2023年信息系統(tǒng)管理工程師學習筆記

知識體系結(jié)構(gòu)信息系統(tǒng)基礎知識：計算機基礎知識以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫、計算機網(wǎng)絡等核心技術知識。信息系統(tǒng)開發(fā)過程:信息系統(tǒng)的開發(fā)管理、需求分析、系統(tǒng)設計、系統(tǒng)實行、系統(tǒng)測試的整個建設過程。信息系統(tǒng)管理:系統(tǒng)管理的各個方面，涉及有系統(tǒng)管理規(guī)劃、IT組織職能設計、IT財務管理、系統(tǒng)平常作業(yè)管理、IＴ資源管理、故障管理、性能管理、安全管理、系統(tǒng)轉(zhuǎn)換、系統(tǒng)維護、用戶支持等內(nèi)容。計算機硬件基礎計算機的基本組成計算機硬件系統(tǒng)：運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備。(CｅntralＰrocｅssiｎgUnit）中央解決器+內(nèi)部?外設信息加工信息加工? ?主機運算器：進行算術和邏輯運算的部件,運算數(shù)據(jù)以二進制格式給出，它可從存儲器取出或來自輸入設備,運算結(jié)果或?qū)懭氪鎯ζ?或通過輸出設備輸出?？刂破鳎簠f(xié)調(diào)整個計算機系統(tǒng)的正常工作。工作實質(zhì)就是解釋、執(zhí)行指令。程序計數(shù)器(PC）:在大多數(shù)機器中存放的是要執(zhí)行的下一條指令的地址。指令寄存器（IR）：用以存放現(xiàn)行指令，以便在整個指令執(zhí)行過程中，實現(xiàn)一條指令的所有功能控制。指令譯碼器:對指令寄存器中的操作碼部分進行分析解釋，產(chǎn)生相應的控制信號提供應操作控制信號形成部件。脈沖源及啟停控制線路：脈沖源產(chǎn)生一定頻率的脈沖信號作為整個機器的時鐘脈沖,是周期、節(jié)拍和工作脈沖的基準信號。啟停線路是對脈沖源產(chǎn)生脈沖的的控制。時序信號產(chǎn)生部件：以時鐘脈沖為基礎,產(chǎn)生不同指令相相應的周期、節(jié)拍、工作脈沖等時序信號,以實現(xiàn)機器指令執(zhí)行過程的時序控制。操作控制信號形成部件：綜合時序信號、指令譯碼信息、被控功能部件反饋的狀態(tài)條件信號等,形成不同指令所需要的操作控制信號序列。中斷機構(gòu)：實現(xiàn)對異常情況和某些外來請求的解決。總控制邏輯:實現(xiàn)對總線信息傳輸?shù)目刂啤? ? ?控制器組成圖存儲器:存放數(shù)據(jù)和程序的部件,通過地址線和數(shù)據(jù)線與其他部件相連。按功能分類:(１)高速緩沖存儲器（Ｃache）:其存取速度接近CＰU的工作速度,用來臨時存放指令和數(shù)據(jù)。(2)主存儲器：用來存放計算機運營時的大量程序和數(shù)據(jù)。CPU可以直接訪問的存儲器稱為內(nèi)存儲器,高速緩存和主存都是內(nèi)存儲器，主存與緩存之間要不斷互換數(shù)據(jù)。(３)輔助存儲器：其中的內(nèi)容需要調(diào)入主存后才干被CPU訪問。輸入/輸出部件：各類輸入/輸出設備及相應的輸入/輸出接口。２、計算機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)?（1)并行解決的概念 指計算機系統(tǒng)具有可以同時進行運算或操作的特性。它涉及同時性與并發(fā)行。同時性指的是兩個或兩個以上的事件在同一時刻發(fā)生,并發(fā)行指的是兩個或兩個以上的事件在同一時間間隔發(fā)生。?提高并行性的措施可概括為：①時間重疊：②資源重疊:③資源共享:根據(jù)指令流和數(shù)據(jù)流的多重性,系統(tǒng)可分為:單指令流單數(shù)據(jù)流（SＩSD)、單指令流多數(shù)據(jù)流(SＩMD)、多指令流單數(shù)據(jù)流(MISD）、多指令流多數(shù)據(jù)流（MIMD）。(2）流水線解決機系統(tǒng)(時間并行技術)把一個反復的過程分解為若干個子過程,每個過程與其他自過程并行進行。（3)并行解決機系統(tǒng)并行解決機通常由一個控制器ＣU、N個解決器單元(ＰE)以及一個互連網(wǎng)絡部件組成。