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1、選擇題高頻考點隨身學簡介 目錄 第1部分 公共基礎知識 第一章數(shù)據(jù)結構與算法 1.1算法 1.2數(shù)據(jù)結構的基本概念 1.3線性表及其順序存儲結構 1.4棧和隊列 1.5樹和二叉樹 1.6查找技術1.7排序技術 第二章程序設計基礎 2.1程序設計方法與風格 2.2結構化程序設計 2.3面向對象的程序設計 第三章軟件工程基礎 3.1軟件工程基本概念 3.2結構化分析方法 3.3結構化設計方法 3.4軟件測試 3.4程序的調(diào)試 第四章數(shù)據(jù)庫設計基礎 4.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念 4.2數(shù)據(jù)模型 4.3關系代數(shù) 4.4數(shù)據(jù)庫設計與管理 第2部分 計算

2、機基礎知識 第一章計算機概述 1.1計算機的發(fā)展簡史 1.2計算機的特點 1.3計算機的用途 1.4計算機的分類及未來發(fā)展趨勢 1.5電子商務 1.6信息技術的發(fā)展 第二章信息的表示與存儲 2.1數(shù)據(jù)與信息 2.2計算機中數(shù)據(jù)的單位 2.3字符的編碼 第三章多媒體技術簡介 3.1多媒體的概念及特征 3.2多媒體數(shù)字化 3.3多媒體數(shù)據(jù)壓縮 第四章計算機硬件系統(tǒng) 4.1運算器 4.2控制器 4.3存儲器 4.4輸入 4.5輸出設備 4.6計算機的結構 4.7計算機的主要性能指標 第五章計算機軟件系統(tǒng) 5.1程序設計語言 5.2軟件系統(tǒng)及其組成

3、 第六章計算機網(wǎng)絡基本概念 6.1計算機網(wǎng)絡的概念，組成及分類 6.2Internet基礎知識 第七章Internet應用 第八章電子郵件 第九章計算機病毒及其防治 9.1計算機病毒的特征和分類 9.2計算機病毒的防治與清除 目錄 第一部分公共基礎知識 第一章數(shù)據(jù)結構與算法 1.1算法 1. 算法的基本概念 （1） 概念算法是指一系列解決問題的清晰指令 （2）4個基本特征：可行性，確定性，有窮性，擁有足夠的情報 （3）兩種基本要素：對數(shù)據(jù)對象的運算和操作，算法的控制結構（運算和操作時間的順序） （4）設計的

4、基本方法：列舉法，歸納法，遞推法，遞歸法，減半遞推技術和回溯法。 2.算法的復雜度 （1）算法的時間復雜度：執(zhí)行算法所需要的計算工作量 （2）算法的空間復雜度：執(zhí)行算法所需的內(nèi)存空間 1.2數(shù)據(jù)結構的基本概念 數(shù)據(jù)結構指相互有關聯(lián)的數(shù)據(jù)元素的集合,即數(shù)據(jù)的組織形式。其中邏輯結構反映數(shù)據(jù)元素之間邏輯關系存儲結構為數(shù)據(jù)的邏輯結構在計算機存儲空間中的存放形式;有順序存儲，鏈式存儲，索引存儲和散列存儲4種方式。 數(shù)據(jù)結構按各元素之間前后件關系的復雜度可劃分為： （1） 線性結構：有且只有一個根節(jié)點，且每個節(jié)點最多有一個直接前驅和一個直接后繼的非空數(shù)據(jù)結構。 （2） 非線性結構：不滿足線

5、性結構的數(shù)據(jù)結構。 1.3線性表及其順序存儲結構 1. 線性表的基本概念 線性結構又稱線性表，線性表是最簡單也是最常用的一種數(shù)據(jù)結構 2. 線性表的順序存儲結構 l 元素所占的存儲空間必須連續(xù) l 元素在存儲空間的位置是按邏輯順序存放的 3. 線性表的插入運算 在第i元素之前插入一個新元素的步驟如下： 步驟一：把原來第n個節(jié)點至第i個節(jié)點依次往后移一個元素位置。 步驟二：把新節(jié)點放在第i個位置上。 步驟三：修正線性表的節(jié)點個數(shù)。 在最壞情況下，即插入元素在第一個位置，線性表中所有元素均需要移動 4. 線性表的刪除運算 刪除第i個位置的元素的步驟如下： 步驟一：把第

6、i個元素之后不包括第i個元素的n-i個元素依次前移一個位置 步驟二:修正線性表的結點個數(shù) 1.4棧和隊列 1. 棧及其基本運算 (1) 基本概念:棧是一種特殊的線性表,其插入運算與刪除運算都只在線性表的一端進行,也被稱為”先進后出”表或”后進先出”表 l 棧頂:允許插入與刪除的一端 l 棧底:棧頂?shù)牧硪欢? l 空棧:棧中沒有元素的棧 (2) 特點。 l 棧頂元素是最后被插入和最早被刪除的元素 l 棧底元素是最早被插入和最后被刪除的元素 l 棧有記憶作用 l 在順序存儲結構下，棧的插入和刪除運算不需移動表中其他數(shù)據(jù)元素 l 棧頂指針top動態(tài)反映了棧中元素的變化情況

7、（3） 順序存儲和運算：入棧運算，退棧運算和讀棧頂運算 2. 隊列及其基本運算： （1）基本概念：隊列是指允許在一端進行插入，在另一端進行刪除的線性表，又稱“先進先出”的線性表 l 隊尾：允許插入的一端，用尾指針指向隊尾元素 l 排頭：允許刪除的一端，用頭指針指向頭元素的前一位置 （2）循環(huán)隊列及其運算 第一部分公共基礎知識 所謂循環(huán)隊列，就是將隊列存儲空間的最后一個位置繞到第一個位置，形成邏輯上的環(huán)狀空間。入隊運算是指在循環(huán)隊列的隊尾加入一個新元素，當循環(huán)隊列非空（s=1）且隊尾指針等于隊頭指針時，說明循環(huán)隊列已滿，不能進行入隊運算，這種情況稱為“上溢”。 退隊運算是指在循環(huán)

8、隊列的隊頭位置退出一個元素并賦給指定的變量。首先將隊頭指針進一，然后將排頭指針指向的元素賦給指定的變量。當循環(huán)隊列為空（s=0）時，不能進行退隊運算，這種情況稱為“下溢”。 1.5線性鏈表 在定義的鏈表中，若只含有一個指針域來存放下一個元素地址，稱這樣的鏈表為單鏈表或線性鏈表。 在鏈式存儲方式中，要求每個結點由兩部分組成：一部分用于存放數(shù)據(jù)元素值，稱為數(shù)據(jù)域：另一部分用于存放指針，稱為指針域。其中指針用于指向該結點的前一個或后一個結點(即前件或后件) 1.6樹和二叉樹 1. 樹的基本概念 樹是簡單的非線性結構,樹中有且僅有一個沒有前驅的節(jié)點稱為”根”其余節(jié)點分成m個互不相交的有限集

9、合{T1,T2，...T} m每個集合又是一棵樹，稱{T1,T2，...T} m為根結點的子樹。 l 父節(jié)點：每一個節(jié)點只有一個前件，無前件的節(jié)點只有一個，稱為樹的根結點（簡稱樹的根）。 l 子節(jié)點：每一個節(jié)點可以后多個后件，無后件的節(jié)點稱為葉子節(jié)點。 l 樹的度：所有節(jié)點最大的度。 l 樹的深度：樹的最大層次。 2. 二叉樹的定義及其基本性質： （1） 二叉樹的定義：二叉樹是一種非線性結構，是有限的節(jié)點集合，該集合為空（空二叉樹）或由一個根節(jié)點及兩棵互不相交的左右二叉子樹組成?？煞譃闈M二叉樹和完全二叉樹，其中滿二叉樹一定是完全二叉樹，但完全二叉樹不一定是滿二叉樹。 二叉樹具有如

