第二章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)

第二章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)第一頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展與分類計(jì)算機(jī)發(fā)展概況微處理器及其主要性能指標(biāo)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的分類計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)第二頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日計(jì)算機(jī)發(fā)展概況常識(shí)：1946年，美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)的科學(xué)家和工程師設(shè)計(jì)制造了世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)。第三頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日計(jì)算機(jī)發(fā)展歷經(jīng)的階段第一代電子管計(jì)算機(jī)（1946~1956）以真空電子管為基礎(chǔ)電子管體積大、能耗高、受命短、產(chǎn)生熱量大，存儲(chǔ)和處理能力極為有限以磁鼓作為內(nèi)存儲(chǔ)器，以穿孔卡片作為輔助存儲(chǔ)器應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)椴糠挚茖W(xué)和工程計(jì)算第四頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日第二代晶體管計(jì)算機(jī)（1957~1963）以晶體管為基礎(chǔ)穩(wěn)定性和可靠性有所提高，產(chǎn)生熱量少晶體管制作過程復(fù)雜，且費(fèi)用昂貴每秒鐘可執(zhí)行20萬到30萬條指令在科學(xué)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，并擴(kuò)展到業(yè)務(wù)管理領(lǐng)域第五頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日第三代集成電路計(jì)算機(jī)（1964~1979）以集成電路為基礎(chǔ)速度達(dá)到每秒鐘5百萬條指令，高性能促進(jìn)了操縱系統(tǒng)軟件的應(yīng)用和開發(fā)計(jì)算機(jī)的使用更加趨于平民化應(yīng)用領(lǐng)域和范圍更具廣泛的擴(kuò)展第六頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日第四代大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)（1980~現(xiàn)在）大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路為基礎(chǔ)成本降低、體積減小、速度提高、存儲(chǔ)器容量更大、出現(xiàn)了一定的智能特征基于計(jì)算機(jī)處理器的科技領(lǐng)域不多的擴(kuò)大，新技術(shù)和新興行業(yè)日益出新第七頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日2.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的種類和結(jié)構(gòu)按計(jì)算機(jī)的規(guī)模、速度和性能，可以分為超級(jí)計(jì)算機(jī)、大型機(jī)、小型機(jī)、微型計(jì)算機(jī)和工作站六大類。（1）超級(jí)計(jì)算機(jī)超級(jí)計(jì)算機(jī)是一種用于軍事、科學(xué)運(yùn)算、人口普查等要求處理速度快、存儲(chǔ)容量大、功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)，但價(jià)格也非常昂貴。其運(yùn)算速度一般都在每秒千萬條指令以上，甚至于可達(dá)上億條指令。(2)大型機(jī)與小型機(jī)大型機(jī)的運(yùn)行速度和處理功能相對(duì)超級(jí)計(jì)算機(jī)而言較弱，運(yùn)行速度一般為每秒三千多萬條指令，是一種大型的多用戶系統(tǒng)。小型機(jī)與大型機(jī)很相似，只是規(guī)模小些。第八頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日（3）工作站工作站一般采用RISC芯片，體積較小，可以放在桌面上，但它的處理能力、運(yùn)行速度、存儲(chǔ)容量和成本介于微型機(jī)與小型機(jī)之間。（4）微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)又稱個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）。其體積小，價(jià)格便宜，通常只可一個(gè)人使用。微型計(jì)算機(jī)又分為臺(tái)式機(jī)、便攜式機(jī)兩種。網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)是一種用在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和Internet環(huán)境中的個(gè)人計(jì)算機(jī)，一般用作網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的客戶機(jī)，它沒有存儲(chǔ)功能，也不具備典型臺(tái)式PC機(jī)的功能，所以價(jià)格便宜。臺(tái)式機(jī)、一體機(jī)、筆記本、掌上電腦、平板電腦第九頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日（5）多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)媒體是信息的載體，如數(shù)字、聲音、圖像等是不同的媒體。媒體的作用是存儲(chǔ)、表達(dá)和傳播信息。多媒體是多種媒體的綜合。例如，將聲音、動(dòng)畫和數(shù)字視頻等媒體綜合在一起便為多媒體。多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是指將文字、圖形、聲音、動(dòng)畫和視頻等各種媒體的系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成而組成的系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)多媒體信息進(jìn)行輸入、存儲(chǔ)、加工和輸出處理。多媒體系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)綜合處理多種媒體信息的能力。多媒體技術(shù)是指能綜合處理多種媒體信息、實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的技術(shù)。在計(jì)算機(jī)上運(yùn)用和發(fā)展這種技術(shù)，稱為多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)。第十頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日3.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能指標(biāo)

評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)性能的指標(biāo)主要有：運(yùn)算速度：用每秒鐘能執(zhí)行多少條指令來表示，單位一般用MIPS(百萬條指令/秒)。為了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在用各種指令的平均執(zhí)行時(shí)間及相對(duì)應(yīng)的指令運(yùn)行比例來綜合計(jì)算。第十一頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日

內(nèi)存容量：內(nèi)存儲(chǔ)器中能存儲(chǔ)信息的總字節(jié)數(shù)。計(jì)算機(jī)內(nèi)存容量越大，程序運(yùn)行速度越快，可運(yùn)行的程序也越多。

第十二頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日

（5）存取周期：存儲(chǔ)器完成一次讀(取)或?qū)?存)信息操作所需的時(shí)間稱存儲(chǔ)器的存取(或訪問)時(shí)間，而連續(xù)兩次讀或?qū)懰璧淖疃虝r(shí)間，稱存儲(chǔ)器的存取周期(或存儲(chǔ)周期)。存儲(chǔ)器的存取周期越短，計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度就越快。

