【正文】 第一章 計算機基礎(chǔ)知識 計算機的四特點： 1．有 信息處理 的特性。 2．有 程序控制 的特性。 3．有 靈活選擇 的特性。 4．有 正確應(yīng)用 的特性。 計算機發(fā)展經(jīng)歷 5個重要階段： 1 大型機 階段。 2 小型機 階段。 3 微型機 階段。 4 客戶機 /服務(wù)器 階段。 5 互聯(lián)網(wǎng) 階段。 計算機現(xiàn)實分類： 服務(wù)器，工作站，臺式機，便攜機，手持設(shè)備 。 計算機傳統(tǒng)分類： 大型機，小型機， PC機，工作站，巨型機 。 計算機指標： 1．位數(shù)。 2．速度。 MIPS 是表示單字長定點指令的平均執(zhí)行 速度。MFLOPS 是考察單字長浮點指令的平均執(zhí)行速度。 3．容量。 Byte用 B表示。 1KB=1024B。 平均尋道時間是指磁頭沿盤片移動到需要讀寫的磁道所要的平均時間。平均等待時間是需要讀寫的扇區(qū)旋轉(zhuǎn)到磁頭下需要的平均時間。數(shù)據(jù)傳輸率是指磁頭找到所要讀寫的扇區(qū)后，每秒可以讀出或?qū)懭氲淖止?jié)數(shù)。 4 帶寬。 Bps用 b 5 版本。 6 可靠性。 平均無故障時間 MTBF和平均故障修復(fù)時間MTTR來表示。 計算機應(yīng)用領(lǐng)域： 1 科學計算。 2 事務(wù)處理。 3 過程控制。 4 輔助工程。 5 人工智能。 6 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。 一個完整的計算機系統(tǒng)由軟件和硬件兩部分組成。 計算機硬件組成四個層次： 1 芯片。 2 板卡。 3 設(shè)備。 4 網(wǎng)絡(luò)。 奔騰芯片的技術(shù)特點： 1。超標量技術(shù)。 通過內(nèi)置多條流水線來同時執(zhí)行多個處理，其實質(zhì)是用 空間換取時間 。 2．超流水線技術(shù)。 通過 細化流水，提高主頻， 使得機器在一個周期內(nèi)完成一個甚至多個操作，其實質(zhì)是用 時間換取空間 。經(jīng)典奔騰采用每條流水線分為四級流水：指令預(yù)取，譯碼，執(zhí)行和寫回結(jié)果。 3．分支預(yù)測。 4．雙 CACHE哈佛結(jié)構(gòu)： 指令與數(shù)據(jù)分開 。 7 固化常用指令。 8 增強的 64位數(shù)據(jù)總線 （與存儲器之間的外部總線增為 64位） 。 9 采用 PCI標準的局部總線。 10 錯誤檢測既功能用于校驗技術(shù)。 11 內(nèi)建能源效率技術(shù)。 12 支持多重處理。 安騰芯片的技術(shù)特點。 64位處理機。奔騰系列為 32位。 復(fù)雜指令系統(tǒng) CISC。 精簡指令技術(shù) RISC。 reduced 網(wǎng)絡(luò)卡 (數(shù)鏈層設(shè)備 )主要功能： 2 實現(xiàn)與主機總線的通訊連接， 解釋并執(zhí)行主機的控制命令 。 3 實現(xiàn) 數(shù)據(jù)鏈路層 的功能。 4 實現(xiàn) 物理層 的功能。 軟件就是指令序列： 以代碼形式儲存儲存器中。 數(shù)據(jù)庫軟件是桌面應(yīng)用軟件。 程序是由指令序列組成的，告訴計算機如何完成一個任務(wù)。 軟件開發(fā)的三個階段： 2 計劃階段。分為 問題定義，可行性研究 。 3 開發(fā)階段。 開發(fā)初期 需求分析，總體設(shè)計，詳細設(shè)計 。 軟件需求說明書。軟件設(shè)計規(guī)格說明書 開發(fā)后期 編碼測試 用戶文檔，安裝手冊，測試報告，資料清單 4 運行階段。主要是軟件維護。 在編程中，人們最先使用 機器語言 。 低級語言 。 匯編 語言 。 把 高級 語言 源 程序翻譯成 機器 語言 目標 程序的工具，有兩種類型： 解釋 程序與 編譯 程序。 多媒體技術(shù)就是有聲有色的信息處理與利用技術(shù)。 多媒體技術(shù)就是對 文本，聲音，圖象和圖形 進行處理 ，傳輸，儲存和播發(fā) 的集成技術(shù)。 