重要特點:①并行解決機是以單指令流多數(shù)據(jù)流方式工作的。②并行解決機采用資源反復方法引入空間因素。此外，它還運用了并行性中的同時性，所以解決器單元必須同時進行相同操作。③并行解決機是以某一類算法為背景的專用計算機。④并行解決機的研究必須與并行算法的研究密切結(jié)合,以使它的求解算法的適應性更強一些,應用面更廣一些。⑤實際的并行解決機系統(tǒng)是由以上三部分構(gòu)成的一個異構(gòu)型多解決機系統(tǒng)。(4）多解決機系統(tǒng)在多解決機系統(tǒng)中，解決機與解決機之間通過互連網(wǎng)絡進行連接，從而實現(xiàn)程序之間的數(shù)據(jù)互換和同步。MIMD計算機與ＳＩMＤ計算機的本質(zhì)差別在于并行性級別的不同:前者要實現(xiàn)任務或作業(yè)一級的并行,而后者只實現(xiàn)指令一級的并行。與并行解決機進行比較:①結(jié)構(gòu)靈活性②程序并行性③并行任務派生性④進程同步⑤資源分派和進程調(diào)度(5）CISＣ／RISC指令系統(tǒng)使指令系統(tǒng)越來越復雜的出發(fā)點有①使目的程序得到優(yōu)化②給高級語言提供更好的支持③提供對操作系統(tǒng)的支持ＲＩＳＣ與CISC比較：①指令數(shù)目較少，一般都選用使用頻率最高的一些簡樸指令②指令長度固定,指令格式種類少，殉職方式種類少③大多指令可在一個機器周期內(nèi)完畢④通用寄存器數(shù)量多,只有存數(shù)/取數(shù)指令訪問存儲器,其他指令均在寄存器之間進行操作。3、計算機存儲系統(tǒng)?（1）概述及分類?概述:存儲系統(tǒng)由存放程序和數(shù)據(jù)的各類存儲設備及相關的軟件構(gòu)成。?分類:（具體解說同上計算機的基本組成)?①高速緩沖存儲器 ②主存儲器?③輔助存儲器 (2)存儲器層次結(jié)構(gòu) ①“高速緩存—主存”層次:解決速度問題?②“主存—輔存”層次：解決容量問題4、計算機應用領域 (1)科學計算 (2)信息管理?(3)計算機圖形學與多媒體技術 （4)語言與文字的解決 （5）人工智能?二、操作系統(tǒng)知識1、操作系統(tǒng)簡介（１）定義與作用操作系統(tǒng)是管理軟硬件資源、控制程序執(zhí)行，改善人機界面，合理組織計算機工作流程和為用戶使用計算機提供良好運營環(huán)境的一種系統(tǒng)軟件。①通過資源管理,提高計算機系統(tǒng)的效率②改善人機界面，向用戶提供良好的工作環(huán)境（２)功能及特性存儲分派、存儲共享、存儲保護、存儲擴充解決中斷事件、解決器調(diào)度存儲分派、存儲共享、存儲保護、存儲擴充解決中斷事件、解決器調(diào)度提供外圍設備的控制與解決、提供緩沖區(qū)的管理、提供外圍設備的分派、提供共享型外圍設備的驅(qū)動、實現(xiàn)虛擬設備功能:解決器管理、存儲管理、設備管理、文獻管理、作業(yè)管理、網(wǎng)絡與通信管理（3）系統(tǒng)類型①批解決操作系統(tǒng)特性：用戶脫機管理、成批解決作業(yè)、多道程序運營、作業(yè)周轉(zhuǎn)時間長。②分時操作系統(tǒng)特性:同時性、獨立性、及時性、交互性。③實時操作系統(tǒng)組成：數(shù)據(jù)采集、加工解決、操作控制、反饋解決。解決機管理(1)進程的基本概念?進程:一個具有一定獨立功能的程序關于某個數(shù)據(jù)集合的一次運營活動。?進程屬性：結(jié)構(gòu)性、共享性、動態(tài)性、獨立性、制約性、并發(fā)行。(2)進程的狀態(tài)和轉(zhuǎn)換?三態(tài)模型：運營態(tài)、就緒態(tài)、等待態(tài)。 五態(tài)模型：新建態(tài)、運營態(tài)、就緒態(tài)、等待態(tài)、終止態(tài)。(３）進程的描述?進程上下文:進程物理實體和支持進程運營的環(huán)境的合稱。?一個進程映像涉及：進程程序塊、進程數(shù)據(jù)塊、系統(tǒng)/用戶堆棧、進程控制塊。?常用的現(xiàn)場信息:通用寄存器的內(nèi)容、控制寄存器的內(nèi)容、用戶堆棧指針、系統(tǒng)堆棧指針等。?常用的控制信息：進程的調(diào)度相關信息，進程組成信息、進程間通信相關信息、進程在二級存儲器內(nèi)的地址、CPＵ資源的占用和使用信息、進程特權(quán)信息、資源清單。