第十三頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日微處理器及其主要性能指標(biāo)微處理器定義：運(yùn)用超大規(guī)模集成電路技術(shù)將計(jì)算機(jī)的運(yùn)算器、控制器和存儲(chǔ)器等功能部件集成在一塊集成電路芯片上，就形成了微處理器。廣泛使用的通用微處理器芯片：Intel公司的Pentium系列、Motorola公司的PowerPC系列、AMD公司的AMD系列。第十四頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日微處理器的主要性能指標(biāo)字長(zhǎng)CUP中運(yùn)算器的二進(jìn)制位數(shù)，微處理器一次能夠運(yùn)送的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)。子長(zhǎng)越大，計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度越快、運(yùn)算精度越高。按微處理器子長(zhǎng)將計(jì)算機(jī)稱為8位機(jī)、16位機(jī)、32位機(jī)或64位機(jī)。第十五頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日時(shí)鐘頻率也稱為主頻，是衡量?jī)?nèi)容時(shí)鐘推進(jìn)速度的指標(biāo)，含義是時(shí)鐘在一秒鐘內(nèi)發(fā)生的周期數(shù)，單位是MHz。是確定計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度的重要因素。第十六頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日數(shù)據(jù)總線寬度數(shù)據(jù)總線是CPU、主存儲(chǔ)器和其他部件之間通信的通道，總線寬度是指在該數(shù)據(jù)通道上一次能夠傳遞的數(shù)據(jù)位數(shù)?？赏ㄟ^對(duì)上述指標(biāo)的優(yōu)化來提高計(jì)算機(jī)的性能。第十七頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日精簡(jiǎn)指令集（RISC）計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的基本指令是固化在處理器芯片上的。RISC是通過對(duì)原始的CISC（復(fù)雜指令集）進(jìn)行精簡(jiǎn)得到的，以保證絕大多數(shù)的處理指令都能夠在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)執(zhí)行完，提高計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度。RISC的出現(xiàn)是對(duì)計(jì)算機(jī)性能提高的一次重大突破。第十八頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的分類大型計(jì)算機(jī)（Mainframe）處理方式以批處理為主小型計(jì)算機(jī)（Minicomputer）交互式的批處理方式工作站（Workstation）微型機(jī)（Microcomputer）－PC超級(jí)計(jì)算機(jī)（Supercomputer）第十九頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日2.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成，如圖2.1所示。第二十頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日1.計(jì)算機(jī)的基本組成計(jì)算機(jī)硬件是指組成一臺(tái)計(jì)算機(jī)的各種物理裝置，是計(jì)算機(jī)進(jìn)行工作的物質(zhì)基礎(chǔ)。根據(jù)馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)，計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)一般由五大部分組成，即運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。（1）運(yùn)算器運(yùn)算器由邏輯運(yùn)算單元ALU（ArithmeticLogicUnit）、寄存器和一些控制門電路等組成。算術(shù)邏輯運(yùn)算單元通過算術(shù)運(yùn)算或邏輯運(yùn)算來進(jìn)行算術(shù)邏輯運(yùn)算。寄存器用來提供參與運(yùn)算的操作數(shù)，并存放運(yùn)算的結(jié)果。哪些數(shù)參與運(yùn)算，由輸入控制門的條件決定。2.1.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)第二十一頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日（2）控制器控制器是計(jì)算機(jī)的核心部件，它的功能是指示程序的執(zhí)行過程，即決定在什么時(shí)間根據(jù)什么條件做什么事情。微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，把運(yùn)算器和控制器做在一起，叫做中央處理器(CPU)，各部分之間采用總線方式連接。（3）存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器分為兩大類：內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器。內(nèi)存儲(chǔ)器又稱為主存儲(chǔ)器，外存儲(chǔ)器又稱為輔助存儲(chǔ)器。內(nèi)存是CPU可直接訪問的存儲(chǔ)器，是計(jì)算機(jī)中的工作存儲(chǔ)器，可以分為兩大類：隨機(jī)存取器RAM和只讀存儲(chǔ)器ROM第二十二頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日（4）輸入設(shè)備常用的輸入設(shè)備有：鼠標(biāo)、鍵盤、掃描儀、數(shù)字化儀、攝像機(jī)、條形碼閱讀器、筆輸入設(shè)備、數(shù)碼相機(jī)、傳真機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換器等，從信息的輸入輸出角度來說，磁盤驅(qū)動(dòng)器和磁帶機(jī)既可以看作輸入設(shè)備，又可以看作輸出設(shè)備。（5）輸出設(shè)備最常用的輸出設(shè)備有：顯示器、打印機(jī)、繪圖儀、X-Y記錄儀、各種數(shù)模轉(zhuǎn)換器（D/A）等第二十三頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日2.1.2計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)1．計(jì)算機(jī)軟件的概念和分類一般從應(yīng)用的角度出發(fā)，將軟件劃分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類，如圖2.2所示第二十四頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日

分類：系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件：用來管理計(jì)算機(jī)中CPU、存儲(chǔ)器、通信聯(lián)結(jié)及各種外部設(shè)備等所有系統(tǒng)資源的程序，主要作用是管理和控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各個(gè)部分，使之協(xié)調(diào)運(yùn)行，并為各種數(shù)據(jù)處理提供基礎(chǔ)功能。應(yīng)用軟件：用來完成用戶所要求的數(shù)據(jù)處理任務(wù)或?qū)崿F(xiàn)用戶特定功能的程序。第二十五頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日操作系統(tǒng)（OperationSystem）操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)最基本的軟件。操作系統(tǒng)的基本功能：是分配和調(diào)度計(jì)算機(jī)內(nèi)部的各種資源，安排和執(zhí)行數(shù)據(jù)處理的基本操作，監(jiān)控系統(tǒng)的執(zhí)行。第二十六頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日操作系統(tǒng)中的幾個(gè)基本概念多道程序運(yùn)行多個(gè)程序同時(shí)共享計(jì)算機(jī)的資源。允許程序在不占用系統(tǒng)相同資源的情況之下多個(gè)程序同時(shí)運(yùn)行。提高了計(jì)算機(jī)設(shè)備的利用率。第二十七頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日多任務(wù)操作在單用戶操作系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)多道程序運(yùn)行方式。多個(gè)任務(wù)同時(shí)執(zhí)行，處理結(jié)果可同時(shí)顯示。第二十八頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日虛擬存儲(chǔ)利用對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行分片的方式實(shí)現(xiàn)程序的存儲(chǔ)，使程序能夠及時(shí)的調(diào)入到CPU中進(jìn)行處理。提高了存儲(chǔ)器的利用效率，執(zhí)行程序的大小也可以不受主存儲(chǔ)器容量的限制，使得中小型的計(jì)算機(jī)的適應(yīng)能力更強(qiáng)。第二十九頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日分時(shí)處理使多個(gè)用戶共享計(jì)算機(jī)處理能力的一種有效的手段。利用對(duì)CPU分片的方式賴實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)多個(gè)程序進(jìn)行處理的操作。第三十頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日并行處理操作系統(tǒng)支持計(jì)算機(jī)中的多個(gè)CPU并行聯(lián)合工作，能夠?qū)⒊绦蛩蟮奶幚矸纸庠诙鄠€(gè)CPU上同時(shí)進(jìn)行，每個(gè)CPU執(zhí)行程序的一部分指令。第三十一頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日

