫。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全策略①物理安全策略②接見(jiàn)控制策略③加密④防火墻控制防火墻是近期發(fā)展起來(lái)的一種控制兩個(gè)不一樣網(wǎng)絡(luò)之間接見(jiàn)的有效安全技術(shù)舉措，也可稱(chēng)之為控制進(jìn)／出兩個(gè)方向通訊的門(mén)檻。防火墻使用軟件和硬件的組合，在網(wǎng)絡(luò)界限上成立起網(wǎng)絡(luò)通訊監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)隔絕內(nèi)部和外面網(wǎng)絡(luò)，以阻攔外面網(wǎng)絡(luò)的敵意侵入。計(jì)算機(jī)病毒的觀點(diǎn)①?gòu)V義定義：能夠惹起計(jì)算機(jī)故障，損壞計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的程序都屬于計(jì)算機(jī)病毒。②狹義定義：指編制或許在計(jì)算機(jī)程序中插入的損壞計(jì)算機(jī)功能或許破壞數(shù)據(jù)，影文案標(biāo)準(zhǔn)響計(jì)算機(jī)使用，并能自我復(fù)制的一組計(jì)算機(jī)指令或許程序代碼。計(jì)算機(jī)病毒的種類(lèi)4.1按其損壞性分類(lèi)·良性病毒·惡性病毒4.2按其傳染方式分類(lèi)·指引型病毒·文件型病毒4.3按鏈接的方式分類(lèi)·源碼型病毒·入侵型病毒·操作系統(tǒng)型病毒·外殼型病毒計(jì)算機(jī)病毒的特色·隱蔽性·傳染性·潛藏性·損壞性計(jì)算機(jī)病毒的傳染門(mén)路軟、硬磁盤(pán)，光盤(pán)，網(wǎng)絡(luò)以及磁帶等。四、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的有關(guān)定義計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是以各樣通訊設(shè)施和傳輸介質(zhì)將處于不一樣地點(diǎn)的多臺(tái)獨(dú)立計(jì)算機(jī)連結(jié)起來(lái)，并在相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)軟件的管理下實(shí)現(xiàn)多臺(tái)計(jì)算機(jī)之間信息傳達(dá)和資源共享的系統(tǒng)。簡(jiǎn)單的說(shuō)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)指互相連結(jié)的獨(dú)立自主的計(jì)算機(jī)的會(huì)合。·信息高速公路：是指數(shù)字化大容量光纖通訊網(wǎng)絡(luò)或無(wú)線通訊、衛(wèi)星通訊網(wǎng)絡(luò)與各樣局域網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的高速信息傳輸通道。特色：交互性、高速性、廣域性、寬泛性、綜合性、智能性Internet(國(guó)際互連網(wǎng))，信息高速公路的代表。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能·資源共享（包含硬件資源、軟件資源、數(shù)據(jù)與信息資源）·數(shù)據(jù)通訊·提升靠譜性計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的幾個(gè)階段第一代：以主機(jī)為中心第二代：以通訊子網(wǎng)為中心第三代：ISO/OSIRM，Internet第四代：可編程網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨向：開(kāi)放，集成，高性能，智能化文案標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成從邏輯功能上分為兩部分：通訊子網(wǎng)和用戶(hù)資源子網(wǎng)。·通訊子網(wǎng)：負(fù)責(zé)信息通訊，由一些專(zhuān)用的節(jié)點(diǎn)互換機(jī)和連結(jié)這些節(jié)點(diǎn)的通訊鏈路構(gòu)成。通訊子網(wǎng)分兩種種類(lèi)：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊子網(wǎng)和廣播式通訊子網(wǎng)；·用戶(hù)資源子網(wǎng)：負(fù)責(zé)全網(wǎng)的信息辦理，包含主機(jī)和其余信息資源設(shè)施。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)·按網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)錁?gòu)造分：①總線型拓?fù)錁?gòu)造?？偩€型拓?fù)浣?jīng)過(guò)一根傳輸線路將網(wǎng)絡(luò)中所有結(jié)點(diǎn)連結(jié)起來(lái)，這根線路稱(chēng)為總線。網(wǎng)絡(luò)中各結(jié)點(diǎn)都經(jīng)過(guò)總線進(jìn)行通訊，在同一時(shí)刻只好同意一對(duì)結(jié)點(diǎn)占用總線通訊?？偩€型拓?fù)浜?jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)，易保護(hù)，易擴(kuò)大，但故障檢測(cè)比較困難。②星型拓?fù)錁?gòu)造。星型拓?fù)渲懈鹘Y(jié)點(diǎn)都與中心結(jié)點(diǎn)連結(jié)，呈輻射狀擺列在中心結(jié)點(diǎn)四周。網(wǎng)絡(luò)中隨意兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的通訊都要經(jīng)過(guò)中心結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)接。單個(gè)結(jié)點(diǎn)的故障不會(huì)影響到網(wǎng)絡(luò)的其余部分，但中心結(jié)點(diǎn)的故障會(huì)致使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。③環(huán)型拓?fù)錁?gòu)造。環(huán)型拓?fù)渲懈鹘Y(jié)點(diǎn)首尾相連形成一個(gè)閉合的環(huán)，環(huán)中的數(shù)據(jù)沿著一個(gè)方向繞環(huán)逐站傳輸。