（4）進程的同步于互斥?進程之間的兩種基本關系:競爭、協(xié)作。 互斥是解決進程間競爭關系的手段；同步時解決進程間協(xié)作關系的手段；臨界區(qū)管理可以解決進程互斥問題;進程互斥關系是一種特殊的進程同步關系，即逐次使用互斥共享資源。 典型的進程間同步問題：生產(chǎn)者—消費者問題。 最常用的同步機制：信號量及PV,管程。?原語：操作系統(tǒng)中執(zhí)行時不可中斷的過程,即原子操作（P（測試)、V(增量))。 P操作-－-申請資源;V操作-－-釋放資源。（5)死鎖?死鎖：兩個進程分別等待對方占用的一個資源，于是兩者都不能執(zhí)行而處在永遠等待的狀態(tài)。?死鎖產(chǎn)生的條件(必須同時滿足):互斥條件、占有和等待條件、不剝奪條件、循環(huán)等待條件。3、存儲管理存儲管理類型:分區(qū)存儲管理、分段存儲管理、分頁存儲管理、虛擬存儲管理。存儲管理的功能:主存儲空間的分派和回收、地址轉(zhuǎn)換和存儲保護、主存儲空間的共享、主存儲空間的擴充。（1）存儲器的層次計算機系統(tǒng)的存儲器可分為：寄存器、高速緩存、主存儲器、磁盤緩存、固定磁盤、可移動存儲介質(zhì)（2)地址轉(zhuǎn)換與存儲保護邏輯地址轉(zhuǎn)化為物理地址，稱為地址轉(zhuǎn)換或重定位。兩種轉(zhuǎn)換方式:一、在作業(yè)裝入時由作業(yè)裝入程序?qū)崿F(xiàn)地址轉(zhuǎn)換—靜態(tài)重定位；?二、在程序執(zhí)行時實現(xiàn)地址轉(zhuǎn)換-－-動態(tài)重定位。（３）分區(qū)存儲管理?管理方式:固定分區(qū)和可變分區(qū) 可變分區(qū)分派算法：最先合用分派算法、最優(yōu)適應分派算法、最壞適應分派算法。（4）分頁式存儲管理?優(yōu)點：既可以免去移動信息的工作,又可盡量減少主存的碎片。 基本原理: 頁框：物理地址提成大小相等的區(qū)多分區(qū)每個區(qū)稱為一塊； 頁面:邏輯地址提成大小相等的區(qū)，區(qū)的大小與塊的大小相等； 邏輯地址形式:?頁表和地址轉(zhuǎn)換:重定位寄存器的集合稱為頁表;?相聯(lián)存儲器和快表(5）分段式存儲管理(6）虛擬存儲管理4、設備管理外圍設備:存儲型設備、輸入輸出型設備。設備管理功能：外圍設備中斷解決、緩沖區(qū)管理、外圍設備的分派、外圍設備驅(qū)動調(diào)度。（１)I/O硬件原理 ①輸入輸出系統(tǒng) Ｉ/O系統(tǒng)：把I/O設備及其接口線路、控制部件、通道和管理軟件的統(tǒng)稱。 Ｉ/Ｏ設備劃分：輸入型外圍設備、輸出型外圍設備、存儲型外圍設備。 ②輸入輸出控制方式?按照I/O控制器功能的強弱以及和CＰU之間聯(lián)系方式的不同，可劃分為：詢問方式(程序直接控制方式）、中斷方式、DＭA方式（直接存儲器存取方式)、通道（輸入輸出解決器)方式。 采用通道技術重要解決了輸入輸出操作的獨立性和各部件工作的并行性。把中央理理器從瑣碎的輸入輸出操作中解放出來。(2）I/O軟件原理?總體設計目的:高效率、通用性。 I/O軟件組成:Ｉ／O中斷解決程序（底層)、設備驅(qū)動程序、與設備無關的操作系統(tǒng)Ｉ/O軟件、用戶Ｉ/O軟件。 輸入輸出中斷的類型和功能：?告知用戶程序輸入輸出操作沿鏈推動的限度、告知用戶程序輸入輸出操作正常結(jié)束、?告知用戶程序發(fā)現(xiàn)的輸入輸出操作異常、告知程序外圍設備上重要的異步信號。 設備驅(qū)動程序的功能：從與設備無關的軟件中接受抽象的請求并執(zhí)行。 與設備無關軟件完畢的功能: 對設備驅(qū)動程序的統(tǒng)一接口、設備命名、設備保護、提供獨立于設備的塊大小、緩沖區(qū)管理、塊設備的存儲分派、獨占性外圍設備的分派和釋放、錯誤報告。 設備無關軟件的基本功能：執(zhí)行合用于所有設備的常用I/O功能,并向用戶層軟件提供一個一致的接口。（3）Ｓpooｌing系統(tǒng)（外圍設備聯(lián)機操作）?Spoｏｌｉng技術：用一類物理設備模擬另一類物理設備的技術，是使獨占使用的設備變成多臺虛擬設備的一種技術，也是一種速度匹配技術。?“預輸入程序”能將信息從輸入設備輸入到輔助存儲器緩沖區(qū)。