初级程序员思维导图模板_ProcessOn思维导图、流程图

操作系统基础知识

操作系统概述

操作系统特征

1、并发性

2、共享性

3、虚拟性

4、不确定性

操作系统的功能

1、进程管理

2、文件管理

3、存储管理

4、设备管理

5、作业管理

操作系统的分类

批处理操作系统

单道批处理操作系统：一次只有一个作业装入内存执行，一个作业运行结束后，随即自动调入同批下一个作业，从而减少人工干预的时间提高效率。作业由用户程序、数据、作业说明书三部分组成

多道批处理操作系统：允许多个作业装入内存执行，在任意一个时刻，作业都处于开始点和终止点之间。每当运行中的一个作业由于输入/输出操作需要调用外部设备时，就把CPU交给另一道等待运行的作业，从而将主机与外部设备的工作由串行变成了并行。

分时操作系统

一个计算机系统与多个终端设备连接。将CPU的工作时间划分为许多很短的时间片，轮流为各个终端的用户服务。

特点：多路性、独立性、交互性、及时性

实时操作系统

计算机对于外来信息能够以足够快的速度进行处理，并在被控对象允许的时间范围内做出快速反应

实时控制系统主要用于生产过程的自动控制、数据采集、武器控制等

实时信息处理系统主要用于实时信息处理，如飞机订票等

网络操作系统

使联网计算机能方便而有效地共享网络资源，为网络用户提供各种服务的软件和有关协议的集合。

分布式操作系统

由多个分散的计算机经连接而成的计算机系统，系统中的计算机无主次之分，任意两台计算机可以通过通信交换信息。

微型计算机系统

嵌入式操作系统

特点

微型化

可定制

实时性

可靠性

易移植性

进程管理

程序顺序执行时的特征

顺序性：程序的各程序段严格按照规定的顺序执行。

封闭性：程序运行时系统内的资源只受该程序控制而改变，执行结果不受外界因素影响

可再现性：只要程序执行环境和初始条件相同，多次执行的结果也相同

程序并发执行时的特征

失去了程序的封闭性

程序和机器执行程序的活动不再一一对应

并发程序间具有相互制约性

进程的组成

进程通常由程序、数据和进程控制块PCB组成

进程三种基本状态

运行态

就绪态

阻塞态（等待态、睡眠态）

进程五态模型

新建态

就绪态

运行态

阻塞态

终止态

进程控制

j进程控制是由操作系统内核中的原语实现的

进程通信

同步与互斥

进程A向缓冲区送数据，进程B从缓冲区读取数据（同步）

有些资源只能供一个进程使用成为临界资源CR，如打印机、共享变量等。互斥是指系统中各进程互斥使用临界资源

临界区管理原则

有空即进

无空则等

有限等待

让权等待

信号量机制

信号量S的意义是当S≥0时表示某资源的可用数，若S<0则其绝对值表示阻塞队列中等待该资源的进程数

PV操作（低级进程通信）

P操作表示申请一个资源，S=S-1

V操作表示释放一个资源S=S+1

高级进程通信

共享存储模式：相互通信的进程共享某些数据结构, 实现进程之间的通信

消息传递模式：进程间的数据交换以消息为单位，程序员直接利用系统提供的一组通信命令来实现通信。如Send(A)\Receive(A)

管道通信：管道是用于连接一个读进程和一个写进程，以实现它们之间通信的共享文件。

直接和间接通信

直接通信

Send(who,message)发送消息给指定进程或一组进程 Receive(who,message)从约定进程接收信息

间接通信

Send(N,M)将信件M发送到邮箱N中 Receive(N,X)从信箱N中取一封信存入X

带标记的发送

Send(who,message,tag)指定进程是否要等到接收进程去到消息再继续运行。

进程调度

高级调度：长调度、作业调度、接纳调度，它决定处于输入池中的哪个后备作业可以调入主系统做好运行的准备。

中级调度：中程调度，对换调度，它决定交换区中的就绪进程哪个可以调入内存，以便直接参与对 CPU的竞争

低级调度：短程调度、进程调度，决定处于内存中的就绪进程哪个可以占用CPU，是操作系统中最活跃、最重要的调度程序。

进程调度方式

进程调度方式是指当有更高优先级的进程到来时如何分配CPU，调度方式分为可剥夺和不可剥夺

可剥夺是指当有更高优先级到来时，强行将正在运行进程的CPU分配给高优先级进程

不可剥夺是指当有更高优先级的进程到来时，必须等待正在运行进程自动释放占用的CPU，然后将CPU分配给更高优先级的进程

进程调度算法

先来先服务FCFS

按照作业提交或进程变为就绪状态的先后次序分配CPU，即每当进入进程调度时，总是将就绪队列队首的进程投入运行。

时间片轮转

固定时间片

分配给每个进程相等的时间片，使所有进程都公平执行，是一种实现简单又有效的方法

可变时间片

根据进程的不同的要求对时间片的大小实时修改，可以更好地提高效率。

优先级调度

静态优先级

进程的优先级在创建时确定，直到进程终止都不会改变

动态优先级

在创建进程时赋予一个优先级，在进程运行过程中还可以改变，以便获得更好的调度性能

多级反馈调度

是时间片轮转和优先级调度的综合与发展，优点是照顾短进程以提高系统吞吐量、缩短了平均周转时间

死锁

死锁是指两个以上的进程互相都要要求使用对方已经占有的资源而导致无法继续运行的现象

死锁产生的必要条件

互斥条件

请求保持条件

不可剥夺条件

环路条件

线程与进程

线程作为调度和分配的基本单位

进程作为独立分配资源的单位

线程可创建线程，同一个进程中的多个线程可并发执行

存储管理

存储器的结构

寄存器-主存-外存

寄存器-缓存-主存-外存

虚拟地址

数据的存放地址是由符号决定的，故称为符号名地址，或者名地址。从0单元开始编地址，并顺序分配所有的符号名所对应的地址单元，也称为相对地址、程序地址、逻辑地址、虚拟地址

地址空间

逻辑地址空间是逻辑地址的集合，物理地址空间是物理地址的集合

地址重定位

将逻辑地址转换成主存中物理地址的过程称为地址重定位

静态地址重定位：指在程序装入主存时已经完成了逻辑地址到物理地址的变换，在程序执行期间不会再发生变化。

动态地址重定位：是指在程序运行期间完成逻辑地址到物理地址的变换。

存储管理方案

分区存储管理

分区存储管理是把主存的用户划分成若干个区域，每个区域分配给一个用户作业使用。并限定他们只能在自己的区域中运行。

固定分区：静态分区，在系统生成时已将主存划分为若干区，每个区的大小可不等。

可变分区：可变分区是一种动态分区，存储空间的划分实在作业装入时进行的，故分区的个数可变，分区的大小刚好等于作业的大小。

可重定位分区：是解决碎片问题简单而行之有效的方法，移动所有已分配好的分区，使之称为连续区域。

分页存储管理

纯分页存储管理：将一个进程的地址空间划分成若干个大小相等的区域，称为页。相应地将主存空间划分成与页相同大小的若干个物理块称为块或页框。在进程分配主存时可将进程中若干页分别装入多个不相邻的块中。

地址结构分为页号和页内地址页内地址表示每页的大小，页号表示地址空间最多为多少个页

页表：当进程将每页分配到离散的物理块中后，为了保证系统能在内存中找到每个页面对应的物理块，所以建立了页面映射表，简称页表。每个页在页表中占一个表项，记录对应的物理块号。