環(huán)型拓?fù)涞目构收闲阅芎?，但網(wǎng)絡(luò)中的隨意一個(gè)結(jié)點(diǎn)或一條傳輸介質(zhì)出現(xiàn)故障都將致使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的故障。④樹(shù)型拓?fù)錁?gòu)造。樹(shù)型拓?fù)溆煽偩€型拓?fù)溲葑兌鴣?lái)，其構(gòu)造圖看上去象一棵倒掛的樹(shù)。樹(shù)最上端的結(jié)點(diǎn)叫根結(jié)點(diǎn)，一個(gè)結(jié)點(diǎn)發(fā)送信息時(shí)，根結(jié)點(diǎn)接收該信息并向全樹(shù)廣播。樹(shù)型拓?fù)湟子跀U(kuò)展與故障隔絕，但對(duì)根結(jié)點(diǎn)依靠性太大。文案標(biāo)準(zhǔn)·按網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模及覆蓋范圍分：局域網(wǎng)（LAN）：地理范圍較小，如1Km左右廣域網(wǎng)（WAN）：地理范圍幾十公里到幾千公里城域網(wǎng)（MAN）：介于LAN和WAN之間，地理范圍在5Km－50Km之間·按網(wǎng)絡(luò)的使用目的分類(lèi)：公用網(wǎng)專(zhuān)用網(wǎng)·我國(guó)目前四大內(nèi)聯(lián)網(wǎng)中國(guó)金橋信息網(wǎng)ChinaGBN中國(guó)共用計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)ChinaNet中國(guó)教育科研網(wǎng)CERNet中國(guó)科研網(wǎng)CSTNet·目前常有的幾種網(wǎng)絡(luò)接入方式撥號(hào)上網(wǎng)（Modem）機(jī)頂盒上網(wǎng)一線通上網(wǎng)（N-ISDN）ADSL上網(wǎng)（非對(duì)稱(chēng)數(shù)字用戶(hù)線，寬帶上網(wǎng)）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)構(gòu)造和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)互換而擬訂的規(guī)則、商定和標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。分層次的系統(tǒng)構(gòu)造：將網(wǎng)絡(luò)依據(jù)功能分紅一系列的層次，每一層次達(dá)成一個(gè)特定的功能。每一層的功能都是向它的上一層供給必定的服務(wù)，并把這類(lèi)服務(wù)是怎樣實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)對(duì)上層障蔽起來(lái)。用戶(hù)A用戶(hù)B高層協(xié)議高層高層低層協(xié)議低層低層源結(jié)點(diǎn)目的結(jié)點(diǎn)一般將網(wǎng)絡(luò)中的各層和協(xié)議的會(huì)合，稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)造。6.1兩種重要的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)造參照模型開(kāi)放互連參照模型：（OSI參照模型）：由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）擬訂文案標(biāo)準(zhǔn)①物理層(Physicallayer)物理層是OSI的最基層，主要功能是利用物理傳輸介質(zhì)為數(shù)據(jù)鏈路層供給連結(jié)，以透明地傳輸比特流。②數(shù)據(jù)鏈路層(Datalinklayer)數(shù)據(jù)鏈路層在通訊的實(shí)體間成立數(shù)據(jù)鏈路連結(jié)，傳送以幀為單位的數(shù)據(jù)，并采納相應(yīng)方法使有差錯(cuò)的物理線路變?yōu)闊o(wú)差錯(cuò)的數(shù)據(jù)鏈路。③網(wǎng)絡(luò)層(Networklayer)網(wǎng)絡(luò)層的功能是進(jìn)行路由選擇，堵塞控制與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等。④傳輸層(Transportlayer)傳輸層的功能是向用戶(hù)供給靠譜的端到端服務(wù)，透明地傳遞報(bào)文，是重點(diǎn)的一層。⑤會(huì)話(huà)層(Sessionlayer)會(huì)話(huà)層的功能是組織兩個(gè)會(huì)話(huà)進(jìn)度間的通訊，并管理數(shù)據(jù)的互換。⑥表示層(Presentationlayer)表示層主要用于辦理兩個(gè)通訊系統(tǒng)中互換信息的表示方式，它包含數(shù)據(jù)格式變換、數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)壓縮與恢復(fù)等功能。⑦應(yīng)用層(Applicationlayer)應(yīng)用層是OSI參照模型中的最高層，應(yīng)用層確立進(jìn)度之間通訊的性質(zhì)，以知足用戶(hù)的需要，它在供給給用進(jìn)度所需要的信息互換和遠(yuǎn)程操作的同時(shí)，還要作為應(yīng)用進(jìn)度的用戶(hù)代理，來(lái)達(dá)成一些為進(jìn)行信息互換所一定的功能。6.2TCP/IP(TransmissionControlProtocol/InternetProtocol)參照模型TCP/IP協(xié)議是一個(gè)協(xié)議集，此中最重要的是TCP協(xié)議與IP協(xié)議，TCP/IP參照模型也是一個(gè)開(kāi)放模型。TCP/IP參照模型有四個(gè)層次：此中：應(yīng)用層與OSI中的應(yīng)用層對(duì)應(yīng)；傳輸層與OSI中的傳輸層對(duì)應(yīng)；網(wǎng)絡(luò)層與OSI中的網(wǎng)絡(luò)層對(duì)應(yīng)；物理鏈路層與OSI中的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層對(duì)應(yīng)；文案標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP中沒(méi)有OSI中的表示層和會(huì)話(huà)層。①應(yīng)用層:應(yīng)用層是TCP/IP參照模型的最高層，它向用戶(hù)供給一些常用應(yīng)用程序，如電子郵件等。