重要任務是控制信息從輸入設備輸入到輸入井存放，并填寫好輸入表以便在作業(yè)執(zhí)行中規(guī)定輸入信息量，可以隨時找到它們的位置。 “緩輸出程序”能將信息從輔助存儲器輸出緩沖區(qū)域輸出到輸出設備。“井管理程序”控制作業(yè)和輔助存儲器緩沖區(qū)之間互換信息。“井”是用作緩沖的存儲區(qū)域,采用井的技術能調(diào)節(jié)供求之間的矛盾，消除人工干預帶來的風險。系統(tǒng)擁有一張作業(yè)表用來登記進入系統(tǒng)的所有作業(yè)的作業(yè)名狀態(tài)、預輸入位置等。作業(yè)表是作業(yè)調(diào)度程序執(zhí)行作業(yè)調(diào)度的依據(jù)，是Spooling系統(tǒng)和作業(yè)調(diào)度程序共享的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。輸入井的作業(yè)狀態(tài)：輸入狀態(tài)、收容狀態(tài)、執(zhí)行狀態(tài)、完畢狀態(tài)。(４)磁盤調(diào)度 分類:移臂調(diào)度(電梯調(diào)度)、旋轉(zhuǎn)調(diào)度。５、文獻管理文獻系統(tǒng):操作系統(tǒng)中負責存取和管理信息的模塊，用統(tǒng)一的方式管理用戶和系統(tǒng)信息的存儲、檢索、更新、共享和保護,并為用戶提供一整套方便有效的文獻使用和操作方法。文獻：由文獻名字標記的一組相關信息的集合。文獻分類：?①按用途分：系統(tǒng)文獻、庫文獻、用戶文獻; ②按保護級別分：只讀文獻、讀寫文獻、不保護文獻；?③按信息流分:輸入文獻、輸出文獻、輸入輸出文獻。文獻類型：普通文獻、目錄文獻、塊設備文獻、字符設備文獻。文獻系統(tǒng)面向用戶的功能:文獻的按名存取、文獻目錄建立和維護、實現(xiàn)從邏輯文獻到物理文獻的轉(zhuǎn)換、文獻存儲空間的分派和管理、提供合適的文獻存取方法、實現(xiàn)文獻的共享、保護和保密、提供一組可供用戶使用的文獻操作。存取方法是操作系統(tǒng)為用戶程序提供的使用文獻的技術和手段。存取方式:順序存取、直接存取、索引存取。文獻目錄項一般應當涉及：有關文獻存取控制的信息、有關文獻結(jié)構(gòu)的信息、有關文獻管理的信息。目錄結(jié)構(gòu):一級目錄結(jié)構(gòu)、二級目錄結(jié)構(gòu)、樹型目錄結(jié)構(gòu)。文獻結(jié)構(gòu):邏輯結(jié)構(gòu)、物理結(jié)構(gòu)。邏輯結(jié)構(gòu)分兩種形式:流式文獻、記錄式文獻（定長、變長)。物理結(jié)構(gòu)分三種形式：順序文獻、連接文獻、索引文獻。文獻保護:是指防止文獻被破壞,涉及2方面:１、防止系統(tǒng)崩潰所導致的文獻破壞;2、防止其他用戶的非法操作所導致的文獻破壞。為防止系統(tǒng)崩潰導致文獻破壞，定期轉(zhuǎn)儲是一種經(jīng)常使用的方法?！叭M”：用戶、對象、存取權(quán)限。密碼種類：文獻密碼、終端密碼。6、作業(yè)管理作業(yè):用戶提交給操作系記錄算的一個獨立任務。作業(yè)步：作業(yè)加工過程中的一個環(huán)節(jié)。作業(yè)由用戶組織，作用步由用戶指定,一個作業(yè)從提交給系統(tǒng)到運營結(jié)束，要通過提交、收容、執(zhí)行、完畢四個環(huán)節(jié)。作用管理可以采用脫機和聯(lián)機兩種方式。作用調(diào)度算法： ①先來先服務算法： ②最短作業(yè)優(yōu)先算法: ③響應比最高者優(yōu)先算法： 響應比＝已等待時間/估計計算時間 ④優(yōu)先數(shù)法：分動態(tài)與靜態(tài)多道程序設計：指允許多個程序同時進入一個計算機系統(tǒng)的主存儲器并啟動進行計算的方法。引入多道程序設計的好處：1、提高了CPU的運用率;２、提高了內(nèi)存和I/Ｏ設備的運用率；3、改善了系統(tǒng)的吞吐率;4、充足發(fā)揮了無系統(tǒng)的并行性。缺陷:作業(yè)周轉(zhuǎn)時間延長。

