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一、计算机的发展、类型及其应用领域
1.计算机（computer）是一种能自动、高速进行大量算术运算和逻辑运算的电子设备其特点为速度快、精度高、存储容量大、通用性强、具有逻辑判断和自动控制能力
2.第一台计算机ENIAC,美国，1946年宾夕法尼亚大学冯•诺依曼“存储程序”和“程序控制”
3.冯•诺依曼思想的核心要点是1）计算机的基本结构应由五大部件组成运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备2）计算机中应采用二进制形式表示数据和指令3）采用“存储程序”和“程序控制”的工作方式
4.计算机的发展过程阶段年份物理器件软件特征应用范围第一代1946-1959电子管机器语言、汇编语言科学计算第二代1959-1964晶体管高级语言科学计算、数据处理、工业控制科学计算、数据处理、工业控制、文字处第三代1964-1970小规模集成电路操作系统理、图形处理第四代1970-至今大规模集成电路数据库网络等各个领域
5.主要特点运算速度快、精确度高、具有记忆和逻辑判断能力
6.计算机的主要应用科学计算例如气象预报、海湾战争中伊拉克导弹的监测数据/信息处理例如高考招生中考生录取与统计工作，铁路、飞机客票的预定系统,银行系统的业务管理计算机控制计算机辅助系统例如用CAI演示化学反应人工智能例如代替人类到危险的环境中去工作办公自动化系统中的应用例如Internet发emailCBE:计算机辅助教育CAI:计算机辅助教学CMI:计算机管理教学CAD:计算机辅助设计CAT:计算机辅助翻译CAM:计算机辅助制造CAE:计算机辅助工程
7.计算机的分类机器表面要用软布沾中性清洁剂经常擦拭开机顺序为先对外设加电，再对主机加电；而关机顺序正好与此相反；每次开机与关机之间的间隔不应少于10秒在加电情况下，机器的各种设备不要随意搬动，也不要插拔各种接口卡应避免频繁开关机器，计算机要经常使用，不要长期闲置不用
4.计算机安全管理为了保证计算机的安全使用，在日常工作中要做好以下方面的工作⑴系统启动盘要专用，对来历不明的软件不应马上装入自己的计算机系统，要先检测，后安装使用⑵对系统文件和重要数据，要进行备份和写保护⑶对外来软盘和盗版光盘，必须进行检测方可使用
（4）不要轻易装入各种游戏软件，游戏软件通过存储介质将病毒带入计算机系统的可能性极大⑸定期对所使用的磁盘进行病毒的检测与防治
（6）若发现系统有任何异常现象，及时采取措施⑺对于连网的计算机，在下载软件时要特别注意，不要因此而将病毒一并带入计算机
八、因特网网络服务的概念、原理和应用
1.Internet的定义Internet（因特网）是由全球范围内的开放式计算机网络连接而成的计算机互联网也可以简单定义为网络的网络、网络的集合
2.我国Internet发展现状至2000年底，全国性的互联网有8个，其中经营性的5个，非经营性的3个经营性的5个中国公用计算机互联网（CHINANET）由中国电信负责建设与经营管理中国金桥信息网（CHINAGBNET）由吉通通信有限公司建设与经营管理中国联通公用计算机互联网（UNINET）由中国联合通信有限公司负责建设与经营管理中国网通公用互联网（CNCNET）由中国网络通信有限责任公司负责建设与经营管理中国移动互联网（CMNET）中国移动通信集团公司负责建设与经营管理非经营性3个中国教育科研网（CERNET）中国教育科研网由国家投资建设，教育部负责管理中国科技网（CSTNET）中国科技网由国家投资和世界银行贷款建设，由中国科学院网络运行中心负责运行管理中国国际经济贸易互联网（CIETNET）面向全国外经贸系统事业单位的专用互联网由外贸经济合作部下属的中国国际电子商务中心负责建设和管理Internet的几个关键概念
1、TCP/IP协议TCP/IP协议是Internet互联网的信息交换、规则、规范的集合体分类TCP传输控制协议和IP网间协议四个层次应用层、传输层、互联层、主机至网络层
2、IP地址Internet中每一台计算机都有一个在世界范围内惟一的标记，这个标记我们称为IP地址IP地址是一个32位的二进制数，一般用圆点分隔的十进制数表示，如
210.
37.
7.18范围0~
2553、DNS域名系统域名系统DNS是完成Internet主机名和IP地址的映射,把域名翻译成IP地址的系统,同时也可以将IP地址翻译成域名域名的一般格式为〈主机名〉.〈网络名》.〈机构名》.〈国家或区域代码＞机构com商业机构edu教育机构gov政府机构int国际组织mil军事部门net网络机构org社会组织、专业协会Internet接入方式
1、拨号入网主要适用于单位或家庭单机入网除需要一台微机外，还需要1）一个调制解调器（Modem）（传输速率
33.6Kbps以上）；2）电话线（脉冲、音频、直线、分机均可）；3）拨号上网软件和IE浏览器；4）账号
2、局域网接入方式通过网络专线（一般为双绞线）连接局域网，从而进入Internet,适用于有局域网的单位这种入网方式除需要一台微机外，还需要在计算机上安装一个网卡；上网软件和IE浏览器；IP地址的主要应用Internet服务WWWWWW（Worldwide Web）意译为“环球网”，音译为“万维网”，它是建立在TCP/IP基础上的，采用客户机/服务器工作模式的一种网络应用它将分散在世界各地专门存放和管理WWW资源的Web服务器中的信息，用超文本方式链接在一起，供互联网上的计算机用户查询和调用WWW是当前应用最为广泛的Internet服务
1、WWW的工作原理WWW系统采用客户/服务器的工作方式
2、关键术语解释1）超文本2）超媒体3）HTML（Hyper TextMarkup Language）4）主页5）统一资源定位器（URL）
3、IE浏览器1）IE浏览器画面的组成标题栏、菜单栏、飞行标志、地址栏、链接栏、电台栏、工作区、状态栏电子邮件
1、什么是电子邮件电子邮件（E-mail）,指计算机之间通过网络及时传送信件、文档或图像等信息
2、电子邮件的工作原理采取“存储转发”的方式从始发计算机取出邮件，在网络传输过程中经过多个计算机的中转，最后到达目标计算机，送进收信人的电子邮箱邮件地址格式用户名刨攵信服务器域名如
3、电子邮件软件的应用
4、免费电子邮件的申请文件传输文件传输是Internet为各主机间进行文件传输而提供的一种服务，指将一台计算机的文件传输到另一台计算机上去在互联网上实现文件传输的软件是传输协议（Fi IeTransferProtocoI）,简称为FTPoInternet其他应用网上聊天、网络寻呼（0ICQ）、网上购物、IP电话、网络游戏等第一部分公共基础知识第1章数据结构与算法
1.1算法
1.算法的基本概念⑴概念算法是指一系列解决问题的清晰指令
（2）4个基本特征可行性、确定性、有穷性、拥有足够的情报⑶两种基本要素对数据对象的运算和操作、算法的控制结构（运算和操作时问的顺序）⑷设计的基本方法列举法、归纳法、递推法、递归法、减半递推技术和回溯法
2.算法的复杂度⑴算法的时间复杂度执行算法所需要的计算工作量⑵算法的空间复杂度执行算法所需的内存空间
1.2数据结构的基本概念数据结构指相互有关联的数据元素的集合，即数据的组织形式其中逻辑结构反映数据元素之间逻辑关系；存储结构为数据的逻辑结构在计算机存储空间中的存放形式，有顺序存储、链式存储、索引存储和散列存储4种方式数据结构按各元素之间前后件关系的复杂度可划分为⑴线性结构有且只有一个根节点，且每个节点最多有一个直接前驱和一个直接后继的非空数据结构⑵非线性结构不满足线性结构的数据结构
1.3线性表及其顺序存储结构
1.线性表的基本概念线性结构又称线性表，线性表是最简单也是最常用的一种数据结构
2.线性表的顺序存储结构•元素所占的存储空间必须连续•元素在存储空间的位置是按逻辑顺序存放的
3.线性表的插入运算在第i个元素之前插入一个新元素的步骤如下步骤一把原来第n个节点至第i个节点依次往后移一个元素位置步骤二把新节点放在第i个位置上步骤三修正线性表的节点个数在最坏情况下，即插入元素在第一个位置，线性表中所有元素均需要移动
4.线性表的删除运算删除第i个位置的元素的步骤如下步骤一把第i个元素之后不包括第i个元素的n-i个元素依次前移一个位置；步骤二修正线性表的结点个数
1.4栈和队列
1.栈及其基本运算⑴基本概念栈是一种特殊的线性表，其插入运算与删除运算都只在线性表的一端进行，也被称为“先进后出”表或“后进先出”表•栈顶允许插入与删除的一端•栈底栈顶的另一端•空栈栈中没有元素的栈⑵特点•栈顶元素是最后被插入和最早被删除的元素•栈底元素是最早被插入和最后被删除的元素•栈有记忆作用•在顺序存储结构下，栈的插入和删除运算不需移动表中其他数据元素•栈顶指针top动态反映了栈中元素的变化情况⑶顺序存储和运算入栈运算、退栈运算和读栈顶运算
2.队列及其基本运算⑴基本概念队列是指允许在一端进行插入，在另一端进行删除的线性表，又称“先进先出”的线性表•队尾允许插入的一端，用尾指针指向队尾元素•排头允许删除的一端，用头指针指向头元素的前一位置⑵循环队列及其运算所谓循环队列，就是将队列存储空间的最后一个位置绕到第一个位置，形成逻辑上的环状空间入队运算是指在循环队列的队尾加入一个新元素当循环队列非空（s=l）且队尾指针等于队头指针时，说明循环队列已满，不能进行人队运算,这种情况称为“上溢”退队运算是指在循环队列的队头位置退出一个元素并赋给指定的变量首先将队头指针进一，然后将排头指针指向的元素赋给指定的变量当循环队列为空（S=0）时，不能进行退队运算，这种情况称为“下溢”
1.5线性链表在定义的链表中，若只含有一个指针域来存放下一个元素地址，称这样的链表为单链表或线性链表在链式存储方式中，要求每个结点由两部分组成一部分用于存放数据元素值，称为数据域;另一部分用于存放指针，称为指针域其中指针用于指向该结点的前一个或后一个结点（即前件或后件）
1.6树和二叉树
1.树的基本概念树是简单的非线性结构，树中有且仅有一个没有前驱的节点称为“根其余节点分成m个互不相交的有限集合Tl,T2,…,T）mra,每个集合又是一棵树，称Tl,T2,…,T}nT为根结点的子树•父节点每一个节点只有一个前件，无前件的节点只有一个，称为树的根结点（简称树的根）•子节点每个节点可以后多个后件，无后件的节点称为叶子节点〜•树的度所有节点最大的度•树的深度树的最大层次