常識(shí)在管理信息系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的主要有微型機(jī)磁盤操作系統(tǒng)DOS、基于圖形用戶界面的Windows系統(tǒng)以及多用戶、多任務(wù)操作系統(tǒng)Unix等。第三十二頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日2.1.3操作系統(tǒng)

操作系統(tǒng)是一種系統(tǒng)軟件，它負(fù)責(zé)控制和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各種硬件和軟件資源，合理地組織計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作流程，提供用戶與操作系統(tǒng)之間的軟件接口。1.操作系統(tǒng)的功能（1）進(jìn)程管理（即處理機(jī)管理）：在多用戶、多任務(wù)的環(huán)境下，主要解決對(duì)CPU進(jìn)行資源的分配調(diào)度，有效地組織多個(gè)作業(yè)同時(shí)運(yùn)行。（2）存儲(chǔ)管理：主要是管理內(nèi)存資源，合理地為程序的運(yùn)行分配內(nèi)存空間。第三十三頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日（3）文件管理：有效地支持文件的存儲(chǔ)、檢索和修改等操作，解決文件的共享、保密與保護(hù)。（4）設(shè)備管理：負(fù)責(zé)外部設(shè)備的分配、啟動(dòng)和故障處理，讓用戶方便地使用外設(shè)。（5）作業(yè)管理：提供使用系統(tǒng)的良好環(huán)境，使用戶能有效地組織自己的工作流程。第三十四頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日2.操作系統(tǒng)的分類通常按照操作系統(tǒng)的使用環(huán)境，可將其分為三大類：多道批處理系統(tǒng)、分時(shí)系統(tǒng)和實(shí)時(shí)系統(tǒng)。（1）多道批處理系統(tǒng)多道批處理系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上是“多道程序”和“批處理”的結(jié)合?！叭蝿?wù)”或“作業(yè)”是指用戶一次上機(jī)要求計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完成的工作的總稱；“多道程序”是指在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中同時(shí)可以存放若干道作業(yè)，允許交替地由處理機(jī)運(yùn)行；“批處理”是指用戶與作業(yè)之間沒有交互作用，用戶不能直接控制作業(yè)的運(yùn)行，即一批經(jīng)過合理組織的作業(yè)一旦提交給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其執(zhí)行將由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制。第三十五頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日（2）分時(shí)系統(tǒng)分時(shí)系統(tǒng)是一種多用戶操作系統(tǒng)，它是將中央處理機(jī)（CPU）的處理時(shí)間進(jìn)行分割，即把工作時(shí)間分割成一個(gè)個(gè)時(shí)間片，每個(gè)用戶輪流使用時(shí)間片。一臺(tái)計(jì)算機(jī)為一組終端用戶服務(wù)，每個(gè)用戶通過終端控制程序的運(yùn)行。由于時(shí)間分割得很小，每個(gè)用戶感覺不到時(shí)間上的差別，如同自己在獨(dú)占一臺(tái)計(jì)算機(jī)一樣。（3）實(shí)時(shí)系統(tǒng)實(shí)時(shí)系統(tǒng)是指要求系統(tǒng)及時(shí)響應(yīng)外部事件的請(qǐng)求，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成該事件的處理并控制所有實(shí)時(shí)設(shè)備和實(shí)時(shí)任務(wù)協(xié)調(diào)一致的運(yùn)行。實(shí)時(shí)系統(tǒng)包括實(shí)時(shí)過程控制和實(shí)時(shí)信息處理兩種，前者主要應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的過程控制，而后者主要應(yīng)用于信息處理系統(tǒng)，如查詢與定票系統(tǒng)。第三十六頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日3.常用操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介（1）WindowsWindows以其靈活方便的窗口操作、彈出式菜單以及命令對(duì)話框，為用戶使用計(jì)算機(jī)提供了便利，并為人們廣泛接受，它從1990年由Microsoft公司推出Windows3.0，先后進(jìn)行了多次改進(jìn)，產(chǎn)生了多個(gè)版本。如Windows3.1、Windows3.2、Windows95、Windows98、WindowsNT及Windows2000，其中Windows95以上版本提供了網(wǎng)絡(luò)功能。Windows主要具有一下特點(diǎn)：友好、方便的人機(jī)界面；功能強(qiáng)大的應(yīng)用軟件工具；多任務(wù)并行處理功能等。第三十七頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日（2）UNIXUNIX操作系統(tǒng)是一個(gè)通用的、交互式的分時(shí)系統(tǒng)，適用于小型機(jī)和微型機(jī)。它由美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室于1969年研制，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、功能強(qiáng)大、使用方便、易于擴(kuò)充、修改、維護(hù)和移植。它主要由兩部分組成：內(nèi)核和外殼（shell語(yǔ)言）。其內(nèi)核部分負(fù)責(zé)進(jìn)程管理、文件管理、存儲(chǔ)管理、設(shè)備管理等，而shell語(yǔ)言是用來控制、使用內(nèi)核以及語(yǔ)言處理程序和軟件工具。（3）LinuxLinux是目前最流行的操作系統(tǒng)之一，是UNIX的PC版。它從1991年由芬蘭人LinuxTorvalds創(chuàng)建至今，發(fā)展迅速。它具有占用空間小、高效、健壯和功能強(qiáng)大等特性，特別是可以免費(fèi)使用俄源代碼開放，為用戶廣泛接受。其中的RedHatLinux版是一個(gè)杰出的代表，它在Linux的基礎(chǔ)上開放了許多優(yōu)秀的工具和軟件，并提供了對(duì)最新軟硬件技術(shù)的支持。第三十八頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日2.程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言一組用來定義計(jì)算機(jī)程序的語(yǔ)法規(guī)則，標(biāo)準(zhǔn)化交流工具，用來向計(jì)算機(jī)發(fā)出指令。與計(jì)算機(jī)溝通的平臺(tái)或者工具。程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言一般分為機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言、4GL、面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言、標(biāo)識(shí)語(yǔ)言。（1）機(jī)器語(yǔ)言:計(jì)算機(jī)可以直接執(zhí)行的二進(jìn)制代碼表示指令機(jī)器語(yǔ)言是最底層的面向機(jī)器硬件的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，是由0和1組成的二進(jìn)制代碼序列。機(jī)器語(yǔ)言程序執(zhí)行的速度快，效率高;缺點(diǎn)是指令代碼記憶困難，編寫和閱讀程序的難度大,通用性和可移植性較差.第三十九頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日