三、程序設計語言語言架構(gòu)：程序設計語言的基本成分:數(shù)據(jù)成分、運算成分、控制成分、函數(shù)。數(shù)據(jù)：程序操作的對象，具有存儲類別、類型、名稱、作用域和生存期等屬性，使用時要為它分派內(nèi)存空間。數(shù)據(jù)類型分類： 按程序運營過程中數(shù)據(jù)的值能否改變：常量(整型、實型、字符、符號)、變量。?按數(shù)據(jù)的作用域范圍：全局量、局部量。?按數(shù)據(jù)組織形式：基本類型(整型、實型、字符型、枚舉型）、構(gòu)造類型（數(shù)組類型、結(jié)構(gòu)類型、共用類型）、指針類型、空類型?；具\算:算術運算、關系運算、邏輯運算。為了保證運算結(jié)果的唯一性，運算符號要規(guī)定優(yōu)先級和結(jié)合性?？刂平Y(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)?！胺g”方式：編譯方式、解釋方式。 解釋方式：VisuaｌＢａｓic、ＶisualＦoｘｐro、PowerBuildｅr、Jａｖa 編譯方式:VｉsualＣ/C++、Delphi編譯過程:四、系統(tǒng)配置和方法1、系統(tǒng)配置技術?系統(tǒng)架構(gòu):客戶端/服務器系統(tǒng)、瀏覽器/服務器系統(tǒng)、多層分布式系統(tǒng)。 多層分布式系統(tǒng)：瘦客戶、業(yè)務服務(完畢業(yè)務邏輯，實現(xiàn)客戶與數(shù)據(jù)庫對話的橋梁，實現(xiàn)分布式管理、負載均衡、Faｉl／Recｏver、安全隔離）、數(shù)據(jù)服務。多層系統(tǒng)重要特點：安全性、穩(wěn)定性、易維護、快速響應、系統(tǒng)擴展靈活。例子：Sun的J2EE和Micｒosｏft.Net。2、系統(tǒng)配置方法 常用配置方法：雙機互備、雙機熱備、群集系統(tǒng)、容錯服務器。?雙機互備和雙機熱備的切換時機：系統(tǒng)軟件或應用軟件導致服務器宕機、服務器沒有宕機,但系統(tǒng)軟件或應用軟件工作不正常、SCSＩ卡損壞,導致服務器與磁盤陣列無法存取數(shù)據(jù)、服務器內(nèi)硬件損壞，導致服務器宕機、服務器不正常關機。群集技術與雙機熱備的本質(zhì)區(qū)別：能否實現(xiàn)并行解決和某些節(jié)點失效后的應用程序的平滑接管。群集服務優(yōu)點：高可用性、修復返回、易管理性、可擴展性。容錯服務器:通過ＣＰＵ時鐘鎖頻，對系統(tǒng)中所有硬件的備份，系統(tǒng)內(nèi)所有冗余部件的同步運營,實現(xiàn)容錯。3、系統(tǒng)解決模式 集中式計算模式的特性:通過主機系統(tǒng)形成大部分的通信流程，構(gòu)成系統(tǒng)的所有通信協(xié)議都是系統(tǒng)專有的,大型主機在系統(tǒng)中占據(jù)著絕對的支配作用,所有控制和管理功能都由主機來完畢。分布式計算經(jīng)歷的三個階段：桌上計算(ＤeskｔopComｐutinｇ)、工作組計算（WｏrkgrouｐＣoｍpｕting)、網(wǎng)絡計算(NeｔworkCｏmputｉｎg)。實時解決也叫聯(lián)機解決(OｎliｎeTrａｎsactionPrｏcesｓing）：Web計算:基于網(wǎng)絡瀏覽器的分布式計算方式。對象Wｅb：分布式對象和網(wǎng)絡技術的集成。Web計算的優(yōu)點:統(tǒng)一的用戶界面；經(jīng)濟性、可維護性；魯棒性；可伸縮性;兼容性;安全性;適應網(wǎng)絡的異構(gòu)、動態(tài)環(huán)境。4、系統(tǒng)事務管理 事務:用戶定義的一個數(shù)據(jù)庫操作序列，這些操作要么全做要么不做，是一個不可分割的工作單位。在SQL語言中,定義事務的語句:BEGINＴRANSAＣTIOＮ、ＣＯMMＩT、ROLLBＡCK。事務的4個特性:原子性(atｏmｉcｉty)、一致性(coｎsistencｙ)、隔離性（iｓolation)、連續(xù)性（duｒability）。事務時并發(fā)控制的基本單位。并發(fā)操作帶來的數(shù)據(jù)不一致性涉及：丟失修改、不可反復讀和讀“臟”數(shù)據(jù)。產(chǎn)生不一致的重要因素：并發(fā)操作破壞了事務的隔離性。封鎖：實現(xiàn)并發(fā)操作的一個非常重要的技術。封鎖類型:排它鎖（Ｘ鎖)、共享鎖(Ｓ鎖)。事務撤消：撤消該事務已經(jīng)做出的任何對數(shù)據(jù)庫的修改，使得該事務仿佛主線沒有啟動同樣。