2.二叉树的定义及其基本性质⑴二叉树的定义二叉树是一种非线性结构，是有限的节点集合，该集合为空（空二叉树）或由一个根节点及两棵互不相交的左右二叉子树组成可分为满二叉树和完全二叉树，其中满二叉树一定是完全二叉树，但完全二叉树不一定是满二叉树二叉树具有如下两个特点・二叉树可为空，空的二叉树无节点，非空二叉树有且只有一个根结点；•每个节点最多可有两棵子树，称为左子树和右子树⑵二叉树的基本性质性质1在二叉树的第k层上至多有个结点（kl）性质2深度为m的二叉树至多有个结点性质3对任何一棵二叉树，度为0的结点（即叶子结点）总是比度为2的结点多一个性质4具有n个结点的完全二叉树的深度至少为［log2n］+l,其中［logzn］表示log2n的整数部分
3.满二叉树与完全二叉树
（1）满二叉树满二叉树是指这样的一种二叉树除最后一层外，每一层上的所有结点都有两个子结点满二叉树在其第i层上有个结点从上面满二叉树定义可知，二叉树的每一层上的结点数必须都达到最大，否则就不是满二叉树深度为m的满二叉树有2向个结点⑵完全二叉树完全二叉树是指这样的二叉树除最后一层外，每一层上的结点数均达到最大值；在最后一层上只缺少右边的若干结点如果一棵具有个结点的深度为k的二叉树，它的每一个结点都与深度为k的满二叉树中编号为n1n的结点——对应〜
4.二叉树的存储结构二叉树通常采用链式存储结构，存储节点由数据域和指针域左指针域和右指针域组成二叉树的链式存储结构也称二叉链表，对满二叉树和完全二叉树可按层次进行顺序存储
5.二叉树的遍历二叉树的遍历是指不重复地访问二叉树中所有节点，主要指非空二叉树，对于空二叉树则结束返回二叉树的遍历包括前序遍历、中序遍历和后序遍历⑴前序遍历前序遍历是指在访问根结点、遍历左子树与遍历右子树这三者中，首先访问根结点，然后遍历左子树，最后遍历右子树；并且，在遍历左右子树时，仍然先访问根结点，然后遍历左子树，最后遍历右子树前序遍历描述为若二叉树为空，则执行空操作；否则
①访问根结点;
②前序遍历左子树；
③前序遍历右子树⑵中序遍历中序遍历是指在访问根结点、遍历左子树与遍历右子树这三者中，首先遍历左子树，然后访问根结点，最后遍历右子树；并且，在遍历左、右子树时，仍然先遍历左子树，然后访问根结点，最后遍历右子树中序遍历描述为若二叉树为空，则执行空操作；否则
①中序遍历左子树；
②访问根结点；
③中序遍历右子树⑶后序遍历后序遍历是指在访问根结点、遍历左子树与遍历右子树这三者中，首先遍历左子树，然后遍历右子树，最后访问根结点，并且，在遍历左、右子树时，仍然先遍历左子树，然后遍历右子树，最后访问根结点后序遍历描述为若二叉树为空，则执行空操作；否则
①后序遍历左子树；
②后序遍历右子树；
③访问根结点
1.7查找技术1顺序查找在线性表中查找指定的元素⑵最坏情况下，最后一个元素才是要找的元素，则需要与线性表中所有元素比较，比较次数为n0⑵二分查找二分查找也称折半查找，它是一种高效率的查找方法但二分查找有条件限制，它要求表必须用顺序存储结构，且表中元素必须按关键字有序升序或降序均可排列对长度为n的有序线性表，在最坏情况下，二分查找法只需比较log2n次
2.8排序技术⑴交换类排序法•冒泡排序通过对待排序序列从后向前或从前向后，依次比较相邻元素的排序码，若发现逆序则交换，使较大的元素逐渐从前部移向后部或较小的元素逐渐从后部移向前部，直到所有元素有序为止在最坏情况下，对长度为n的线性表排序，冒泡排序需要比较的次数为nn-l/2o•快速排序是迄今为止所有内排序算法中速度最快的一种它的基本思想是任取待排序序列中的某个元素作为基准一般取第一个元素，通过一趟排序，将待排元素分为左右两个子序列，左子序列元索的排序码均小于或等于基准元素的排序码，右子序列的排序码则大于基准元素的排序码，然后分别对两个子序列继续进行排序，直至整个序列有序最坏情况下,即每次划分，只得到一个序列，时间效率为0n，⑵插人类排序法•简单插入排序法把n个待排序的元素看成为一个有序表和一个无序表，开始时有序表中只包含一个元素，无序表中包含有n-1个元素，排序过程中每次从无序表中取出第一个元素,把它的排序码依次与有序表元素的排序码进行比较，将它插入到有序表中的适当位置，使之成为新的有序表在最坏情况下，即初始排序序列是逆序的情况下，比较次数为nnT/2,移动次数为nn-l/2o•希尔排序法先将整个待排元素序列分割成若干个子序列由相隔某个“增量”的元素组成的分别进行直接插入排序待整个序列中的元素基本有序增量足够小时，再对全体元素进行一次直接插入排序⑶选择类排序法•简单选择排序法扫描整个线性表从中选出最小的元素将它交换到表的最前面；然后对剩下的子表采用同样的方法，直到子表空为止最坏情况下需要比较nn-1/2次•堆排序的方法首先将一个无序序列建成堆；然后将堆顶元素序列中的最大项与堆中最后一个元素交换最大项应该在序列的最后不考虑已经换到最后的那个元素，只考虑前n-1个元素构成的子序列，将该子序列调整为堆反复做步骤
②，直到剩下的子序列空为止在最坏情况下，堆排序法需要比较的次数为0nlog2n第2章程序设计基础
2.1程序设计方法与风格⑴设计方法指设计、编制、调试程序的方法和过程，主要有结构化程序设计方法、软件工程方法和面向对象方法⑵设计风格良好的设计风格要注重源程序文档化、数据说明方法、语句的结构和输入输出
2.2结构化程序设计
1.结构化程序设计的原则结构化程序设计强调程序设计风格和程序结构的规范化，提倡清晰的结构⑴自顶向下即先考虑总体，后考虑细节；先考虑全局目标，后考虑局部目标⑵逐步求精对复杂问题，应设计一些子目标做过渡，逐步细化⑶模块化把程序要解决的总目标分解为分目标，再进一步分解为具体的小目标，把每个小目标称为一个模块；4限制使用GOTO语句
2.结构化程序的基本结构与特点1顺序结构自始至终严格按照程序中语句的先后顺序逐条执行，是最基本、最普遍的结构形式⑵选择结构又称为分支结构，包括简单选择和多分支选择结构⑶重复结构又称为循环结构，根据给定的条件，判断是否需要重复执行某一相同的或类似的程序段结构化程序设计中，应注意事项⑴使用程序设计语言中的顺序、选择、循环等有限的控制结构表示程序的控制逻辑⑵选用的控制结构只准许有一个人口和一个出口⑶程序语言组成容易识别的块，每块只有一个入口和一个出口⑷复杂结构应该用嵌套的基本控制结构进行组合嵌套来实现⑸语言中所没有的控制结构，应该采用前后一致的方法来模拟6尽量避免GOTO语句的使用
3.3面向对象的程序设计面向对象方法的本质是主张从客观世界固有的事物出发来构造系统，强调建立的系统能映射问题域•对象用来表示客观世界中任何实体，可以是任何有明确边界和意义的东西•类具有共同属性、共同方法的对象的集合•实例一个具体对象就是其对应分类的一个实例•消息实例间传递的信息，它统一了数据流和控制流•继承使用已有的类定义作为基础建立新类的定义技术•多态性指对象根据所接受的信息而作出动作，同样的信息被不同的对象接收时有不同行动的现象面向对象程序设计的优点与人类习惯的思维方法一致、稳定性好、可重用性好、易于开发大型软件产品、可维护性好第3章软件工程基础
3.1软件工程基本概念
1.软件的定义与特点⑴定义软件是指与计算机系统的操作有关的计算机程序、规程、规则，以及可能有的文件、文档和数据2特点•是逻辑实体，有抽象性•生产没有明显的制作过程•运行使用期间不存在磨损、老化问题•开发、运行对计算机系统有依赖性，受计算机系统的限制，导致了软件移植问题•复杂性较高，成本昂贵•开发涉及诸多社会因素
2.软件的分类软件可分应用软件、系统软件和支撑软件3类⑴应用软件是特定应用领域内专用的软件⑵系统软件居于计算机系统中最靠近硬件的一层，是计算机管理自身资源，提高计算机使用效率并为计算机用户提供各种服务的软件⑶支撑软件介于系统软件和应用软件之间，是支援其它软件的开发与维护的软件
3.软件危机与软件工程软件危机指在计算机软件的开发和维护中遇到的一系列严重问题软件工程是应用于计算机软件的定义、开发和维护的一整套方法、工具、文档、实践标准和工序，包括软件开发技术和软件工程管理
4.软件生命周期软件产品从提出、实现、使用维护到停止使用的过程称为软件生命周期在国家标准中，软件生命周期划分为8个阶段
①软件定义期包括问题定义、可行性研究和需求分析3个阶段
②软件开发期包括概要设计、详细设计、实现和测试4个阶段
③运行维护期即运行维护阶段
5.软件工程的原则软件工程的原则包括抽象、信息隐蔽、模块化、局部化、确定性、一致性、完备性和可验证性
6.2结构化分析方法需求分析的任务是发现需求、求精、建模和定义需求的过程，可概括为需求获取、需求分析、编写需求规格说明书和需求评审
1.常用的分析方法•结构化分析方法其实质着眼于数据流，自顶向下，逐层分解，建立系统的处理流程•面向对象分析方法
2.结构化分析常用工具结构化分析常用工具包括数据流图、数字字典核心方法、判断树和判断表⑴数据流图即DFD图，以图形的方式描绘数据在系统中流动和处理的过程，它只反映系统必须完成的逻辑功能是一种功能模型符号名称作用•箭头代表数据流，沿箭头方向传送数据的通道•圆或椭圆代表加工，输入数据经加工变换产生输出•双杠代表存储文件，表示处理过程中存放各种数据文件•方框代表源和潭，表示系统和环境的接口⑵数据字典结构化分析方法的核心数据字典是对所有与系统相关的数据元素的一个有组织的列表以及精确的、严格的定义，使得用户和系统分析员对于输入、输出、存储成分和中间计算结果有共同的理解⑶判定树使用判定树进行描述时，应先从问题定义的文字描述中分清判定的条件和判定的结论，根据描述材料中的连接词找出判定条件之问的从属关系、并列关系、选择关系，根据它们构造判定树⑷判定表与判定树相似，当数据流图中的加工要依赖于多个逻辑条件的取值，即完成该加工的一组动作是由于某一组条件取值的组合引发的，使用判定表比较适宜
3.软件需求规格说明书软件需求规格说明书是需求分析阶段的最后成果，是软件开发的重要文档之一⑴软件需求规格说明书的作用
①便于用户、开发人员进行理解和交流；
②反映出用户问题的结构，可以作为软件开发工作的基础和依据；
③作为确认测试和验收的依据⑵软件需求规格说明书的内容
①概述；
②数据描述；
③功能描述；
④性能描述；
⑤参考文献；
⑥附录⑶软件需求规格说明书的特点
①正确性；
②无歧义性；
③完整性；
④可验证性；
⑤一致性；
⑥可理解性；
⑦可修改性；
⑧可追踪性
3.3结构化设计方法
1.软件设计的基本概念和方法软件没计是一个把软件需求转换为软件表示的过程⑴基本原理抽象、模块化、信息隐藏、模块独立性（度量标准耦合性和内聚性，高耦合、低内聚）⑵基本思想将软件设计成由相对独立、单一功能的模块组成的结构
2.概要设计
（1）4个任务设计软件系统结构、数据结构及数据库设计、编写概要设计文档、概要设计文档评审⑵面向数据流的设计方法数据流图的信息分为交换流和事物流，结构形式有交换型和事务型
3.详细设计的工具详细设计的工具包括•图形工具程序流程图、N-S、PAD、HIPOo•表格工具判定表•语言工具:PDL（伪码）
3.4软件测试
1.目的为了发现错误而执行程序的过程