10、下兩個特點： l 二叉樹可為空，空的二叉樹無節(jié)點，非空二叉樹有且只有一個根結點； l 每個節(jié)點最多可有兩棵子樹，稱為左子樹和右子樹： (3) 二叉樹的基本性質。 性質1：在二叉樹的第k層上至多有2 個結點(K≥1)。 性質2：深度為m的二叉樹至多有2 個結點。 性質3：對任何一棵二叉樹，度為0的結點(即葉子結點)總是比度為2的結點多一個。 性質4：具有n個結點的完全二叉樹的深度至少為【log n】+1其中【log n】表示【log n】的整數(shù)部分。 3. 滿二叉樹與完全二叉樹 (1)滿二叉樹：滿二叉樹是指這樣的一種二叉樹：除最后一層外，每一層上的所有結點都有兩個子結點。滿

11、二叉樹在其第n層上有2 個結點。 從上面滿二叉樹定義可知，二叉樹的每一層上的結點數(shù)必須都達到最大， 否則就不是滿二叉樹。深度為m的滿二叉樹有2 -1個結點。 （2) 完全二叉樹：完全二叉樹是指這樣的二叉樹：除最后一層外，每一層上的結點數(shù)均達到最大值；在最后一層上只缺少右邊的若干結點。 如果一棵具有n個結點的深度為k的二叉樹，它的每一個結點都與深度為k的滿二叉樹中編號為1~n的結點一一對應。 3.二叉樹的存儲結構 二叉樹通常采用鏈式存儲結構，存儲節(jié)點由數(shù)據(jù)域和指針域（左指針域和右指針域）組成。二叉樹的鏈式存儲結構也稱二叉鏈表，對滿二叉樹和完全二叉樹可按層次進行順序存儲。 4. 二叉

12、樹的遍歷二叉樹的遍歷是指不重復地訪問二叉樹中所有節(jié)點，主要指非空二叉樹，對于空二叉樹則結束返回。二叉樹的遍歷包括前序遍歷，中序遍歷和后序遍歷。 （1）前序遍歷：前序遍歷是指在訪問根結點，遍歷左子樹與遍歷右子樹這三者中，首先訪問根結點，然后遍歷左子樹，最后遍歷右子樹；并且，在遍歷左右子樹時，仍然先訪問根結點，然后遍歷左子樹，最后遍歷右子樹。前序遍歷描述為：若二叉樹為空，則執(zhí)行空操作;否則1訪問根結點；2前序遍歷左子樹；3前序遍歷右子樹。 （2）中序遍歷：中序遍歷是指在訪問根結點，遍歷左子樹與遍歷右子樹這三者中，首先遍歷左子樹，然后訪問根結點，最后遍歷右子樹；并且，在遍歷左，右子樹時，仍然先遍

13、歷左子樹，然后訪問根結點，最后遍歷右子樹。中序遍歷描述為：若二叉樹為空，則執(zhí)行空操作，否則1中序遍歷左子樹；2訪問根結點；3中序遍歷右子樹 （3）后序遍歷。后序遍歷是指在訪問根結點，遍歷左子樹與遍歷右子樹這三者中，首先遍歷左子樹，然后遍歷右子樹，最后訪問根結點;并且，在遍歷左，右子樹時，仍然先遍歷左子樹，然后遍歷右子樹，最后訪問根結點。后序遍歷描述為：若二叉樹為空，則執(zhí)行空操作，否則1后序遍歷左子樹；2后序遍歷右子樹；3訪問根結點。 1.7查找技術 (1) 順序查找：在線性表中查找指定的元素。最壞情況下，最后一個元素才是要找的元素，則需要與線性表中所有元素比較，比較次數(shù)為n。 (2)

14、二分查找：二分查找也稱折半查找，它是一種高效率的查找方法。但二分查找有條件限制，它要求表必須用順序存儲結構，且表中元素必須按關鍵字有序（升序或降序均可）排列。對長度為n的有序線性表，在最壞情況下，二分查找法只需比較log n次。 1.8排序技術 (1) 交換類排序法 類型 最壞情況下查找貨比較次數(shù) 時間復雜度 順序查找 n O(n) 查找最大項或最小項 n-1 O(n-1) 二分查找法 log n O(log n) 冒泡排序法 n（n-1）/2 O(n（n-1）/2) 快速排序法 n（n-1）/2 O(n（n-1）/2) 簡單插入排序法 n（n-1）

15、/2 O(n（n-1）/2) 希爾排序法 n（1＜r＜2） O(n))（n-1）/2 簡單選擇排序法 n（n-1）/2 O(n（n-1）/2) 堆排序 nlog n O(nlog n) 第2章 程序設計基礎 2.1程序設計方法與風格 (1) 設計方法：指設計丶編制丶調(diào)試程序的方法和過程，主要有結構化程序設計方法丶軟件工程方法和面向對象方法。 (2) 設計風格：良好的設計風格要注重源程序文檔化丶數(shù)據(jù)說明方法丶語句的結構和輸入輸出。 2.2結構化程序設計 1. 結構化程序設計的原則結構化程序設計強調(diào)程序設計風格和程序結構的規(guī)范化，提倡清晰的結構。 （1） 自頂向下

16、：即先考慮總體，后考慮細節(jié)，先考慮全局目標，后考慮局部目標。 （2） 逐步求精：對復雜問題，應設計一些子目標做過渡，逐步細化。 （3） 模塊化：把程序要解決的總目標分解為分目標，再進一步分解為具體的小目標，把每個小目標稱為一個模塊。 （4） 限制使用GOTO語句。 2. 結構化程序的基本結構與特點 (1) 順序結構：自始至終嚴格按照程序中語句的先后順序逐條執(zhí)行，是最基本丶最普遍的結構形式 （2） 選擇結構：又稱為分支結構，包括簡單選擇和多分支選擇結構 （3） 重復結構：又稱為循環(huán)結構，根據(jù)給定的條件，判斷是否需要重復執(zhí)行某一相同的或類似的程序段。 結構化程序設計中，應注意事項：

17、 (1) 使用程序設計語言中的順序丶選擇丶循環(huán)等有限的控制結構表示程序的控制邏輯。 (2) 選用的控制結構只準許有一個入口和一個出口。 (3) 程序語言組成容易識別的塊，每塊只有一個入口和一個出口。 (4) 復雜結構應該用嵌套的基本控制結構進行組合嵌套來實現(xiàn)。 (5) 語言中所沒有的控制結構，應該采用前后一致的方法來模擬。 (6) 盡量避免GOTO語句的使用 2.3面向對象的程序設計 面向對象方法的本質是主張從客觀世界固有的事物出發(fā)來構造系統(tǒng)，強調(diào)建立的系統(tǒng)能映射問題域。 l 對象：用來表示客觀世界中任何實體，可以是任何有明確邊界和意義的東西。 l 類：具有共同屬性丶共同方