（2）匯編語(yǔ)言將二進(jìn)制形式的機(jī)器指令代碼序列用符號(hào)（或稱助記符）來表示的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言成為匯編語(yǔ)言。用匯編語(yǔ)言編寫的程序（稱匯編語(yǔ)言源程序）計(jì)算機(jī)不能直接執(zhí)行，必須由機(jī)器中配置的匯編程序?qū)⑵浞g成機(jī)器語(yǔ)言目標(biāo)程序后，計(jì)算機(jī)才能執(zhí)行。將匯編語(yǔ)言源程序翻譯成機(jī)器語(yǔ)言目標(biāo)程序的過程稱為匯編。機(jī)器語(yǔ)言與匯編語(yǔ)言均與計(jì)算機(jī)硬件相關(guān)。（3）高級(jí)語(yǔ)言機(jī)器語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言都是面向機(jī)器的語(yǔ)言，而高級(jí)語(yǔ)言則是面向問題的語(yǔ)言。高級(jí)語(yǔ)言與具體的計(jì)算機(jī)硬件無關(guān)，其表達(dá)方式接近于人們對(duì)求解過程或問題的描述方法，容易理解、掌握和記憶。用高級(jí)語(yǔ)言編寫的程序通用性和可移植性較好。

面向過程，只關(guān)注編寫程序的方法（Basic，F(xiàn)ORTRAN，C）第四十頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日第四代語(yǔ)言類似于自然語(yǔ)言的交互方式描述用戶信息的處理要求，編寫的語(yǔ)言是非過程化的。此階段開發(fā)工具往往包括一些可直接使用的軟件包。SQL宏語(yǔ)言面向?qū)ο蟮某绦蛘Z(yǔ)言對(duì)象封裝了數(shù)據(jù)以及對(duì)數(shù)據(jù)的操作C++Java標(biāo)記語(yǔ)言

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第四十一頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日系統(tǒng)開發(fā)工具：在高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的基礎(chǔ)上，提高軟件開發(fā)的質(zhì)量和效率，從規(guī)劃、分析、設(shè)計(jì)、測(cè)試、成文和管理各方面，對(duì)軟件開發(fā)者提供各種不同程度的幫助的一類廣泛的軟件。1.軟件技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物；2.開發(fā)軟件過程中給予不同方面同程度的支持或者幫助；3.支持軟件開發(fā)全過程PowerBuilder、VB、Delphi、InterDev、DreamWeaver、ASP、CASE等。第四十二頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日第四十三頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日中間件中間件（middleware）是分布式環(huán)境中保證操作系統(tǒng)、通信協(xié)議、數(shù)據(jù)庫(kù)等之間進(jìn)行對(duì)話、互操作的軟件系統(tǒng)。中間件是一種支持完成不同的硬件平臺(tái)、不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、不同的數(shù)據(jù)庫(kù)之間的應(yīng)用軟件移植，可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)平臺(tái)對(duì)多種應(yīng)用軟件的支持，保證系統(tǒng)的可靠高效的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和傳遞的協(xié)同性的軟件技術(shù)，解決了網(wǎng)絡(luò)分布計(jì)算環(huán)境中多種異構(gòu)數(shù)據(jù)資源的互聯(lián)共享的問題第四十四頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日什么是平臺(tái)由于中間件需要屏蔽分布環(huán)境中異構(gòu)的操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，它必須能夠提供分布環(huán)境下的通訊服務(wù)，我們將這種通訊服務(wù)稱之為平臺(tái)。第四十五頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日平臺(tái)的分類基于目的和實(shí)現(xiàn)機(jī)制的不同，我們將平臺(tái)分為以下主要幾類：遠(yuǎn)程過程調(diào)用中間件（RemoteProcedureCall）面向消息的中間件（MesSAge-OrientedMiddleware）第四十六頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日遠(yuǎn)程過程調(diào)用（一）遠(yuǎn)程過程調(diào)用是一種廣泛使用的分布式應(yīng)用程序處理方法。一個(gè)應(yīng)用程序使用RPC來“遠(yuǎn)程”執(zhí)行一個(gè)位于不同地址空間里的過程，并且從效果上看和執(zhí)行本地調(diào)用相同。事實(shí)上，一個(gè)RPC應(yīng)用分為兩個(gè)部分：server和Client。server提供一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程過程；client向server發(fā)出遠(yuǎn)程調(diào)用。server和client可以位于同一臺(tái)計(jì)算機(jī)，也可以位于不同的計(jì)算機(jī)，甚至運(yùn)行在不同的操作系統(tǒng)之上。它們通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊。相應(yīng)的stub和運(yùn)行支持提供數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和通訊服務(wù)，從而屏蔽不同的操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。在這里RPC通訊是同步的。采用線程可以進(jìn)行異步調(diào)用。第四十七頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日面向消息的中間件（一）MOM指的是利用高效可靠的消息傳遞機(jī)制進(jìn)行平臺(tái)無關(guān)的數(shù)據(jù)交流，并基于數(shù)據(jù)通信來進(jìn)行分布式系統(tǒng)的集成。通過提供消息傳遞和消息排隊(duì)模型，它可在分布環(huán)境下擴(kuò)展進(jìn)程間的通信，并支持多通訊協(xié)議、語(yǔ)言、應(yīng)用程序、硬件和軟件平臺(tái)。目前流行的MOM中間件產(chǎn)品有IBM的MQSeries、BEA的MessageQ等。主要特點(diǎn)：