2.准则•所有测试应追溯到用户需求•严格执行测试计划，排除测试的随意性•充分注意测试中的群集现象•程序员应避免检查自己的程序•穷举测试不可能•妥善保存设计计划、测试用例、出错统计和最终分析报告
3.软件测试技术和方法软件测试的方法按是否需要执行被测软件的角度，可分为静态测试和动态测试，按功能分为白盒测试和黑盒测试⑴白盒测试根据程序的内部逻辑设计测试用例，主要方法有逻辑覆盖测试、基本路径测试等⑵黑盒测试根据规格说明书的功能来设计测试用例，主要诊断方法有等价划分法、边界值分析法、错误推测法、因果图法等，主要用于软件确认测试
4.软件测试的实施软件测试是保证软件质量的重要手段，软件测试是一个过程，其测试流程是该过程规定的程序，目的是使软件测试工作系统化软件测试过程分4个步骤，即单元测试、集成测试、验收测试和系统测试单元测试是对软件设计的最小单位一一模块（程序单元）进行正确性检验测试单元测试的目的是发现各模块内部可能存在的各种错误单元测试的依据是详细的设计说明书和源程序单元测试的技术可以采用静态分析和动态测试
3.5程序的调试⑴任务诊断和改正程序中的错误⑵调试方法强行排错法、回溯法和原因排除法第4章数据库设计基础
3.1数据库系统的基本概念⑴数据（Data）描述事物的符号记录⑵数据库（DataBase）长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合⑶数据库管理系统的概念数据库管理系统（DataBase ManagementSystem,DBMS）是数据库的机构，它是一种系统软件,负责数据库中的数据组织、数据操作、数据维护、数据控制及保护和数据服务等为完成以上6个功能，DBMS提供了相应的数据语言；数据定义语言（负责数据的模式定义与数据的物理存取构建）；数据操纵语言（负责数据的操纵）；数据控制语言（负责数据完整性、安全性的定义）数据库管理系统是数据库系统的核心,它位于用户和操作系统之间，从软件分类的角度来说,属于系统软件
（4）数据库技术发展经历了3个阶段人工管理阶段一文件系统阶段一数据库系统阶段⑸数据库系统的特点集成性、高共享性、低冗余性、数据独立性、数据统一管理与控制等⑹数据库系统的内部机构体系三级模式（概念模式、内模式、外模式）和二级映射（外模式/概念模式的映射、概念模式/内模式的映射）构成了数据库系统内部的抽象结构体系
4.2数据模型数据模型是数据特征的抽象，从抽象层次上描述了系统的静态特征、动态行为和约束条件,描述的内容有数据结构、数据操作和数据约束有3个层次概念数据模型、逻辑数据模型和物理数据模型
（1）E—R模型提供了表示实体、属性和联系的方法实体间联系有“一对一”、“一对多”1）、根据规模大小分类巨型机、大型通用机、微型机、工作站、服务器2）、根据用途分类通用计算机、专用计算机3）、根据计算机处理数据的类型模拟计算机、数字计算机、数字与模拟计算机
8.计算机科学研究与应用人工智能研究如何让计算机来完成过去只有人才能做的智能的工作网格计算专门针对复杂科学计算的新型计算模式中间件技术是介于应用软件和操作系统之间的系统软件云计算是分布式计算、网格计算、并行计算、网络存储及虚拟化计算机和网络技术发展融合的产物，或者说是它们的商业实现，
二、计算机中数据的表示与存储
1.数制二进制的优点技术实现简单简化运算规则适合逻辑运算易于进行转换各种进制的后缀B二进制D十进制H十六进制0八进制
2.数据的存储1）数据所有能够被计算机接受和处理的符号的集合都称为数据2）信息有意义的数据的内容指数据经过加工处理后得到的有价值的知识3）位（Bit）每一个能代表0和1的电子线路称为一个二进制位，是数据的最小单位4）字节（Byte）通常每8个二进制位组成一个字节，字节是最基本的存储单位字节的容量一般用KB、MB、GB、TB来表示，它们之间的关系如下1KB=1O24B1MB=1024KB1GB=1024MB1TB=1024GB5）字长（Word）在计算机中作为一个整体被存取、传送、处理的二进制数字串叫做一个字或单元，每个字中二进制位数的长度，称为字长一个字由若干个字节组成，不同的计算机系统的字长是不同的，常见的有8位、16位、32位、64位等字长是计算机的一个重要指标，直接反映一台计算机的计算能力和精度字长越长，存放数的范围越大，计算机的数据处理速度越快6）地址（Address）为了便于存取，每个存储单元必须有唯一的编号，这个编号就称为地址，通过地址可以找到所需的存储单元，取出或存入信息编码
1.字符编码和“多对多二⑵E-R模型用E-R图来表示⑵层次模型利用树形结构表示实体及其之问联系其中节点是实体，树枝是联系，从上到下是一对多关系⑶网状模型用网状结构表示实体及其之间联系是层次模型的扩展网络模型以记录型为节点，反映现实中较为复杂的事物联系⑷关系模型采用二维表（由表框架和表的元组组成）来表示，可进行数据查询、增加、删除及修改操作关系模型允许定义“实体完整性”、“参照完整性”和“用户定义的完整性”三种约束•键（码）二维表中唯一能标识元组的最小属性集•候选键（候选码）二维表中可能有的多个键•主键被选取的一个使用的键
4.3关系代数⑴关系代数的基本运算投影、选择、笛卡尔积⑵关系代数的扩充运算交、连接与自然连接、除
5.4数据库设计与管理
1.数据库设计概述•基本思想过程迭代和逐步求精•方法面向数据的方法和面向过程的方法啖计过程需求分析一概念设计一逻辑设计一物理设计一编码一测试一运行一进一步修改
2.数据库设计的需求分析需求收集和分析是数据库设计的第一阶段，常用结构化分析方法（自顶向下、逐层分解）和面向对象的方法，主要工作有绘制数据流程图、数据分析、功能分析、确定功能处理模块和数据间关系数据字典包括数据项、数据结构、数据流、数据存储和处理过程，是对系统中数据的详尽描述
3.数据库的设计⑴数据库的概念设计分析数据问内在的语义关联，以建立数据的抽象模型⑵数据库的逻辑设计从E-R图向关系模型转换，逻辑模式规范化，关系视图设计可以根据用户需求随时创建实体转换为元组，属性转换为关系的属性，联系转换为关系⑶数据库的物理设计是数据在物理设备上的存储结构与存取方法，目的是对数据库内部物理结构作出调整并选择合理的存取路径，以提高速度和存储空间
4.数据库管理数据库管理包括数据库的建立、数据库的调整、数据库的重组、数据库的安全性与完整性控制、数据库故障恢复和数据库的监控第二部分计算机基础知识第1章计算机概述
1.1计算机的发展简史1946年，美国宾夕法尼亚大学研制成功了电子数字积分式计算机（Electronic NumeficalIntegrator AndCalculator,ENIAC）o在ENIAC的研制过程中，美籍匈牙利数学家冯•诺依曼总结并归纳了以下3点采用二进制在计算机内部，程序和数据采用二进制代码表示•存储程序控制程序和数据存放在存储器中，即程序存储的概念计算机执行程序时无需人工•干预，能自动、连续地执行程序，并得到预期的结果计算机的5个基本部件计算机具有运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设置5个基本•功能部件从第一台电子计算机诞生到现在，计算机技术经历了大型计算机时代和微型计算机时代根据计算机采用电子元件的不同将计算机的发展过程划分为四个阶段，分别称为第一代至第四代计算机第一代计算机19461958年主要元件是电子管；〜第二代计算机19581964年主要元件是晶体管；〜第三代计算机19641971年主要元件采用中、小规模集成电路；〜第四代计算机1971年至今主要元件采用大规模和超大规模集成电路
1.2计算机的特点计算机的特点有处理速度快、计算精确度高、逻辑判断能力、存储容量大、全自动功能、适用范围广，通用性强
1.3计算机的用途归纳起来，电脑的用途主要有以下几个方面⑴科学计算2信息处理⑶过程控制⑷辅助功能⑸网络与通信6人工智能⑺数字娱乐⑻平面、动画设计及排版⑼现代教育10家庭生活小提示计算机辅助是计算机应用的一个非常广泛的领域几乎所有过去由人进行的具体设计性质的过程都可以让计算机帮助实现部分或全部工作计算机辅助也称为计算机辅助工程主要有计算机辅助设计CAD、计算机辅助制造CAM、计算机辅助教育CAI、计算机辅助技术CAT等
1.4计算机的分类及未来发展趋势
1.依照不同的标准，计算机有多种分类方法，常见的分类有以下几种⑴按处理数据的类型分类按处理数据的类型不同，可将计算机分为数字计算机、模拟计算机和混合计算机⑵按使用范围分类按使用范围大小，计算机可以分为专用计算机和通用计算机⑶按性能分类计算机依据其主要性能如字长、存储容量、运算速度、外部设备、允许同时使用一台计算机的用户多少和价格高低，可分为超级计算机、大型计算机、小型计算机、微型计算机、工作站和服务器6类，这也是常用的分类方法
2.计算机未来的发展趋势⑴计算机的发展趋势
①巨型化
②微型化
③网络化
④智能化⑵未来新一代的计算机
①模糊计算机
②生物计算机
③光子计算机
④超导计算机
⑤量子计算机
⑥激光计算机
⑦分子计算机
⑧DNA计算机
⑨神经元计算机
1.5电子商务电子商务通常是指在不同地域进行的商业贸易活动中，在因特网开放的网络环境下，基于浏览器/服务器应用方式，买卖双方无需面对面地进行各种商贸活动，而是实现消费者的网上购物、商户之间的网上交易和在线电子支付以及各种商务活动、交易活动、金融活动和相关的综合服务活动的一种新型的商业运营模式也可以理解为就是通过电子手段进行的商业事务活动从电子商务的含义及发展历程可以看出，电子商务具有如下基本特征⑴普遍性⑵方便性⑶集成性4整体性⑸安全性6协调性
1.6信息技术的发展一般来说，信息技术包括了信息基础技术、信息系统技术和信息应用技术1信息基础技术信息基础技术是信息技术的基础，包括新材料、新能源、新器件的开发和制造技术2信息系统技术信息系统技术是指有关信息的获取、传输、处理、控制的设备和系统的技术感测技术、通信技术、计算机与智能技术和控制技术是它的核心和支撑技术.3信息应用技术信息应用技术是针对种种实用目的的技术，如信息管理、信息控制、信息决策等技术门类信息技术在社会各个领域得到了广泛的应用，显示出强大的生命力展望未来，现代信息技术将面向数字化、多媒体化、高速度、网络化、宽频带、智能化等方面发展第2章信息的表示与存储
2.1数据与信息数据是由人工或自动化手段加以处理的事实、场景、概念和指示的符号表示字符、声音、表格、符号和图像等都是不同形式的数据数据与信息的区别信息是客观事物属性的反映，是经过加工处理并对人类客观行为产生影响的数据表现形式；数据则是反应客观事物属性的记录，是信息的具体表现形式任何事物的属性都是通过数据来表示的，数据经过加工处理后成为信息，而信息必须通过数据才能传播，才能对人类产生影响例如，数据
2、
4、
6.
