計算機系統(tǒng)由硬件和軟件組成。軟件分為:系統(tǒng)軟件和應用軟件;常用的系統(tǒng)軟件:操作系統(tǒng)(Operating System,計算機系統(tǒng)的核心系統(tǒng)軟件)、語言處理程序、連接程序、診斷程序和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等。
1、操作系統(tǒng)基礎
硬件(微機:中央處理器CPU、存儲器“主存與外存”、輸入/輸出設備)->操作系統(tǒng)-->語言處理程序等系統(tǒng)軟件-->應用程序。
作用:通過資源管理,提高計算機系統(tǒng)的效率;改善人機界面,為用戶提供友好的工作環(huán)境。
分類:單用戶/批處理;分時/實時;網(wǎng)絡/分布式;嵌入式操作系統(tǒng)。
特征:并發(fā)concurrency、共享sharing、虛擬virtual、不確定non-determinacy
功能:進程管理、文件管理、存儲管理、設備管理、作業(yè)管理。2、處理機與進程管理
進程process :是資源分配和獨立運行的基本單位。
定義與分類:由程序、數(shù)據(jù)以及進程控制塊(PCB進程存在的唯一標志)組成。依性質(zhì)不同:分為系統(tǒng)進程、用戶進程;父進程和子進程。
區(qū)別:程序是靜態(tài)指令序列,進程則是為執(zhí)行該程序的線程而保留的資源集。
狀態(tài)轉(zhuǎn)換與控制:3種狀態(tài):就緒、運行、阻塞。對進程進行控制的機構是由操作系統(tǒng)內(nèi)核實現(xiàn)的。進程控制原語:創(chuàng)建原語、撤銷原語、掛起原語、激活原語、阻塞原語、喚醒原語。3、進程互斥、同步、PV操作
同步:是使在異步環(huán)境下的各進程按照一定的順序和速度執(zhí)行。
互斥:保證臨界資源(一次只能供一個進程使用)在某一刻只被一個進程訪問。
臨界區(qū):進程中對臨界資源實施操作的那段程序;管理原則:有空進、無空等、有限等待、讓權等待。
信號量:是一個整形變量,根據(jù)控制對象不同賦值不同;分類:公用信號量(實現(xiàn)互斥,初值==1或資源數(shù)目),私有信號量(實現(xiàn)同步,初值==0或某個正整數(shù));信號量S>=0某資源的可用數(shù),S<0其絕對值表示阻塞隊列中等待該資源的進程數(shù)。
PV操作:P操作表示申請一個資源;V表示釋放一個資源。
通信:根據(jù)通信內(nèi)容分為控制信息交換(低級通信)和數(shù)據(jù)交換(高級通信);高級通信類型:共享存儲系統(tǒng)、消息傳遞系統(tǒng)、管道通信;方式:直接通信和間接通信。管城:共享數(shù)據(jù)及在其上操作的一組過程就構成了管城、
死鎖:原因:資源競爭及進程推進順序非法;必要條件:互斥條件、請求保持條件、不可剝奪條件、環(huán)路條件;解決策略:鴕鳥策略、預防策略、避免策略、檢測與解除死鎖。
線程:是進程中的一個實體,是被系統(tǒng)獨立分配和調(diào)度的基本單位。4、存儲管理(對象是內(nèi)存-->高速,大容量,小體積)
概念:寄存器 --(緩存)-- 主存 -- 外存;邏輯地址:程序地址(相對地址,虛擬地址);物理地址:絕對地址。
地址重定位:靜態(tài)重定位(程序執(zhí)行前)和動態(tài)重定位(程序執(zhí)行期間)。
功能:主存儲器的分配和回收、提高主存儲器的利用率、存儲保護、主存擴充。
方式:分區(qū)、分頁、分段、段頁式、虛擬存儲管理。5、設備管理
目標:提高設備利用率,為用戶提供方便統(tǒng)一的界面。
主要技術:中斷技術、DMA(Direct memory Access)技術、緩沖技術、虛設備與SPOOLING(外圍設備聯(lián)機)技術
磁盤調(diào)度算法:先來先服務FCFS、最短尋道時間優(yōu)先SSTF、掃描算法SCAN6、文件管理
文件系統(tǒng)功能:按名存取、統(tǒng)一用戶接口、并發(fā)訪問控制、安全性控制、優(yōu)化性能、差錯恢復。7、作業(yè)管理
作業(yè)組成:程序、數(shù)據(jù)、作業(yè)說明書;作業(yè)控制塊JCB是記錄與該作業(yè)相關的登記信息,是作業(yè)存在的唯一標志。
四種狀態(tài):提交、后備、執(zhí)行、完成。8、網(wǎng)絡操作系統(tǒng)NOS
功能:除了操作系統(tǒng)功能外,還具有提供高效、可靠的網(wǎng)絡通信能力和提供多種網(wǎng)絡服務的能力。
特征:硬件獨立、多用戶支持、支持網(wǎng)絡實用程序及其管理功能、多種客戶端支持、提供目錄服務以及支持多種增值服務。
分類:集中模式、客戶機/服務器模式、對等模式。
最流行:NetWare 、Windows、UNIX、Linux
數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
數(shù)據(jù)庫:數(shù)據(jù)集合;數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)DBS:數(shù)據(jù)庫、硬件、軟件和人員組成,管理對象是數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS:操作和管理數(shù)據(jù)庫的大型軟件 --> 分類:關系數(shù)據(jù)庫RDBS、面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫OODBS、對象關系數(shù)據(jù)庫ORDBS。