應(yīng)用層包含了所有的高層協(xié)議，而且老是不停有新的協(xié)議加入。應(yīng)用層協(xié)議主要有：網(wǎng)絡(luò)終端協(xié)議TELNET，用于實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)中的遠(yuǎn)程登錄功能；文件傳輸協(xié)議FTP，用于實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)中交互式文件傳輸功能；簡(jiǎn)單電子郵件協(xié)議SMTP，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)中電子郵件發(fā)送功能；域名服務(wù)DNS，用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施名字到IP地址映照的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)NFS，用于網(wǎng)絡(luò)中不一樣主機(jī)間的文件系統(tǒng)共享。②傳輸層:也叫TCP層，主要功能是負(fù)責(zé)應(yīng)用進(jìn)度之間的端－端通訊。傳輸層定義了兩種協(xié)議：傳輸控制協(xié)議TCP與用戶(hù)數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP。TCP協(xié)議是一種靠譜的面向連結(jié)的協(xié)議，主要功能是保證信息無(wú)差錯(cuò)地傳輸?shù)侥康闹鳈C(jī)。UDP協(xié)議是一種不行靠的無(wú)連結(jié)協(xié)議，它與TCP協(xié)議不一樣的是它不進(jìn)行分組次序的檢查和差錯(cuò)控制，而是把這些工作交給上一級(jí)應(yīng)用層達(dá)成。③網(wǎng)絡(luò)層:也叫IP層，負(fù)責(zé)辦理互聯(lián)網(wǎng)上當(dāng)算機(jī)之間的通訊，向傳輸層供給一致的數(shù)據(jù)報(bào)。它的主要功能有以下三個(gè)方面：辦理來(lái)自傳輸層的分組發(fā)送懇求；辦理接收的數(shù)據(jù)包；辦理互聯(lián)的路徑。④物理鏈路層:也叫網(wǎng)絡(luò)接口層，物理鏈路層主要功能是接收IP層的IP數(shù)據(jù)報(bào)，經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)向外發(fā)送，或接收辦理從網(wǎng)絡(luò)上來(lái)的物理幀，抽出IP數(shù)據(jù)報(bào)，向IP層發(fā)送。該層是主機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的實(shí)質(zhì)連結(jié)層。文案標(biāo)準(zhǔn)7.網(wǎng)際協(xié)議IP與IP地址IP協(xié)議:是Internet中最重要的協(xié)議，對(duì)應(yīng)于TCP/IP參照模型的網(wǎng)絡(luò)層。IP地址：所有Interet上的計(jì)算機(jī)都一定有一個(gè)Internet上獨(dú)一的編號(hào)作為其在Internet的表記，這個(gè)編號(hào)稱(chēng)為IP地址。IP地址是一個(gè)32位二進(jìn)制數(shù)，即四個(gè)字節(jié)，為方便起見(jiàn)，往常將其表示為w.x.z的形式。此中w、x、y、z分別為一個(gè)0～255的十進(jìn)制整數(shù)，對(duì)應(yīng)二進(jìn)制表示法中的一個(gè)字節(jié)。這樣的表示叫做點(diǎn)分十進(jìn)制表示。例某臺(tái)機(jī)器的IP地址為：110010100111000100100000000000010則寫(xiě)成點(diǎn)分十進(jìn)制表示形式是：IP地址的32個(gè)二進(jìn)制位也被分為兩個(gè)部分，即網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址，網(wǎng)絡(luò)地址就像電話(huà)的區(qū)號(hào)，注明主機(jī)所在的子網(wǎng)，主機(jī)地址則在子網(wǎng)內(nèi)部劃分詳細(xì)的主機(jī)。下邊是網(wǎng)絡(luò)地址與主機(jī)地址：網(wǎng)絡(luò)地址主機(jī)地址7.1IP地址的分類(lèi)7.1.1A類(lèi)地址A類(lèi)IP地址的最高位為0，其前8位為網(wǎng)絡(luò)地址，是在申請(qǐng)地址時(shí)由管理機(jī)構(gòu)設(shè)定的，后24位為主機(jī)地址，能夠由網(wǎng)絡(luò)管理員分派給本機(jī)構(gòu)子網(wǎng)的各主機(jī)。一個(gè)A類(lèi)地址最多可容納224(約1600萬(wàn))臺(tái)主機(jī)，最多可有27=128個(gè)A類(lèi)地址。自然這兩個(gè)“最多”是純從數(shù)學(xué)上講的，事實(shí)上不行能達(dá)到，因?yàn)橐粋€(gè)網(wǎng)絡(luò)中有些地址還有特別用途，不可以分派給詳細(xì)的主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)。下邊在B類(lèi)、C類(lèi)地址中的數(shù)字也是相同的。下邊是A類(lèi)地址：7.1.2B類(lèi)地址B類(lèi)IP地址的前16位為網(wǎng)絡(luò)地址，后16位為主機(jī)地址，且第一位為1，第二位為0。B類(lèi)地址的第一個(gè)十進(jìn)制整數(shù)的值在128～191之間。一個(gè)B類(lèi)網(wǎng)絡(luò)最多可容納216即65536臺(tái)主機(jī)，最多可有214個(gè)B類(lèi)地址。B類(lèi)地址以下所示：7.1.3C類(lèi)地址C類(lèi)IP地址的前24位為主機(jī)地址，最后8位為主機(jī)地址，且第一位、第二位為1，第三位為0。C類(lèi)地址的第一個(gè)整數(shù)值在192-223之間。一個(gè)C類(lèi)網(wǎng)絡(luò)最多可容納28文案標(biāo)準(zhǔn)即256臺(tái)主機(jī)。共有221個(gè)C類(lèi)地址。C類(lèi)地址以下所示：特別IP地址其實(shí)不是所有的IP地址都能分派給主機(jī)，有些IP地址擁有特定的含義，因此不可以分派給主機(jī)。①回送地址指前8位為01111111(十進(jìn)制的127)的IP地址，這個(gè)地址用于網(wǎng)絡(luò)軟件測(cè)試和用于本機(jī)進(jìn)度間通訊。