8、
10、12是一组数据，其本身是没有意义的，但对它进行分析后，就可得到一组等差数列，从而很清晰的得到后面的数字这便对这组数据赋予了意义，称为信息，是有用的数据
3.2计算机中数据的单位计算机内所有的信息均以二进制的形式表示，数据的最小单位是位，存储容量的基本单位是字不
1.计算机中数据的常用单位位是度量数据的最小单位，代码只有0和1,采用多个数码表示一个数，其中每一个数码称为1位bit字节是信息组织和存储的基本单位，一个字节由8位二进制数字组成字节也是计算机体系结构的基本单位为了便于平衡存储器的大小，统一以字节Byte,B为单位常见的存储单位如表2—1所示表2-1常见的存储单位单名称含义说明位KB千字节1KB=1O24B=2°B适用于文件计量MB兆字节1MB=1024KB=220B适用于内存、软盘、光盘计量GB吉字节1GB=1O24MB=230B适用于硬盘计量TB太字节1TB=1024GB=2哨适用于硬盘计量
2.字长随着电子技术的发展，计算机的并行能力越来越强，人们通常将计算机一次能够并行处理的二进制数的位数称为字长，也称为计算机的一个“字字长是计算机的一个重要指标，直接反映一台计算机的计算能力和精度，字长越长，说明计算机的数据处理速度越快计算机的字长通常是字节的整倍数，如8位、16位、32位，发展到今天，微型机已达到64位，大型机已达128位
3.计算机数据类型计算机使用的数据可以分为数值数据和字符数据（非数值数据）在计算机中，不仅数值数据用二进制数来表示，字符数据也用二进制数来进行编码
4.3字符的编码字符包括西文字符（字母、数字、各种符号）和中文字符，即所有不可做算术运算的数据计算机以二进制数的形式存储和处理数据，因此，字符必须按特定的规则进行二进制编码才可进入计算机
1.西文字符的编码用以表示字符的二进制编码称为字符编码计算机中常用的字符（西文字符）编码有两种EBCDIC码和ASCIIASCII码是美国信息交换标准代码（American StandardCode forInformaf ionInterchange）的缩写，被国际标准化组织指定为国际标准，它有7位码和8位码两种版本微型计算机采用的是ASCH码，而国际通用的则是7位ASCH码，即用7位二进制数来表示一个字符的编码，共有27=128个不同的编码值，相应可以表示128个不同字符的编码
2.汉字的编码我国于1980年发布了国家汉字编码标准GB2312—1980,全称是《信息交换用汉字编码字符集一基本集》，简称GB码或国标码国标码的字符集共收录了7445个图形符号和两级常用汉字等区位码也称为国际区位码，是国标码的一种变形，是由区号（行号）和位号（列号）构成，区位码由4位十进制数字组成，前2位为区号，后2位为位号•区阵中的每一行，用区号表示，区号范围是194〜•位阵中的每一列，用位号表示，位号范围也是194〜•区位码汉字的区号与位号的组合（高两位是区号，低两位是位号）实际上，区位码也是一种汉字输入码，其最大优点是一字一码即无重码，最大缺点是难以记忆
3.汉字的处理过程从汉字编码的角度看，计算机对汉字信息的处理过程实际上是各种汉字编码间的转换过程,这些编码主要包括汉字输入码、汉字内码、汉字地址码、汉字字形码等，如图2T所示图汉字信息处理系统的模型2-1
（1）汉字输入码汉字输入码是为使用户能够使用西文键盘输入汉字而编制的编码，也叫外码好的输入编码应具有编码短，可以减少击键的次数；重码少，可以实现盲打，便于学习和掌握，但目前还没有一种符合上述全部要求的汉字输人编码方法汉字输入码有许多种不同的编码方案，大致分为4类音码、音形码、形码、数字码⑵汉字内码汉字内码是为在计算机内部对汉字进行处理、存储和传输而编制的汉字编码它应能满足存储、处理和传输的要求，不论用何种输入码，输入的汉字在机器内部都要转换成统一的汉字机内码，然后才能在机器内传输、处理在计算机内部为了能够区分是汉字还是ASCH码，将国标码每个字节的最高位由0变为1（即汉字内码的每个字节都大于128）汉字的国标码与其内码存在下列关系是内码二汉字的国标码+8080H⑶汉字字形码汉字字形码是存放汉字字形信息的编码，它与汉字内码一一对应每个汉字的字形码是预先存放在计算机内的，常称为汉字库描述汉字字形的方法主要有点阵字形和矢量表示方式点阵字形法用一个排列成方阵的点的黑自来描述汉字矢量表示方式描述汉字字形的轮廓特征，采用数学方法描述汉字的轮廓曲线
（4）汉字地址码汉字地址码是指汉字库（这里主要指汉字字形的点阵式字模库）中存储汉字字形信息的逻辑地址码在汉字库中，字形信息都是按一定顺序（大多数按照标准汉字国标码中汉字的排列顺序）连续存放在存储介质中的，所以汉字地址码也大多是连续有序的，而且与汉字机内码间有着简单的对应关系，从而简化了汉字内码到汉字地址码的转换
4.各种汉字编码之间的关系汉字的输入、输出和处理的过程，实际上是汉字的各种代码之间的转换过程汉字通过汉字输入码输人到计算机内然后通过输入字典转换为内码，以内码的形式进行存储和处理在汉字通信过程中处理机将汉字内码转换为适合于通信用的交换码，以实现通信处理在汉字的显示和打印输出过程中，处理机根据汉字机内码计算出地址码，按地址码从字库中取出汉字输出码，实现汉字的显示或打印输出，如图2—2所示«:AI地址码字形科一一fA码4内码I字形码J Q—斗汉字■入系圾-~~力内部处理［斗旦不打印i:，丁内码国际研■_■图各种汉字编码之间的关系2-2第3章多媒体技术简介
3.1多媒体的概念及特征多媒体是指能够同时对两种或两种以上的媒体进行采集、操作、编辑、存储等综合处理的技术它的实质就是将以各种形式存在的媒体信息数字化，用计算机对其进行组织加工，并以友好的形式交互地提供给用户使用与传统媒体相比，多媒体具有集成性、控制性、非线性、交互性、互动性、实时性、信息使用的方便性、信息结构的动态性等特点其中，集成性和交互性是多媒体的精髓所在
3.2多媒体数字化在计算机和通信领域，最基本的三种媒体是声音、图像和文本
1.声音的数字化计算机系统通过输入设备输入声音信号，通过采样、量化而将其转换成数字信号，然后通过输出设备输出采样是指每隔一段时间对连续的模拟信号进行测量，每秒钟的采样次数即为采样频率采样频率越高，则声音的还原性就越好量化是指将采样后得到的信号转换成相应的数值，转换后的数值以二进制的形式表示声音的主要物理特征包括频率和振幅最终产生的音频数据量按照下面公式计算音频数据量B二采样时间⑸x采样频率Hz X量化位数b x声道数/8例如，计算3分钟双声道、16位量化位数、
44.1kHz采样频率声音的不压缩的数据量为音频数据量二180X44100X16X2/8=31752000B
230.28MB
1.图像的数字化⑴静态图像的数字化一幅图像可以近似地看成由许多的点组成因此它的数字化通过采样和量化来实现采样就是采集组成一幅图像的点，量化就是将采集到的信息转换成相应的数值⑵动态图像的数字化人眼看到的一幅图像在消失后，还将在人的视网膜上滞留十分之一秒，动态图像正是根据这样的原理而产生的动态图像是将静态图像以每秒钟N幅的速度播放，当N225时，显示在人眼中的就是连续的画面⑶点位图和矢量图表示或生成图像有两种办法点位图法和矢量图法点位图法是将一幅图分成很多小像素,每个像素用若干二进制位表示像素的信息矢量图是用一些指令来表示一幅图⑷图像文件的格式
①bmp格式Windows采用的图像文件存储格式
②gif格式联机图形交换使用的一种图像文件格式
③tiff格式二进制文件格式
④png格式图像文件格式
⑤wmr格式绝大多数Windows应用程序都可以有效处理的格式
⑥dxf格式一种向量格式
⑦jpeg格式是目前所有格式中压缩率最高的格式⑸视频文件格式
①avi格式Windows操作系统中数字视频文件的标准格式
②mov格式QuickTime forWindows视频处理软件所采用的格式
3.3多媒体数据压缩数据压缩可以分为两种类型无损压缩和有损压缩
1.无损压缩无损压缩是利用数据的统计冗余进行压缩，又称可逆编码其原理是统计被压缩数据中重复数据的出现次数来进行编码解压缩对压缩的数据进行重构，重构后的数据与原来的数据完全相同无损压缩能够确保解压后的数据不失真，产生原始对象的完整复制常用的无损压缩格式:APE、FLAC、TAK、WavPack、TTA等
2.有损压缩有损压缩又称不可逆编码，有损压缩是指压缩后的数据不能够完全还原成压缩前的数据，与原始数据不同但是非常接近的压缩方法有损压缩也称破坏性压缩，以损失文件中某些信息为代价来换取较高的压缩比，其损失的信息多是对视觉和听觉感知不重要的信息，但压缩比通常较高常用于音频、图像和视频的压缩典型的有损压缩编码方法有预测编码、变换编码、基于模型编码、分形编码及矢量量化编码等
3.无损压缩与有损压缩的比较⑴无损压缩无损压缩方法的优点是能够比较好地保存图像的质量，音质高，不受信号源的影响，而且转换方便但是占用空间大，压缩比不高，压缩率比较低⑵有损压缩优点是可以减少内存和磁盘中占用的空间，在屏幕上观看不会对图像的外观产生不利影响，但若把经过有损压缩技术处理的图像用高分辨率打印出来，图像质量就会有明显的受损痕迹
4.多媒体的应用领域⑴游戏和娱乐⑵教育与培训⑶商业⑷电子出版物⑸工程模拟6家用多媒体第4章计算机硬件系统计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成其中，计算机的硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5大基本部件组成运算器也称为算术逻辑部件ALU,主要功能是对二进制数码进行算术或逻辑运算控制器是计算机的神经中枢，指挥计算机各个部件自动、协调地工作在计算机的5个基本部件中，运算器和控制器共同组成了中央处理器CPU,而CPU和和存储器又构成了计算机的主机下面将具体介绍各个部件
4.1运算器⑴运算器的组成运算器的基本功能是完成对各种数据的加工处理，即数据的算术运算和逻辑运算运算器由算术逻辑单元、累加器、状态寄存器、通用寄存器组等组成运算器包括寄存器、执行部件和控制电路三个部分运算器中的寄存器用于I临时保存参加运算的数据和运算的中间结果等执行部件包括一个加法器和各种类型的输入输出门电路控制电路按照一定的时间顺序发出不同的控制信号，使数据经过相应的门电路进人寄存器或加法器，完成规定的操作运算器主要由算术逻辑部件、通用寄存器组和状态寄存器组成•算术逻辑部件ALUALU主要完成对二进制信息的定点算术运算、逻辑运算和各种移位操作ALU能处理的数据位数即字长与机器有关•通用寄存器组近期设计的机器的运算器都有一组通用寄存器主要用来保存参加运算的操作数和运算的结果•状态寄存器状态寄存器用来记录算术、逻辑运算或测试操作的结果状态程序设计中，这些状态通常用作条件转移指令的判断条件，所以又称为条件码寄存器⑵与运算器相关的性能指标包括计算机的字长和运算速度•字长指计算机运算部件次能同时处理的二进制数据的位数作为存储数据，字长越长,则〜计算机的运算精度就越高；作为存储指令，字长越长，则计算机的处理能力就越强•运算速度计算机的运算速度通常是指每秒钟所能执行的加法指令的数目常用百万次/秒Million InstructionsPer Second,MIPS来表示这个指标更能直观地反映机器的速度