多媒體技術(shù)分為偏軟件技術(shù)和偏硬件技術(shù)。 多媒體硬件系統(tǒng)的基本組成有： 1． CDROM。 2．具有 A/D和 D/A轉(zhuǎn)換功能。 3．具有高清晰的彩色顯示器。 7 具有數(shù)據(jù)壓縮和解壓縮的硬件支持。 多媒體的關(guān)鍵技術(shù)： 1 數(shù)據(jù)壓縮和解壓縮技術(shù)： JPEG： 連續(xù)色調(diào)，多級灰度，彩色或單色靜止圖象 。 MPEG： MPEG 音頻，視頻與系統(tǒng) 。 PX64 2 芯片和插卡技術(shù)。 3 多媒體操作系統(tǒng)技術(shù)。 4 多媒體數(shù)據(jù)管理技術(shù)。 超媒體。 1 結(jié)點。 2 鏈。 超媒體系統(tǒng)的組成： 2 編輯器 。 3 導(dǎo)航工具 。 4 超媒體語言 。 第二章 操作系統(tǒng) 操作系統(tǒng)的功能： 1 進程管理： 批處理方式，分時方式和實時方式。 2 存儲管理： 虛擬內(nèi)存 3 文件管理。系統(tǒng)中的 信息資源是以文件的形式存放在外存儲器上 的。 4 設(shè)備管 理。 5 用戶和操作系統(tǒng)的接口。 操作系統(tǒng)的分類： 1 批處理操作系統(tǒng)。 2 分時系統(tǒng) 3 實時系統(tǒng)。 5 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。 計算機網(wǎng)絡(luò)是通過 通信設(shè)施 將 地理上分散 的具有 自治 功能的多個計算機系統(tǒng)互連起來，實現(xiàn) 信息交換，資源共享，互操作和協(xié)作處理 的系統(tǒng) 6 分布式操作系統(tǒng)。 第三章 網(wǎng)絡(luò)的基本概念 計算機網(wǎng)絡(luò)形成與發(fā)展大致分為如下 4個階段： 1 第一個階段可以追述到 20世紀 50年代。 2 第二個階段以 20世紀 60年代美國的APPANET 與分組交換技 術(shù)為重要標志。 3 第三個階段從 20世紀 70年代中期開始。 4 第四個階段是 20世紀 90年代開始。 最熱門的話題是 INTERNET 與 異步傳輸模式ATM 技術(shù) 國家信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)計劃， NII被稱為信息高速公路 。 計算機網(wǎng)絡(luò)建立的主要目標是實現(xiàn)計算機 資源的共享。 計算機資源主要是計算機 硬件，軟件與數(shù)據(jù) 。 我們判斷計算機是或互連成計算機網(wǎng)絡(luò)，主要是看它們是不是獨立的“自治計算機”。 分布式操作系統(tǒng)是以全局方式管理系統(tǒng)資源，它能自動為用戶任務(wù)調(diào)度網(wǎng)絡(luò)資源。 分布式系統(tǒng)與計算機網(wǎng)絡(luò)的主 要是 區(qū)別不在 他們的 物理結(jié)構(gòu)，而是在高層軟件上 。 按傳輸技術(shù)分為： 1。廣播式網(wǎng)絡(luò)。 2。點 點式網(wǎng)絡(luò)。 采用分組 存儲轉(zhuǎn)發(fā) 與 路由選擇 是點 點式網(wǎng)絡(luò)與廣播網(wǎng)絡(luò)的重要區(qū)別之一。 按規(guī)模分類：局域網(wǎng)，城域網(wǎng)與廣域網(wǎng)。 廣域網(wǎng)（遠程網(wǎng)）以下特點： 1 適應(yīng) 大容量與突發(fā)性通信 的要求。 2 適應(yīng) 綜合業(yè)務(wù)服務(wù) 的要求。 3 開放的設(shè)備接口與規(guī)范化的協(xié)議。 4 完善的通信服務(wù)與網(wǎng)絡(luò)管理。 X． 25網(wǎng)是一種典型的公用分組交換網(wǎng) ，也是早期廣域網(wǎng)中廣泛使用的一種通信子網(wǎng)。 數(shù)據(jù)通信環(huán)境的 變化主要 是以下 3個方面： 1 傳輸介質(zhì)由原來的 電纜走向光纖 。 2 多個 局域網(wǎng)之間 高速 互連 的要求越來越強烈。 3 用戶設(shè)備大大提高。 