這個(gè)歸定使得“A類(lèi)地址”不可以分派給網(wǎng)絡(luò)，減少了224個(gè)可用的IP地址。②子網(wǎng)地址主機(jī)地址全為0的IP地址為子網(wǎng)地址，代表目前所在的子網(wǎng)。③廣播地址主機(jī)地址為全1的IP地址為廣播地址，向廣播地址發(fā)送信息就是向子網(wǎng)中的每個(gè)成員發(fā)送信息。8Internet的域名?域名構(gòu)造：與IP地址對(duì)應(yīng)，目的是為了便于記憶，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)變換。一般為：計(jì)算機(jī)主機(jī)名.機(jī)構(gòu)名[.網(wǎng)絡(luò)名].最高層名，或：WWW.機(jī)構(gòu)名[.網(wǎng)絡(luò)名].最高層名?域名的構(gòu)成：由英文單詞或縮寫(xiě)表示。如：鄭州大學(xué)的名為dns的主機(jī)。----湖南大學(xué)的名為www的主機(jī)。?常有的最高層的域名含義：com商業(yè)機(jī)構(gòu)edu教育net網(wǎng)絡(luò)管理部門(mén)org政府部門(mén)cn中國(guó)常有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用9.1WWW的應(yīng)用WWW運(yùn)轉(zhuǎn)體制是客戶(hù)/服務(wù)器模式。在用戶(hù)查問(wèn)時(shí)，履行一個(gè)客戶(hù)機(jī)程序（閱讀器）并輸入一個(gè)URL（一致資源定位器）。今后閱讀器程序成為一個(gè)客戶(hù)，該程序?qū)⒇?fù)責(zé)對(duì)用戶(hù)地直接服務(wù)。它將用戶(hù)的要求變換成一個(gè)或多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的信息查問(wèn)懇求，經(jīng)過(guò)Internet發(fā)送給遠(yuǎn)方供給信息的服務(wù)器。而服務(wù)器則履行一個(gè)服務(wù)器程序。Web的客戶(hù)機(jī)程序與服務(wù)器程序之間經(jīng)過(guò)超文本協(xié)議HTTP進(jìn)行通訊。HTTP供給的功能包含實(shí)現(xiàn)Web客戶(hù)機(jī)與服務(wù)器的連結(jié)，發(fā)出帶文件名的接見(jiàn)懇求，接受文件以及封閉連結(jié)等。文案WWW的客戶(hù)/服務(wù)器模式圖標(biāo)準(zhǔn)為了使客戶(hù)程序能找到Internet上的信息資源，WWW系統(tǒng)使用一致的URL，客戶(hù)機(jī)程序就是按輸入的URL找到相應(yīng)的服務(wù)器，并與之成立聯(lián)系和獲取信息的。服務(wù)器供給的信息一般是用超文本標(biāo)記語(yǔ)言HTML編寫(xiě)的信息文件。因?yàn)镠TML是一致的標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言，所以，不論服務(wù)器程序、或許服務(wù)器站點(diǎn)的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)有多大差異，這些文件所供給的信息最后總能為客戶(hù)程序所解說(shuō)和顯示。在實(shí)質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)中，當(dāng)服務(wù)器接到客戶(hù)機(jī)的信息查問(wèn)懇求以后，達(dá)成相應(yīng)的操作，并將查找到的結(jié)果經(jīng)過(guò)Internet傳遞到客戶(hù)機(jī)的計(jì)算機(jī)中，客戶(hù)機(jī)再將服務(wù)器送來(lái)的結(jié)果變換為能夠顯示的格式，經(jīng)過(guò)Windows的圖形頁(yè)面顯示出來(lái)。9.2Web服務(wù)器在WWW中，Web是由不計(jì)其數(shù)臺(tái)相互能夠通訊的計(jì)算機(jī)構(gòu)成的全環(huán)網(wǎng)絡(luò)，此中供給信息的每一臺(tái)計(jì)算機(jī)都稱(chēng)為Web服務(wù)器，或稱(chēng)為主機(jī)。每一臺(tái)主機(jī)都有一個(gè)URL格式的網(wǎng)址。若使用超文本傳輸協(xié)議HTTP來(lái)供給WWW網(wǎng)中的站點(diǎn)地址的話(huà)，則該地址的格式為：9.3閱讀器閱讀器是用于查察Web頁(yè)的軟件工具。閱讀器在讀取Web服務(wù)器上的HTTP文件的同時(shí)，一定與構(gòu)成WWW網(wǎng)的不計(jì)其數(shù)臺(tái)Web服務(wù)器中的一臺(tái)進(jìn)行通訊聯(lián)系。比如，在自己的Web閱讀器“地址”處輸入時(shí)，就是指示自己的計(jì)算機(jī)在WWW網(wǎng)上找尋一臺(tái)域名為的主機(jī)，并懇求主機(jī)將名稱(chēng)為Index.htm的文件傳回來(lái)。假如計(jì)算機(jī)與上述主機(jī)連結(jié)成功，該主機(jī)便會(huì)查找指定的文件，將其內(nèi)容傳回來(lái)，并顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上。每當(dāng)我們利用Web閱讀器在WWW網(wǎng)上接見(jiàn)不一樣站點(diǎn)時(shí)都會(huì)重復(fù)這個(gè)過(guò)程。9.4Web網(wǎng)頁(yè)經(jīng)過(guò)閱讀器將網(wǎng)上傳來(lái)的信息顯示出來(lái)就是網(wǎng)頁(yè)。一般地，利用閱讀器與某個(gè)Web服務(wù)器連結(jié)成功此后，在閱讀器上第一顯示的就是該Web服務(wù)器的開(kāi)端頁(yè)，稱(chēng)為“主頁(yè)”。WWW的明顯的特色是“超鏈接”，即擁有使一個(gè)HTML文件鏈接到另一個(gè)HTML文件的能力。在網(wǎng)頁(yè)上那些能將鼠標(biāo)的光標(biāo)變?yōu)槭譅畹牡攸c(diǎn)稱(chēng)為“鏈接點(diǎn)”，單擊此鏈接點(diǎn)就會(huì)鏈接到另一個(gè)網(wǎng)頁(yè)。一般地，Web網(wǎng)頁(yè)上的信息形式有：文本、列表、圖像、音頻、視頻、超鏈接、書(shū)簽、表格、窗體、框架等，此中表格、窗體和框架屬于復(fù)合元素，它們自己能夠包含多種基本元素。9.5IntranetIntranet是用于辦理單位或組織內(nèi)部信息的網(wǎng)絡(luò)。