4.2控制器控制器是计算机的重要部件•，它对输入的指令进行分析，并统一控制计算机的各个部件完成一定的任务控制器是发布命令的“决策机构”，即完成协调和指挥整个计算机系统的操作控制器由指令寄存器、指令译码器、程序计数器和操作控制器四个部件组成指令寄存器用以保存当前执行或即将执行的指令代码；指令译码器用来解析和识别指令寄存器中所存放指令的性质和操作方法；操作控制器则根据指令译码器的译码结果，产生该指令执行过程中所需的全部控制信号和时序信号；程序计数器总是保存下一条要执行的指令地址，从而使程序可以自动、持续地运行控制器的功能如下•数据缓冲由于I/O设备的速率较低而CPU和内存的速率却很高，故在控制器中必须设置缓冲器•差错控制设备控制器还兼管对由I/0设备传送来的数据进行差错检测•数据交换这是指实现CPU与控制器之间、控制器与设备之间的数据交换为此，在控制器中需设置数据寄存器•状态说明标识和报告设备的状态控制器应记下设备的状态供CPU了解•接收和识别命令CPU可以向控制器发送多种不同的命令，设备控制器应能接收并识别这些命令•地址识别就像内存中的每一个单元都有一个地址一样，系统中的每一个设备也都有一个地址，而设备控制器又必须能够识别它所控制的每个设备的地址此外，为使CPU能向（或从）寄存器中写入（或读出）数据，这些寄存器都应具有唯一的地址
4.3存储器存储器是存储程序和数据的部件它可以自动完成程序或数据的存取计算机中的全部信息,包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中，存储器是计算机系统中的记忆设备按用途存储器可分为主存储器（内存）和辅助存储器（外存）两大类CPU不能直接访问外存，当需要某一程序或数据时.首先应调入内存，然后再运行
1.内存内存一般采用半导体存储单元.包括只读存储器、随机存储器和高速缓冲存储器⑴只读存储器（ROM）只读存储器在制造的时候，信息（数据或程序）就被存入并永久保存这些信息只能读出，一般不能写入，即使停电，这些数据也不会丢失只读存储器一般用于存放计算机的基本程序和数据下面介绍几种常用的ROM•可编程只读存储器（PmgrammahleROM,FPROM）一种电脑存储记忆晶片，它允许使用称为PROM编程器的硬件将数据写入设备中在PROM被编程后，它就只能专用那些数据，并且不能被再编程•可擦除可编程只读存储器（Erasable PROM,EPROM）可实现数据的反复擦写使用时，利用高电压将信息编程写入，擦除时将线路曝光于紫外线下，则信息被清空EPROM通常在封装外壳上会预留一个石英透明窗以方便曝光•电可擦除可编程只读存储器（Electrically EPROM.EEP-ROM）,可实现数据的反复的擦写其实现原理类似EPROM,只是擦除方式是使用高电压完成，因此不需要透明窗曝光⑵随机存储器（RAM）通常所说的计算机内存容量均指RAM存储器容量，即计算机的主存RAM有两个特点第一个特点是CPU可以随时直接对其读/写；当写入时，原来存储的数据被冲掉第二个特点是易失性，即电源断开（关机或异常断电）时，RAM中的内容立即丢失因此微机每次启动时都要对RAM进行重新装配RAM又可分为SRAM（Static RAM,静态随机存储器）和DRAM（Dynamic RAM,动态随机存储器）两种静态RAM具有集成度低、价格高、存取速度快、不需要刷新的特点；动态RAM具有集成度高、价格低、存取速度较慢、需刷新的特点⑶高速缓冲存储器（Cache）高速缓冲存储器（Cache）主要是为了解决CPU和主存速度不匹配,提高存储器速度而设计的Cache一般用SRAM存储芯片来实现，因为SRAM比DRAM存取速度快而容量有限CPU向内存中写入或读出数据时，这个数据也被存储进高速缓冲存储器中当CPU再次需要这些数据时，CPU就从高速缓冲存储器读取数据，而不是访问较慢的内存，如果需要的数据在高速缓冲存储器中没有.CPU会再去读取内存中的数据高速缓冲存储器主要主要由以下几部分组•Cache存储体存放由主存调入的指令与数据块•地址转换部件建立目录表以实现主存地址到缓存地址的转换•替换部件在缓存满时按一定策略进行数据块替换并修改地址转换部件
2.外存外存可存放大量程序和数据，且断电后数据不会丢失，但是CPU不能直接访问外存，必须将要访问的调入内存，才能被CPU访问常见的外储存器有硬盘、快闪存储器和光盘等⑴硬盘硬盘Hard Disk是微型机上主要的外部存储设备它由磁盘片、读写控制电路和驱动机构组成硬盘具有容量大、存取速度快等优点，操作系统、可运行的程序文件和用户的数据文件一般都保存在硬盘上
①硬盘的结构和原理•磁头磁头是硬盘中最昂贵的部件，也是硬盘技术中最重要和最关键的一环•磁道当磁盘旋转时磁头若保持在一个位置上，则每个磁头都会在磁盘表面划出一个圆形轨迹，这些圆形轨迹就叫做磁道因此，磁盘上的磁道是一组同心圆•扇区磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段，这些弧段便是磁盘的扇区•柱面硬盘通常由重叠的一组盘片构成，每个盘面都被划分为数目相等的磁道，并从外缘的“0”开始编号，具有相同编号的磁道形成一个圆柱，称之为磁盘的柱面
②硬盘的容量一个硬盘的容量是由以下儿个参数决定的，即磁头数HHeads、柱面数CCylinders、每个磁道的扇区数SSectors和每个扇区的字节数BBytes将以上几个参数相乘，乘积就是硬盘容量即硬盘总容量二磁头数H义柱面数C X磁道扇区数S X每扇区字节数B硬盘容量参差不齐，有320GB、500GB、750GB等，甚至已达到数TB级主流硬盘各参数为SATA接口、500GB容量、7200r/min转速和150Mbps传输率
③硬盘接口硬盘与主板的连接部分就是硬盘接口，常见的有高级技术附件Advanced TechnologyAttachment,ATA、串行高级技术附件Serial ATA,SATA和小型计算机系统接口Small ComputerSys.temInterface,SCSI硬盘接口的性能指标主要是传输率，也就是硬盘支持的外部传输速率o
④硬盘转速硬盘转速是指硬盘内电动机主轴的旋转速度，也就是硬盘盘片在一分钟内旋转的最大转数硬盘转速单位为r/rainRevolu.fions PerMinute,即转/每分钟⑵快闪存储器快闪存储器Flash Memory简称闪存，是电子可撩除可编程只读存储器的一种形式快闪存储器允许在操作中多次擦或写，并具有非易失性，即单指保存数据而言，它并不需要耗电⑶光盘光盘按类型划分可分为不可擦写光盘和可擦写光盘不可擦写光盘有CD-ROM.DVD-ROM等；可擦写光盘有CD-RW、DVD-RAM等，用户可以多次对他们进行读/写
4.4输入/输出设备
1.输入设备输入设备是向计算机输人数据和信息的设备，是计算机与用户或其他设备通信的桥梁键盘、鼠标、摄像头、扫描仪、光笔、手写输入板、游戏杆、语音输入装置等都属于输人设备其中，键盘和鼠标是最常用的输入设备
2.输出设备输出设备的功能是将内存中计算机处理后的信息，以各种形式输出常见的输出设备有显示器、打印机、绘图仪、影像输出系统、语音输出系统、磁记录设备等但是，在微机的硬件设备中.磁盘驱动器在程序设计中既可以当作输出设备，又可以当作输入设备
4.5计算机的结构计算机的硬件不是孤立存在的，在使用时需要相互连接以传输数据，计算机的结构反映了各部件之间的连接方式
1.总线结构在这种网络拓扑结构中，所有设备都直接与总线相连，传输介质一般为同轴电缆包括粗缆和细缆，也有采用光缆作为总线型传输介质的根据信号不同的性质，可以将总线分为数据总线、地址总线和控制总线⑴数据总线用于传送数据信息因为数据总线是双向三态形式的总线，所以它既可以把CPU的数据传送到存储器或输入输出接口等其它部件，也可以将其它部件的数据传送到CPUo⑵地址总线又称位址总线，地址总线的位数决定了CPU可直接寻址的内存空间大小，地址总线的宽度,随可用寻址的内存元件大小的改变而改变，决定有多少的内存可以被存取⑶控制总线主要用来传送控制信号和时序信号控制信号中，即有微处理器送往存储器和输入输出设备接口电路的，也有是其它部件反馈给的CPU因此，控制总线的传送方向由具体控制信号而定，一般是双向的，控制总线的位数要根据系统的实际控制需要而定
2.直接连接最早的计算机基本上采用直接连接的方式，运算器、存储器、控制器和外部设备等组成部件之中的任意两个组成部件相互之间基本上都有单独的连接线路这样的结构可以获得最高的连接速度，但不易扩展如由冯诺依曼在1952年研制的计算机IAS基本上就采用了直接连接的结构
4.6计算机的主要性能指标
1.字长字长是指计算机CPU能够直接处理的二进制数据的位数
2.时钟频率时钟频率是指计算机CPU的时钟频率主要的单位为兆赫兹MHz或吉赫兹GHz
3.运算速度通常所说的计算机的运算速度一般用百万次/秒MIPS来描述
4.存储容量存储容量分内存容量和外存容量这里主要指内存容量目前微型机的内存容量已达数GB
5.存取周期存取周期是CPU从内存储器中存取数据所需的时间存取周期越短，运算速度越快第5章计算机软件系统
5.1程序设计语言
1.程序程序是计算任务的处理对象和处理规则的描述.必须装入机器内部才能工作它控制着计算机的工作流程，实现一定的逻辑功能，完成特定的设计任务，计算机解题也要完成模型抽象、目前国际上通用的字符编码是ASCII码，即美国标准信息交换代码ASCII码用七位二进制数表示一个字符，可表示27共128个字符包括32个通用控制符、10个十进制数字、52个大小写英文字母和34个专用符号在一个字节（8个Bit）中后七位用于表示字符的编码，最高位为奇偶校验位，一般作0看待
2.汉字编码ASCII码只对英文字母、数字和标点符号进行了编码同样，要想处理汉字，也要对汉字进行统一编码，给每个汉字一个惟一的编码，我国于1980年发布了国家汉字编码标准GB2312-1990oo汉字数量庞大，用一个字节无法区分，故汉字编码采用2个字节常用汉字（3755个）（按汉语拼音字母回手排列）［汉字（个）III67631二级次常用汉字个）国信又字字符集（按偏旁部首排列）（个）7445I图形符号（682个）一个汉字占用二个字节一个字符占用一个字节N*N点阵的汉字所用的空间是N*N/8国标码、机内码、区位码的关系国标码二区位码+2020H机内码二国标码+8080H机内码二IX位码+aOaOH