18、法的對象的集合。 l 實例：一個具體對象就是其對應分類的一個實例。 l 消息：實例間傳遞的信息，它統(tǒng)一了數(shù)據(jù)流和控制流。 l 繼承：使用已有的類定義作為基礎建立新類的定義技術。 l 多態(tài)性：指對象根據(jù)所接受的信息而作出動作，同樣的信息被不同的對象接收時有不同行動的現(xiàn)象。 面向對象程序設計的優(yōu)點：與人類習慣的思維方法一致丶穩(wěn)定性好丶可重用性好丶易于開發(fā)大型軟件產(chǎn)品丶可維護性好。 第3章 軟件工程基礎 3.1軟件工程基本概念 1.軟件的定義與特點 (1) 定義：軟件是指與計算機系統(tǒng)的操作有關的計算機程序丶規(guī)程丶規(guī)則，以及可能有的文件丶文檔和數(shù)據(jù) （2） 特點 l 是邏輯實體，

19、有抽象性 l 生產(chǎn)沒有明顯的制作過程 l 運行使用期間不存在磨損丶老化問題 l 開發(fā)丶運行對計算機系統(tǒng)有依賴性，受計算機系統(tǒng)的限制，導致了軟件移植問題 l 復雜性較高，成本昂貴 l 開發(fā)涉及諸多社會因素。 2.軟件的分類 軟件可分應用軟件丶系統(tǒng)軟件和支撐軟件3類 (1) 應用軟件是特定應用領域內(nèi)專用的軟件 (2) 系統(tǒng)軟件居于計算機系統(tǒng)中最靠近硬件的一層，是計算機管理自身資源，提高計算機使用效率并為計算機用戶提供各種服務的軟件 (3).支撐軟件介于系統(tǒng)軟件和應用軟件之間，是支援其它軟件的開發(fā)與維護的軟件。 3.軟件危機與軟件工程 軟件危機指在計算機軟件的開發(fā)和維護中遇到

20、的一系列嚴重問題， 軟件工程是應用于計算機軟件的定義、開發(fā)和維護的一整套方法、工具、文檔、實踐標準和工序，包括軟件開發(fā)技術和軟件工程管理。 4.軟件生命周期 軟件產(chǎn)品從提出、實現(xiàn)、使用維護到停止使用的過程稱為軟件生命周期。 在國家標準中，軟件生命周期劃分為8 個階段：1軟件定義期：包括問題定義、可行性研究和需求分析3個階段。2軟件開發(fā)期：包括概要設計、詳細設計、實現(xiàn)和測試:4個階段。3運行維護期：即運行維護階段。 5.軟件工程的原則 軟件工程的原則包括：抽象、信息隱蔽、模塊化、局部化、確定性、一致性、完備性和可驗證性， 3.2結構化分析方法 需求分析的任務是發(fā)現(xiàn)需求、求精、建模和

21、定義需求的過程，可概括為：需求獲取、需求分析、編寫需求規(guī)格說明書和需求評審。 1.常用的分析方法 l 結構化分析方法：其實質著眼于數(shù)據(jù)流，自頂向下， 逐層分解，建立系統(tǒng)的處理流程， l 面向對象分析方法， 2.結構化分析常用工具 結構化分析常用工具包括數(shù)據(jù)流圖、數(shù)字字典（核心方法）、判斷樹和判斷表。 （1） 數(shù)據(jù)流圖：即 CDC圖，以圖形的方式描繪數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中流動和處理的過程，它只反映系統(tǒng)必須完成的邏輯功能，是一種功能模型。 符號名稱作用： l 箭頭代表數(shù)據(jù)流，沿箭頭方向傳送數(shù)據(jù)的通道 l 圓或橢圓代表加工，輸入數(shù)據(jù)經(jīng)加工變換產(chǎn)生輸出 l 雙杠代表存儲文件，表示處理過程中

22、存放各種數(shù)據(jù)文件 方框代表源和潭，表示系統(tǒng)和環(huán)境的接口 （2）數(shù)據(jù)字典：結構化分析方法的核心， 數(shù)據(jù)字典是對所有與系統(tǒng)相關的數(shù)據(jù)元素的一個有組織的列表，以及精確的、嚴格的定義，使得用戶和系統(tǒng)分析員對于輸入、輸出、存儲成分和中間計算結果有共同的理解， （3）判定樹：使用判定樹進行描述時，應先從問題定義的文字描述中分清判定的條件和判定的結論，根據(jù)描述材料中的連接詞找出判定條件之間的從屬關系、并列關系、 選擇關系，根據(jù)它們構造判定樹， （4）判定表：與判定樹相似，當數(shù)據(jù)流圖中的加工要依賴于多個邏輯條件的取值，即完成該加工的一組動作是由于某一組條件取值的組合引發(fā)的，使用判定表比較適宜， 3.

23、軟件需求規(guī)格說明書 軟件需求規(guī)格說明書是需求分析階段的最后成果，是軟件開發(fā)的重要文檔之一， （1）軟件需求規(guī)格說明書的作用：1便于用戶、開發(fā)人員進行理解和交流；2反映出用戶問題的結構，可以作為軟件開發(fā)工作的基礎和依據(jù)；3作為確認測試和驗收的依據(jù)。 （2）軟件需求規(guī)格說明書的內(nèi)容：1概述；2數(shù)據(jù)描述；3功能描述；4性能描述；5參考文獻6附錄， （3）軟件需求規(guī)格說明書的特點：1正確性；2無歧義性；3完整性；4可驗證性；5一致性； 6可理解性；7可修改性；8可追蹤性， 3.3結構化設計方法 1.軟件設計的基本概念和方法 軟件設計是一個把軟件需求轉換為軟件表示的過程， （1）基本原理

24、：抽象、模塊化、信息隱藏、模塊獨立性 （度量標準：耦合性和內(nèi)聚性，高耦合、低內(nèi)聚）， （2）基本思想：將軟件設計成由相對獨立、單一功能的模塊組成的結構， 2.概要設計 （1）4個任務：設計軟件系統(tǒng)結構、數(shù)據(jù)結構及數(shù)據(jù)庫設計、編寫概要設計文檔、概要設計文檔評審. （2）面向數(shù)據(jù)流的設計方法：數(shù)據(jù)流圖的信息分為交換流和事物流，結構形式有交換型和事務型， 3.詳細設計的工具 詳細設計的工具包括： l 圖形工具：程序流程圖、N-S、PAD、HIPO l 表格工具：判定表， l 語言工具：PDL(偽碼) 3.4軟件測試 1. 目的:為了發(fā)現(xiàn)錯誤而執(zhí)行程序的過程， 2.準則

25、l 所有測試應追溯到用戶需求， l 嚴格執(zhí)行測試計劃，排除測試的隨意性， l 充分注意測試中的群集現(xiàn)象， l 程序員應避免檢查自己的程序， l 窮舉測試不可能， l 妥善保存設計計劃、測試用例、出錯統(tǒng)計和最終分析報告， 3.軟件測試技術和方法 軟件測試的方法按是否需要執(zhí)行被測軟件的角度，可分為靜態(tài)測試和動態(tài)測試，按功能分為白盒測試和黑盒測試. （1）白盒測試：根據(jù)程序的內(nèi)部邏輯設計測試用例，主要方法有邏輯覆蓋測試、基本路徑測試等， （2）黑盒測試：根據(jù)規(guī)格說明書的功能來設計測試用例，主要診斷方法有等價劃分法、邊界值分析法、錯誤推測法、因果圖法等，主要用于軟件確認測試。 4.