地址变换机构：利用页表把用户程序中的逻辑地址变成内存中的物理地址。

快表：在地址映射机构中增加一个小容量的联想存储器，联想存储器由一组高速缓冲存储器组成，称为快表，用来保存当前访问频率高的少数活动页的页号及相关信息

分段存储管理

实现程序共享时常常以段为单位，段是信息的逻辑单位，因此分段系统易于实现段的共享

在分段存储管理方式中，作业的地址空间被划分为若干段，每一段是一组完整的逻辑信息。由段号和段内地址组成。

虚拟存储管理

把作业的一部分装入主存开始启动运行，其余部分暂时留在磁盘上，需要时再装入主存。

虚拟存储器实现

1、请求分页系统：在分页系统的基础上，增加了请求调页和页面置换功能所形成的页式虚拟存储系统。它允许只装入若干页的用户程序和数据就可以启动运行，以后再通过调页功能和页面置换功能把要使用的页面调入主存。

页面置换算法

最佳置换算法：该算法选择那些永不使用的，或者在最长时间内不再被访问的页面置换出去

先进先出FIFO置换算法：总是淘汰最先进入内存的页面，即选择在内存中驻留时间最长的页面淘汰

最近最少使用算法LRU：选择最近最少使用的页面来淘汰，系统在每个页面设置一个访问字段，用以记录这个页面自上次被访问以来所经历的时间T，淘汰T最大的页面。

最近未用置换算法NUR：将最近一段时间未引用过的页面换出

2、请求分段系统：在分段系统的基础上，增加了请求调段和分段置换功能所形成的段式虚拟存储系统

3、请求段页式系统：在段页式系统的基础上，增加了请求调页和页面置换功能所形成的段页式虚拟存储系统

设备管理

设备的分类

按数据组织分类

块设备

磁盘

光盘

U盘

字符设备

交互式终端

打印机

从资源分配的角度分类

独占设备（一段时间内只允许一个用户访问的设备）

用户终端

打印机

共享设备（允许多个进程同时访问的设备）

磁盘

虚拟设备（通过虚拟技术将一台独占设备变换成若干台供多个用户共享的逻辑设备）

按数据传输率分类

低速设备

键盘、鼠标、语音的输入设备

中速设备

行式打印机、激光打印机

高速设备

磁带机、磁盘机、光盘机

设备管理的目标

提高设备的利用率、为用户提供方便统一的界面

设备管理技术

通道技术

引入通道的目的是使数据独立于CPU，将CPU从烦琐的I/O 工作中解出来，CPU只需向通道发出输入输出命令，通道收到命令后，从内存中取出本次输入输出要执行的通道程序加以执行当通道完成输入输出任务后，才向CPU发出中断信号。

DMA技术

直接内存存取是指在内存与输入输出设备直接实现直接成块传送，即在内存与输入输出设备之间传送一个数据块的过程，只需要CPU在开始与结束时进行处理，实际操作由DMA硬件直接完成。

缓冲技术

缓冲技术可提高外设利用率，尽可能使外设处于忙状态。缓冲技术可以采用硬件缓冲和软件缓冲。硬件缓冲是利用专门的硬件寄存器作为缓冲，软件缓冲通过操作系统来管理。

引入缓冲的目的：缓和CPU与输入输出设备间速度不匹配的矛盾；减少对CPU的中断频率，放宽对中断响应时间的限制；提高CPU和输入输出设备直接的并行性。

Spooling技术

是关于慢速字符设备如何与计算机主机交换信息的一种技术通常称为“假脱机技术”。Spooling技术用一类物理设备模拟另一类物理设备，使独占的设备变成多台虚拟设备，他也是一种速度匹配技术。Spooling系统由“预输入程序”“缓输出程序” ”井管理程序“以及输入和输出井组成。其中输入输出井用于存放从设备输入的信息以及作业执行的结果。

Spooling井中的状态有：输入状态、收容状态执行状态、完成状态

磁盘调度

磁盘是可以被多个进程共享的设备。当有多个进程请求访问磁盘时为了保证信息的安全，系统每一时刻只允许一个进程启动磁盘进行 I/O操作，其余的进程只能等待。操作系统应采用一种适当的调度算法，使各进程对磁盘的平均访问时间最小。

磁盘调度分两类

移臂调度（先）

旋转调度（后，花费时间多）

磁盘调度目标是使磁盘的平均寻道时间最少

磁盘驱动调度

先来先服务FCFS：根据进程请求访问磁盘的顺序进行调度。

最短寻道时间优先SSTF：访问的磁道要求与当前磁头所在的磁道的距离最近

扫描算法SCAN：（电梯调度算法）当磁头正在往外移动，则下一个访问对象优先外面的

单向扫描调度算法CSCAN:规定磁头只做单向运动

旋转调度算法

文件管理

文件

信息项是构成文件内容的基本单位

文件包括文件体、文件说明文件体是真实的内容，文件说明是操作系统为了管理文件所使用的信息，主要包括文件名，文件内部标识，文件的类型，文件存储地址等。

分类

性质与用途分

系统文件

库文件

用户文件

信息保存期限分

临时文件

档案文件

永久文件

文件保护方式分

只读文件

读写文件

可执行文件

不保护文件

UNIX系统

普通文件

目录文件

设备文件

文件的逻辑结构

有结构的记录式文件

定长记录

变长记录

无结构的流式文件

文件的物理结构

连续结构（顺序结构）

将逻辑上连续的文件信息依次连续存放在连续编号的物理块上

链接结构（串联结构）

逻辑上连续的文件信息存放在不连续的物理块上，每个物理块设有一个指针指向下一个物理块。

索引结构

将逻辑上连续的文件信息存放在不连续的物理块中，系统为每个文件建立一张索引表。索引表记录了文件信息所在的逻辑块号对应的物理块号。

多个物理块的索引表

两种组织方式：链接文件和多重索引方式。

UNIX文件系统中

直接寻址

一级间接寻址

二级间接寻址

三级间接寻址

文件的存取方法

顺序存取法

直接存取法

允许用户随意存取文件中任意一个物理记录

按键存取法

文件存储空间的管理

空闲区表

将外存空间上一个连续未分配区域称为“空闲区”。操作系统为磁盘外存上所有空闲区建立一张空闲表。

位示图

在外存上建立一张位示图，记录文件存储器的使用情况。每一位对应文件存储器上的一个物理块。取值0，1分别表示空闲和占用。

位示图大小计算： 120G磁盘、物理块大小4MB，位示图大小为： 120*1024/4/8=3840

空闲块链

每个空闲物理块中有指向下一个空闲物理块的指针，所有空闲物理块构成一个链表。

成组链接法

在UNIX系统中，将空闲块分成若干组，每100个空闲块为一组，每组的第一个空闲块登记了下一组空闲块的物理盘块号，和空闲块总数。

文件系统

功能

按名存取

统一的用户接口

并发访问和控制

安全性控制

优化性能

差错恢复

文件目录

文件控制块FCB

基本信息类（如文件名、文件的物理地址、文件长度、文件块数）

存取控制信息类（读写执行权限等）

使用信息类（文件的建立日期、最后一次修改日期、最后一次访问日期、当前使用信息等）

目录结构

一级目录结构

整个系统只需建立一张目录表

二级目录结构

多级目录结构

树型目录结构，常用的

系统的安全级别

系统级

用户级

目录级

文件级

作业管理

作业

作业是系统为完成一个用户的计算任务所做的工作总和。

作业由程序、数据、作业说明书三部分组成。作业说明书包括作业的基本情况、作业控制、作业资源要求的描述。

作业控制

脱机控制

作业运行的过程无需人工干预。

联机控制

操作系统向用户提供了一组联机命令，用户可以通过终端输入命令让计算机完成工作。

作业的状态

提交

作业提交给计算机中心，通过输入设备送入计算机系统的过程

后备

通过Spooling系统将作业输入到计算机系统的后备存储器中，随时等待作业调度程序调度时的状态

执行

一旦任务被作业调度程序选中，为其分配了必要的资源，并建立相应的进程后，作业便进入了执行状态

完成

当作业正常结束或异常终止时，作业进入完成状态。进行撤销作业的控制块、收回作业占用的资源，将输出结果文件放到Splooing输出井中

作业控制块JCB

作业调度算法

单道批量处理

先来先服务

短作业优先（运行时间长短）

响应比高优先

多道批量处理

优先级调度算法

均衡调度算法

根据系统运行情况和作业本身的特性对作业进行分类。作业调度程序轮流从这些不同类别的作业中挑选作业执行。

计算机系统基础知识

计算机系统的基本组成

硬件系统

主机

CPU

运算器

子主题

控制器

寄存器组

内存储器（主存储器）

外部设备

输出设备

输入设备

外存储器

软件系统

系统软件

中间件

应用软件

数据的表示及运算

进制换算

十进制整数转换成二进制整数采用除二取余(倒过来)