此中使用了文檔和軟件的分派、數(shù)據(jù)庫(kù)的接見(jiàn)等各樣服務(wù)。往常也使用與Internet有關(guān)的應(yīng)用程序，比如網(wǎng)頁(yè)、FTP站點(diǎn)、電子郵件、新聞組和郵件列表等，但它們只好由組織內(nèi)的成員接見(jiàn)。文案標(biāo)準(zhǔn)9.6E-mail電子郵件”，英文叫E-mail，是Internet上最為寬泛的應(yīng)用。因?yàn)樗鼡碛幸韵聨讉€(gè)特色：①發(fā)送速度快，給外國(guó)發(fā)信，只需要若干秒或幾分鐘。②信息多樣化，電子郵件發(fā)送的信函內(nèi)容除一般文字內(nèi)容外，還能夠是軟件、數(shù)據(jù)，甚至是錄音、動(dòng)畫(huà)、電視等各種多媒體信息。③收發(fā)方便高效靠譜，與電話(huà)通訊或郵政信函發(fā)送不一樣，發(fā)件人能夠在隨意時(shí)間、隨意地址經(jīng)過(guò)發(fā)送服務(wù)器（SMTP）發(fā)送E-mail，收件人經(jīng)過(guò)當(dāng)?shù)氐慕邮锗]件服務(wù)器（POP3）收取郵件。9.7BBSBBS（即電子通告板）是BulletinBoardSystems的縮寫(xiě)。BBS實(shí)質(zhì)上也是一種網(wǎng)站，從技術(shù)角度講，電子通告板其實(shí)是在散布式信息辦理系統(tǒng)中，在網(wǎng)絡(luò)的某臺(tái)計(jì)算機(jī)中設(shè)置的一個(gè)公共信息儲(chǔ)存區(qū)。任何合法用戶(hù)都能夠經(jīng)過(guò)Internet或局域網(wǎng)在這個(gè)儲(chǔ)存區(qū)中存守信息。初期的BBS僅能供給純文本的論壇服務(wù)，此刻的BBS還能夠供給電子郵件、FTP、新聞組等服務(wù)。BBS的溝通特色與Internet最大的不一樣，正像它的名字所描繪的，是一個(gè)“通告牌”，即運(yùn)轉(zhuǎn)在BBS站點(diǎn)上的絕大多半電子郵件都是公然信函。所以，用戶(hù)所面對(duì)的將是站點(diǎn)上幾乎所有的信息。9.8新聞議論組網(wǎng)絡(luò)新聞也是Internet上的一個(gè)重要服務(wù)。它是一個(gè)世界范圍的新聞組newsgroup）系統(tǒng)，為擁有共同興趣的用戶(hù)供給了一種溝通思想和進(jìn)行議論的手段。很多新聞組在世界內(nèi)流傳，也有些新聞組僅限制于局部的范圍，如一個(gè)國(guó)家或一個(gè)部門(mén)。用戶(hù)能夠閱讀某個(gè)新聞組中的信息，也能夠編寫(xiě)和發(fā)送一條信息到新聞組中。網(wǎng)絡(luò)新聞和電子郵件中的信息采納了相同的表示格式。新聞服務(wù)器由一些BBS網(wǎng)站或部門(mén)網(wǎng)站負(fù)責(zé)保護(hù)，能夠管理上千個(gè)新聞組。你能夠查找任何特別主題的新聞組，接見(jiàn)過(guò)新聞組的人都能夠發(fā)送或閱讀郵件。新聞組不供給其成員的列表，只需對(duì)某個(gè)議題感興趣，任何人都能夠免費(fèi)加入。Usenet新聞組按主題來(lái)分層組織，是一種層次構(gòu)造。新聞組的名字由圓點(diǎn)分開(kāi)，從左至右由一般分類(lèi)到特別分類(lèi)。在分層構(gòu)造的頂層是幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi)和很多特定的分類(lèi)。能夠閱讀新聞組的軟件有多種，常用的是微軟公司的OutlookExpress。ISP一定為你供給一個(gè)或多個(gè)新聞服務(wù)器的鏈接，以便在OutlookExpress中使用新聞組。五、計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示及運(yùn)算數(shù)據(jù)種類(lèi)：數(shù)值型、非數(shù)值型字長(zhǎng)：CPU字長(zhǎng)即計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)。作為一個(gè)整體被傳遞和運(yùn)算的一串二進(jìn)制數(shù)碼稱(chēng)為字，字所包含的二進(jìn)制位數(shù)稱(chēng)為字長(zhǎng)。（權(quán)衡計(jì)算機(jī)質(zhì)量好壞的一個(gè)重要標(biāo)記）。數(shù)的符號(hào)：最高位（左邊第一位）表示數(shù)的符號(hào)，“0”表示正數(shù)，“1”表示負(fù)數(shù)。文案標(biāo)準(zhǔn)十進(jìn)制數(shù)特色:采納0,1,2,3,4,5,6,7,8,9共10個(gè)不一樣的數(shù)字符號(hào)，而且是“逢十進(jìn)一，借一當(dāng)十”。對(duì)于隨意一個(gè)十進(jìn)制數(shù)，都能夠表示成按權(quán)睜開(kāi)的多項(xiàng)式。比如：32101999=1×10+9×10+9×10+9×1032102003=2×10+0×10+0×10+3×1010-1-248.25=4×10+8×10+2×10+5×102.二進(jìn)制數(shù)2.1二進(jìn)制基礎(chǔ)在電子計(jì)算機(jī)中采納的是二進(jìn)制。二進(jìn)制數(shù)只需2個(gè)不一樣的數(shù)字符號(hào)：0和1，而且是“逢二進(jìn)一，借一當(dāng)二”，它的基數(shù)是2。對(duì)于二進(jìn)制數(shù)，其整數(shù)部分各數(shù)位的權(quán)，從最低位開(kāi)始挨次是1,2,4,8,寫(xiě)成2的冪，就是20,21,22,23,；其小數(shù)部分各數(shù)位的權(quán),從最高位開(kāi)始挨次是0.5,0.25,0.125,，寫(xiě)成2的冪，就是2-1,2-2,2-3,。對(duì)于隨意一個(gè)二進(jìn)制數(shù)，也都能夠表示成按權(quán)睜開(kāi)的多項(xiàng)式。比如：276543210(10110101)=1×2+0×2+1×2+1×2+0×2+1×2+0×2+1×210-1-2(10.11)2=1×2+0×2+1×2+1×22.2二進(jìn)制數(shù)的重要特色①二進(jìn)制數(shù)只含有兩個(gè)數(shù)字0和1，所以可用大批存在的擁有兩個(gè)不一樣的穩(wěn)固物理狀態(tài)的元件來(lái)表示。計(jì)算機(jī)中采納擁有兩個(gè)穩(wěn)固狀態(tài)的電子或磁性元件表示二進(jìn)制數(shù)，這比十進(jìn)制的每一位要用擁有十個(gè)不一樣的穩(wěn)固狀態(tài)的元件來(lái)表示，實(shí)現(xiàn)起來(lái)要簡(jiǎn)單得多，工作起來(lái)也穩(wěn)固得多。