26、軟件測試的實施 軟件測試是保證軟件質量的重要手段，軟件測試是一個過程，其測試流程是該過程規(guī)定的程序，目的是使軟件測試工作系統(tǒng)化。 軟件測試過程分4個步驟，即單元測試、集成測試、驗收測試和系統(tǒng)測試。 單元測試是對軟件設計的最小單位---模塊(程序單元)進行正確性檢驗測試。 單元測試的目的是發(fā)現(xiàn)各模塊內(nèi)部可能存在的各種錯誤， 單元測試的依據(jù)是詳細的設計說明書和源程序， 單元測試的技術可以采用靜態(tài)分析和動態(tài)測試，程序的調(diào)試 （1）任務：診斷和改正程序中的錯誤， （2）調(diào)試方法：強行排錯法、回溯法和原因排除法， 第4章 數(shù)據(jù)庫設計基礎 4.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本概念 （1）數(shù)據(jù)（

27、Data）：描述事物的符號記錄， （2）數(shù)據(jù)庫（DataBase）：長期存儲在計算機內(nèi)的、有組織的、可共享的數(shù)據(jù)集合， （3）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的概念 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DataBase Management System, DBMS） 是數(shù)據(jù)庫的機構，它是一種系統(tǒng)軟件，負責數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)組織、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)維護、數(shù)據(jù)控制及保護和數(shù)據(jù)服務等， 為完成以上4個功能，DBMS提供了相應的數(shù)據(jù)語言； 數(shù)據(jù)定義語言(負責數(shù)據(jù)的模式定義與數(shù)據(jù)的物理存取構 建)；數(shù)據(jù)操縱語言(負責數(shù)據(jù)的操縱)；數(shù)據(jù)控制語言(負責數(shù)據(jù)完整性、安全性的定義)， 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心，它位于用戶和操作系統(tǒng)之間，從

28、軟件分類的角度來說 ，屬于系統(tǒng)軟件， （4）數(shù)據(jù)庫技術發(fā)展經(jīng)歷了3個階段， 人工管理階段---文件系統(tǒng)階段---數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段 (5)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點：集成性、高共享性、低冗余性、 數(shù)據(jù)獨立性、數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理與控制等， (6)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的內(nèi)部機構體系：三級模式(概念模式、內(nèi)模式、外模式）和二級映射（外模式/概念模式的映射、概念模式/內(nèi)模式的映射）構成了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內(nèi)部的抽象結構體系， 4.2數(shù)據(jù)模型 數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)特征的抽象，從抽象層次上描述了系統(tǒng)的靜態(tài)特征、動態(tài)行為和約束條件，描述的內(nèi)容有數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)操作和數(shù)據(jù)約束， 有3 個層次：概念數(shù)據(jù)模型、 邏輯數(shù)據(jù)模型和物理數(shù)據(jù)模型. （

29、1）E-R模型： 提供了表示實體、屬性和聯(lián)系的方法， 實體間聯(lián)系有”一對一”、”一對多”和”多對多”。 E-R模型用E-R圖來表示， （2）層次模型：利用樹形結構表示實體及其之間聯(lián)系， 其中節(jié)點是實體，樹枝是聯(lián)系，從上到下是一對多關系。 （3）網(wǎng)狀模型：用網(wǎng)狀結構表示實體及其之間聯(lián)系，是層次模型的擴展， 網(wǎng)絡模型以記錄型為節(jié)點，反映現(xiàn)實中較為復雜的事物聯(lián)系。 （4）關系模型：采用二維表（由表框架和表的元組組成)來表示，可進行數(shù)據(jù)查詢、增加、刪除及修改操作， 關系模型允許定義”實體完整性"、”參照完整性"和”用戶定義的完整性"三種約束。 l 鍵(碼)：二維表中唯一能標識元組的最小屬性集

30、。 l 候選鍵(候選碼)：二維表中可能有的多個鍵。 l 主鍵：被選取的一個使用的鍵。 4.3關系代數(shù) （1）關系代數(shù)的基本運算：投影、選擇、笛卡爾積。 （2）關系代數(shù)的擴充運算： 交、連接與自然連接、除。 4.4數(shù)據(jù)庫設計與管理 1.數(shù)據(jù)庫設計概述 l 基本思想：過程迭代和逐步求精， l 方法：面向數(shù)據(jù)的方法和面向過程的方法， l 設計過程：需求分析：概念設計：邏輯設計：物理設計：編碼：測試：運行：進一步修改， 2.數(shù)據(jù)庫設計的需求分析 需求收集和分析是數(shù)據(jù)庫設計的第一階段，常用結構化分析方法“自頂向下、逐層分解"和面向對象的方法，主要工作有繪制數(shù)據(jù)流程圖、數(shù)據(jù)分析、功

31、能分析、確定功能處理模塊和數(shù)據(jù)間關系。 數(shù)據(jù)字典：包括數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲和處理過程，是對系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的詳盡描述。 3.數(shù)據(jù)庫的設計 （1）數(shù)據(jù)庫的概念設計：分析數(shù)據(jù)間內(nèi)在的語義關聯(lián)， 以建立數(shù)據(jù)的抽象模型。 （2）數(shù)據(jù)庫的邏輯設計：從E-R圖向關系模型轉換， 邏輯模式規(guī)范化，關系視圖設計可以根據(jù)用戶需求隨時創(chuàng)建， 實體轉換為元組，屬性轉換為關系的屬性，聯(lián)系轉換為關系。 （3）數(shù)據(jù)庫的物理設計：是數(shù)據(jù)在物理設備上的存儲結構與存取方法，目的是對數(shù)據(jù)庫內(nèi)部物理結構作出調(diào)整并選擇合理的存取路徑，以提高速度和存儲空間。 4.數(shù)據(jù)庫管理 數(shù)據(jù)庫管理包括數(shù)據(jù)庫的建立、數(shù)據(jù)庫的調(diào)整

32、、數(shù)據(jù)庫的重組、數(shù)據(jù)庫的安全性與完整性控制、數(shù)據(jù)庫故障恢復和數(shù)據(jù)庫的監(jiān)控。 第二部分 計算機基礎知識 第1章 計算機概述 1.1計算機的發(fā)展簡史 1964年，美國賓夕法尼亞大學研制成功了電子數(shù)字積分式計算機（ Electronic Numerical Integrator And Calculator， ENIAC）。 在ENIAC的研制過程中，美籍匈牙利數(shù)學家馮(諾依曼總結并歸納了以下3點， l 采用二進制：在計算機內(nèi)部，程序和數(shù)據(jù)采用二進制代碼表示， l 存儲程序控制：程序和數(shù)據(jù)存放在存儲器中，即程序存儲的概念。 計算機執(zhí)行程序時無需人工干預，能自動、連續(xù)地執(zhí)行程序

33、，并得到預期的結果。 l 計算機的5 個基本部件：計算機具有運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設置5個基本功能部件， 從第一臺電子計算機誕生到現(xiàn)在，計算機技術經(jīng)歷了大型計算機時代和微型計算機時代， 根據(jù)計算機采用電子元件的不同將計算機的發(fā)展過程劃分為四個階段，分別稱為第一代至第四代計算機， 第一代計算機（1946~1958年）主要元件是電子管； 第二代計算機（1958~1964年)主要元件是晶體管； 第三代計算機 (1964~1971年)主要元件采用中、小規(guī)模集成電路； 第四代計算機(1971年至今)主要元件采用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路， 1.2計算機的特點 計算機的特點

34、有：處理速度快、計算精確度高、邏輯判斷能力、存儲容量大、全自動功能、適用范圍廣，通用性強， 1.3計算機的用途歸納起來，電腦的用途主要有以下幾個方面， （1） 科學計算 （2） 信息處理 （2） 過程控制 （4）輔助功能 (5)網(wǎng)絡與通信 (6)人工智能 (7)數(shù)字娛樂 (8)平面、動畫設計及排版 (9)現(xiàn)代教育小提示 (10)家庭生活 計算機輔助是計算機應用的一個非常廣泛的領域， 幾乎所有過去由人進行的具體設計性質的過程都可以讓計算機幫助實現(xiàn)部分或全部工作， 計算機輔助(也稱為計算機輔助工程