十进制小数转换成二进制小数采用乘二取整

八进制转换成二进制，一位八进制为三位2进制数(小数也是）

十六进制转化成二进制，一位十六进制数为4位二进制数（小数也是）

机器数和码制

原码：如果机器字的字长为n，那么最高位是符号位，其余的n-1位是数值的绝对值

反码：正数的反码与原码相同，负数的反码则是其绝对值按位求反。数值0的反码有两种形式，一是0000 0000，二是 1111 1111

补码：正数的补码和其反码原码相同，负数的补码为反码末尾加1，0的补码有 0000 0000 和 0000 0000&nbsp;

移码：与补码的符号位相反

定点数和浮点数

定点数：小数点的位置固定不变

定点整数（纯整数）

定点小数（纯小数）

浮点数：小数点位置不固定的数，浮点表示法能表示更大范围的数

N=2^E * F

E为阶码，F为尾数

二进制表示格式一般为：阶符阶码数符尾数

十进制数与字符的编码表示

8421BCD码：从高到低分别表示为 8、4、2、1

余三码：是在8421的基础上加上0011得到的

格雷码：相邻位只有1位不同

ASCII码

美国标准信息交换代码

采用7位二进制位，高3位用作列编码、低四位用作行编码

校验码

奇偶校验码

通过增加一个校验位来使得编码中1的个数为奇数或者偶数

对于奇偶校验，可以检测出代码中奇数位出错的编码，但不能发现偶数位出错的情况

海明码

循环冗余校验码

即CRC码

左边为数据位，右边为校验位

逻辑代数以及逻辑运算

与

或

非

异或（不同为真）

机器数的运算

原码加减法：当两个原码的书号相同时，只需将数值部分直接相加。若两个符号相异，则应进行减法运算。先比较两个值的绝对值大小，再用绝对值大的减去绝对值小的。结果取绝对值大的的符号

补码加减法

补码加法的原则：和的补码等于补码求和

补码的减法：差的补码等于被减数的补码加上减数取负数后的补码。

由补码求负数的补码的方法是，补码的各位取反包括符号位，末尾加1

浮点数加减法运算

1、对阶，把阶码小的数的尾数右移K位，使得阶码加上K

2、求尾数和/差

3、结果规格化并判断溢出，若尾数不是规格化的数，则需要进行规格化处理，当尾数溢出时，需要调整阶码

4、舍入。在对结果进行右移时，尾数的最低位将因移出而丢掉。

5、溢出判别

计算机的基本组成以及工作原理

总线的基本概念

任何连接两个以上电子元件的导线都可以称作总线

芯片内总线：用于集成芯片内部各部分的连接

元件级总线：用于一块电路板内各元器件的连接

系统总线：内总线，用于连接计算机各组成部分（CPU、内存、接口等）的连接

分为地址总线、数据总线和控制总线

总线的性能指标：带宽、位宽、工作频率

带宽：指的是单位时间内总线上传送的数据量。

位宽：指的是总线能同时传送的二进制数据的位数。

总线的带宽=总线的工作频率*总线的位宽/8

外总线：通信总线，用于计算机与外设或计算机与计算机之间的连接或者通信

RS-232C

RS-485

USB

IRRR-1394主要用于音频、视频

SCSI主要用于软硬磁盘、光盘、扫描仪

CPU

中央处理单元的功能

指令控制

操作控制

时序控制

数据处理

组成

运算器

主要完成算术运算和逻辑运算，实现对数据的加工与处理。

基本都包含算术和逻辑运算单元、累加器AC、状态字寄存器PSW、寄存器组及多路转换器等逻辑部件

控制器

主要功能是：从内存中取出指令，并指出下一条指令在内存中的位置，将取出的指令送入指令寄存器，启动指令译码器对指令进行分析，最后发出相应的控制信号和定时信息

由程序计数器PC、指令寄存器IR、指令译码器、状态字寄存器PSW、时序产生器和微操作信号发生器组成

程序计数器：每取出一条指令 PC内容自动增加一个值，指向下一条要读取的指令

指令寄存器：存放正在执行的指令

指令译码器：对现行指令进行分析，确定指令的类型和指令所要完成的操作以及寻址方式

时序部件：用于函数时序脉冲和节拍电位以控制计算机各部件有序地工作。

状态字寄存器PSW：用于保存指令执行完成后产生的条件吗，例如运算是否有溢出

执行指令步骤

取指令，控制器首先按程序计数器所指出的指令地址从内存中取出一条指令。

指令译码，将指令操作码部分送指令译码器分析，然后根据指令的功能向有关部件发出控制命令

按指令操作码执行：根据指令译码器分析指令产生的操作控制命令以及程序状态字寄存器的状态, 实现指令的具体功能

形成下一条指令地址：若非转移类指令，则修改程序计数器的内容，若是转移类指令则根据转移条件修改程序计数器的内容

寄存器组

累加器：是一个数据寄存器，在运算过程中暂时存放操作数和中间运算结果，不能用于长时间的保存一个数据

通用寄存器组：运算时用于暂存操作数或者地址

标志寄存器：状态字寄存器，用于记录运算中产生的标志信息。

进位标志位C

零标志位Z

符号标志位S

溢出标志位V

奇偶标志位P

指令寄存器：用于存放正在执行的指令，指令从内存取出后送入指令寄存器。

内部总线

存储系统

所处位置分：

内存

外存

构成材料分：

磁存储器

半导体存储器

光存储器

工作方式分：

读写存储器RAM

只读存储器ROM

固定只读存储器ROM，不能改变内容，又称掩膜ROM，一般用于存放系统程序BIOS和微程序控制

可编程的只读存储器PROM：由用户一次写入，写入后不能修改

可擦除可编程只读存储器EPROM：内容可以读写，写后可修改，写入前用紫外线照射15-20分钟擦去所有信息，再用特殊电子设备写入信息

电擦除的可编程只读存储器EEPROM

闪速存储器Flash Memory:

按寻址方式分：

随机存储器RAM，可对任何存储单元存入或读取数据，访问任何一个单元需要的时间是相同的

顺序存储器SAM：访问数据所需要的时间与数据所在的存储位置相关，磁带是典型的顺序存储器

直接存储器DAM：磁盘是一种直接存取存储器，对磁道的寻址是随机的，而在一个磁道内，则是顺序寻址

存储系统层次结构：cache>主存>外存

主存：也称内存，用于存放计算机当前运行所需要的程序和数据

接口：指的是两个相对独立子系统之间的相连部分，也常被称为界面。

功能：地址译码功能；在主机与I/O设备之间交换数据、控制命令及状态信息等；支持主句采用程序查询、中断DMA方式；

分类

串行接口：数据的所有位按顺序逐位输入或输出。一般情况下，接口与I/O设备之间采用串行传送方式，串行接口与主机之间采用并行方式

并行接口：一次把一个字节或一个字的所有位同时输入或输出，同时传送若干位（适合传输较近、速度较快的场合）

CPU与外设之间交换数据的方式

直接程序控制：CPU直接通过I/O指令对I/O接口进行访问操作，主机与外设直接交换信息的每个步骤都在程序中表示出来。

立即程序传送方式：I/O设备总是准备好接收来自主机的数据，或随时准备向主机输入数据，CPU无需查看接口的状态就执行输入输出指令

程序查询方式：CPU通过执行程序查询外设的状态，判断外设是否准备好接收数据或准备好了向CPU输入数据

中断方式：当I/O接口准备好接收数据或准备好向CPU发送数据，就发送中断信号通知CPU。对中断信号进行确认后，CPU保存正在执行的程序的现场，转而执行提前设置好的I/O中断服务程序，完成一次数据传送的处理。

直接存储器存取方式DMA：通过硬件控制实现主存与I/O设备间的直接数据传送，数据的传送过程由DMA控制器DMAC进行控制，不需要CPU的干预。

通道控制方式：通过执行通道程序进行I/O操作的管理，为主机与I/O设备提供一种数据传输通道，用通道指令编制的程序存放在主存储器中，当需要进行I/O操作时，CPU只要按约定格式准备好命令和数据，然后启动通道即可，通道则执行相应的通道程序，完成所要求的操作。

指令系统

寻址方式

立即寻址

直接寻址

寄存器寻址

寄存器间接寻址

基址寻址

变址寻址

多媒体系统简介

分类

感觉媒体：听觉的声音、视觉的图像等

表示媒体：传输感觉媒体的中介媒体，用于数据交换的编码，例如图像编码JPEG、MPEG，文本编码ASCII、GB2312，和声音编码

表现媒体：指进行信息输入和输出的媒体。如键盘、鼠标、扫描仪、话筒、摄像机等输入媒体，显示器、打印机、喇叭等输出媒体

交换媒体：用于在系统中进行数据交换的媒体，包括存储媒体和传输媒体，存储媒体如硬盘磁盘等，传输媒体如电缆光缆、电磁波等

数字声音

数字化过程：

采样

把连续的模拟信号在时间轴上离散化的过程。

量化

是把在幅度上连续取值的每一个样本转换为离散值表示，即进行了A/D转换。

编码

经过采样和量化处理后的声音采样信号已经是数字形式了，为了便于计算机的存储、处理、传输，还必须按照一定的格式进行数据编码。

数据传输率bps=采样频率Hz*量化位数bit*声道数

声音信号的数据流量Byte=数据传输率*持续时间s/8

MIDI乐器数字接口国际标准

声音文件格式

Wave

.wav

Sound

.snd

Audio

.au

AIFF

.aif

Voice

.voc

MPEG-1 Audio Layer 3

.mp3

RealAudio

.ra

MIDI

.rmi/.mid

图像与图像

图像是指用像素点来描述的图，图像一般是用摄像机或扫描仪等输入设备捕捉实际场景画面，离散为空间、亮度、颜色（灰度）的序列值。

图形是用一系列计算机指令来描述和记录一幅画的内容，即通过指令描述构成一幅画的所有直线、曲线、园、圆弧、矩形等图元的位置。

颜色

颜色是创建图像的基础，在计算机上使用颜色需要一套特定的记录和处理颜色的技术。

&nbsp;颜色三要素

色调：指的是颜色的类别，如红色、绿色、蓝色等不同颜色

饱和度：指的是某一颜色的深浅程度。

亮度：描述光作用于人眼时引起的明暗程度感觉。

分辨率和像素深度

显示分辨率和图像分辨率

显示分辨率指的是显示屏上能够显示出的像素数目

图像分辨率时指一幅图像的像素密度

像素深度指的是存储每个像素所用的二进制位数

图像的压缩编码及标准

图像数据量=图像总像素*图像深度/8&nbsp; &nbsp;B

图像总像素=水平方向像素*垂直方向像素

视频

视频文件格式

Flic

.fli/.flc

AVI

.avi

Quick Time

.mov/.qt

MPEG

.mpeg/.mpg/.dat/.mp4

RealVideo

.rm/.rmvb

程序设计语言基础知识

程序设计语言

低级语言

机器语言

汇编语言

高级语言

Java

C

C++

C#

Python

PHP

编译程序和解释程序

用某种高级语言编写的程序称为源程序，源程序不能直接在计算机上执行。解释器可以直接解释执行源程序，编译器首先将源程序翻译成某种目标语言程序，将目标程序与库函数链接后形成可执行程序，然后在计算机上运行可执行程序。

程序设计语言的定义

语法

语义

程序设计语言中按语法规则构成的各个语法成分的含义

语用

构成语言的各个记号和使用者的关系，涉及符号的来源、使用和影响。

数据结构与算法

线性结构

线性表顺序存储

优点：随机存取数据、按序号查找元素块

缺点：插入和删除操作需要移动元素

线性表的链式存储

特点：只能顺序地访问元素，不能随机存取。插入和删除不需要移动元素

还有双向链表、循环链表、静态链表

栈

先进后出线性表。在进行插入和删除操作的一端称为栈顶。

队列

先进先出线性表，只允许在队列的一端插入元素，另一端删除元素插入的一端叫做队尾，删除的一端叫做队头

循环队列、

串

字符串是一串文字及字符的简称，是一种线性表。

矩阵

分布有一定的规律称为特殊矩阵，常见的矩阵有对称矩阵、三角矩阵、对角矩阵

稀疏矩阵：若非零元素的个数远远少于零元素的个数，且非零元素的分布没有规律，则称为稀疏矩阵

非线性结构

图

图的分类：

有向图

图中的每条边都有方向

无向图

图中的每条边都无方向

完全图

若一个无向图具有N个顶点，而每一个定点与其他n-1个定点之间都有边则称为无向完全图

属性

度

出度

入度

路径

子图

连通图

在无向图中，若从定点1到定点2之间有路径，则称定点1与定点2是连通的。如果无向图中，任意两个顶点都是连通的，则称其为连通图

强连通图

在有向图中，如果对于每一个对顶点，从顶点n到顶点x到顶点y都存在路径，则称这个图为强连通图

网

边或者弧具有权值的图称为网

图的存储结构

邻接矩阵表示法

利用一个矩阵来表示图中顶点之间的关系。

邻接链表表示法

图的遍历算法

定义

图的遍历算法是指从某个顶点出发，沿着某条搜索路径对图中的所有顶点进行访问且之访问一次的过程。

方法

深度优先搜索DFS

广度优先搜索BFS

树

属性：

叶子节点：度为0的节点

内部节点：度不为零的节点

节点的层次：根为第一层，根的孩子为第二层，依次类推

树的高度：一棵树的最大层数记为树的高度或深度。

有序无序树：树种个结点的各子树看成是从左到右有次序关系为有序树，否则无序树

森林：是m棵互不相交的树的集合

二叉树

定义

二叉树是m（m>=0)个结点的有限集合，它或者是空树，或者是由一个根节点及两棵不相交的、分别称为左子树和右子树的二叉树所组成。

二叉树中结点最大的度为2

满二叉树

深度为k的二叉树有2^k-1个节点

完全二叉树

仅当每一个节点都与深度为K的满二叉树中编号为1~n的结点一一对应时

二叉树的存储结构：

顺序存储（较适用于完全二叉树）

链式存储

遍历方式

中序遍历

先访问左结点然后根结点最后到右节点

后序遍历

先序遍历

最优二叉树

最优二叉树又称哈夫曼苏，是一类带权路径长度最短的树

路径

树中一个结点到另一个结点之间的通路称为两个结点间的路径

树的路径长度

树根到每一个叶子之间的路径长度之和。

结点的带权路径长度

该节点到树根之间的路径长度与该节点权值的乘积

二叉查找树

二叉查找树又称二叉排序树或二叉检索树

性质

若它左子树非空，则左子树中所有结点的值均小于根节点的值

若它的右子树非空，则右子树中所有结点的值均大于根节点的值

左右子树也是二叉查找树

树和森林

树和森林可以转换为二叉树

树转换为二叉树

树的左孩子反映的是父子关系树的右孩子反映的是兄弟关系 (由于树根没有兄弟，所以二叉树的根节点一定没有右子树)