三、计算机软硬件系统的组成及主要技术指标算法分析和程序编写三个过程
2.程序设计语言程序设计语言是软件的基础和组成，也称为计算机语言，是用来定义计算机程序的语法规则,由单词、语句、函数和程序文件等组成按其指令代码的类型分为机器语言、汇编语言和高级语言⑴机器语言在计算机中，指挥计算机完成某个基本操作的命令称为指令所有的指令集合称为指令系统,直接用二进制代码表示指令系统的语言称为机器语言机器语言是唯一能被计算机硬件系统理解和执行的语言因此，机器语言的处理效率最高,执行速度最快，且无需“翻译”但机器语言的编写、调试、修改、移植和维护都非常繁琐,程序员要记忆几百条二进制指令，这限制了计算机的发展⑵汇编语言汇编语言是机器语言中地址部分符号化的结果，或进一步包括宏构造使用汇编语言编写的程序，机器不能直接识别，要由一种程序将汇编语言翻译成机器语言（目标程序），这种起翻译作用的程序叫汇编程序，再链接成可执行程序在计算机中执行，如图5-1所示图汇编语言的翻译过程5-1⑶高级语言高级语言的表示方法比低级语言的表示方法更接近于待解问题，高级语言是最接近人类自然语言和数学公式的程序设计语言，基本上脱离了硬件系统，所以高级语言具有可读性好、可移植性好的特点使用高级语言编写的源程序在计算机中是不能直接执行的，必须翻译成机器语言程序,所以执行效率低常见的高级语言有BASIC语言、FORTRAN语言、C语言、Pascal语言等一般一个高级语言源程序必须经过“缩译”和“连接装配”两步后才能成为可执行的机器语言程序目前，常用的编译程序有C、Visual C++、Visual Basic等高级语言
3.进程与线程进程，顾名思义，是指进行中的程序是操作系统中的一个核心概念进程二程序+执行，进程是一块包含了某些资源的内存区域，操作系统会利用进程把工作划分为一些功能单元当一个程序正在执行时，进程会把该程序加载到内存空间，系统就会创建一个进程，但程序执行结束后，该进程也就消失了进程是动态的，程序是静态的，进程有一定的生命期，而程序可以长期保存；一个程序可以对应多个进程，而一个进程只能对应一个程序在Windows XP操作系统下，按【Ctrl+Alt+Delete】快捷键，可以打开任务管理器在任意时间查看所有的应用程序和进程若是终止某个进程，按“结束任务”按钮即可（这是在应用程序出现异常时而不能正常退出时才这样做）为了更好地实现并发处理和共享资源，提高CPU的利用率，目前许多操作系统把进程再“细分”为线程线程也是进程的一个实体，是CPU调度和分派的基本单位，在引入线程的操作系统中，通常都是把进程作为分配资源的基本单位，而把线程作为独立运行和独立调度的基本单位
4.2软件系统及其组成软件是用户和硬件之间的接口（或界面），用户通过软件能够使用计算机硬件资源可见，软件是计算机系统设计的重要依据计算机软件按其功能主要分为系统软件与应用软件
1.系统软件系统软件是指控制和协调计算机外部设备，支持应用软件开发和运行的软件主要负责管理计算机系统中各种独立的硬件，使之可以协调工作常见的系统软件主要有操作系统、语言处理系统、数据库管理系统和系统辅助处理程序等⑴操作系统操作系统是系统软件的重要组成和核心部分，是管理计算机软件和硬件资源、调度用户作业程序和处理各种中断，保证计算机各个部件协调、有效工作的软件目前微机上使用的Windows属于单用户多任务操作系统常见的系统软件有Linm、UNIX、MS DOS等⑴语言处理系统语言处理系统是对软件语言进行处理的程序子系统，是软件系统的另一大类型，早期的第一代和第二代计算机所使用的缩程语言，一般是由计算机硬件厂家随机器配置的语言处理系统的主要功能是各种软件语言的处理程序，它把用户用软件语言书写的各种源程序转换戚为可为计算机识别和运行的目标程序，从而获得预期结果⑵数据库管理系统数据库管理系统是应用最广泛的软件，是有关建立、存储、修改和存取数据库中信息的技术把各种不同性质的数据进行组织，以便能够有效地进行查询、检索管理这些数据，是运用数据库的主要目的据库库管理的主要内容数据库的调用、数据库的重组、数据库的重构、效据库的安全管控、报错问题的分析和汇总以及处理以及数据库数据的日常备份等⑶系统辅助处理程序系统辅助处理程序主要是指一些为计算机系统提供服务的工具软件和支撑软件，如调试程序、系统诊断程序、编辑程序等这些程序的主要作用是维护计算机系统的正常运行，方便用户在软件开发和实施过程中的应用
2.应用软件应用软件是为满足用户不同问题、不同境域的应用需求而提供的那部分软件它可以拓宽计算机系统的应用领域，放大硬件的功能常用的应用软件为办公软件如WPS、Microsoft office等、多媒体处理软件、Internet工具软件、财务软件、绘图软件如Photo-shop等第6章计算机网络基本概念
6.1计算机网络的概念、组成及分类
1.计算机网络与数据通信计算机网络是计算机技术与通信技术高度发展、紧密结合的产物，是分布在不同的地理位置具有独立功能的多台计算机通过外部设备和通信线路连接起来，从而实现资源共享和信息传递的计算机系统.这也是计算机网络的目标从系统功能的角度来看，计算机网络主要由资源子网和通信子网组成数据通信是指在两个计算机或终端之间以二进制的形式进行信息交换，传输敷据，是通信技术和计算机技术相结合而产生的一种新的通信方式数据通信系统的主要技术指标有带宽、比特率、波特率、误码率⑴信道传输信息的通路称为信道，是信息传输的媒介，一般用来表示向某一方向传送信息的媒体,目的是把携带有信息的信号从它的输入端传递到输出端⑵带宽与传输速率现代网络技术中，经常以带宽来表示信道的数据传输速率带宽是指在给定的范围内，可以用于传输的最高频率与最低频率的差值数据传输速率是描述数据传输系统性能的重要技术指标之一，它在数值上等于每秒钟传输构成数据代码的二进制比特数，单位为比特/秒⑶模拟信号与数字信号模拟信号指信息参数在给定范围内表现为连续的信号，是特定的模拟量，如电压、电流等值的变化是连续的，取值是无穷多个数字信号是表示数字量的电信号，幅度的取值是离散的,幅值表示被限制在有限个数值之内二进制码也是一种数字信号，受噪声的影响较小，方便于数字电路进行处理4调制与解调调制是将各种数字基带信号转换成适于信道传输的数字调制信号，解调是在接收端将收到的数字频带信号还原成数字基带信号解调是调制的逆过程，将调制和解调功能结合在一起的设备称为调制解调器⑸误码率它是衡量在规定时间内数据传输精确性的指标误码是由于在信号传输中，衰变改变了信号的电压，导致信号在传输中遭到破坏而产生误码率则是指二进制比特在数据传输系统中被传错的概率，是衡量通信系统可靠性的指标
2.计算机网络的分类⑴局域网局域网就是在局部地区范围内的网络，它所覆盖的地区范围较小局域网具有数据传输速率高、误码率低、成本低、组网容易、易管理、易维护、使用起来比较灵活方便的优点在日常生活中，机关网、企业网、校园网都属于局域网⑵城域网城域网是在一个城市内部组建的计算机消息网络，但不在同一地理小区范围内进行计算机互联，它是广域网和局域网之间的一种高速网络⑶广域网广域网又称远程网，覆盖范围更广，一般在不同城市之间的LAN或者MAN网络互联，地理范围在几十千米到几万千米，小到一个城市、一个地区，大到一个国家甚至全世界但是广域网信道传输速率较低，一般小于
0.1Mbps,结构相比复杂，安全保密也较差常见的有因特网、ChinaDDN网、Chinanet网
3.网络拓扑结构网络拓扑结构主要有以下几种⑴星型拓扑结构每个节点与中心节点连接，中心节点控制全网的通信，任何两个节点之间的通信都要通过中心节点因此，要求中心节点有很高的可靠性星型拓扑结构简单，易于实现和管理，但是由于其采用集中控制方式的结构，一旦中心节点出现故障，就会造成全网的瘫痪，可靠性较差⑵环型拓扑结构将各个节点依次连接起来，并把首尾相连构成一个环型结构环型网络中的信息传送是单向的，即沿着一个方向从一个节点传到另一个节点，每个节点需安装中继器，以接收、放大、发送信号环形拓扑结构简单，建网容易，方便管理，成本低，适用于数据不需要在中心节点上处理而主要在各自节点上进行处理的情况；但是其环路是封闭的，不便于扩充，可靠性低，一个节点发生故障，将会造成全网瘫痪，维护困难，对分支节点故障定位较难⑶树型拓扑结构在树型拓扑结构的网络中，任意两个节点之间不产生回路，其特点是通信线路总长度较短、节点易于扩充、灵活、成本较低、易推广但是除了叶子节点及与其相连的线路外，任一节点或与其相连的线路故障都会使系统受到影响4网型拓扑结构主要用于广域网，节点的连接是任意的，没有规律，可靠性比较高但由于结构复杂，采用路由协议、流量控制等方法，会导致建设成本比较高⑸总线型拓扑结构总线型拓扑是使用最普遍的一种网络，各节点连接在一条共用的通信电缆上，采用基带传输,任何时刻只有一个节点占用线路，并且占有者拥有线路的所有带宽这种结构的特点是节点加入和退出网络都非常的方便、结构简单灵活、建网容易、可靠性高、结构简单、成本低、性能好其缺点是主干总线对网络起决定性作用，总线故障将影响整个网络
4.网络硬件⑴网络服务器它是网络的核心，是被网络用户访问的计算机系统包括提供网络用户使用的各种资源，并负责对这些资源管理，协调网络用户对资源的访问⑵传输介质常用的传输介质包括轴电缆、双绞线、光缆和微波等⑶网络接口卡它是构成网络必需的基本设备，用于将计算机和通信电缆连接起来，以便经电缆在计算机之间进行高速数据传输⑷集线器集线器是局域网的基本连接设备目前市场上的集线器主要有独立式、堆叠式、智能型等类型5交换机交换机又称为交换式集线器，可以想象成一台多端口的桥接器，每一端口都有其专用的带宽,交换概念的提出是对共享工作模式的改进，而交换式局域网的核心设备是局域网交换机6路由器作为不同网络之间互相连接的枢纽，路由器系统构成了基于TCWIP的Internet的主体脉络,它是实现局域网和广域网互联的主要设备路由器检测数据的目的地址，并对路径进行动态分配，数据便可根据不同的地址分流到不同的路径中若当前路径过多，路由器会动态选择合适的路径，从而平衡通信负载