35、)主要有：計算機輔助設計CAD、計算機輔助制造CAM、計算機輔助教育CAI、計算機輔助技術CAT等， 1.4計算機的分類及未來發(fā)展趨勢 1.依照不同的標準，計算機有多種分類方法，常見的 分類有以下幾種: （1） 按處理數(shù)據(jù)的類型分類 按處理數(shù)據(jù)的類型不同，可將計算機分為數(shù)字計算機、模擬計算機和混合計算機， （2）按使用范圍分類 按使用范圍大小，計算機可以分為專用計算機和通用計算機， （3）按性能分類 計算機依據(jù)其主要性能(如字長、存儲容量、運算速度、外部設備、允許同時使用一臺計算機的用戶多少和價格高低)，可分為超級計算機、大型計算機、小型計算機、微型計算機、工作站和服務器6類

36、，這也是常用的分類方法， 1.4計算機未來的發(fā)展趨勢 （1）計算機的發(fā)展趨勢 1.巨型化 2.微型化 3網(wǎng)絡化 4智能化 （2） 未來新一代的計算機 1模糊計算機 2生物計算機 3光子計算機 4超導計算機 5量子計算機 6激光計算機 7分子計算機 8DNA計算機 9神經(jīng)元計算機 1.5電子商務 電子商務通常是指在不同地域進行的商業(yè)貿(mào)易活動中，在因特網(wǎng)開放的網(wǎng)絡環(huán)境下，基于瀏覽器/服務器應用方式，買賣雙方無需面對面地進行各種商貿(mào)活動，而是實現(xiàn)消費者的網(wǎng)上購物、商戶之間的網(wǎng)上交易和在線電子支付以及各種商務活動、交易活動、金融活動和相關的綜合服務活動的一種新型

37、的商業(yè)運營模式， 也可以理解為就是通過電子手段進行的商業(yè)事務活動， 從電子商務的含義及發(fā)展歷程可以看出，電子商務具有如下基本特征， （1）普遍性 （2）方便性 （3）集成性 （4）整體性 (5)安全性 (6)協(xié)調(diào)性 1.6信息技術的發(fā)展 一般來說，信息技術包括了信息基礎技術、信息系統(tǒng)技術和信息應用技術， （1）信息基礎技術 信息基礎技術是信息技術的基礎，包括新材料、新能源、新器件的開發(fā)和制造技術， （2）信息系統(tǒng)技術 信息系統(tǒng)技術是指有關信息的獲取、傳輸、處理、控制的設備和系統(tǒng)的技術， 感測技術、通信技術、計算機與智能技術和控制技術是它的核心和支撐技術， （3）信

38、息應用技術 信息應用技術是針對種種實用目的的技術，如信息管理、信息控制、信息決策等技術門類， 信息技術在社會各個領域得到了廣泛的應用，顯示出強大的生命力， 展望未來，現(xiàn)代信息技術將面向數(shù)字化、多媒體化、高速度、網(wǎng)絡化、寬頻帶、智能化等方面發(fā)展. 第2章 信息的表示與存儲 2.1數(shù)據(jù)與信息 數(shù)據(jù)是由人工或自動化手段加以處理的事實、場景、 概念和指示的符號表示， 字符、聲音、表格、符號和圖像等都是不同形式的數(shù)據(jù)， 數(shù)據(jù)與信息的區(qū)別：信息是客觀事物屬性的反映，是經(jīng)過加工處理并對人類客觀行為產(chǎn)生影響的數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式；數(shù)據(jù)則是反應客觀事物屬性的記錄，是信息的具體表現(xiàn)形式， 任何事物的屬性都是通過

39、數(shù)據(jù)來表示的，數(shù)據(jù)經(jīng)過加工處理后成為信息，而信息必須通過數(shù)據(jù)才能傳播， 才能對人類產(chǎn)生影響， 例如，數(shù)據(jù)2.4.6.8.10.12是一組數(shù)據(jù)，其本身是沒有意義的，但對它進行分析后，就可得到一組等差數(shù)列，從而很清晰的得到后面的數(shù)字， 這便對這組數(shù)據(jù)賦予了意義， 稱為信息，是有用的數(shù)據(jù). 2.2計算機中數(shù)據(jù)的單位 計算機內(nèi)所有的信息均以二進制的形式表示，數(shù)據(jù)的最小單位是位，存儲容量的基本單位是字節(jié)， 1.計算機中數(shù)據(jù)的常用單位 位是度量數(shù)據(jù)的最小單位，代碼只有0 和1，采用多個數(shù)碼表示一個數(shù)，其中每一個數(shù)碼稱為1位(bit) 字節(jié)是信息組織和存儲的基本單位，一個字節(jié)由8 位二進制數(shù)字組

40、成， 字節(jié)也是計算機體系結構的基本單位， 為了便于平衡存儲器的大小，統(tǒng)一以字節(jié)(Byte,B)為單位， 常見的存儲單位如表2-1所示， 表2-1，常見的存儲單位 單位 名稱 含義 說明 KB 千字節(jié) 1KB=1024B=2 B 適用于文件計量 MB 兆字節(jié) 1MB=1024KB=2 B 適用于內(nèi)存、軟盤、光盤計量 GB 吉字節(jié) 1GB=1024MB=2 B 適用于硬盤計量 TB 太字節(jié) 1TB=1024GB=2 B 適用于硬盤計量 2.字長 隨著電子技術的發(fā)展，計算機的并行能力越來越強，人們通常將計算機一次能夠并行處理的二進制數(shù)的位數(shù)稱為字長，也稱

41、為計算機的一個)字"， 字長是計算機的一個重要指標，直接反映一臺計算機的計算能力和精度，字長越長，說明計算機的數(shù)據(jù)處理速度越快， 計算機的字長通常是字節(jié)的整倍數(shù)，如8位、16位、32位， 發(fā)展到今天，微型機已達到64位，大型機已達128位， 3.計算機數(shù)據(jù)類型 計算機使用的數(shù)據(jù)可以分為數(shù)值數(shù)據(jù)和字符數(shù)據(jù)(非數(shù)值數(shù)據(jù))， 在計算機中，不僅數(shù)值數(shù)據(jù)用二進制數(shù)來表示，字符數(shù)據(jù)也用二進制數(shù)來進行編碼. 2.3字符的編碼 字符包括西文字符(字母、數(shù)字、各種符號)和中文字符，即所有不可做算術運算的數(shù)據(jù)，計算機以二進制數(shù)的形式存儲和處理數(shù)據(jù)，因此，字符必須按特定的規(guī)則進行二進制編碼才可進入計算機，

42、 1.西文字符的編碼 用以表示字符的二進制編碼稱為字符編碼， 計算機中常用的字符(西文字符)編碼有兩種：EBCDIC碼和ASCII碼， ASCII碼是美國信息交換標準代碼(American Standard Cord For Information Interchange)的縮寫，被國際標準化組織指定為國際標準，它有7位碼和8位碼兩種版本， 微型計算機采用的是ASCII碼，而國際通用的則是7位ASCII 碼，即用7 位二進制數(shù)來表示一個字符的編碼，共有27=128個不同的編碼值，相應可以表示128 個不同字符的編碼， 2.漢字的編碼 我國于1980年發(fā)布了國家漢字編碼標準GB2312