②二制數(shù)的運(yùn)算規(guī)則簡(jiǎn)單，使得計(jì)算機(jī)中的運(yùn)算零件的構(gòu)造相應(yīng)變得比較簡(jiǎn)單。二進(jìn)制數(shù)的加法和乘法的運(yùn)算規(guī)則只有4條：0+0=00+1=11+0=11+1=100×0=00×1=01×0=01×1=1實(shí)質(zhì)上，二進(jìn)制數(shù)的乘法能夠經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的移位和相加來(lái)實(shí)現(xiàn)。③二進(jìn)制數(shù)的兩個(gè)數(shù)字0和1與邏輯代數(shù)的邏輯變量取值相同，進(jìn)而可采納二進(jìn)數(shù)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，這樣就能夠應(yīng)用邏輯代數(shù)作為工具來(lái)剖析和設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)中的邏輯電路，使得邏輯代數(shù)成為計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。2.3二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)間的互相變換二進(jìn)制數(shù)變換成十進(jìn)制數(shù)——乘權(quán)乞降，馬上二進(jìn)制數(shù)按權(quán)睜開(kāi)乞降。【例】把二進(jìn)制數(shù)1101.11變換成十進(jìn)制數(shù)3210-1-2(1101.11)2=1×2+1×2+0×2+1×2+1×2+1×2=8+4+0+1+0.5+0.25=13.75十進(jìn)制數(shù)變換成二進(jìn)制數(shù)——整數(shù)部分展轉(zhuǎn)除以2取余,小數(shù)部分展轉(zhuǎn)乘以2取整。文案標(biāo)準(zhǔn)馬上十進(jìn)制整數(shù)除以2，獲取一個(gè)商和一個(gè)余數(shù)；再將商除以2，又獲取一個(gè)商和一個(gè)余數(shù)；以此類(lèi)推，直到商等于零為止。每次獲取的余數(shù)的倒擺列，就是對(duì)應(yīng)二進(jìn)制數(shù)的各位數(shù)?！纠堪咽M(jìn)制數(shù)37變換成二進(jìn)制數(shù)于是得:(37)10=(100101)2十進(jìn)制小數(shù)變換成二進(jìn)制小數(shù)是用“乘2取整法”。即用2逐次去乘十進(jìn)制小數(shù)，將每次獲取的積的整數(shù)部分按各自出現(xiàn)的先后次序挨次擺列，就獲取相對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制小數(shù)?！纠堪?0.6875)10變換成二進(jìn)制數(shù)設(shè)(0.6875)10=a-1×2-1+a-2×2-2++a-m×2-m于是得：(0.6875)10=(0.1011)2說(shuō)明：一個(gè)有限的十進(jìn)制小數(shù)并不是必定能夠變換成一個(gè)有限的二進(jìn)制小數(shù)，即上述過(guò)程的乘積的小數(shù)部分可能永久不等于0，這時(shí)我們可按要求進(jìn)行到某一精準(zhǔn)度為止。如(0.1)102假如一個(gè)十進(jìn)制數(shù)既有整數(shù)部分又有小數(shù)部分，則可將整數(shù)部分和小數(shù)部分分別進(jìn)行變換，而后再將兩部分合起來(lái)。如(37.6875)10=(100101.1011)2八進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，全部信息的儲(chǔ)存、辦理與傳遞均采納二進(jìn)制的形式。但因?yàn)槎M(jìn)制數(shù)所需位數(shù)許多，閱讀與書(shū)寫(xiě)很不方便，為此，在閱讀與書(shū)寫(xiě)時(shí)又往常用十六進(jìn)文案標(biāo)準(zhǔn)制或八進(jìn)制來(lái)表示，這是因?yàn)槭M(jìn)制和八進(jìn)制與二進(jìn)制之間有著特別簡(jiǎn)單的對(duì)應(yīng)關(guān)系。八進(jìn)制數(shù)的基數(shù)是8，有8個(gè)基本數(shù)字：0，1，2，3，4，5，6，7，而且“逢八進(jìn)一，借一當(dāng)八”。因?yàn)榘诉M(jìn)制數(shù)的基數(shù)8是二進(jìn)制數(shù)的基數(shù)2的3次冪，即23=8，所以一位八進(jìn)制數(shù)相當(dāng)于3位二進(jìn)制數(shù)，這樣使得八進(jìn)制數(shù)與二進(jìn)制數(shù)之間的變換十分方便。十六進(jìn)制數(shù)的基數(shù)是16，有16個(gè)基本數(shù)字：0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F,而且“逢十六進(jìn)一，借一當(dāng)十六”。因?yàn)槭M(jìn)制數(shù)的基數(shù)16是二進(jìn)制數(shù)的基數(shù)2的4次冪，即24=16，所以一位八進(jìn)制數(shù)相當(dāng)于4位二進(jìn)制數(shù)，這樣使得十六進(jìn)制數(shù)與二進(jìn)制數(shù)之間的變換十分方便。進(jìn)制變換比較表二進(jìn)制八進(jìn)制十進(jìn)制十六進(jìn)制00000000001111001022200113330100444010155501106660111777100010881001119910101210A10111311B11001412C11011513D11101614E11111715F【例】把(56.103)8變換成二進(jìn)制數(shù)(一位變?nèi)?56.103↓↓↓↓↓↓101110.001000011所以(56.103)8=(101110.001000011)2【例】把(11101.1101)2變換成八進(jìn)制數(shù)(三位變一位)以小數(shù)點(diǎn)為中心,向兩邊每隔3位分組(不足3位的,在外邊補(bǔ)0):011101.110100↓↓↓↓↓文案標(biāo)準(zhǔn)35.64所以(11101.1101)2=(35.64)8【例】把(3AD.B8)16變換成二進(jìn)制數(shù)(一位變四位)3AD.B8↓↓↓↓↓↓001110101101.10111000所以(3AD.B8)16=(1110101101.10111)2【例】把(1111100111.111111)2變換成十六進(jìn)制數(shù)(四位變一位)以小數(shù)點(diǎn)為中心,向兩邊每隔4位分組(不足4位的,在外邊補(bǔ)0):001111100111.11111100↓↓↓↓↓↓3E7.FC所以(1111100111.111111)2=(3E7.FC)16其余進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)之間的變換把其余進(jìn)制數(shù)變換成十進(jìn)制數(shù),都用乘權(quán)乞降的方法。