５、系統(tǒng)性能 響應時間：用戶從輸入信息到服務器完畢任務給出響應的時間，即計算機系統(tǒng)完畢某一任務(程序）所花費的時間。作業(yè)吞吐量:整個服務器在單位時間內(nèi)完畢的任務量。單個用戶的吞吐量與響應時間成反比,即響應時間越短,吞吐量越大。性能調(diào)整:根據(jù)應用規(guī)定和服務器具體運營環(huán)境和狀態(tài),改變各個用戶和服務器程序所分派的系統(tǒng)資源,充足發(fā)揮系統(tǒng)能力,用盡量少的資源滿足用戶規(guī)定，達成為更多用戶服務的目的。性能指標：MＩＰS（MｉlｌｉoｎInstruｃtｉonPeｒSeｃond）、ＭFLOＰS(ＭillｉonＦlｏatinｇ－pointInstrｕctionPeｒSecond）。MＩPＳ=指令數(shù)/（執(zhí)行時間*1000000)MFLOPS=浮點指令數(shù)／(執(zhí)行時間*１００0０00）1ＭFLOＰS≈3ＭIPＳ６、系統(tǒng)性能評估 系統(tǒng)性能評估技術：分析技術、模擬技術、測量技術。 分析技術重要是運用排隊論模型進行分析。 分析和模擬技術最后均需要通過測量技術驗證。 測量技術的評估層次:實際應用程序、核心程序、合成測試程序。 國際認可的用來測試機器性能的測試基準測試程序:?實際的應用程序方法?核心基準程序方法 簡樸基準測試程序?綜合基準測試程序7、系統(tǒng)可靠性?計算機系統(tǒng)的硬件故障是由元器件引起的。 元器件的可靠性階段:不穩(wěn)定期、正常工作期、老化期。 衡量計算機系統(tǒng)的三個指標:可靠性、可維護性、可用性。 計算機系統(tǒng)的可靠性用平均無端障時間（ＭＴTF)來度量;可維護性用平均維修時間（MTTＲ）來度量。計算機系統(tǒng)可用性定義:MTTF/（MTTF+MTＴR)*１００%。計算機可靠性模型:串聯(lián)系統(tǒng)可靠性并聯(lián)系統(tǒng)可靠性混聯(lián)系統(tǒng)提高計算機的可靠性措施:提高元器件質(zhì)量、發(fā)展容錯技術。?五、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法1、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法簡介?基本術語：數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)元素、數(shù)據(jù)記錄、關鍵項、數(shù)據(jù)解決、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)類型 數(shù)據(jù)對象等。 算法應具有的５個特性:有窮性、擬定性、可行性、輸入、輸出。 “好”算法應具有:對的性、可讀性、健壯性、效率和低存儲量需求。 算法評價：時間復雜度、空間復雜度。2、線性表 線性表:n各數(shù)據(jù)元素的有限序列。數(shù)據(jù)元素(記錄）:由若干個數(shù)據(jù)項組成。文獻：具有大量記錄的線性表。存儲結(jié)構(gòu)：順序、鏈式、散列。3、棧和隊列 棧:一種特殊的線性表,限定在表尾進行插入(進棧)或刪除（出棧)的線性表。?棧的重要操作：棧的初始化、插入和刪除運算、判斷棧是否為空以及讀取棧頂結(jié)點的值得操作。表達式：由操作數(shù)、運算符、界線符組成。表達式類別：中綴表達式、后綴表達式。隊列:只允許在一端（隊尾）進行插入,另一端(隊頭)進行刪除的線性表。隊列類別：鏈隊列、循環(huán)隊列。4、數(shù)組和廣義表數(shù)組存放規(guī)則：一維采用順序存儲結(jié)構(gòu);多維采用順序存儲（列為主、行為主）。廣義表的深度：該廣義表展開后所含括號的層數(shù)。廣義表的兩種結(jié)點：表結(jié)點：表達列表，由標志域、指示表頭的指針域、指示表為的指針域組成。原子結(jié)點:表達原子,由標志域、值域組成。５、樹和二叉樹 樹的表達方法：樹型、括號、嵌套集合、凹入。樹的存儲結(jié)構(gòu):雙親表達法、孩子表達法、孩子兄弟表達法。樹的遍歷方式:前序、后序、層次。?右圖樹遍歷結(jié)果： 前序:ABCＥFHIGＤ?后序：BEＨIFＧCDA 層次:AＢCDＥFGHI6、圖?