43、--1980，全稱是《信息交換用漢字編碼字符集--基本集》，簡稱GB碼或國標碼， 國標碼的字符集：共收錄了7445個圖形符號和兩級常用漢字等， 區(qū)位碼：也稱為國際區(qū)位碼，是國標碼的一種變形，是由區(qū)號(行號)和位號(列號)構成，區(qū)位碼由4位十進制數(shù)字組成，前2位為區(qū)號，后2位為位號， l 區(qū)：陣中的每一行，用區(qū)號表示，區(qū)號范圍是1~94 ， l 位：陣中的每一列，用位號表示，位號范圍也是1~94 ， l 區(qū)位碼：漢字的區(qū)號與位號的組合（ 高兩位是區(qū)號，低兩位是位號）， 實際上，區(qū)位碼也是一種漢字輸入碼，其最大優(yōu)點是一字一碼即無重碼，最大缺點是難以記憶， 3.漢字的處理過程 從漢字編

44、碼的角度看，計算機對漢字信息的處理過程實際上是各種漢字編碼間的轉換過程，這些編碼主要包括：漢字輸入碼、漢字內(nèi)碼、漢字地址碼、漢字字形碼等，如圖2-1所示， 輸入碼 國際碼 機內(nèi)碼 地址碼 字型碼 圖2-1漢字信息處理系統(tǒng)的模型 （1）漢字輸入碼 漢字輸入碼是為使用戶能夠使用西文鍵盤輸入漢字而編制的編碼，也叫外碼， 好的輸入編碼應具有編碼短，可以減少擊鍵的次數(shù)；重碼少，可以實現(xiàn)盲打，便于學習和掌握，但目前還沒有一種符合上述全部要求的漢字輸入編碼方法， 漢字輸入碼有許多種不同的編碼方案，大致分為4 類：音碼、 音形

45、碼、形碼、數(shù)字碼， （2）漢字內(nèi)碼 漢字內(nèi)碼是為在計算機內(nèi)部對漢字進行處理、存儲和傳輸而編制的漢字編碼， 它應能滿足存儲、處理和傳輸?shù)囊?，不論用何種輸入碼，輸入的漢字在機器內(nèi)部都要轉換成統(tǒng)一的漢字機內(nèi)碼， 然后才能在機器內(nèi)傳輸、處理。 在計算機內(nèi)部為了能夠區(qū)分是漢字還是ASCII碼，將國標碼每個字節(jié)的最高位由0變?yōu)?(即漢字內(nèi)碼的每個字節(jié)都大于128)， 漢字的國標碼與其內(nèi)碼存在下列關系是：內(nèi)碼=漢字的國標碼+8080H， （3）漢字字形碼 漢字字形碼是存放漢字字形信息的編碼，它與漢字內(nèi)碼一一對應， 每個漢字的字形碼是預先存放在計算機內(nèi)的，常稱為漢字庫， 描述漢字字形的方法主要有點

46、陣字形和矢量表示方式， 點陣字形法：用一個排列成方陣的點的黑白來描述漢字， 矢量表示方式：描述漢字字形的輪廓特征，采用數(shù)學方法描述漢字的輪廓曲線， （4）漢字地址碼 漢字地址碼是指漢字庫（這里主要指漢字字形的點陣式字模庫）中存儲漢字字形信息的邏輯地址碼， 在漢字庫中，字形信息都是按一定順序（大多數(shù)按照標準漢字國標碼中漢字的排列順序）連續(xù)存放在存儲介質中的，所以漢字地址碼也大多是連續(xù)有序的，而且與漢字機內(nèi)碼間有著簡單的對應關系，從而簡化了漢字內(nèi)碼到漢字地址碼的轉換。 4.各種漢字編碼之間的關系 漢字的輸入、輸出和處理的過程，實際上是漢字的各種代碼之間的轉換過程， 漢字通過漢字輸入

47、碼輸入到計算機內(nèi)，然后通過輸入字典轉換為內(nèi)碼，以內(nèi)碼的形式進行存儲和處理， 在漢字通信過程中，處理機將漢字內(nèi)碼轉換為適合于通信用的交換碼，以實現(xiàn)通信處理， 在漢字的顯示和打印輸出過程中，處理機根據(jù)漢字機內(nèi)碼計算出地址碼，按地址碼從字庫中取出漢字輸出碼，實現(xiàn)漢字的顯示或打印輸出，如圖2-2所示 輸入字典 漢字字庫 地址碼 字型碼 字型碼 內(nèi)部處理 內(nèi)碼 輸入碼 顯示打印 漢字輸入系統(tǒng) 國際碼 內(nèi)碼 通信 內(nèi)存 圖2-2各種漢字編碼之間的關系 第3章 多媒體技術簡介 3.1多媒體的概念及特征 多媒體是指能夠同時對兩種或兩種以上的媒體

48、進行采集、操作、編輯、存儲等綜合處理的技術， 它的實質就是將以各種形式存在的媒體信息數(shù)字化，用計算機對其進行組織加工，并以友好的形式交互地提供給用戶使用， 與傳統(tǒng)媒體相比，多媒體具有集成性、控制性、非線性、交互性、互動性、實時性、信息使用的方便性、信息結構的動態(tài)性等特點， 其中，集成性和交互性是多媒體的精髓所在， 3.4多媒體數(shù)字化 在計算機和通信領域，最基本的三種媒體是聲音、圖像和文本， 1.聲音的數(shù)字化 計算機系統(tǒng)通過輸入設備輸入聲音信號，通過采樣、量化而將其轉換成數(shù)字信號，然后通過輸出設備輸出， 采樣是指每隔一段時間對連續(xù)的模擬信號進行測量，每秒鐘的采樣次數(shù)即為采樣頻率， 采樣

49、頻率越高，則聲音的還原性就越好， 量化是指將采樣后得到的信號轉換成相應的數(shù)值，轉換后的數(shù)值以二進制的形式表示。 聲音的主要物理特征包括頻率和振幅， 最終產(chǎn)生的音頻數(shù)據(jù)量按照下面公式計算： 音頻數(shù)據(jù)量（B）=采樣時間（S）*采樣頻率（Hz）*量化位數(shù)（b）*聲道數(shù)/8 例如:計算3 分鐘雙聲道、16 位量化位數(shù)、44.1KHz采樣頻率聲音的不壓縮的數(shù)據(jù)量為：音頻數(shù)據(jù)量=180*14400*2/8=31752000B≥30.28KB 1. 圖像的數(shù)字化 （1） 靜態(tài)圖像的數(shù)字化 一幅圖像可以近似地看成由許多的點組成，因此它的數(shù)字化通過采樣和量化來實現(xiàn)， 采樣就是采集組成一幅圖像的點，量

50、化就是將采集到的信息轉換成相應的數(shù)值， （2）動態(tài)圖像的數(shù)字化 人眼看到的一幅圖像在消失后，還將在人的視網(wǎng)膜上滯留十分之一秒，動態(tài)圖像正是根據(jù)這樣的原理而產(chǎn)生的， 動態(tài)圖像是將靜態(tài)圖像以每秒鐘E幅的速度播放，當N≥25時，顯示在人眼中的就是連續(xù)的畫面， （3）點位圖和矢量圖 表示或生成圖像有兩種辦法：點位圖法和矢量圖法， 點位圖法是將一幅圖分成很多小像素，每個像素用若干二進制位表示像素的信息， 矢量圖是用一些指令來表示一幅圖， （4）圖像文件的格式 1　 bmp格式：Windows采用的圖像文件存儲格式， 2　 gIP 格式：聯(lián)機圖形交換使用的一種圖像文件格式， 3　 tIPf