通訊程序可在不同的時(shí)間運(yùn)行程序不在網(wǎng)絡(luò)上直接相互通話，而是間接地將消息放入消息隊(duì)列，因?yàn)槌绦蜷g沒有直接的聯(lián)系。所以它們不必同時(shí)運(yùn)行。消息放入適當(dāng)?shù)年?duì)列時(shí)，目標(biāo)程序甚至根本不需要正在運(yùn)行；即使目標(biāo)程序在運(yùn)行，也不意味著要立即處理該消息。第四十八頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)1.高性能計(jì)算機(jī)2.量子計(jì)算機(jī)3.網(wǎng)絡(luò)計(jì)算技術(shù)（大型化，網(wǎng)絡(luò)化，技術(shù)融合）4.微計(jì)算機(jī)的發(fā)展（CPU，內(nèi)存，存儲(chǔ)技術(shù)）計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)資源共享、人機(jī)交互，服務(wù)的協(xié)同與動(dòng)態(tài)性，中間件等；軟件開發(fā)工具第四十九頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)復(fù)合系統(tǒng)，它是由若干地理上分散的、具有獨(dú)立功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過各種通信手段相互連接起來，按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，以實(shí)現(xiàn)相互通信、資源共享或協(xié)同工作而形成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)地理上分散的具有獨(dú)立功能的通過通信系統(tǒng)連接起來的以實(shí)現(xiàn)信息交換、資源共享、協(xié)同工作為目的第五十頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日第五十一頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日（1）資源子網(wǎng)資源子網(wǎng)由主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、終端、終端控制器、聯(lián)網(wǎng)外設(shè)、各種軟件資源組成。①主計(jì)算機(jī)（Host）主計(jì)算機(jī)為本地用戶訪問網(wǎng)絡(luò)其他主計(jì)算機(jī)設(shè)備、共享資源提供服務(wù)，同時(shí)為網(wǎng)中其他用戶共享本地資源提供服務(wù)。它是資源子網(wǎng)的主要組成單元，通過高速通信線路與通信子網(wǎng)的通信控制處理機(jī)相連。②終端終端是用戶訪問網(wǎng)絡(luò)的界面。終端可以是僅具有簡(jiǎn)單輸入和輸出功能的啞終端，也可以是帶有微處理器的智能終端。它可以通過主機(jī)連入網(wǎng)中，也可以直接同通信控制處理機(jī)聯(lián)結(jié)入網(wǎng)中。第五十二頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日（2）通信子網(wǎng)通信子網(wǎng)由網(wǎng)絡(luò)通信控制處理機(jī)、通信線路與其他通信設(shè)備組成，完成全網(wǎng)的通信管理與控制。①通信控制處理機(jī)通信控制處理機(jī)CCP（communicationcontrolprocessor）又稱前端處理機(jī)或節(jié)點(diǎn)處理機(jī)，在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲斜环Q為網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)。其主要功能是：●網(wǎng)絡(luò)接口：實(shí)現(xiàn)資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)的接口協(xié)議，接收/發(fā)送用戶信息?！翊鎯?chǔ)/轉(zhuǎn)發(fā)：實(shí)現(xiàn)對(duì)報(bào)文分組的接收、校驗(yàn)、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)功能?！窬W(wǎng)絡(luò)控制：對(duì)進(jìn)網(wǎng)信息提供路徑選擇、網(wǎng)絡(luò)流量控制等功能。第五十三頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日②通信線路通信線路為通信控制處理機(jī)之間、通信控制處理機(jī)與主計(jì)算機(jī)之間提供通信信道。它可以是同軸電纜、光纖等有線線路，也可以是微波、無線信道和衛(wèi)星信道等。第五十四頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日2、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的典型分類1）按網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍分類局域網(wǎng)LAN（LocalAreaNetwork）城域網(wǎng)MAN（MetropolitanAreaNetwork）廣域網(wǎng)WAN（WideAreaNetwork）第五十五頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日2、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的典型分類2）按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)表示網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點(diǎn)與通信線路之間的幾何關(guān)系，反映網(wǎng)絡(luò)中各實(shí)體間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。