把十進(jìn)制數(shù)變換成其余進(jìn)制數(shù),都用整數(shù)部分展轉(zhuǎn)除以其余進(jìn)制數(shù)的基數(shù)取余,小數(shù)部分展轉(zhuǎn)乘以其余進(jìn)制數(shù)的基數(shù)取整的方法?！纠堪?17.26)8變換成十進(jìn)制數(shù)(乘權(quán)乞降)810-1+6×8-2(17.26)=1×8+7×8+2×8=8+7+2×0.1256×0.015625=15.34375【例】把(65535)10變換成16進(jìn)制數(shù)(展轉(zhuǎn)除以16取余)所以(65535)10=(FFFF)16計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示在計(jì)算機(jī)中所有的數(shù)據(jù)、指令以及符號(hào)等都是用特定的二進(jìn)制代碼表示的。我們把一個(gè)數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)被表示的二進(jìn)制形式稱(chēng)為機(jī)器數(shù)，該數(shù)稱(chēng)為這個(gè)機(jī)器數(shù)的真值。機(jī)器數(shù)擁有以下特色：（1）因?yàn)橛?jì)算機(jī)設(shè)施的限制和操作上的便利，機(jī)器數(shù)有固定的位數(shù)。它表示的數(shù)受文案標(biāo)準(zhǔn)到固定位數(shù)的限制，擁有必定的范圍，超出這個(gè)范圍就會(huì)產(chǎn)生“溢出”。比如，一個(gè)8位機(jī)器數(shù)，所能表示的無(wú)符號(hào)整數(shù)的最大值是“11111111”，即十進(jìn)制數(shù)255，假如超出這個(gè)數(shù)就會(huì)“溢出”。（2）機(jī)器數(shù)能表示數(shù)的符號(hào)（正、負(fù)或0）。往常是用機(jī)器數(shù)中規(guī)定的符號(hào)位（一般是最高位）取0或1表示數(shù)的正或負(fù)。比如，一個(gè)8位機(jī)器數(shù)，其最高位是符號(hào)位，那么在定點(diǎn)整數(shù)原碼表示的狀況下，對(duì)于00101110和10010011，其真值分別為十進(jìn)制數(shù)+46和-19。3）機(jī)器數(shù)中，采納定點(diǎn)或浮點(diǎn)方式來(lái)表示小數(shù)點(diǎn)的地點(diǎn)。5.1原碼,反碼和補(bǔ)碼在計(jì)算機(jī)中參加運(yùn)算的數(shù)有正負(fù)之分，往常在計(jì)算機(jī)中我們用X=X0X1X2XN-1來(lái)表示一個(gè)二進(jìn)制數(shù)，并規(guī)定當(dāng)X0=0時(shí)X為正數(shù)，X0=1時(shí)X為負(fù)數(shù)。在計(jì)算機(jī)中這類(lèi)表示法有原碼，補(bǔ)碼和反碼三種。原碼原碼的定義：其最高位為符號(hào)位，0表示正，1表示負(fù)，其余位數(shù)表示該數(shù)的絕對(duì)值。往常用[X]原表示X的原代碼。比如：假定，因?yàn)?17)10=(10001)2，(39)10=(100111)2，那么[+17]原=00010001，[-39]原=10100111[+0]原=00000000，[-0]原=10000000，所以，0的表示有兩種，“浪費(fèi)”了資源。當(dāng)機(jī)器數(shù)的位數(shù)是8時(shí)，原碼表示范圍是[-127,127]。原碼的表示法簡(jiǎn)單易懂，可是它最大的弊端是運(yùn)算復(fù)雜。反碼反碼的定義：正數(shù)的反碼與原碼相同，負(fù)數(shù)的反碼是把其原碼除符號(hào)位外的各位取反(即0變1,1變0)。往常用[X]反表示X的反碼。比如:[+45]反=[+45]原=00101101因?yàn)閇-32]原=10100000所以[-32]反=11011111[+0]反=[+0]原=00000000，[-0]原=10000000，[-0]反=11111111，所以0的表示也有兩種。依據(jù)[X]反所能表示的整數(shù)范圍公式，我們能夠計(jì)算出當(dāng)n=8時(shí)反碼表示范圍是[-127,127]。補(bǔ)碼補(bǔ)碼的定義：正數(shù)的補(bǔ)碼與原碼相同，負(fù)數(shù)的反碼是在其反碼的最低有效位上加1。往常用[X]補(bǔ)表示X的補(bǔ)碼。比如:[+14]補(bǔ)=[=14]原=00001110因?yàn)閇-36]原=10100100，而[-36]反=11011011，所以[-36]補(bǔ)=11011100[+0]補(bǔ)=[+0]原=00000000，[-0]反=11111111，規(guī)定[-0]補(bǔ)=00000000(溢出部分忽略)，這樣在用補(bǔ)碼表示時(shí)，0的表示方法就獨(dú)一了。依據(jù)[X]補(bǔ)所能表示的整數(shù)范圍公式，我們能夠計(jì)算出當(dāng)n=8時(shí)補(bǔ)碼表示范圍是[-128,127]文案標(biāo)準(zhǔn)用補(bǔ)碼進(jìn)行加減運(yùn)算是很簡(jiǎn)單的，公式為[X+Y]補(bǔ)=[X]補(bǔ)+[Y]補(bǔ)[X-Y]補(bǔ)=[X]補(bǔ)+[-Y]補(bǔ)加法公式是特別簡(jiǎn)單的，在減法中我們能夠依據(jù)[Y]補(bǔ)求[-Y]補(bǔ)：將[Y]補(bǔ)連同符號(hào)位一同按位求反后末位加1可得[-Y]補(bǔ)。在運(yùn)算中符號(hào)位怎么辦？符號(hào)位參加運(yùn)算，符號(hào)位相加，如有進(jìn)位，則進(jìn)位舍去?！