51、格式：二進制文件格式， 4　 png格式：圖像文件格式， 5　 wmf格式：絕大多數(shù) Windows應用程序都可以有效處理的格式， 6　 dxf格式：一種向量格式， 7　 jpeg格式：是目前所有格式中壓縮率最高的格式， (4) 視頻文件格式 1　 avi格式：Windows操作系統(tǒng)中數(shù)字視頻文件的標準格式， 2　 mov格式：QuickTime for Windows視頻處理軟件所采用的格式， 3.3多媒體數(shù)據(jù)壓縮 數(shù)據(jù)壓縮可以分為兩種類型：無損壓縮和有損壓縮， 1.無損壓縮 無損壓縮是利用數(shù)據(jù)的統(tǒng)計冗余進行壓縮，又稱可逆編碼， 其原理是統(tǒng)計被壓縮數(shù)據(jù)中重復數(shù)據(jù)的出現(xiàn)次

52、數(shù)來進行編碼， 解壓縮對壓縮的數(shù)據(jù)進行重構，重構后的數(shù)據(jù)與原來的數(shù)據(jù)完全相同， 無損壓縮能夠確保解壓后的數(shù)據(jù)不失真，產(chǎn)生原始對象的完整復制， 常用的無損壓縮格式：APE、FLAC、TAK、WavPack、TTA等， 2.有損壓縮 有損壓縮又稱不可逆編碼，有損壓縮是指壓縮后的數(shù)據(jù)不能夠完全還原成壓縮前的數(shù)據(jù)，與原始數(shù)據(jù)不同但是非常接近的壓縮方法， 有損壓縮也稱破壞性壓縮，以損失文件中某些信息為代價來換取較高的壓縮比，其損失的信息多是對視覺和聽覺感知不重要的信息，但壓縮比通常較高， 常用于音頻、圖像和視頻的壓縮， 典型的有損壓縮編碼方法有：預測編碼、變換編碼、基于模型編碼、分形編碼及矢量量

53、化編碼等， 3.無損壓縮與有損壓縮的比較 （1）無損壓縮 無損壓縮方法的優(yōu)點是能夠比較好地保存圖像的質量，音質高，不受信號源的影響，而且轉換方便， 但是占用空間大，壓縮比不高，壓縮率比較低， （2）有損壓縮 優(yōu)點是可以減少內(nèi)存和磁盤中占用的空間，在屏幕上觀看不會對圖像的外觀產(chǎn)生不利影響，但若把經(jīng)過有損壓縮技術處理的圖像用高分辨率打印出來，圖像質量就會有明顯的受損痕跡， 4.多媒體的應用領域 （1）游戲和娛樂 （2）教育與培訓 （3）商業(yè) （4）電子出版物 (5)工程模擬 (6)家用多媒體 第4章 計算機硬件系統(tǒng) 計算機系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成，

54、其中，計算機的硬件由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備5 大基本部件組成， 運算器也稱為算術邏輯部件(ALU)，主要功能是對二進制數(shù)碼進行算術或邏輯運算， 控制器是計算機的神經(jīng)中樞，指揮計算機各個部件自動、協(xié)調(diào)地工作， 在計算機的5個基本部件中，運算器和控制器共同組成了中央處理器(CPU)，而CPU和和存儲器又構成了計算機的主機， 下面將具體介紹各個部件， 4.1運算器 （1）運算器的組成 運算器的基本功能是完成對各種數(shù)據(jù)的加工處理，即數(shù)據(jù)的算術運算和邏輯運算， 運算器由算術邏輯單元、累加器、狀態(tài)寄存器、通用寄存器組等組成， 運算器包括寄存器、執(zhí)行部件和控制電路三個部分， 運算

55、器中的寄存器用于臨時保存參加運算的數(shù)據(jù)和運算的中間結果等， 執(zhí)行部件包括一個加法器和各種類型的輸入輸出門電路， 控制電路按照一定的時間順序發(fā)出不同的控制信號，使數(shù)據(jù)經(jīng)過相應的門電路進入寄存器或加法器，完成規(guī)定的操作， 運算器主要由算術邏輯部件、通用寄存器組和狀態(tài)寄存器組成，算術邏輯部件ALU， ALU主要完成對二進制信息的定點算術運算、邏輯運算和各種移位操作， ALU能處理的數(shù)據(jù)位數(shù)(即字長)與機器有關， l 通用寄存器組:近期設計的機器的運算器都有一組通用寄存器， 主要用來保存參加運算的操作數(shù)和運算的結果， l 狀態(tài)寄存器：狀態(tài)寄存器用來記錄算術、邏輯運算或測試操作的結果狀態(tài)， 程序設

56、計中，這些狀態(tài)通常用作條件轉移指令的判斷條件，所以又稱為條件碼寄存器， （2）與運算器相關的性能指標包括計算機的字長和運算速度 l 字長：指計算機運算部件一次能同時處理的二進制數(shù)據(jù)的位數(shù)， 作為存儲數(shù)據(jù)，字長越長，則計算機的運算精度就越高；作為存儲指令，字長越長，則計算機的處理能力就越強， l 運算速度：計算機的運算速度通常是指每秒鐘所能執(zhí)行的加法指令的數(shù)目， 常用百萬次/秒(Million Instructions Per Second,MIPS)來表示， 這個指標更能直觀地反映機器的速度， 4.2控制器 控制器是計算機的重要部件，它對輸入的指令進行分析，并統(tǒng)一控制計算機的各個部件

57、完成一定的任務， 控制器是發(fā)布命令的“決策機構"，即完成協(xié)調(diào)和指揮整個計算機系統(tǒng)的操作， 控制器由指令寄存器、指令譯碼器、程序計數(shù)器和操作控制器四個部件組成， 指令寄存器用以保存當前執(zhí)行或即將執(zhí)行的指令代碼；指令譯碼器用來解析和識別指令寄存器中所存放指令的性質和操作方法；操作控制器則根據(jù)指令譯碼器的譯碼結果，產(chǎn)生該指令執(zhí)行過程中所需的全部控制信號和時序信號；程序計數(shù)器總是保存下一條要執(zhí)行的指令地址，從而使程序可以自動、持續(xù)地運行， 控制器的功能如下， l 數(shù)據(jù)緩沖：由于I/O,設備的速率較低而CPU和內(nèi)存的速率卻很高，故在控制器中必須設置緩沖器， l 差錯控制：設備控制器還兼管對由I/

58、O設備傳送來的數(shù)據(jù)進行差錯檢測， l 數(shù)據(jù)交換：這是指實現(xiàn)CPU與控制器之間、控制器與設備之間的數(shù)據(jù)交換， 為此，在控制器中需設置數(shù)據(jù)寄存器， l 狀態(tài)說明：標識和報告設備的狀態(tài)控制器應記下設備的狀態(tài)供CPU了解， l （接收和識別命令：CPU可以向控制器發(fā)送多種不同的命令， 設備控制器應能接收并識別這些命令， （地址識別：就像內(nèi)存中的每一個單元都有一個地址一樣，系統(tǒng)中的每一個設備也都有一個地址，而設備控制器又必須能夠識別它所控制的每個設備的地址， 此外，為使CPU能向（或從(寄存器中寫入（或讀出)數(shù)據(jù)，這些寄存器都應具有唯一的地址， 4.3存儲器 存儲器是存儲程序和數(shù)據(jù)的部件，