森林转换为二叉树

先将森林中的每一棵树转换为二叉树，再将第二棵树作为第一颗树的右子树第三棵树作为第二棵树的右子树，以此类推

二叉树转换成树或森林

将二叉树中节点的左孩子解释为父子关系，右孩子解释为兄弟关系

树的遍历

先根遍历

先访问树根节点，然后依次先遍历根的各子树。

后根遍历

先依次遍历树根的各棵子树，然后访问树根节点

森林的遍历

先序遍历

若森林非空，首先访问森林中的第一棵树的根节点，其次先序遍历第一颗子树根节点的子树森林，最后先序遍历除第一颗子树之外剩余的树所构成的森林

中序遍历

若森林非空，首先中序遍历森林中第一棵树的子树森林，其次访问第一颗树的根节点，最后中序遍历除第一颗树之外剩余的树所构成的森林

最小生成树求解算法&nbsp;

生成树

设图G=（V,E）是个连通图，如果其子图是一颗包含G的所有顶点的树，则该子图称为G的生成树。

最小生成树

定义：

对于连通图来说，边是带权值的，生成树的个边也带权值，于是就把生成树的个边的权值总和称为生成树的权，把权值最小的生成树称为最小生成树。

求解算法

普利姆算法Prim

以一个顶点为初始点，选择与其相邻且权值最小的边的顶点，并且以该点继续选择与其相邻且权值最小的点，以此类推。不能连接成环路

克鲁斯卡尔算法Kruskal

首先选择权值最小的边，然后依次选择最小的边，不能形成环路

元素与元素之间的相互管理的存储形式

顺序存储

链式存储

查找

顺序查找

指的是从第一个记录开始，将给定值与查找表中的记录逐个进行比较。

折半查找

也称作二分查找，该方法是将给定值与中间位置记录的关键码进行比较，若相等则查找成功，若不等，则缩小范围，直至新的查找表区间中间位置记录的关键码等于给定值或者查找区间没有元素时为止

索引顺序查找

也称分块查找，首先将查找表分成若干块，每一块中关键码不一定有序，但块之间是有序的，即后一块中所有记录的关键码均大于前一个块中最大的关键码。第一步在索引表中确定待查记录所在的块，第二步则在块内顺序查找

哈希表及哈希查找

定义

根据设定的哈希函数和处理冲突的方法，将一组关键码映射到一个有限的连续的地址集上，并以关键码在地址集中的“像”作为记录在表中的存储位置，这种表称为哈希表，这一映射过程称为哈希造表或散列

主要问题

哈希函数的构造

冲突的解决方式

处理冲突就是为出现冲突的关键码找到一个“空”的哈希地址常见的处理冲突的方法有开放定址法、链地址法，再造哈希法、建立公共溢出区法等。

开放定址法

如某记录的关键码key,哈希函数值为j，若在哈希地址 j发生了冲突（即此位置以存放其他元素），则对哈希地址j+1进行探测，若仍然有冲突，再对地址j+2进行探测，依次类推。

链地址法

同一个哈希地址可存放多个关键码，多个关键码形成一个链表

树表查找

二叉查找树

二叉查找树是一种动态查找表，其特点是表结构是动态生成的，即对于给定值key,若表中存在关键码等于key的记录，则查找成功返回，否则插入关键码为key的记录

非空二叉查找树中左子树上所有结点的关键码均小于根节点的关键码，右子树上所有结点的关键码均大于根节点的关键码

红黑树

B-树

算法

定义

算法是问题求解过程的精确描述，它为解决某一特定类型的问题规定了一个运算过程

特性

有穷性

一个算法必须在执行有穷步骤之后结束，且每一步都可以在有穷时间内完成

确定性

算法的每一步必须是确切定义的，不能有歧义

可行性

算法应该是可行的，这意味着算法中所有要进行的运算都能够由相应的计算装置所理解和实现

输入和输出

一个算法有零个或多个输入，它们是算法所需的初始量或被加工的对象的表示一个算法必须有一个或者多个输出，它们是与输入有特定关系的量

算法优劣

正确性

可读性

健壮性

效率

算法效率

背景

解决同一个问题总是存在多种算法，每个算法在计算机上执行时，都要消耗时间和存储空间资源

语句频度

定义

语句频度是指语句被重复执行的次数，即对于某个语句，若在算法执行过程中被执行n次，则其语句频度为n.

时间复杂度

常量阶

常见程序段语句频度为1

线性阶

单层循环语句频度为循环次数n

平方阶

双重循环语句频度为n^2

算法的描述

常用的算法描述方法

流程图

即程序框图

基本成分

加工步骤

用方框表示

逻辑条件

用菱形表示

控制流

用箭头表示

N/S盒图

每个处理步骤用一个盒子表示，盒子可以嵌套，对于每个盒子，只能从上面进入，下面走出，除此之外别无其它出口

伪代码

特点

借助程序语言的语法结构和自然语言的描述，使算法具有良好的结构又不拘泥于程序语言的限制。

决策表

将比较复杂的决策问题简洁、明确、一目了然地描述出来。

排序

简单排序

直接插入排序

在插入第i个记录时，R1,R2,...,Ri-1已经排好序，这时将记录Ri的关键码依次与其余关键码进行比较，从而找到Ri应该插入的位置

冒泡排序

首先将第一个记录的关键码和第二个记录的关键码进行比较，若为逆序则交换两个记录的值，然后比较第二个记录和第三个记录的关键码进行比较，以此类推，直至第n-1个记录和第n个记录的关键码比较完为止。

如从小到大排列，则第一轮比较选出最大的左右互换直到放到最后第二轮比较选择第二大的放到倒数第二个位置，依次类推

简单选择排序

n个记录进行简单选择排序基本方法是：通过n-i次关键码之间的比较，从n-i+1 个记录中选出关键码最小的记录，必要时并于第i个记录进行交换，直到所有记录有序排列

如从小到大排序，首先直接找到最大值的下标，把最大值与最后一个数据互换，然后找到第二大的，依次类推

希尔排序

基本思想：

先将整个待排记录序列分割成若干个子序列，然后分别进行直接插入排序，待整个序列中的记录基本有序时，再对全体记录进行一次直接插入排序。

具体做法：

先取一个小于n的整数d1作为第一个增量，将所有相距d1的记录放在同一个组里，从而把文件的记录分成d1组，在各组内进行直接插入排序，然后取第二个增量d2，重复上诉分组和排序工作，依此类推，直至所有记录排列有序为止。

快速排序

通过一趟排序将待排的记录划分为独立的两部分，称为前半区和后半区，其中前半区中记录的关键码均不大于后半区记录的关键码，然后再分别对这两部分记录继续进行快速排序，从而使整个序列有序。