纠恳阎猉=6,Y=2,求X-Y解:[X]補(bǔ)=00000110,[Y]補(bǔ)=00000010,[-Y]補(bǔ)=11111110最后舍棄符號(hào)位上的進(jìn)位，得[X-Y]補(bǔ)=00000100,即X-Y=4【例】已知X=-19,Y=-30,求X+Y解:[X]補(bǔ)=11101101,[Y]補(bǔ)=11100010,最后舍棄符號(hào)位上的進(jìn)位，得[X+Y]補(bǔ)=11001111，即X+Y=-49補(bǔ)碼的重要意義從上邊例子可見(jiàn)，加法和減法一致成了加法，再因?yàn)槌顺山?jīng)過(guò)移位和加減來(lái)實(shí)現(xiàn)，于是就使四則算術(shù)運(yùn)算在計(jì)算機(jī)中能轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)補(bǔ)碼進(jìn)行簡(jiǎn)單的移位和相加，進(jìn)而大大減化了計(jì)算機(jī)運(yùn)算零件的電路設(shè)計(jì)。5.2階碼在計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用小數(shù)點(diǎn)的表示：小數(shù)點(diǎn)的地點(diǎn)老是隱含，以節(jié)儉儲(chǔ)存空間。隱含的小數(shù)點(diǎn)地點(diǎn)有固定和可變兩種，分別稱(chēng)定點(diǎn)數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)。定點(diǎn)數(shù)表示法定點(diǎn)整數(shù)：小數(shù)點(diǎn)地點(diǎn)商定在最低數(shù)值位的后邊，用于表示整數(shù)。數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為2個(gè)字節(jié)時(shí)整數(shù)的范圍為：-（215-1）≤N≤（215-1）定點(diǎn)小數(shù)：小數(shù)點(diǎn)地點(diǎn)商定在最高數(shù)值位的前面，用于表示小于1的純小數(shù)。浮點(diǎn)數(shù)表示法格式：階符階碼數(shù)符尾數(shù)尾數(shù)：小于1的小數(shù)，尾數(shù)的位數(shù)決定數(shù)的精度；階碼：表示指數(shù)部分，階碼的位數(shù)決定數(shù)的范圍；文案標(biāo)準(zhǔn)階符：階碼的符號(hào)（位于左邊最高位）；數(shù)符：數(shù)的符號(hào)。字符與漢字的編碼6.1字符的編碼往常，計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)能夠分為數(shù)值型數(shù)據(jù)與非數(shù)值型數(shù)據(jù)。此中數(shù)值型數(shù)據(jù)就是常說(shuō)的“數(shù)”（如整數(shù)、實(shí)數(shù)等），它們?cè)谟?jì)算機(jī)中是以二進(jìn)制形式寄存的。而非數(shù)值型數(shù)據(jù)與一般的“數(shù)”不一樣，往常不表示數(shù)值的大小，而只表示字符或圖形等信息，但這些信息在計(jì)算機(jī)中也是以二進(jìn)制形式來(lái)表示的，往常稱(chēng)之為字符的二進(jìn)制編碼。因?yàn)樾枰幋a的字符不超出128個(gè)，所以，用七位二進(jìn)制數(shù)就能夠?qū)@些字符進(jìn)行編碼。但為了方便，字符的二進(jìn)制編碼一般占八個(gè)二進(jìn)制位，它正好占計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存器的一個(gè)字節(jié)。詳細(xì)的編碼方法，即確立每一個(gè)字符的七位二進(jìn)制代碼。但目前國(guó)際上通用的是美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息互換碼（AmericanStandanlCodeforInformationInterchange），簡(jiǎn)稱(chēng)為ASCII碼（取英文單詞的第一個(gè)字母的組合）。用ASCII表示的字符稱(chēng)為ASCII碼字符。6.2漢字的編碼國(guó)標(biāo)GB2312-80規(guī)定，所有國(guó)標(biāo)漢字及符號(hào)構(gòu)成94×94的矩陣，在這矩陣中，每一行稱(chēng)為一個(gè)“區(qū)”，每一列稱(chēng)為一個(gè)“位”。這樣，就構(gòu)成了94個(gè)區(qū)（01～94區(qū)），每個(gè)區(qū)內(nèi)有94個(gè)位（01～94）的漢字字符集。區(qū)碼和位碼簡(jiǎn)單地組合在一同（即兩位區(qū)碼居高位，兩位位碼居低位）就形成了“區(qū)位碼”。區(qū)位碼可獨(dú)一確立某一個(gè)漢字或漢字符號(hào)，反之，一個(gè)漢字或漢字符號(hào)都對(duì)應(yīng)獨(dú)一的區(qū)位碼。6.3圖形數(shù)字化編碼在計(jì)算機(jī)中儲(chǔ)存和辦理圖形相同要用二進(jìn)制數(shù)字編碼的形式。要表示一幅圖片或屏幕圖形，最直接的方式是“點(diǎn)陣表示”。在這類(lèi)方式中，圖形由擺列成若干行、若干列的像元（pixels）構(gòu)成，形成一個(gè)像元的陣列。陣列中的像元總數(shù)決定了圖形的精美程度。像元的數(shù)量越多，圖形越精美，其細(xì)節(jié)的分辨程度也就越高，但同時(shí)也必定要占用更大的儲(chǔ)存空間。對(duì)圖形的點(diǎn)陣表示，其隊(duì)列數(shù)的乘積稱(chēng)為圖形的分辨率。比如，若一個(gè)圖形的陣列總合有480行，每行640個(gè)點(diǎn)，則該圖形的分辨率為640×480。這與一般電視機(jī)的分辨率差不多。像元實(shí)質(zhì)上就是圖形中的一個(gè)個(gè)光點(diǎn)，一個(gè)光點(diǎn)能夠是黑白的，也能夠是彩色的，因此一個(gè)像元也能夠有幾種表示方式：最簡(jiǎn)單的狀況假定一個(gè)像元只有純黑、純白兩種可能性，那么只用一個(gè)二進(jìn)位就能夠表示了。這時(shí)，一個(gè)640×480的像元陣列需要640×480/8=38400字節(jié)=37..5K字節(jié)。多種顏色假定一個(gè)像元起碼要有四種顏色，那么起碼要用兩個(gè)二進(jìn)位來(lái)表示。假如用一個(gè)字節(jié)來(lái)表示一個(gè)像元，那么一個(gè)像元最多能夠有256種顏色。這時(shí)，一個(gè)640×480的像元陣列需要640×480=307200字節(jié)=300K字節(jié)。由黑白二色像元構(gòu)成的圖形也能夠用像元的灰度來(lái)模擬彩色顯示，一個(gè)像元的灰度文案標(biāo)準(zhǔn)就是像元的黑的程度，即介于純黑和純白之間的各樣狀況。計(jì)算機(jī)中采納分級(jí)方式表示灰度：比如分紅256個(gè)不一樣的灰度級(jí)別（能夠用0到25