5.网络软件由于提供网络硬件设备的厂商很多，不同的硬件设备如何统一划分层次，并且能够保证通信双方对数据的传输理解一致，这些就要通过单独的网络软件一一通信协议来实现通信协议就是通信双方都必须要遵守的通信规则，是一种约定计算机网络中的协议非常复杂，TCP/IP协议是当前最流行的商业化协议，被公认为是当前的工业标准或事实标准TCP/IP参考模型将计算机网络划分为四个层次⑴应用层Application Layer负责处理特定的应用程序数据，为应用软件提供网络接口，包括HTTP超文本传输协议、Telnet远程登录、FTP文件传输协议等协议2传输层Transport Layer为两台主机问的进程提供端到端的通信主要协议有TCP传输控制协议和UDP用户数据报协议3互联层InternetLayer确定数据包从源端到目的端如何选择路由网络层主要的协议有IPv4Internet协议版本4ICMP Internet控制报文协议以及IPv6Internet协议版本6等4主机至网络层Host-to-Network Layer规定了数据包从一个设备的网络层传输到另一个设备的网络层的方法
6.无线局域网无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物它利用射频（RF）技术取代双绞线构成的传统有线局域网络，并提供有线局域网的所有功能
6.2Internet基础知识
1.IP地址和域名
（1）IP地址IP地址是一种在Internet上给主机编址的方式，也称为网际协议地址，是TCP/IP协议中所使用的网络层地址标识IP地址是由四个字节组成的，习惯写法是将每个字节作为一段并以十进制数来表示，而且段间用分隔每个段的十进制数范围是0至255o在因特网中，IP地址是使连接到网上的所有计算机网络实现相互通信的一套规则，规定了计算机在因特网上进行通信时应当遵守的准则TP地址可分为A、B、C、D、E5类•A类IP地址的范围为0127〜•B类IP地址的范围为128191〜•C类IP地址的范围为192223〜•D类和E类留作特殊用途⑵域名域名（Domain Name）,实质就是用一组由字符组成的名字代替IP地址，为了避免重名.域名采用层次结构，各层次的子域名之间用圆点隔开，从右至左分别是第一级域名（或称顶级域名），第二级域名……直至主机名即主机名.…….第二级域名.第一级域名国际上，第一级域名采用通用的标准代码，例如CN（中国）、JP（日本）、KR（韩国）、UK（英国）等我国的第级〜域名是CN,次级域名共计40个其中，类别域名有AC（科研院及科技管理部门）、GOV（国家政府部门）、ORG（各社会团体及民问非营利组织）、NET（互联网络，接人网络的信息和运行中心）、COM（工商和金融等企业）、EDU（教育单位），共6个；地区域名有34个“行政区域名，如:BJ（北京市）,SH（上海市），TJ（天津市），CQ（重庆市），JS（江苏省）,7J（浙江省），AH（安徽省）等例如pku.edu.cn是北京大学的一个域名，其中pku是北京大学的英文缩写，edu表示教育机构，cn表示中国关于域名还有如下几点需要注意•因特网的域名不区分大小写•整个域名的长度不可超过255个字符•一台计算机一般只能拥有一个IP地址，但可以拥有多个域名地址
2.Internet接人方式Internet接入方式通常有专线连接、局域网连接、无线连接和电话拨号连接四种，其中使用ADSL（非对称数字用户线路）方式拨号连接对众多个人用户和小单位来说是最经济、简单,是采用最多的一种接入方式（DADSL这种接入技术的非对称性体现在j
二、下行速率的不同高速下行信道向用户传送视频、音频信息，速率一般在
1.58Mhit/so低速上行速率一般在16640Kbit/s
（2）无线连接〜〜o无线局域网的构建不需要布线，因此为组网提供了极大的便捷，省时省力，并且在网络环境发生变化需要更改的时候，也易于更改和维护⑶ISPISP是Internet ServiceProvider的缩写，即Internet服务供应商ISP是用户接人Internet的入口，需要先通过某种通信线路连接到ISP的主机，再通过ISP的连接通道接入InternetISP提供的功能主要有分配IP地址和网关及DNS、提供联网软件、提供各种Inter-net服务、接人服务第7章Internet应用1万维网万维网亦作“Web”、“WWW、英文全称为“World wideWeb”是一个由许多互相链接的超文本组成的系统，通过互联网访问⑵超文本和超链接超文本译作Hyperlext是用超链接的方法将各种不同空间的文字信息组织在一起的网状文本超文本中不仅包含文本信息,而且还可以包含图形、声音、图像和视频等多媒体信息.因此称之为超”文本更重要的是超文本中还包含指向其他网页的链接这种链接叫做超链接Hyper Link在一个超文本文件里可以包含多个超链接，它们把分布在本地或远程服务器中的各种形式的超文本文件链接在一起，形成一个纵横交错的链接网用户可以打破传统阅读文本时顺序阅读的规矩，而从一个网页跳转到另一个网页进行阅读因此，可以说超文本是实现Web浏览的基础超链接在本质上属于一个网页的一部分，它是一种允许我们同其他网页或站点之间进行连接的元素各个网页链接在一起后，才能真正构成一个网站所谓的超链接是指从一个网页指向一个目标的连接关系，这个目标可以是另一个网页，也可以是相同网页上的不同位置，还可以是一个图片、一个电子邮件地址、一个文件，甚至是一个应用程序而在一个网页中用来超链接的对象，可以是一段文本或者是一个图片当浏览者单击已经链接的文字或图片后,链接目标将显示在浏览器上，并且根据目标的类型来打开或运行⑶统一资源定位器统一资源定位器URLUnifornl ResourceLocater是对Internet网络中的每个资源文件统一命名的机制，又叫网页地址网址，用来描述web页的地址和访问它时所用的协议⑷浏览器测览器是用于实现包括WWW测览功能在内的多种网络功能的应用软件，是用来浏览NWW上丰富信息资源的工具它能够把超文本标记语言描述的信息转换成便于理解的形式，还可以把用户对信息的请求转换成网络计算机能够识别的命令5FTP文件传输协议FTP是因特网提供的基本服务，它在TCP/IP协议体系结构中位于应用层FTP使用C/S模式工作在FTP服务器程序允许用户进入FTP站点并下载文件之前，必须使用一个FTP账号和密码进行登录，一般专有的FTP站点只允许使用特许的账号和密码登录第8章电子邮件⑴电子邮件地址Internet的电子邮件地址是一串英文字母和特殊符号的组合，由“@”分成两部分，中间不能有空格和逗号它的一般形式为Username@hostname其中，Username是用户申请的账号即用户o名，hostname是邮件服务器的域名，即主机名，用来标识服务器在Internet中的位置，简单地说就是用户在邮件服务器上的信箱所在因此，用公式表示Email地址的格式为Email地址二用户名+@+邮件服务器名域名⑵电子邮件的格式电子邮件一般由两个部分组成信头和信体
①信头信头相当于信封，通常包括以下几项内容发送人发送人的E-mail地址，是唯一的收件人收件人的E-mail地址我们可以一次给多个人发信，所以收件人的地址可以有多个多个收件人地址用分号；或逗号隔开抄送表示发送给收件人的同时也可以发送到其他人的E-mail地址，可以是多个主题信件的标题作为一个可以被发送的信件，它必须包括“发送人”、“收件人”和“主题”3个部分
②信体信体相当于信件的内容，可以是单纯的文字，也可以是超文本，还可以包含附件写邮件时.除了发件人地址之外，另一项必须要填写的是收件人地址⑶电子邮箱电子邮箱是我们在网络上保存邮件的存储空间，一个电子邮箱对应一个E—mail地址，有了电子邮箱才能收发邮件第9章计算机病毒及其防治
9.1计算机病毒的特征和分类
1.计算机病毒计算机病毒，是指编制或者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者破坏数据，影响计算机使用并且能够自我复制的一组计算机指令或者程序代码o计算机病毒主要通过移动存储介质如U盘、移动硬盘和计算机网络两大途径进行传播计算机病毒的特点如下⑴寄生性⑵破坏性⑶潜伏性⑷隐蔽性2,计算机病毒类型计算机的病毒类型主要有以下几种1系统病毒2蠕虫病毒3木马病毒、黑客病毒⑷脚本病毒⑸宏病毒6后门病毒⑺病毒种植程序病毒⑻破坏性程序病毒⑼玩笑病毒10捆绑机病毒
3.计算机感染病毒的常见症状计算机受到病毒感染后会表现出如下症状⑴机器不能正常启动⑵运行速度降低⑶磁盘空间迅速变小4文件内容和长度有所改变⑸经常出现“死机”现象6外部设备工作异常⑺文件的日期和时间被无缘无故的修改成新的时间日期8显示器上经常出现一些怪异的信息，和异常现象
4.2计算机病毒的防治与清除
1.防治计算机病毒对计算机病毒的防治应遵循以下原则，防患于未然⑴使用新设备和新软件之前要检查⑵使用反病毒软件及时升级反病毒软件的病毒库.开启病毒实时监控⑶制作一张无毒的系统软盘将其写保护，妥善保管，以便应急⑷制作应急盘/急救盘/恢复盘按照反病毒软件的要求制作应急盘/急救盘/恢复盘，以便恢复系统急用⑸不要随便使用别人的软盘或光盘6不要使用盗版软件⑺有规律地制作备份，养成备份重要文件的习惯⑻不要随便下载网上的软件⑼注意计算机有没有异常现象10发现可疑情况及时通报以获取帮助11重建硬盘分区，减少损失若硬盘资料已经遭到破坏，不必急着格式化，因病毒不可能在短时间内将全部硬盘资料破坏，故可利用“灾后重建”程序加以分析和重建12扫描系统漏洞，及时更新系统补丁13在使用移动存储设备时，应先对其进行杀毒14不要打开陌生可疑的邮件15浏览网页时选择正规的网站16禁用远程功能，关闭不需要的服务
2.清除计算机病毒⑴用防病毒软件清除病毒计算机一旦感染了病毒，最好立即关闭系统如果继续使用，会使更多的文件遭受破坏针对已经感染病毒的计算机.建议使用防病毒软件进行全面杀毒用防病毒软件消除病毒是当前比较流行的方法此类软件都具有清除病毒并恢复原有文件的内容的功能杀毒后，被破坏的文件有可能恢复成正常的文件对未感染的文件,建议用户打开系统中防病毒软件的“系统监控”功能，从注册表、系统进程、内存、网络等多方面对各种操作进行主动防御一般来说，使用杀毒软件是能清除病毒的，但考虑到病毒在正常模式下比较难清理，所以需要重新启动计算机在安全模式下查杀若遇到比较顽固的病毒可通过下载专杀工具来清除,再恶劣点的病毒就只能通过重装系统来彻底清除！⑵重装系统并格式化硬盘是最彻底的杀毒方法格式化会破坏硬盘上的所有数据，因此，格式化前必须确定硬盘中的数据是否还需要要先做好备份工作格式化时一般是进行高级格式化需要说明的是，用户最好不要轻易进行低级格式化因为低级格式化是一种损耗性操作，它对硬盘寿命有一定的负面影响⑶手工清除方法手工清除计算机病毒对技术要求高，需要熟悉机器指令和操作系统，难度比较大，一般只能由专业人员操作运算器中央处理器一u控制器CPU-主机一L只读存储器ROM内存储普『L随机存储器L RAML硬件系统一输入设备L外部设备一一输出设备一外存储器磁带、磁盘计售机系统一厂操作系统「系统软件一语言编译程序L实用程序L软件系厂专用软件包L应用软件一用户开发的应用程序L计算机硬件系统均由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分构成运算器算术运算和逻辑运行的实际执行部件控制器统一指挥和控制计算机各部件按时序协调操作的部件中央处理器一CPU=运算器+控制器是计算机的核心部件内部存储器按其存储信息的方式可以分为只读存储器ROMRead OnlyMemory＞随机存储器RAMRandom AccessMemory和高速缓冲存储器CacheRAM随机存储器能读能写，断电后信息丢失DRAM:动态RAM,相当于CACHE高速缓冲存储器CACHE:CPU与内存之间速度不彼配的问题SRAM青争态RAMROM只读存储器能读不能写，断电后信息不丢失输入设备键盘、鼠标、扫描仪、光笔输出设备显示器、音箱、打印机、绘图仪总线数据总线、地址总线、控制总线操作系统DOS、Windows XP/Me/