堆排序

可以表示为一颗完全二叉树

根节点最大的为大堆根

根节点最小的为小堆根

归并排序

归并

将两个或两个以上的有序子序列合并成一个有序序列的过程

两路归并排序

将一个有n个元素的无序序列看出由n个长度为1的有序子序列然后两两归并，得到（n/2)个长度为2或1的有序序列，再两两归并，如此重复

内部排序

外部排序

拓扑排序

AOV网

活动

一个大的工程项目通常被划分为许多较小的子工程称为活动

定义

若以顶点表示活动，用有向边表示活动之间的优先关系，则称这样的有向图为以顶点表示活动的网

拓扑排序

将AOV网中所有顶点排成一个线性序列的过程，并且该序列满足：若在AOV网中从顶点vi到vj有一条路径，则在该线性序列中，顶点vi必然在顶点vj之前

求单源点最短路径算法

单源点最短路径

是指给定带权有向图G和源点v0，从v0到G中其余各项点的最短路径

方法

迪杰斯特拉Dijkstra算法

递归算法

字符串运算

基本字符串运算

求串长

串拷贝

串比较

串的模式匹配

基本模式匹配算法

布鲁特-福斯算法

基本思想

从主串的第一个字符起与模式串的第一个字符比较，若相等，则继续逐个字符进行后续比较，否则从主串的第二个字符起与模式串的第一个字符重新开始比较，直到匹配成功或者主串后续字符不足

改进的模式匹配算法

KMP算法

改进之处

每当匹配过程中出现相比较的字符不相等时，不需要回溯主串字符的位置指针，而是利用已经得到的部分匹配结果，将模式串向右滑动尽可能远的距离，再继续进行比较

软件工程基础知识

软件工程概述

软件生存周期

软件生存周期模型

瀑布模型

将软件生存周期中各个活动规定为依线性顺序连接的若干阶段的模型

包括

需求分析

设计

编码

测试

运行于维护

增量模型

融合了瀑布模型的基本成分和原型实现的迭代特征

演化模型

螺旋模型

喷泉模型

统一过程

敏捷方法

软件过程评估

软件能力成熟度模型CMM

初始级

可重复级

已定义级

已管理级

优化级

能力成熟度模型集成CMMI

软件工具

定义

用来辅助软件开发、运行、维护、管理、支持等过程中的活动的软件

软件开发工具

需求分析工具

设计工具

概要设计工具

编码与排错工具

测试工具

软件维护工具

版本控制工具

文档分析工具

开发信息库工具

逆向工程工具

再工程工具

软件管理和软件支持工具

项目管理工具

配置管理工具

软件评价工具

软件开发环境

概述

软件开发环境是支持软件产品开发的软件系统，它由软件工具集和环境集成机制构成

软件工具集

用来支持软件开发的相关过程、活动和任务

环境集成机制

为工具集成和软件开发、维护和管理提供统一的支持

软件需求分析

软件需求

就是系统必须完成的事以及必须具备的品质

包括功能需求、非功能需求设计约束

基本任务

确定软件系统的综合要求

分析软件系统的数据要求

导出系统的逻辑模型

修正项目开发计划

可开发一个原型系统

需求建模

定义

观察和研究某一事物或某一系统时，常常把他们抽象为一个模型。

模型以一种简介、准确、结构清晰的方式系统地描述了软件需求

需求分析方法

面向数据流的结构化分析方法SA

面向数据结构的分析方法

面向对象的分析方法OOA

软件设计

软件概要设计的基本任务

设计软件系统总体结构

数据结构及数据库设计

编写概要设计文档

评审

软件详细设计基本任务

对每个模块进行详细的算法设计

对模块内的数据结构进行设计

对数据库进行物理设计

其他设计

代码设计

用户输入输出设计

编写详细设计说明书

评审

软件设计原则

抽象

模块化

信息隐蔽

模块独立

结构化分析与设计方法

定义

结构化分析与设计方法是一种面向数据流的传统软件开发方法，它以数据流为中心构建软件的分析模型和设计模型。

结构化分析方法

将系统开发看成工程项目，有计划、有步骤地进行工作

数据流图

数据流图DFD是结构化方法中用于表示系统逻辑模型的一种工具，描述系统的输入数据流如何经过一系列的加工，逐步变换成系统输出数据流。

包含

数据流

加工

数据存储

外部实体

数据字典

定义

用来定义数据流图中各成分的具体含义

四类条目

数据流

数据项

数据存储

基本加工

结构化设计方法

软件设计分为概要设计和详细设计

概要设计

对软件系统的总体设计，采用结构化设计方法，其任务是将系统分解为模块，确定每个模块的功能、接口及调用关系，并用模块及对模块的调用来构建软件的体系结构

详细设计

对模块实现的细节的设计，采用结构化程序设计办法

方法

结构图

模块

矩形

调用

箭头

数据

带注释的箭头

结构图的形态特征

深度

指结构图控制的层次，也就是模块的层数

宽度

指一层中最大的模块个数

扇出

指一个模块的直接下属模块的个数

扇入

指一个模块的直接上属模块的个数

面向对象分析与设计方法OO

基本概念

对象

对象是基本的运行时实体，它既包括数据，也包括作用于数据的操作。

消息

对象之间进行通信的一种构造叫做消息

类

一个类定义了一组大体上相似的对象

继承

父类和子类之间共享数据和方法的机制

多态

对象收到消息，要予以响应，不同对象收到同一信息可以进行不同的响应，产生完全不同的结果，这种现象叫做多态

动态绑定

绑定是一个把过程调用和响应调用需要执行的代码加以结合的过程

面向对象原则

单一责任原则

开关原则

里氏替换原则

依赖倒置原则

接口分离原则

UML统一建模语言

构成要素

UML基本构造块、支配这些构造块如何放置在一起的规则和运用于整个语言的一些公共机制

三种构造块

事物

结构事物

模型的静态部分，描述概念或物理元素。

结构事物包括类、接口、写作、用例、主动类、构件、制品、结点

行为事物

模型中的动词，描述了跨越时间和空间行为

交互、状态机、活动

分组事物

模型的组织部分

包括包

注释事物

关系

依赖

关联

泛化

实现

图

包括类图、对象图、用例图、序列图、通信图、状态图、活动图构件图等

设计模式

创建型设计模式

创建型模式包括面向对象和面向类两种

结构型设计模式

处理类或对象的组合

行为型设计模式

软件测试的目的及原则

软件测试的目的

希望能以最少的人力和时间发现潜在的各种错误和缺陷

原则

应尽早并不断地进行测试

测试工作应该避免由原开发软件的人和小组承担

确定输入输出

测试合理及不合理输入添加

检测程序是否做了该做和不该做的事

严格按照测试计划来进行

妥善保存测试计划、测试用例

可使用以嵌的测试用例或在其上修改

过程

拟定测试计划

编制测试大纲

设计和生成测试用例

实施测试

生成测试报告

工具

测试管理员

启示器

文件比较器

报告生成器

动态分析器

模拟器

方法

静态测试

人工检测

计算机辅助静态分析

动态测试

黑盒测试

白盒测试

测试用例设计

黑盒法设计测试用例

黑盒测试

在完全不考虑软件的内部结构和特性的情况下测试软件的外部性能

测试用例方法

等价类划分

编值分析

错误推测

因果图

白盒法设计测试用例

白盒测试（结构测试）

根据程序的内部结构和逻辑来设计测试用例，对程序的路径和过程进行测试

方法

逻辑覆盖

循环覆盖

基本路径测试

软件测试过程

单元测试（模块测试）

集成测试

确认测试

系统测试

软件调试

任务

根据测试时发现的错误，找出原因和具体位置，进行改正。

方法

试探法

调试人员分析错误的症状，猜测问题所在位置

回溯法

从发现错误症状的位置开始，人工沿着程序的控制流程往回跟踪代码，直到找出错误根源为止

对分查找法

归纳法

从测试暴露出来的问题出发，手机所有正确或不正确的数据，分析它们之间的关系。

演绎法

根据测试结果，列出所有可能的错误原因

软件运行于维护

C程序设计

C语言基础

数据类型

常量

const

枚举类型

enum XXX {x1=1, x2=2};