圖:由一個非空的頂點集合和一個描述頂點之間多對多關系的邊際和組成的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。圖的遍歷：深度優(yōu)先、廣度優(yōu)先。7、雙鏈表例題:六、多媒體基礎知識1、多媒體技術概論?多媒體計算機技術:計算機綜合解決多種媒體信息，使多種信息建立邏輯連接，集成為一個系統(tǒng)并具有交互性。多媒體計算機技術特性:集成性、交互性、實時性、數(shù)字化。多媒體計算機：指能綜合解決多媒體信息，使多種信息建立聯(lián)系并具有交互性的計算機系統(tǒng)。多媒體計算機硬件系統(tǒng)：多媒體主機、多媒體輸入設備、多媒體輸出設備、多媒體存儲設備、多媒體功能卡、操縱控制設備。多媒體技術的重要組成:各種媒體信息的解決技術和信息壓縮技術、多媒體計算機技術、多媒體網(wǎng)絡通信技術、多媒體數(shù)據(jù)庫技術。多媒體計算機系統(tǒng)的關鍵技術:①視頻和音頻數(shù)據(jù)的壓縮和解壓技術;②多媒體專用芯片技術；③多媒體系統(tǒng)軟件技術;④大容量信息存儲技術；⑤多媒體網(wǎng)絡通信技術；⑥超文本與超媒體技術。多媒體計算機技術的應用：①教育與培訓②桌面出版與辦公自動化③多媒體電子出版物④多媒體通信⑤多媒體聲光藝術品的創(chuàng)作2、多媒體壓縮編碼技術?多媒體壓縮編碼框架圖:?國際標準：JPEG、ＭPEＧ(兼容性好、壓縮比高、數(shù)據(jù)失真?。?、H.2６１、ＤVI。3、多媒體技術應用 數(shù)字圖像類型:二值圖像、黑白灰度圖像、彩色圖像、活動圖像。 與數(shù)字圖下崗相關的概念： 像素、屏幕分辨率、圖像分辨率、像素分辨率、色彩數(shù)和圖形灰度。 常用彩色表達方法：?①Ｒ（紅)G（綠）B（藍）； ②H（色調(diào))I(光的強度）S（飽和度）； ③C(青）Ｍ(紫紅）Y(黃)Ｋ(黑）； YUV:彩色電視視頻信號在PAL彩色電視制式中采用的色彩空間。 數(shù)字圖像的類型:位圖、矢量圖形。?數(shù)字圖像的文獻格式:?靜態(tài)圖像:ＧIF、TIF、BＭP、PCX、JPＧ、ＰCＤ。 動態(tài)圖像：ＡＶI、MＰＧ。 數(shù)字圖像解決技術:?①改善圖像的像質(zhì):銳化、增強、平滑、校正。 ②將圖像復原； ③辨認和分析圖像;?④重建圖像; ⑤編輯圖像； ⑥圖像數(shù)據(jù)的壓縮編碼。?七、網(wǎng)絡基礎知識1、網(wǎng)絡的基礎知識?計算機網(wǎng)絡:互相聯(lián)接、彼此獨立的計算機系統(tǒng)的集合。 網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu):網(wǎng)絡中結(jié)點和鏈路的集合形狀。?按照覆蓋范圍分:局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等。 計算機從邏輯結(jié)構(gòu)上分:負責數(shù)據(jù)解決、向網(wǎng)絡用戶提供各種網(wǎng)絡資源及網(wǎng)絡服務?的外層用戶資源子網(wǎng)和負責數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的內(nèi)層通信子網(wǎng)。 資源子網(wǎng)：主機的集合。?通信子網(wǎng):網(wǎng)卡和傳輸介質(zhì)。 ?分類:點對點通信子網(wǎng)、廣播式通信子網(wǎng)。??組織形式：結(jié)合型、專用型、公用型。２、計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議?計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)： TＣP／IP重要的網(wǎng)絡協(xié)議:遠程登錄協(xié)議(Telｎet)、文獻傳輸協(xié)議(ＦＴP)、簡樸郵件傳輸協(xié)議（SMTP)。3、計算機網(wǎng)絡傳輸?數(shù)據(jù)：把事件的某些屬性規(guī)范化后的表現(xiàn)形式。 信號:數(shù)據(jù)的具體物理表現(xiàn)，具有擬定的物理描述。?通信信道：信息在信號變換器之間傳輸?shù)耐ǖ馈?信道可分為:模擬信道、數(shù)字信道。?