2000.Ihix、OS/2等f系统软件7程序开发软件QBasics VisualBasic、C、Cl l等营数据库管理软件VFP、Access、Oracle等I机暮系（文的辑软件OffreXPs WPS、Offie2003等统图毯图像处理软件Photoshop PaintsFire Work等应用软件X工函件如压缩、解压软件，杀骨件、系统优仕软件等I互联网应用软件浏览器软件、邮物件、接入服务器软件等软件由程序、数据和文档三部分内容组成程序是一系列有序指令的集合计算机之所以能够自动而连续地完成预定的操作，就是运行特定程序的结果计算机程序通常是由计算机语言来编制，编制程序的工作称为程序设计数据指各种信息集合，数值的与非数值的文档用自然语言（汉语或英语）对程序进行描述的文本称为文档
1.系统软件是指管理、监控和维护计算机资源（包括硬件和软件）的软件系统软件主要包括操作系统、各种语言处理程序、数据库管理系统、网络系统及服务性程序核心是操作系统、语言处理程序和各种服务性程序
（1）操作系统操作系统是管理、控制计算机的软、硬件和数据资源的大型程序，是用户和计算机之间的接口，并提供了软件的开发和应用环境微机操作系统当前主流是Microsoft公司的DOS（单用户单任务）操作系统和Windows（单用户多任务）操作系统
（2）语言处理程序机器语言是用二进制代码编写，能够直接被机器识别的程序设计语言高级语言编写的程序（称为“源程序”）翻译成机器语言程序（称为“目的程序”），然后计算机才能执行这种翻译过程一般有两种方式解释方式和编译方式CPU的主要性能指标有两个字长和主频字长（位）CPU进行运算和数据处理的最基本、最有效的信息位长度字长越长，性能越强PC机的字长，已由8088的准16位（运算用16位，I/O用8位）发展到现在的32位、64位主频MhzCPU工作的时钟频率主频越高处理数据速度越快目前最常用的外存有软盘、硬盘和光盘用于存放暂时不用的程序和数据，它不能直接被CPU访问，但它可以与内存成批交换信息，即外存中的信息只有被调入内存才能被CPU访问外存相对于内存而言，其特点是存取速度较慢，但存储容量大，价格较低，信息不会因掉电而丢失按工作原理鼠标可分为机械式和光电式目前广泛使用的监视器是阴极射线管CRT监视器和液晶LCD监视器后者主要用于笔记本电脑显示器最重要的性能指标是分辨率，打印机分为击打式和非击打式两大类击打式打印机主要有针式打印机又称点阵打印机,非击打式以喷墨打印机和激光打印机为代表
四、多媒体技术的概念与应用
1.多媒体的概念多媒体一词来源于英文单词Multimedia,其中，Multi为“多，media为“媒体”的意思媒体也称介质或媒质，是信息表示和传播的载体，它在计算机领域中有两种含义，一是指用以存储信息的实体，如磁盘、磁带、光盘和半导体存储器；另一种含义是指信息的载体，如数字、文字、声音、图形和图像多媒体技术是指把文字、音频、视频、图形、图像、动画等多媒体信息通过计算机进行数字化采集、获取、压缩/解压缩、编辑、存储等加工处理，再以单独或合成形式表现出来的一体化技术
2.多媒体的特征交互性、集成性、多样性、实时性
3.媒体的数字化声音的数字化的过程采样、量化、编码位图图像bitmap位图放大称为点阵图像或绘制图像，是由称作像素图片元素的单个点组成的这些点可以进行不同的排列和染色以构成图样当放大位图时，可以看见赖以构成整个图像的无数单个方块扩大位图尺寸的效果是增多单个像素，从而使线条和形状显得参差不齐然而，如果从稍远的位置观看它，位图图像的颜色和形状又显得是连续的矢量图矢量图使用直线和曲线来描述图形，这些图形的元素是一些点、线、矩形、多边形、圆和弧线等等，它们都是通过数学公式计算获得的例如一幅花的矢量图形实际上是由线段形成外框轮廓，由外框的颜色以及外框所封闭的颜色决定花显示出的颜色由于矢量图形可通过公式计算获得，所以矢量图形文件体积一般较小矢量图形最大的优点是无论放大、缩小或旋转等不会失真
五、计算机病毒的特征、分类与防治O
1.计算机病毒的概念计算机病毒（Computer VirusesCV）是一种人为编制的具有破坏作用的计算机程序
2.计算机病毒的的特征（特点）
①破坏性
②传染性
③隐蔽性
④潜伏性
⑤可激发性
3.计算机病毒的分类
①根据病毒存在的媒体分类根据病毒存在的媒体，病毒可以划分为网络病毒，文件病毒，引导型病毒
②根据病毒破坏的能力分类无害型除了传染时减少磁盘的可用空间外，对系统没有其它影响无危险型这类病毒仅仅是减少内存、显示图像、发出声音及同类音响危险型这类病毒在计算机系统操作中造成严重的错误非常危险型这类病毒删除程序、破坏数据、清除系统内存区和操作系统中重要的信息
③根据病毒特有的算法分类伴随型病毒这一类病毒并不改变文件本身，它们根据算法产生EXE文件的伴随体，具有同样的名字和不同的扩展名（COM）,例如XCOPYEXE的伴随体是XCOPY.COM蠕虫”型病毒通过计算机网络传播，不改变文件和资料信息，利用网络从一台机器的内存传播到其它机器的内存，计算网络地址，将自身的病毒通过网络发送有时它们在系统存在,一般除了内存不占用其它资源寄生型病毒除了伴随和“蠕虫”型，其它病毒均可称为寄生型病毒，它们依附在系统的引导扇区或文件中，通过系统的功能进行传播，按算法分为练习型病毒病毒自身包含错误，不能进行很好的传播，例如一些病毒在调试阶段，还不具备发作的条件诡秘型病毒它们一般不直接修改DOS中断和扇区数据，而是通过设备技术和文件缓冲区等DOS内部修改，不易看到资源，使用比较高级的技术利用DOS空闲的数据区进行工作变型病毒（又称幽灵病毒）这一类病毒使用一个复杂的算法，使自己每传播一份都具有不同的内容和长度
4.计算机病毒的防治
①病毒的防范计算机病毒的传播途径主要有两个软盘和网络要防止病毒的侵入，就要以预防为主，堵塞病毒的传播途径
②病毒的检测和消除检测和消除病毒的方法有两种，一是人工检测和消除，一是软件检测和消除
六、计算机网络的概念、组成和分类;计算机网络概述
1、计算机网络的定义计算机网络指利用通信设备和线路将地理位置不同的功能、多个计算机系统互联起来,以功能完善的网络软件实现网络中资源共享和信息交换的系统“资源共享”是计算机网络的功能，资源包括计算机硬件资源和软件资源
2、计算机网络的主要功能资源共享（基础）信息交换分布式处理集中管理
3、计算机网络的分类依据不同有不同的分类1）根据规模大小、距离远近分类局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）2）根据网络操作系统分类NIX网络、NOVELL网络、Windows NT网络3）根据信息传输技术分类广播式网络、点到点网络4）根据连接方式分类总线型、星型、环型、树型和混合型等
4、计算机网络的基本组成网络操作系统、网络适配器（网卡）、网络电缆（网络线）、服务器和工作站等计算机网络的互联技术
1、网络的拓扑结构总线结构、星型结构、环型结构、树型结构、混合型结构
2、网络体系结构1）通信协议在计算机网络中，信息传输顺序、信息格式和信息内容等都有一系列的约定，这些约定或规则统称为计算机网络通信协议2）开放式系统互连OSI（Open SystemInterconnection）参考模型国际标准化组织TSO于1978年制定了OSI参考模型
3、常见的传输介质1）双绞线电缆三类线最高传输速率为10Mbpso五类线最高传输速率为100Mbpso六类线传输速率至少为250Mbpso七类线传输速率至少为600Mbpso2）同轴电缆同轴电缆由内、外两个导体组成内导体可为单股线或多股线，外导体为金属编织网，内、外导体之间有绝缘材料3）光缆光缆分为单模光缆和多模光缆4）无线传送介质微波、红外线、卫星通信、激光等
4、互联网络设备1）计算机设备服务器是网络的核心设备，负责网络资源管理和用户服务工作站是具有独立处理能力的个人计算机，负责用户的信息处理业务共享设备是指为众多用户提供共享的打印机、磁盘子系统等公用的设备2）常用网络连接设备网络适配器网络适配器也称网卡，它是网络中计算机与计算机之间互相通信的接口中继器在网络中起到扩展局域网络连网距离的作用，在OSI模型的最低层（物理层）集线器集线器（Hub）是网络中的中心设备，它为一组计算机用户提供网络连接网桥为网间连接设备，它对网络中的数据包起到“过滤和转发”的作用，它工作在OSI模型的第二层（数据链路层）路由器为不同类型的网络提供互联不仅具有网桥的全部功能，还具有路径的选择功能,它属于OSI模型第三层设备（网络层）
七、计算机与网络信息安全的概念和防控O
1.计算机安全定义国际标准化组织（ISO）对计算机安全的定义是为数据处理系统建立和采取的技术上和管理上的安全保护，保护计算机硬件、软件不因偶然的或恶意的原因而遭破坏、更改和暴露
2.计算机安全立法国务院于1994年2月18日颁布的《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》第一章第三条的定义是计算机信息的安全保护，应当保障计算机及其相关的配套设备设施（含网络）的安全，运行环境的安全，保障信息的安全，保障计算机功能的正常发挥，以维护计算机信息系统的安全运行
3.计算机安全操作计算机使用环境温度在室温15°C35℃之间；相对湿度在20%80%之间；对电源一要要求稳，〜〜二是在机器工作时供电不能间断；在计算机的附近避免磁场干扰计算机的维护要注意防潮、防水、防尘、防火，在使用时注意通风，不用时应盖好防尘罩,。
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