第五十六頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要功能如下。（1）資源共享（2）分布式處理（3）信息的快速傳輸與集中處理（4）網(wǎng)絡(luò)用戶的通信與合作（5）綜合信息服務(wù)第五十七頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日二、遠(yuǎn)程通信（telecommunications)基礎(chǔ)1、遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)遠(yuǎn)程通信：以電子方式傳送信號(hào)遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)：兼容硬件和軟件的集合，以完成一地到另一地的信息通信。遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)的重要組成部分：（1）終端（2）遠(yuǎn)程通信處理器（3）遠(yuǎn)程通信通道和介質(zhì)(communicationschannels)（4）計(jì)算機(jī)（5）通信軟件第五十八頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日數(shù)據(jù)通信(datacommunication)：是遠(yuǎn)程通信的一個(gè)特殊子集，將地理位置不同的計(jì)算機(jī)或者終端設(shè)備連接，高效完成數(shù)據(jù)傳輸、信息交換、數(shù)據(jù)處理任務(wù)。計(jì)算機(jī)A通信處理機(jī)數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換器通信處理機(jī)數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換器計(jì)算機(jī)B數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)簡(jiǎn)化模型第五十九頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日2、數(shù)據(jù)通信的主要性能傳輸速率單位：bit/s帶寬(bandwidth)：能夠傳送信號(hào)的頻率寬度音頻帶寬：300-9600bps中頻帶寬：9600-256000bps寬帶：256000-1000000bps在一個(gè)給定的介質(zhì)上可同時(shí)傳送信號(hào)的頻率范圍，介質(zhì)的容量誤碼率被傳錯(cuò)的二進(jìn)制碼數(shù)與所傳送二進(jìn)制總碼數(shù)的比值一般要求低于10E-06第六十頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日3、通信傳輸介質(zhì)雙絞線無屏蔽雙絞線（UTPunshieldedtwistedpair)屏蔽雙絞線同軸電纜coxialcable基帶同軸電纜50寬帶同軸電纜75光導(dǎo)纖維（fiberopticcable）微波蜂窩傳輸紅外線傳輸?shù)诹豁?yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D3.3網(wǎng)絡(luò)傳輸媒體第六十二頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日第六十三頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日3、網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（topologies）定義：表示網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點(diǎn)與通信線路之間的幾何關(guān)系，反映網(wǎng)絡(luò)中各實(shí)體間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。含義一：研究網(wǎng)絡(luò)上各個(gè)點(diǎn)的物理布局的含義二：描述網(wǎng)絡(luò)如何構(gòu)造或配置的邏輯模型含義三：局域網(wǎng)中不同結(jié)點(diǎn)的連接方式分類：星型環(huán)型總線型混合型第六十四頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日星形拓?fù)洌酚蛇x擇、存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)、主從、集中監(jiān)控）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、延遲小、易于擴(kuò)充可靠性差、線路使用效率不高交換機(jī)第六十五頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日環(huán)形拓?fù)洌ㄊ孜蚕噙B、地位均等、定向流動(dòng)）管理簡(jiǎn)單，通信線路節(jié)省可靠性差，節(jié)點(diǎn)多則造成效率低，延遲大小型局域網(wǎng)第六十六頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日總線拓?fù)洌◤V播式發(fā)送、網(wǎng)絡(luò)管理負(fù)擔(dān)輕）節(jié)點(diǎn)增刪方便，便于調(diào)整擴(kuò)充，線路少，布線容易，可靠性高，相應(yīng)快，共享能力強(qiáng)故障排除困難第六十七頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日混合型適應(yīng)性強(qiáng)，能滿足特殊要求光纖/同軸電纜第六十八頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日程序開發(fā)語(yǔ)言計(jì)算機(jī)發(fā)展的趨勢(shì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（定義、結(jié)構(gòu)、類型、功能）數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議第六十九頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日社會(huì)上存在的郵政系統(tǒng)二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)第七十頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的種類很多，分類方法也多種多樣。按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：集中式、發(fā)散式、分布式使用對(duì)象：公用網(wǎng)和專用網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)交換：電路交換、報(bào)文交換、分組交換、混合交換通信方式：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、廣播網(wǎng)絡(luò)使用目的：共享網(wǎng)、處理網(wǎng)、傳輸網(wǎng)企業(yè)和公司的管理范圍：內(nèi)聯(lián)網(wǎng)、外聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)按網(wǎng)絡(luò)的覆蓋的地理范圍：局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)第七十一頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日局域網(wǎng)的組成傳輸介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備網(wǎng)卡（網(wǎng)絡(luò)適配器）集線器(HUB)：接收信號(hào)再整形放大，以擴(kuò)大傳輸距離，同時(shí)把所有節(jié)點(diǎn)集中調(diào)制解調(diào)器(Modem)：使數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)能在模擬信號(hào)傳輸線上傳輸?shù)霓D(zhuǎn)換接口中繼器(Repeater)：通過對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)的重新發(fā)送或者轉(zhuǎn)發(fā)，來擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)呐e例網(wǎng)橋(Bridge)：網(wǎng)橋是一種對(duì)幀進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的技術(shù)，根據(jù)MAC分區(qū)塊，可隔離碰撞。交換器（Switcher)：每個(gè)port都享有一個(gè)專屬的頻寬：所能傳輸?shù)馁Y料量較大路由器(Router)：根據(jù)信道情況自動(dòng)選擇設(shè)定路由，以最佳路徑，按前后順序發(fā)送信號(hào)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器共享資源的存取與訪問通信處理、快速訪問、安全容錯(cuò)用戶工作站：網(wǎng)絡(luò)通信，數(shù)據(jù)處理網(wǎng)絡(luò)軟件：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件、通信軟件、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)第七十二頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日5、計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)WAN（WideAreaNetwork）連接地理位置較遠(yuǎn)的計(jì)算機(jī)連接分散于各地的局域網(wǎng)廣域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有：數(shù)字程控交換機(jī)分組公共交換數(shù)據(jù)網(wǎng)綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN第七十三頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日問題:異質(zhì)環(huán)境中任意兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間如何通信?二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)問題:異質(zhì)環(huán)境中任意兩人如何通過郵政信件通信?第七十四頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日社會(huì)上存在的郵政系統(tǒng)二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)在發(fā)信地---歷經(jīng)了發(fā)送用戶發(fā)信地郵局發(fā)信地運(yùn)輸部門的過程；在收信地---歷經(jīng)了從收信地運(yùn)輸部門收信地郵局接收用戶的過程（順序相反）。第七十五頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日理解協(xié)議的分層理解“分而治之”的思想[※]A，B兩人借助郵局進(jìn)行郵件通信，可以從三個(gè)層次來實(shí)現(xiàn)該任務(wù)。信件內(nèi)容貨物地址郵政局郵件地址運(yùn)輸系統(tǒng)發(fā)信人收信人郵政局運(yùn)輸系統(tǒng)信件內(nèi)容郵件地址貨物地址對(duì)信件內(nèi)容的共識(shí)對(duì)信件如何傳遞的共識(shí)對(duì)貨物如何運(yùn)輸?shù)墓沧R(shí)P3P2P1公路、鐵路、航空第七十六頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日理解協(xié)議的分層在信件的傳遞過程中，共涉及三個(gè)層次：用戶、郵局和傳輸部門。每一層都完成自己的任務(wù)，同時(shí)高層使用低層的服務(wù)。A使用郵局的郵遞服務(wù)，郵局使用鐵路部門的運(yùn)輸服務(wù)，最終信到了B手中。要解決網(wǎng)絡(luò)通信中諸多復(fù)雜問題，需要制定一系列的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。這些協(xié)議也是采用分層的結(jié)構(gòu)，每層協(xié)議實(shí)現(xiàn)特定功能，同時(shí)也需要依靠低層協(xié)議所提供的服務(wù)。第七十七頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日協(xié)議（protocol）