59、它可以自動完成程序或數(shù)據(jù)的存取， 計算機中的全部信息，包括輸入的原始數(shù)據(jù)、計算機程序、中間運行結果和最終運行結果都保存在存儲器中，存儲器是計算機系統(tǒng)中的記憶設備， 按用途存儲器可分為主存儲器（內(nèi)存"和輔助存儲器（外存"兩大類， CPU不能直接訪問外存，當需要某一程序或數(shù)據(jù)時，首先應調(diào)入內(nèi)存，然后再運行， 1.內(nèi)存 內(nèi)存一般采用半導體存儲單元，包括只讀存儲器、隨機存儲器和高速緩沖存儲器， （1）只讀存儲器(ROM) 只讀存儲器在制造的時候，信息(數(shù)據(jù)或程序)就被存入并永久保存， 這些信息只能讀出，一般不能寫入，即使停電，這些數(shù)據(jù)也不會丟失， 只讀存儲器一般用于存放計算機的基本程序和數(shù)據(jù)，

60、下面介紹幾種常用的ROM， l （可編程只讀存儲器(Programmable ROM，EPROM)：一種電腦存儲記憶晶片，它允許使用稱為PROM編程器的硬件將數(shù)據(jù)寫入設備中， 在PROM被編程后，它就只能專用那些數(shù)據(jù)，并且不能被再編程， l （可擦除可編程只讀存儲器(Erasable PROM，EPROM)：可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的反復擦寫， 使用時，利用高電壓將信息編程寫入，擦除時將線路曝光于紫外線下，則信息被清空， EPROM通常在封裝外殼上會預留一個石英透明窗以方便曝光， l （電可擦除可編程只讀存儲器Electrically PPROM，EEPROM"，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的反復的擦寫， 其實現(xiàn)原理類

61、似EPROM，只是擦除方式是使用高電壓完成，因此不需要透明窗曝光， （2）隨機存儲器(RAM) 通常所說的計算機內(nèi)存容量均指RAM存儲器容量，即計算機的主存， RAM有兩個特點：第一個特點是CPU可以隨時直接對其讀/寫；當寫入時，原來存儲的數(shù)據(jù)被沖掉， 第二個特點是易失性， 即電源斷開(關機或異常斷電)時，RAM中的內(nèi)容立即丟失， 因此微機每次啟動時都要對RAM進行重新裝配， RAM又可分為SRAM(State .RAM，靜態(tài)隨機存儲器)和DRAM (Dynamic RAM，動態(tài)隨機存儲器)兩種， 靜態(tài)RAM具有集成度低、價格高、存取速度快、不需要刷新的特點；動態(tài)RAM具有集成度高、價格

62、低、存取速度較慢、需刷新的特點， （3）高速緩沖存儲器(Cache) 高速緩沖存儲器(Cache)主要是為了解決CPU和主存速度不匹配，提高存儲器速度而設計的， Cache(般用SRAM存儲芯片來實現(xiàn)，因為SRAM比DRAM存取速度快而容量有限， CPU向內(nèi)存中寫入或讀出數(shù)據(jù)時，這個數(shù)據(jù)也被存儲進高速緩沖存儲器中， 當CPU再次需要這些數(shù)據(jù)時，CPU就從高速緩沖存儲器讀取數(shù)據(jù)，而不是訪問較慢的內(nèi)存，如果需要的數(shù)據(jù)在高速緩沖存儲器中沒有，CPU會再去讀取內(nèi)存中的數(shù)據(jù)， 高速緩沖存儲器主要主要由以下幾部分組， l Cache存儲體：存放由主存調(diào)入的指令與數(shù)據(jù)塊， l 地址轉換部件：建立目

63、錄表以實現(xiàn)主存地址到緩存地址的轉換， l 替換部件：在緩存滿時按一定策略進行數(shù)據(jù)塊替換并修改地址轉換部件， 2.外存 外存可存放大量程序和數(shù)據(jù)，且斷電后數(shù)據(jù)不會丟失，但是 CPU不能直接訪問外存，必須將要訪問的調(diào)入內(nèi)存，才能被CPU訪問， 常見的外儲存器有硬盤、快閃存儲器和光盤等， （1）硬盤 硬盤（Hard Disk）是微型機上主要的外部存儲設備， 它由磁盤片、讀寫控制電路和驅動機構組成， 硬盤具有容量大、存取速度快等優(yōu)點，操作系統(tǒng)、可運行的程序文件和用戶的數(shù)據(jù)文件一般都保存在硬盤上， 1　 硬盤的結構和原理 l 磁頭：磁頭是硬盤中最昂貴的部件，也是硬盤技術中最重要和最關鍵

64、的一環(huán)， l 磁道：當磁盤旋轉時，磁頭若保持在一個位置上，則每個磁頭都會在磁盤表面劃出一個圓形軌跡，這些圓形軌跡就叫做磁道， 因此，磁盤上的磁道是一組同心圓， l 扇區(qū)：磁盤上的每個磁道被等分為若干個弧段，這些弧段便是磁盤的扇區(qū)， l 柱面：硬盤通常由重疊的一組盤片構成，每個盤面都被劃分為數(shù)目相等的磁道，并從外緣的”0"開始編號，具有相同編號的磁道形成一個圓柱，稱之為磁盤的柱面， 1　 硬盤的容量 一個硬盤的容量是由以下幾個參數(shù)決定的，即磁頭數(shù) H(Heads)、柱面數(shù)C(Cylinders)、每個磁道的扇區(qū)數(shù)S(Secters)和每個扇區(qū)的字節(jié)數(shù)B(Bytes)， 將以上幾個參數(shù)相

65、乘，乘積就是硬盤容量， 即 硬盤總容量=磁頭數(shù)(H)*柱面數(shù)（C）*磁道扇區(qū)數(shù)（S）* 每扇區(qū)字節(jié)數(shù)（B） 硬盤容量參差不齊，有320GB、500GB、750GB等，甚至已達到數(shù)TB級， 主流硬盤各參數(shù)為SATA接口、500GB容量、7200r/min轉速和150Mbps傳輸率， 3 硬盤接口 硬盤與主板的連接部分就是硬盤接口，常見的有高級技術附件（Advanced Technology Attachment ATA）串行高級技術附件（Serial ATA SATA)和小型計算機系統(tǒng)接口 （Small Computer System Interface，SCSI） 硬盤接

66、口的性能指標主要是傳輸率，也就是硬盤支持的外部傳輸速率， ，硬盤轉速 硬盤轉速是指硬盤內(nèi)電動機主軸的旋轉速度，也就是硬盤盤片在一分鐘內(nèi)旋轉的最大轉數(shù)， 硬盤轉速單位為r/min( Revolutions Per Minute)，即轉/每分鐘， （2）快閃存儲器 快閃存儲器( Flash Memory)簡稱閃存，是電子可擦除可編程只讀存儲器的一種形式， 快閃存儲器允許在操作中多次擦或寫，并具有非易失性，即單指保存數(shù)據(jù)而言，它并不需要耗電。 （3）光盤 光盤按類型劃分可分為：不可擦寫光盤和可擦寫光盤， 不可擦寫光盤有CD-ROM、DVD-ROM等；可擦寫光盤有CD-RW、DVD-RAM等，用戶可以多次對他們進行讀/寫， 4.4輸入/輸出設備 1.輸入設備 輸入設備是向計算機輸入數(shù)據(jù)和信息的設備，是計算機與用戶或其他設備通信的橋梁， 鍵盤、鼠標、攝像頭、掃描儀、光筆、手寫輸入板、游戲桿、語音輸入裝置等都屬于輸入設備， 其中，鍵盤和鼠標是最常用的輸入設備， 2.輸出設備 輸出設備的功能是將內(nèi)存中計算機處理后的信息，以各種形式輸出， 常見的輸出設備有顯示器、打印機、繪圖