三級模式二級映射:模式/內(nèi)模式、外模式/模式。
1.關系數(shù)據(jù)庫
數(shù)據(jù)模型:是用來描述數(shù)據(jù)的一組概念和定義;三要素:數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)的約束條件;常用的有:概念數(shù)據(jù)模型、基本數(shù)據(jù)模型、面向?qū)ο竽P汀?br> 關系數(shù)據(jù)模型由 關系數(shù)據(jù)結構、關系操作集合和關系完整性約束三要素組成。
實體-聯(lián)系(E-R)模型:概念模型最常用的方法;實體、聯(lián)系、屬性;2、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
3、商業(yè)智能BI
4個主要階段:數(shù)據(jù)預處理、建立數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)展現(xiàn)
3大組成部分:數(shù)據(jù)倉庫、聯(lián)機分析處理、數(shù)據(jù)挖掘技術
數(shù)據(jù)倉庫:關鍵特征:面向主題、集成的、非易失的、時變的;結構:底層(數(shù)據(jù)倉庫服務器)、中間層(OLAP服務器)、頂層(前端工具);實現(xiàn)方法:自頂向下、自底向上、以及二者混合方法(推薦方法以遞增、進化的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)倉庫)。
OLAP:利用多維的概念,提供了切片、切塊、下鉆、上卷和旋轉(zhuǎn)等多維分析與跨維度分析功能;分類:基于關系數(shù)據(jù)庫的ROLAP、基于多維數(shù)據(jù)庫的MOLAP、基于混合數(shù)據(jù)組織的HOLAP
數(shù)據(jù)挖掘:是在沒有明確假設的前提下去挖掘信息,發(fā)現(xiàn)知識;得到信息特點:先知、有效、實用;5大功能:自動預測趨勢和行為、關聯(lián)分析、聚類、概念描述和偏差檢測;常用技術:關聯(lián)分析、序列分析、分類分析、聚類分析、預測以及時間序列分析;流程:確定挖掘?qū)ο?、準備?shù)據(jù)、建立模型、數(shù)據(jù)挖掘、結果分析和知識應用。4、常見的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)
oracle、IBM DB2、Sybase、Microsoft SQL Server
計算機網(wǎng)絡
OSI/RM:物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層、會話層、表示層、應用層。
TCP/IP :物理層、網(wǎng)絡接口層、網(wǎng)絡層、傳輸層、應用層。
信息安全:基本要素:保密性、完整性、可用性、真實性、可控性;保障體系:保護、檢測、響應和恢復;
VPN關鍵技術:隧道技術、加解密技術、密鑰管理技術、身份認證技術;方案:內(nèi)聯(lián)網(wǎng)VPN、外聯(lián)網(wǎng)VPN、遠程接入VPN。
存儲與負載均衡技術
- 1、RAID(磁盤陣列)技術:目的是建立數(shù)據(jù)冗余、增強容錯、提高容量、增進性能;包含:RAID 0 --RAID 7 等規(guī)范;
- 2、網(wǎng)絡存儲技術:采用面向網(wǎng)絡的存儲體系結構,使數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)存儲分離;
- 3、負載均衡:由多臺對等服務器組成一個服務器集合,從而加快服務器的響應速度,提高用戶體驗度。
- 4、服務器集群:一組相互獨立的服務器在網(wǎng)絡中表現(xiàn)為單一的系統(tǒng),并以單一系統(tǒng)的模式加以管理。
多媒體
- 1、媒體:5種類型:感覺媒體、表示媒體、顯示媒體、存儲媒體、傳輸媒體;
- 2、多媒體:既指信息表示媒體的多樣化,又包括了傳播、處理和使用多媒體的各種技術方法;
- 3、多媒體技術:以數(shù)字化為基礎,能夠?qū)Χ喾N媒體信息進行采集、編碼、存儲、傳輸、處理和表現(xiàn),綜合處理多媒體信息并使之建立起有機邏輯聯(lián)系,集成為一個系統(tǒng)并可以良好交互的技術;包含:計算機技術、視聽技術、通信技術;特征:多樣性,集成性、交互性、實時性。
- 4、多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼技術:標準:JPEG標準(靜圖)、H.261、MPEG標準(動圖);壓縮方法分類:無損壓縮編碼法,有損壓縮編碼法。
- 5、系統(tǒng)組成:硬件--驅(qū)動--操作系統(tǒng)--開發(fā)工具--應用軟件
- 6、研究內(nèi)容:數(shù)據(jù)壓縮、數(shù)據(jù)的組織與管理、多媒體信息的展現(xiàn)與交互、多媒體通信與分布處理、虛擬現(xiàn)實技術、智能多媒體技術、把多媒體信息實時處理和壓縮編碼算法集成到CPU芯片中。
- 7、應用:辦公自動化、電子出版物、多媒體通信、教育培訓、商業(yè)資訊、軍事娛樂。
系統(tǒng)性能(性能指標、性能計算、性能設計、性能評估)