结构体

struct XXX{ int x1; string x2; }XXX;

共用体

typedef

共用体变量的存储空间的大小等于其占用空间最大的成员的大小

运算符与表达式

sizeof

用于计算表达式或数据类型的字节数

输入输出

printf格式输出函数

scanf格式输入函数

控制语句

选择语句

if

switch

循环语句

while

do..while

for

break语句

跳出switch语句

终止并跳出当前循环

continue

结束当前这一次的循环

return语句

用于函数返回值

函数

标准化和知识产权基础知识

标准化基础知识

软件工程标准化

软件工程目的

改善软件开发的组织，降低开发成本、缩短开发时间、提高工作效率，提高软件质量

知识产权基础知识

知识产权

概念

知识产权也称为智慧财产权，是指人们基于自己的智力活动创造的成果和经营管理活动中的经、知识而依法享有的权利。

分类

工业产权

包括

专利、实用新型、工业品外观设计、商标、服务标记、厂商名称、产地标记、原产地名称、等

著作权

也称版权，是指作者对其创作的作品享有的人身权和财产权。

人身权

包括发表权、署名权、修改权、保护作品完整权等

财产权

作品的使用权、获得报酬权

特点

无形性

双重性

确认性

独占性

地域性

时间性

计算机软件著作权

软件著作权的主体

指的是享有著作权的人，包括公民、法人、其他组织

公民

公民自行独立开发软件

定理委托合同，委托他人开发软件，并约定软件著作权归自己享有

通过转让途径取得软件著作权主体资格

公民之间或与其他主体之间，对计算机软件进行合作开发而产生的公民群体或者公民与其他主体成为计算机软件作品的著作权人

根据《继承法》的规定通过集成取得软件著作财产权主体资格

法人

计算机软件的开发往往需要较大投资和较多的人员，法人则具有资金来源丰富和科技人才众多的优势

取得著作权主体资格途径

由法人组织并提供创作物质条件所实施的开发并由法人承担社会责任

通过接收委托、转让等各种有效合同关系而取得著作权主体则个

因计算机软件著作权主体发生变更

其他组织

指的是除去法人意外的能够取得计算机软件著作权的其他民事主体，包括非法人单位和合作伙伴

软件著作权的客体

指著作权法保护的计算机软件著作权的范围

著作权法保护的计算机软件是指计算机程序及其相关文档

计算机程序

源程序

目标程序

计算机软件文档

用来描述程序的内容、组成、设计、功能规格、开发情况、测试结果及使用方法

软件受著作权法保护的条件

独立创作

可被感知

逻辑合理

软件著作权的权利

计算机软件的著作人身权

发表权

开发者身份权（署名权）

计算机软件的著作财产权

使用权

复制权

修改权

发行权

翻译权

注释权

信息网络传播权

出租权

使用许可权和获得报酬权

转让权

软件合法持有人的权利

根据需要把软件装入计算机等能存储信息的装置内

根据需要进行必要的复制

为了防止复制品损坏而制作备份复制品。这些复制品不得通过任何方式提供给他人使用，并在所有人丧失合法复制品所有权时负责将备份复制品销毁

为了把软件用于实际的计算机应用环境或者改进其功能性能而进行必要的修改。除合同约定外，未经该软件著作权人许可，不得向任何第三方提供修改后的软件

计算机软件著作权的行驶

软件经济权利的许可使用

指软件著作权人或权利合法受让者，通过合同方式许可他人使用其软件，并获得报酬的一种软件贸易形式。

软件经济权利的转让使用

指软件著作权人将其享有的软件著作权中的经济权利全部转移给他人。

计算机软件著作权的保护器

50年

软件著作权的归属

软件著作权侵权的鉴别

计算机软件著作权侵权行为

未经软件著作权人的同意而发表或者登记其软件作品

将他人开发的软件当作自己的作品发表或者登记

未经合作者的同意将与他人合作开发的软件当作自己独立完成的作品发布或登记

在他人开发的软件上署名或者更改他人开发的软件上的署名

未经软件著作权人或者其合法受让者的许可，修改、翻译其作品

未经软件著作权人或其合法受让者的许可，复制或部分复制

网络与信息安全基础知识

计算机网络概述

计算机网络组成

计算机网络物理组成

硬件

计算机及终端设备

前端处理机FEP或通信处理机或通信控制处理机CCP

路由器、交换机

通信线路

计算机网络功能组成

从功能上

资源子网

完成数据的处理存储等功能

通信子网

完成数据的传输功能

从工作方式

边缘部分

用户直接使用的主机

核心部分

大量的网络及路由器组成

计算机网络的分类

按分布范围分类

局域网LAN

广域网WAN

城域网MAN

按交换技术分类

线路交换网络

报文交换网络

分组交换网络

ISO/OSI参考模型

ISO国际标准化组织

OSI开放系统互联参考模型

应用层

表示层

会话层

传输层

网络层

数据链路层

物理层

计算机网络硬件

计算机网络互联设备

中继器Repeater

延长网络的距离，起到放大信号的作用

集线器Hub

中继器的一种，能够提供更多的端口服务

网桥Bridge

当一个单位有多个LAN，或一个LAN由于通信距离受限，无法覆盖所有的结点而不得不使用多个局域网时，网桥可以将这些局域网互联起来

交换机Switch

相当于交换式集线器，网络传输速度提高

路由器Router

当两个不同类型的网络彼此互连时，必须使用路由器

网关Gateway

当连接两个完全不同结构的网络时，必须使用网关

计算机网络传输媒体

同轴电缆

双绞线

光纤

无线传输

无线电

微波

红外线

可见光

TCP/IP

TCP/IP模型

应用层

传输层

网际层（互联网层，IP层）

网络接口层

TCP/IP协议

网络接口层协议

IP协议

ARP和RARP地址解析协议

ICMP协议

TCP协议

UDP协议

应用层协议

IP地址

A类地址

1.0.0.1到126.255.255.254

B类地址

128.0.0.1-191.255.255.254

C类地址

192.0.0.1-223.255.255.254

D类地址

最高位为1110，多播地址

E类地址

最高位为11110，保留

子网掩码32位

IPv6 128位

Internet基础知识

Internet服务

协议

DNS域名服务

组织模式顶级域名

com 商业

edu 教育

gov 政府

mil 军事

int 国际组织

net 主要网络支持中心

org 其它

地理模式顶级域名

cn 中国

hk 香港

mo 澳门

tw 台湾

us 美国

uk 英国

jp 日本

Telent远程登录服务

E-mail电子邮件服务

SMTP发信

POP3接收

WWW服务

因特网接入方式

基于普通电话线的xDSL接入

同轴电缆上的HFC/SDV接入

光纤接入

无线接入

局域网基础知识

局域网标准

IEEE 802

逻辑链路控制子层LLC

媒体访问控制子层MAC

物理层

拓扑结构和传输介质

拓扑

总线拓扑

环形拓扑

星型拓扑

以太网

IEEE 802.3

采用带冲突检测的载波监听多路访问协议CSMA/CD技术

无线局域网

CSMA/CA

信息安全基础知识

信息安全存储安全

信息安全基本要素

机密性

完整性

可用性

可控性

可审查性

计算机信息系统安全保护等级

我国

第一级用户自主保护级（C1)