數(shù)據(jù)通信模擬系統(tǒng): 數(shù)據(jù)通信模型按照數(shù)據(jù)信息在傳輸鏈路上的傳送方向分: 單工通信:信號只能向一個方向傳送；? 半雙工通信:信息的傳遞可以是雙向的;??全雙工通信:通信的雙方可以同時發(fā)送和接受信息。 數(shù)據(jù)通信的重要技術:??波特率（碼元速率):單位時間內(nèi)所傳送的信號“波形”的個數(shù)。B=１／T（Ｂaｕｄ）、T為波形周期。 比特率（位速率)：單位時間內(nèi)所傳送的二進制位數(shù)。 ??S＝B*loｇ2*Ｎ(ｂｐｓ)、B為波特率、Ｎ為一個波形的有效狀態(tài)數(shù)。 ?帶寬(Hz）:介質(zhì)能傳輸?shù)淖罡哳l率和最低頻率之間的差值。? 信道容量：信道傳送信息的最大能力。? 誤碼率：二進制數(shù)字信號在傳送過程中被傳錯的概率。? 信道延遲：信號在信道中傳播時，從信源端到信宿端的時間差。?數(shù)據(jù)通信編碼:? 編碼方式：單極性碼、雙極性碼、曼切斯特碼。??單極性碼：不歸零型:電平在兩個碼元間翻轉(zhuǎn)表達1,不翻轉(zhuǎn)表達0歸零型:+到0的轉(zhuǎn)換邊表達0,-到0的轉(zhuǎn)換邊表達1? 雙極性碼:用正負電平來分別代表邏輯“1”和“０”。發(fā)送1不跳轉(zhuǎn)，發(fā)送0跳轉(zhuǎn)? 曼切斯特碼：發(fā)送1不跳轉(zhuǎn)，發(fā)送0跳轉(zhuǎn) 根據(jù)調(diào)制參數(shù)的不同:幅移鍵控法(ASK）：用基帶信號控制載波的振幅；頻移鍵控法(FＳK）：用基帶信號控制載波的頻率；相移鍵控法(PSＫ):用基帶信號控制載波的相位。 傳輸介質(zhì)：網(wǎng)絡中傳輸數(shù)據(jù)、連接各網(wǎng)絡結(jié)點的實體,有雙絞線、同軸電纜、光纜。?雙絞線一般用于星狀網(wǎng)絡中，同軸電纜用于總線網(wǎng)絡,光纜用于主干網(wǎng)的連接。 多路復用技術:在同一介質(zhì)上，同時傳輸多個有限帶寬信號的方法。? 頻分多路復用、時分多路復用?數(shù)據(jù)互換技術：線路互換、報文互換、分組互換、數(shù)字語音插空技術、幀中繼、異步傳輸模式等。 差錯控制與流量控制：差錯控制：奇偶校驗碼、循環(huán)冗余碼。流量控制:X－ON/Ｘ-OFF、ＤTE-DCE流控、滑動窗口協(xié)議。４、計算機局域網(wǎng) 局域網(wǎng)的介質(zhì)訪問控制方式: 載波偵聽多路訪問/沖突檢測法（CSMＡ/CD）??令牌環(huán)訪問控制方式 令牌總線訪問控制方式?局域網(wǎng)的組網(wǎng)技術: 以太網(wǎng)??快速以太網(wǎng) 令牌環(huán)網(wǎng)絡 ?FＤDI光纖環(huán)網(wǎng)５、網(wǎng)絡的管理與管理軟件 網(wǎng)絡的管理: ?性能管理 配置管理：配置工具（由設備供應商提供、由第三方公司提供)??計費管理? 故障管理 安全管理:SNMP、ＲMＯN、CMIP６、網(wǎng)絡安全 計算機網(wǎng)絡的安全問題:??完整的網(wǎng)絡安全規(guī)定：運營系統(tǒng)安全、網(wǎng)絡上系統(tǒng)信息的安全、網(wǎng)絡上信息傳播的安全、網(wǎng)絡上信息內(nèi)容的安全。網(wǎng)絡安全特性:保密性、完整性、可用性、可控性、可審查性。網(wǎng)絡安全層次:物理安全、控制安全、服務安全、TCP/ＩP協(xié)議安全。計算機網(wǎng)絡的安全威脅:非授權(quán)訪問、信息泄漏或丟失、破壞數(shù)據(jù)完整性、拒絕服務襲擊、運用網(wǎng)絡傳播病毒、使用者的人為因素、硬件和網(wǎng)絡設計的缺陷、協(xié)議和軟件自身的缺陷以及網(wǎng)絡信息的復雜性等。 數(shù)據(jù)的加密與解密： 現(xiàn)代密碼技術分類:對稱加密系統(tǒng)(秘密密鑰(、非對稱加密系統(tǒng)(公開密鑰) 防火墻技術: ?防火墻：設立在不同網(wǎng)絡或網(wǎng)絡安全域之間的一系列部件的組合,以防止 發(fā)生不可預測的、潛在破壞性的侵入。 防火墻類型：數(shù)據(jù)包過濾型防火墻、應用級網(wǎng)關防火墻、代理服務器型防火墻、復合型防火墻等。防火墻的作用:填補網(wǎng)絡服務的脆弱性、控制對網(wǎng)絡