我們每做一件事都必須遵循一種事先規(guī)定好的規(guī)則與約定接口（interface）

接口是同一結(jié)點(diǎn)內(nèi)相鄰層之間交換信息的連接點(diǎn),低層向高層通過接口提供服務(wù)。層次（layer）層次是人們對(duì)復(fù)雜問題處理的基本方法,它解決的方法是：將總體要實(shí)現(xiàn)的很多功能分配在不同的層次中，每個(gè)層次要完成的服務(wù)及服務(wù)實(shí)現(xiàn)的過程都有明確規(guī)定；不同地區(qū)的系統(tǒng)分成相同的層次；不同系統(tǒng)的同等層具有相同的功能；高層使用低層提供的服務(wù)時(shí)，并不需要知道低層服務(wù)的具體實(shí)現(xiàn)方法。體系結(jié)構(gòu)（architecture）我們將網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)模型與各層協(xié)議的集合定義為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)第七十八頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO發(fā)布了網(wǎng)絡(luò)互連的七層框架，即開放系統(tǒng)互連(OSI，OpenSystemInterconnection)參考模型第七十九頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日OSI環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳輸過程數(shù)據(jù)從發(fā)送方的最高層一層一層地往下送至最低層，再通過物理信道將數(shù)據(jù)傳送到對(duì)方的最下層。在接收方順序則相反,如圖所示。第八十頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日OSI參考模型應(yīng)用層：實(shí)現(xiàn)具體的應(yīng)用。如網(wǎng)頁(yè)瀏覽、文件傳輸、發(fā)送電子郵件。表示層：應(yīng)用層交給表示層的數(shù)據(jù)可以是字符、數(shù)字或其他的形式，不同的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)會(huì)使用不同的編碼規(guī)則，這樣同一個(gè)字符在兩個(gè)計(jì)算機(jī)里會(huì)有兩種表示方法。在通信時(shí)，需要按照雙方商定的方式對(duì)字符進(jìn)行編碼，即對(duì)應(yīng)用層的數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換。表示層還承擔(dān)對(duì)應(yīng)用層數(shù)據(jù)的壓縮、解壓縮，加密，解密的任務(wù)。第八十一頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日OSI參考模型會(huì)話層：管理會(huì)話過程，包括會(huì)話的建立、維持和結(jié)束。網(wǎng)絡(luò)里面的一次通話過程（例如一次遠(yuǎn)程登錄，一次文件的傳輸）稱為會(huì)話。會(huì)話層協(xié)議要約定的內(nèi)容包括：如何開始會(huì)話；雙方如何交互數(shù)據(jù)，是輪流發(fā)送數(shù)據(jù)還是同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)；會(huì)話中斷后如何恢復(fù)；會(huì)話如何結(jié)束等。第八十二頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日OSI參考模型運(yùn)輸層：為兩個(gè)通信進(jìn)程之間提供端到端的通信服務(wù)。這里的“端”指的是信息傳輸?shù)膬蓚€(gè)端點(diǎn)，即正在通信的兩個(gè)應(yīng)用進(jìn)程。在兩個(gè)端點(diǎn)之間包括多個(gè)其它結(jié)點(diǎn)。運(yùn)輸層要為用戶進(jìn)程提供可靠的端的通信服務(wù)，比如負(fù)責(zé)檢測(cè)數(shù)據(jù)是否丟失、出錯(cuò)并負(fù)責(zé)糾正這些錯(cuò)誤。運(yùn)輸層還要負(fù)責(zé)流量控制的工作。第八十三頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日OSI參考模型網(wǎng)絡(luò)層：為分組選路。發(fā)送方和接收方之間會(huì)間隔其他的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)層的作用就是為分組找到一條合適的路徑。網(wǎng)絡(luò)層還要能夠檢測(cè)到擁塞并采取措施解決擁塞。擁塞：如果在通信中數(shù)據(jù)過多，造成分組交換機(jī)來不及處理而丟失數(shù)據(jù)的現(xiàn)象，稱為擁塞。第八十四頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日OSI參考模型數(shù)據(jù)鏈路層：在相鄰的結(jié)點(diǎn)間傳輸數(shù)據(jù)幀。相鄰的結(jié)點(diǎn)指的是這兩個(gè)點(diǎn)之間存在具體的物理鏈路。數(shù)據(jù)鏈路層也要解決數(shù)據(jù)丟失、出錯(cuò)和流量控制問題。物理層：是體系結(jié)構(gòu)中的最底層，直接和物理鏈路打交道。它的任務(wù)是0，1比特流從物理鏈路的一端發(fā)送到另一端。具體有如何表示0，1比特；比特之間的間隔是多少；如何開始通信和終止通信；通信接口有多少個(gè)針以及每個(gè)針的用途的。第八十五頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日OSI環(huán)境中的數(shù)據(jù)傳輸過程第八十六頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日●發(fā)送方逐層封裝。發(fā)送方至上而下，每一層為了實(shí)現(xiàn)本層的功能都要附加相應(yīng)的控制信息，再把這種協(xié)議數(shù)據(jù)交給它的下一層，稱為數(shù)據(jù)封裝。●接收方逐層拆封。接收方在自下而上，每一層都要卸下在發(fā)送方對(duì)等層所加上的那些控制信息，稱為數(shù)據(jù)拆封。第八十七頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日4、計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)LAN（LocalAreaNetwork)小范圍終端高速線路三大應(yīng)用覆蓋范圍比較小通信速率比較高適合于一個(gè)部門內(nèi)部的數(shù)據(jù)管理成本低，便于安裝和維護(hù)介質(zhì)訪問控制方式（“交通規(guī)則”）CSMA/CD方式帶沖突檢測(cè)的載波偵聽多路訪問(carriersensemultipleaccesswithcollisiondetection)令牌訪問控制方式FDDI光纖介質(zhì)訪問控制方式第八十八頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日TCP/IP模型第八十九頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日TCP/IP參考模型與OSI參考模型的對(duì)應(yīng)關(guān)系

第九十頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日TCP/IP參考模型（TCP/IPreferencemodel）最初定義，1974年核心協(xié)議網(wǎng)際協(xié)議IP(internetprotocol)尋址路由數(shù)據(jù)包傳輸控制協(xié)議TCP（transmissioncontrolprotocol）用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP第九十一頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日TCP/IP協(xié)議群中編址網(wǎng)絡(luò)可以識(shí)別兩類地址:邏輯地址：IP地址，唯一地標(biāo)識(shí)Internet上的計(jì)算機(jī)物理地址(MAC)IP地址：由4個(gè)字節(jié)（32位）組成，可以用4個(gè)十進(jìn)制數(shù)字表達(dá)，每個(gè)數(shù)字可取值0～255，數(shù)字間用“.”隔開（如：85）IP地址分為A、B、C三類。第九十二頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日A類地址A類0128162431網(wǎng)絡(luò)號(hào)主機(jī)號(hào)0A類地址（126個(gè)），第一個(gè)數(shù)字表示網(wǎng)絡(luò)地址，后三個(gè)數(shù)字表示網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部主機(jī)地址，網(wǎng)內(nèi)最多可連2563（1677216）臺(tái)主機(jī)第九十三頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日網(wǎng)絡(luò)號(hào)主機(jī)號(hào)1B類00128162431B類地址B類地址（16382個(gè)），前二個(gè)數(shù)字表示網(wǎng)絡(luò)地址，后二個(gè)數(shù)字表示網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部主機(jī)地址，網(wǎng)內(nèi)最多可連2562（65536）