在數(shù)據(jù)傳輸率高，誤碼率低的光纖上，使用簡單的協(xié)議，以減少網(wǎng)絡(luò)的延遲，而必要的差錯控制功能將由用戶設(shè)備來完成。這就是 幀中 繼 FR， Frame Relay技術(shù)產(chǎn)生的背景。 決定局域網(wǎng)特性的主要技術(shù)要素為 網(wǎng)絡(luò)拓撲，傳輸介質(zhì)與介質(zhì)訪問控制方法 。 從局域網(wǎng) 介質(zhì)控制 方法的角度，局域網(wǎng)分為 共享式 局域網(wǎng)與 交換式 局域網(wǎng)。 城域網(wǎng) MAN介于廣域網(wǎng)與局域網(wǎng)之間的一種高速網(wǎng)絡(luò)。 FDDI是 一種以光纖作為傳輸介質(zhì)的 高速主干網(wǎng) ，它可以用來互連局域網(wǎng)與計算機。 各種城域網(wǎng)建設(shè)方案有幾個相同點：傳輸介質(zhì)采用光纖，交換接點采用 基于 IP 交換的高速路由交換機或 ATM 交換機 ，在體系結(jié)構(gòu)上采用 核心交換層，業(yè)務(wù)匯聚層與接入層 三層模式 。 計算機網(wǎng)絡(luò)的拓撲主要是通信子網(wǎng)的拓撲構(gòu)型。 網(wǎng)絡(luò)拓撲可以根據(jù)通信子網(wǎng)中通信信道類型分為： 4 點 點線路通信子網(wǎng)的拓撲。星型，環(huán)型，樹型，網(wǎng)狀型。 5 廣播式通信子網(wǎng)的拓撲?？偩€型，樹型，環(huán)型，無線通信與衛(wèi)星通信型。 常用的傳輸介質(zhì)為： 雙絞線 ，同軸電纜，光纖電纜和無線通信與衛(wèi)星通信信道 。 屏蔽雙絞線 STP 和非屏蔽雙絞線 UTP。 三類線，四類線，五類線。 雙絞線用做遠程中續(xù)線，最大距離可達 15公里；用于 100Mbps局域網(wǎng)時，與集線器最大距離為100米。 基帶同軸電纜和寬帶同軸電纜。 單信道寬帶：寬帶同軸電纜也可以只用于一條通信信道的高速數(shù)字通信。 光纖傳輸分為 單模和多模 。 單模光纖優(yōu)與多模光纖。 移動通信手段： 1 無線通信系統(tǒng)。 2 微波通信系統(tǒng)。 3 蜂窩移動通信系統(tǒng)。 多址接入方法主要是有：頻分 多址接入FDMA，時分多址接入 TDMA與碼分多址接入CDMA。 4 衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)。 描述數(shù)據(jù)通信的基本技術(shù)參數(shù)有兩個： 數(shù)據(jù)傳輸率與誤碼率 。 數(shù)據(jù)傳輸率是描述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的重要指標之一。 S=1/T。 一秒發(fā)送多少比特 對于二進制信號的最大數(shù)據(jù)傳輸率 Rmax與通信信道帶寬 B（ B=f，單位是 Hz）的關(guān)系可以寫為： Rmax=2*f（ bps） 有限帶寬 。無噪聲信道 在有 隨機熱噪聲的 信道上傳輸數(shù)據(jù)信號時，數(shù)據(jù)傳輸率 Rmax與信道帶寬 B，信噪比 S/N關(guān)系為： Rmax=B*LOG⒉（ 1+S/N） 誤碼率是二進制 碼元 在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中被傳錯的概率 ，它在數(shù)值上近似等于： Pe=Ne/N（傳錯的除以總的） 對于實際數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，如果傳輸?shù)牟皇嵌M制碼元，要折合為二進制碼元來計算。 網(wǎng)絡(luò) 協(xié)議分為三部分：語法。語義。時序。 將計算機網(wǎng)絡(luò)層次模型和各層協(xié)議的集合定義為計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 該體系結(jié)構(gòu)標準定義了網(wǎng)絡(luò)互連的七層框架，既ISO開放系統(tǒng)互連參考模型。