第二级系统审计保护级（C2)

第三级安全标记保护级（B1)

第四级结构化保护级（B2)

第五级访问验证保护级（B3）

网络安全概述

网络安全威胁

非授权访问

信息泄露或丢失

破坏数据完整性

拒绝服务攻击

利用网络传播病毒

网络安全控制技术

防火墙技术

加密技术

用户识别技术

访问控制技术

网络反病毒技术

网络安全漏洞扫描技术

入侵检测技术

防火墙技术

防火墙是建立在内外网络边界上的过滤封锁机制，它认为内部网络是安全和可信赖的，外部网络则相反

分类

包过滤防火墙

应用代理网关

状态检测技术

入侵检测与防御

入侵检测系统IDS作为防火墙后的第二道安全屏障

数据库基础知识

基本概念

数据库系统

数据

描述事物的符号记录

信息

对现实世界事物的存在方式或状态的反馈

数据库系统组成

数据库

长期存储在计算机内，有组织可共享的数据集合

硬件

软件

包括操作系统、数据库管理系统及应用程序

人员

系统分析员和数据库设计人员、应用程序员、最终用户、数据库管理员

数据库管理技术的发展

人工管理阶段

文件系统阶段

数据库系统阶段

大数据

大数据是指无法用现有软件工具提取、存储、搜索、共享、分析和处理的海量的复杂的数据集合

特征

大量化

多样化

价值密度低

快速化

数据模型

基本概念

模型是对现实世界特征的模拟和抽象

数据模型是对现实世界数据特征的抽象

分类

概念数据模型

也称信息模型，是按用户的观点对数据和信息建模，是实现世界到信息世界的第一层抽象

基本数据模型

按计算机系统的观点对数据建模，是现实世界的抽象

数据模型的三要素

数据结构

数据操作

数据的约束条件

E-R模型

实体联系模型

E-R方法

直接从现实世界中抽象出实体和实体间的联系，然后用直观的E-R图来表示数据模型

主要概念

实体

实体是现实世界中可以区别于其他对象的“事件”或“物体”

联系

属性

基本的数据模型

层次模型

层次模型采用树型结构表示数据与数据间的联系

网状模型

采用网络结构表示实体类型和实体间的联系

关系模型

采用关系模型作为数据的组织方式，在关系模型中用表格结构表达实体集，以及实体集之间的联系，其最大的特点是描述的一致性

数据库管理系统DBMS

主要实现

主要实现共享数据有效地组织、管理、存取

功能

数据定义

数据库操作

数据库运行管理

数据组织、存储、管理

数据库的建立和维护

其他功能

特征

数据结构化且统一管理

有较高的数据独立性

数据控制功能

数据库的安全性保护

数据的完整性

并发控制

故障恢复

分类

关系数据库系统RDBS

面向对象数据库系统OODBS

对象关系数据库系统ORDBS

数据库模式

模式

三级模式结构

概念模式

也称模式，是数据库中全部数据的逻辑结构和特征的描述

外模式

也称用户模式、子模式

是用户与数据库系统的接口

内模式

存储模式，是数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示形式

两级映像

模式/内模式映像

外模式/模式映像

关系数据库与关系运算

基本概念

属性和域

一个事物常常取若干特征来描述，这些特征称为属性

每个属性的取值范围对应一个值的集合称为属性的域

主要术语

目或度

属性个数n是关系的目或度

候选码

关系中某一属性或属性组的值能唯一标识一个元组

主码

一个关系有多个候选码，则选定其中一个为主码

主属性

包含在候选码中的属性

非码属性

不包含在任何候选码中的属性称为非码属性

外码

如果关系模式R中的属性不是该关系的码，但它是其他关系的码，那么该属性对应的关系模式R而言是外码

全码

关系模型的所有属性组是这个关系的候选码

关系的性质

分量必须取原子值

列是同质的

属性不能重名

行列的顺序无关

任何两个元组不能完全相同

关系的三种类型

基本关系

查询表&nbsp;

视图表

关系数据库模式

概念

在数据库中要区分型和值，关系数据库中的型也称为关系数据库模式，是关系数据库结构的描述

完整性约束

实体完整性

规定基本关系R的主属性A不能取控制

参照完整性

存在于两个关系之间，也称引用完整性，用于描述关系模型中实体以及实体间的联系

用户定义完整性

针对某一具体的关系数据库的约束条件

关系代数运算

并

R∪S

差

R-S

广义笛卡儿积

投影

选择

交

∩

连接

关系数据库SQL语言简介

概述

SQL是一种通用的，功能强大的标准查询语言

三个标准

ANSI SQL

SQL-92

SQL-99

特点

综合统一

高度非过程化

面向集合的操作方式

两种使用方式

功能词

数据查询

SELECT

数据定义

CREATE

DROP

ALTER

数据操纵

INSERT

UPDATE

DELETE

数据控制

GRANT

REVOKE

SQL的基本组成

数据定义语言

交互式数据操纵语言

事务控制

嵌入式SQL和动态SQL

完整性控制和权限管理

操作

创建表格

主键设置

PRIMARY KEY(XXX)

外码

FOREIGN KEY(XXX) REFERENCES X(XXX)

NUMERIC（9）

指的是数字型长度为9

NUMERIC（9，2）

指的是数字型长度为9，小数为2位

修改和删除表格

添加属性

ALTER TABLE X ADD XXX CHAR(6)

修改属性类型

ALTER TABLE X MODIFY XXX INT

删除表

DROP TABLE XXX

索引

聚焦索引

指的是索引表中索引顺序与表中记录的物理顺序一致的索引

建立索引

CREATE UNIQUE INDEX X ON X(XXX)

升序ASC（默认）

降序DSC

删除索引

DROP INDEX X

视图

定义

示图是从一个或者多个表或视图中导出的表

视图创建

CREATE VIEW X &nbsp;AS 子查询 WITH CHECK OPTION

WITH CHECK OPTION表示对视图进行操作时必须符合子查询的条件

视图删除

DROP VIEW X

SQL数据查询

聚集函数

平均值

AVG

最小值

MIN

最大值

MAX

求和

SUM

计数

COUNT

ANY

>ANY

大于子查询结果中的某个值，相当于>MIN

<ANY

<>ANY

不等于子查询中某个值

=ANY

等于子查询中某个值，相当于IN

ALL

>ALL

大于子查询中的所有值，相当于>MAX

<ALL

=ALL

<>ALL

分组查询

GROUP BY

在GROUP BY子句可以对元组进行分组

HAVING

字符串操作

LIKE

用于对字符串进行模式匹配

%用于匹配任意字符串

_匹配任意一个字符

视图的查询

SQL数据更新

插入语句

INSERT INTO&nbsp; XXX&nbsp; x1,x2 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; VALUES('132',8);

删除语句

DELETE FROM XXX &nbsp; &nbsp;WHERE name='xx'

修改语句

UPDATE XXX &nbsp; &nbsp; SET X1=164

SQL访问控制

授权语句

权限

SELECT

INSERT

UPDATE

DELETE

ALL PRIVILEGES(全部）

例子

GRANT ALL PRIVILEGES ON TABLE S,P TO User1 指的是把表格S,P的所有权限赋给User1 若在最后加上 WITH GRANT OPTION则表示允许将权限复制给其它用户

收回权限

REVOKE ALL PRIVILEGES ON TABLE S,P FROM User1

嵌入式SQL

SQL提供了将SQL语句嵌入某种高级语言中的使用方式