臺(tái)主機(jī)第九十四頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日網(wǎng)絡(luò)號(hào)主機(jī)號(hào)1C類010128162431C類地址C類地址（2097152個(gè)），前三個(gè)數(shù)字表示網(wǎng)絡(luò)地址，最后一個(gè)數(shù)字表示網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部主機(jī)地址，網(wǎng)內(nèi)最多可連254

臺(tái)主機(jī)第九十五頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日IPv6與IPv4IPv4：4字節(jié)，共40億個(gè)地址我國(guó)900萬個(gè)全球地址美國(guó)斯坦福大學(xué)1700萬個(gè)全球地址一半地址分配給126個(gè)A類地址（1600萬個(gè)節(jié)點(diǎn)）C類網(wǎng)絡(luò)地址，最多只能處理254個(gè)節(jié)點(diǎn)IPv6：16字節(jié)可用地址量比IPv4擴(kuò)展了，地球上每平方米可使用個(gè)IP地址第九十六頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日域名

由于用數(shù)字難于記憶，為便于解釋機(jī)器的IP地址，人們又采用英文符號(hào)來表示IP地址，這就產(chǎn)生了域名系統(tǒng)（DNS－DomainNameSystem），并按地理和機(jī)構(gòu)類別來分層。每個(gè)域名也由幾部分組成，每部分稱之為域，域與域之間用圓點(diǎn)（.）隔開，最末的一組叫域根，前面的叫子域。

它的格式一般是：主機(jī)名.單位名.類型名.國(guó)家或地區(qū)代碼域名與IP地址是一一對(duì)應(yīng)的，例如：網(wǎng)站名域名地址IP地址第九十七頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)單機(jī)結(jié)構(gòu)主從結(jié)構(gòu)文件服務(wù)器/工作站結(jié)構(gòu)客戶機(jī)/服務(wù)器（C/S）結(jié)構(gòu)瀏覽器/服務(wù)器（B/S）結(jié)構(gòu)第九十八頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日單機(jī)結(jié)構(gòu)如果在一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的多臺(tái)計(jì)算機(jī)是各自獨(dú)立使用的，這樣的系統(tǒng)就是單機(jī)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。單機(jī)系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)處于各自為政的孤立狀態(tài)，各自運(yùn)行一套系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)之間不能進(jìn)行通信和資源共享，系統(tǒng)靠磁盤備份完成兩機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸。單機(jī)結(jié)構(gòu)不能直接交流信息，不能共享資源，效率低、實(shí)時(shí)性差、手段落后。但單機(jī)系統(tǒng)具有天生的安全性和易操作性。第九十九頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日主從結(jié)構(gòu)

主從結(jié)構(gòu)又稱主機(jī)—終端結(jié)構(gòu)，它有一臺(tái)大型主機(jī)，可以同時(shí)在本地或遠(yuǎn)程掛接多個(gè)終端，主機(jī)對(duì)各終端用戶傳來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分時(shí)處理，使每個(gè)終端用戶感覺像擁有一臺(tái)自己的大型計(jì)算機(jī)一樣。用戶借助終端訪問計(jì)算機(jī)，終端只是一種數(shù)據(jù)輸入輸出（I/O）設(shè)備，沒有CPU和存儲(chǔ)器，沒有處理能力，只負(fù)責(zé)將用戶鍵盤輸入的信息傳到主機(jī)，然后顯示由主機(jī)返回的處理結(jié)果。第一百頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日主機(jī)Host終端(Terminal)特點(diǎn)：集中存儲(chǔ)、集中處理終端發(fā)出請(qǐng)求、顯示結(jié)果第一百零一頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日文件服務(wù)器/工作站結(jié)構(gòu)在文件服務(wù)器/工作站系統(tǒng)中，一個(gè)組織的多個(gè)工作站與一臺(tái)服務(wù)器互相連接起來。使用微機(jī)作為工作站，以高性能微機(jī)或小型機(jī)作為服務(wù)器。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)安裝在文件服務(wù)器上，而數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用程序分布在工作站上，文件服務(wù)器僅提供對(duì)數(shù)據(jù)的共享訪問和文件管理,沒有協(xié)同處理能力。文件服務(wù)器管理著網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)，提供網(wǎng)絡(luò)共享打印服務(wù),處理工作站之間的各種通信，響應(yīng)工作站上的網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求。工作站上運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序時(shí)，先將文件服務(wù)器上的程序和數(shù)據(jù)調(diào)人本機(jī)內(nèi)存之中，運(yùn)行后在本機(jī)上輸出或在打印機(jī)上輸出。文件服務(wù)器的處理方式會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)線路的傳輸負(fù)荷，降低傳輸?shù)男屎晚憫?yīng)時(shí)間，很容易造成網(wǎng)絡(luò)阻塞。第一百零二頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日文件/服務(wù)器結(jié)構(gòu)（File/Server）文件服務(wù)器工作站取數(shù)據(jù)存數(shù)據(jù)特點(diǎn)：

集中存儲(chǔ)，分散處理第一百零三頁(yè)，共一百一十五頁(yè)，2022年，8月28日客戶機(jī)/服務(wù)器（C/S）結(jié)構(gòu)在客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)中,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分成客戶機(jī)與服務(wù)器兩類,其中服務(wù)器可能包括文件服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、打印服務(wù)器、專用服務(wù)器等，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)點(diǎn)上的其他計(jì)算機(jī)系統(tǒng)稱為客戶機(jī)。用戶通過客戶機(jī)在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上向服務(wù)器提出服務(wù)請(qǐng)求，服務(wù)器根據(jù)請(qǐng)求向有關(guān)方面提供經(jīng)過加工的信息。這種結(jié)構(gòu)不同于多用戶聯(lián)機(jī)系統(tǒng)和傳統(tǒng)文件服務(wù)器/工作站結(jié)構(gòu)，主要區(qū)別在于對(duì)