在這一框架中進一步詳細規(guī)定了每一層的功能，以實現(xiàn)開放系統(tǒng)環(huán)境中的互連性，互操作性與應(yīng)用的可移植性。 在 OSI中， 采用了三級抽象，既 體系結(jié)構(gòu)，服務(wù)定義，協(xié)議規(guī)格說明 。 OSI七層： 2 物理層：主要是利用物理傳輸介質(zhì)為數(shù)據(jù)鏈路層提供物理連接，以便 透明的傳遞比特流 。 3 數(shù)據(jù)鏈路層。在通信實體之間建立數(shù)據(jù)鏈路連接，傳送以 幀 為單位的數(shù)據(jù)，采用 差錯控制，流量控制方法。 4 網(wǎng)絡(luò)層：通過路由算法，為分組通過通信子網(wǎng)選擇最適當?shù)穆窂健? 5 傳輸層：是向用戶提供可靠的 端到端 服務(wù)，透明的傳送報文。 6 會話層：組織兩個會話進程之間的通信，并管理數(shù)據(jù)的交換。 7 表示層：處理在兩個通信系統(tǒng)中交換信息的表示方 式。 8 應(yīng)用層：應(yīng)用層是 OSI參考模型中的最高層。確定進程之間通信的性質(zhì)，以滿足用戶的需要。 TCP/IP 參考模型可以分為： 應(yīng)用層，傳輸層，互連層，主機 網(wǎng)絡(luò)層。 互連層主要是負責將源主機的報文分組發(fā)送到目的主機，源主機與目的主機可以在一個網(wǎng)上，也可以不在一個網(wǎng)上。 傳輸層主要功能是負責應(yīng)用進程之間的 端到端 的通信。 TCP/IP 參考模型的 傳輸層 定義了兩種協(xié)議，既傳輸控制協(xié)議 TCP 和用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議 UDP。 TCP 協(xié)議是 面向連接的可靠 的協(xié)議。 UDP協(xié)議是 無連接的不可靠 協(xié)議。 主機 網(wǎng)絡(luò)層負責通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接受 IP 數(shù)據(jù)報。 按照層次結(jié)構(gòu)思想，對計算機網(wǎng)絡(luò)模塊化的研究結(jié)果是形成了一組從上到下單向依賴關(guān)系的 協(xié)議棧，也叫協(xié)議族。 NSFNET 采用的是一種層次結(jié)構(gòu)，可以分為主干網(wǎng)，地區(qū)網(wǎng)與校園網(wǎng)。 作為信息高速公路主要技術(shù)基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)具有以下特點： 1 適應(yīng) 大容量 與 突發(fā)性通信 的要求。 2 適應(yīng) 綜合業(yè)務(wù)服務(wù) 的要求。 3 開放的設(shè)備接口與規(guī)范化的協(xié)議。 4 完善的通信服務(wù)與網(wǎng)絡(luò)管理。 人們將采用 X。 25建議所規(guī)定的 DTE與 DCE接口標準的公用分組交換網(wǎng)叫做 X。 25網(wǎng)。 幀中繼 是一種減少接點處理時間的技術(shù)。 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng) ISDN： BISDN 與 NISDN 的區(qū)別主要在： 2 N是以目前正在使用的 公用電話交換網(wǎng) 為基礎(chǔ)，而 B是以 光纖作為干線和用戶環(huán)路傳輸介質(zhì) 。 3 N采用同步時分多路復(fù)用技術(shù)， B采用 異步傳輸模式 ATM 技術(shù)。 4 N各通路速率是 預(yù)定 的， B使用通路概念，速率 不預(yù)定。 異步傳輸模式 ATM 是新一代的數(shù)據(jù)傳輸與分組交換技術(shù)，是當前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究與應(yīng)用的熱點問題。 ATM 技術(shù)的主要特點是： 3 ATM 是一種 面向連接 的技 術(shù)，采用小的，固定長度的數(shù)據(jù)傳輸單元。