计算机系统组成
硬件系统 由中央处理单元CPU（运算器、控制器）、存储器、输入设备和输出设备组成；分为单总线结构、双总线结构
软件系统 由应用软件和系统软件给成
CPU
组成 运算器：对数据进行加工处理的部件，主要完成算术运算和逻辑运算
控制器：从内存中取出指令，并指出下一条指令的存储位置
功能 程序控制，操作控制，时间控制，数据处理
基本输入出设备
存储系统
存储器结构 高速缓存（cache），主存储器（MM）和辅助存储器（外存储器）
分类 按位置分：内存（主存）、外存（辅存） 按访问方式分：按地址访问和按内容访问 按材料分：磁存储器、半导体存储器、光存储器 按寻址方式分：随机存储器和直接存储器 按工作方式分：读写存储器、只读存储器
相连存储器 是一种按内容访问的存储器，把数据或数据的一部分作为关键字，将该关键字与存储器中的每一个单比较，找出存储器中所有与关键字相关的数据字
高速存储器 组成：控制部分和cache部分 地址映象方法：直接映象、全相连映象、组相连映象 替换算法：随机替换算法，先进先出算法、近期最少使用算法、优化替换算法 性能分析：主存的访问时间/ 计算机实际访问时间
虚拟存储器 由主存、辅存、存储管理单元及操作系统中的存储管理软件组成，分类页式、段式、段页式虚拟存储器
外存储器 用来存放暂时不用的程序和数据，并且以文件的形式存储。CPU不能直接访问外存中的数据，只有将其以文件为单位调入主存方可访问；由磁表面存储器及光盘存储器构成；磁盘存储器、光盘存储器
磁盘阵列技术 由多台磁盘存储器组成的，一个快速大容量高可靠的外存子系统，常见为廉冗余磁盘阵列（RAID），RAID分为6级
操作系统的中断控制、进程管理、线程管理
中断控制
作用 CPU可以不用等待I/O的状态，直接去处理其他业务，I/O系统使用中断信号通知CPU，CPU转入中断处理程序中，完成与I/O系统的数据交换，提交了CPU的效率
处理方法 多中断信号线法、中断软件查询法、雏菊链法、总线仲载法，中断向量表法
中断优先级控制 当不同优先级的多个中断源同时提出中断请求时，CPU应优先响应高优先级的中断源，最先响应高优先级
处理机管理，存储管理，设备管理，文件管理，作业管理,处理机管理
存储管理
对象及目的 对象：主存储器；目的：保存数据
功能 主存储器的分配和回收；提高主存储器的利用率；存储保护；主存扩充
分区存储管理 固定分区：静态分区方式，系统生成时将主存划分大小不等的区域，易形成碎片 可变分区：动态分区方式，作业装入时划分，个数可变，大小等于作业的大小，也容易形成碎片 可重定位分区：移动所有已分配好的分区，使之成为连续的区域，有效解决磁盘碎片的问题
分页存储管理 原理：进程的地址空间划分为大小相等的区域（页），主存空间划分为与页相同大小的物理块（块或页框），为进程分配主存时，将进程中若干页分别装入多个不邻接的块中 地址结构：由页号P，偏移量W（页内地址） 页表：为保证能在主存中找到每个页面所对应的物理块，为每个进程建立一张页面映射表，简称为页表，实现从页号到物理块号的地址映射
分段存储管理 将作业的地址空间划分为若干个段，进程的各个段可以分配到主存的不同分区中，为每个进程建立一张段映射表，实现逻辑段到物理主存区的映射
段页式存储管理 结合分页、分段存储管理方式，将主存划分成大小相等的存储块（页框），将进程按程序的逻辑关系分为若干段，并为每个段赋予一个段名，将每个段划分成若干页，以页架为单位离散分配，利用段表和页表实现逻辑地址到物理地址的映射
虚拟存储管理 定义：主存可以将暂时不用的页（段）调出至磁盘，有足够的空间将要访问的页（段）装入主存，系统具有的主存容量比实际主存容量大得多，称这样的存储器为虚拟存储器； 实现：请求分页系统、请求分段系统；请求段页式系统（在原存储形式上增加请求和置换功能） 特征：离散性、多次性、对换性、虚拟性 页面置换算法：最佳置换算法（将永久不用或长时间内不再访问的页置换出去）、先进先出置换算法（将最先进入主存的页置换出去）、最近最久未使用置换算法LRU（选择最上次访问以来所经历的时间最大页置换出去）、最近未用置换算法NUR（通过访问标志，将未使用过的页面置换出去，）
设备管理
分类 按数据组织分类：块设备、字符设备 从资源分配角度分类：独占设备、共享设备、虚拟设备 按数据传输率分类：低速设备、中速设备、高速设备 按输入输出对象分类：人机通信和机机通信息设备 按是否可交互分类：非交设备和交互设备
目标 提高设备的利用率（提高CPU与输入输出设备之间的并行操作程度），为用户提供方便统一的界面，
任务 动态地掌握并记录设备的状态、设备分配和释放、缓冲区管理、实现物理I/O设备的操作、提供设备使用的用户接口、设备的访问和控制、I/O缓冲和调度
软件 分为四层：中断处理程序、设备驱动程序、与设备无关的系统软件、用户级软件
文件管理
定义 文件 ：是具有符号名的、在逻辑上具有完整意义的一组相关信息项的集合；信息项是构成文件内容的基本单位 文件系统：操作系统中实现文件统一管理的一组软件和相关数据的集合，专门负责管理和存取文件信息的软件机构。
文件类型 按性质和用途：系统文件、库文件、用户文件 按信息保存期限：临时文件、档案文件、永久文件 按保护方式：只读文件、读写文件、可执行文件、不保护文件 UNIX系统分为普通文件、目录文件、设备文件（特殊文件） 文件系统类型：FAT,Vfat,NTFS,Ext2,HPFS
文件结构 逻辑结构：用户角度 分为具有结构的记录式文件（定长、可变长） 、无结构的流式文件 物理结构：存储器存储方式 分为连续结构、链接结构、索引结构
文件目录 文件控制块FCB：每个文件设置用于描述和控制文件的数据结构，包括文件名和存放文件的物理地址，包含基本信息类、存取控制信息类、使用信息类 文件目录：文件控制块的有序集合，用于文件的检索，分为一级、二级、多级目录结构
存取方法 指读写文件存储器上的一个物理块方法；包括顺序存取、直接存取、按键存取
存储空间管理 管理方法：空闲区表、位示图、空闲块链、成组链接法（UNIX系统）
文件使用 文件系统通过用户给出的文件名，查出对应文件的存放位置，读出文件内容 操作系统在操作级（命令级）和编程级（系统调用和函数）向用户提供文件服务 操作级提供命令：目录管理类、文件操作类、文件管理类 编程级提供调用：创建文件、撤销文件、打开文件、关闭文件、读文件、写文件
文件共享 不同用户进程使用同一文件，常见文件链接分为硬链接和符号链接
文件保护 采用存取控制方式进行保护，涉及存取控制矩阵、存取控制表、用户权限表、密码
文件安全性可靠性 在系统级、用户级、目录级、文件级四个级别上对文件进行安全性管理 通过转储和恢复、日志文件、文件系统的一致性实现文件的可靠性
作业管理
定义 系统为完成一个用户的计算任务（或一次事务处理）所做的工作总和
组成 由程序、数据和作业说明书组成；作业说明书包括作业基本情况、作业控制、作业资源要求的描述，体现用户控制意图
管理 作业控制：采用脱机和联机两种控制方式 作业状态：提交、后备、执行、完成 作业控制块JCB：记录作业各种有关信息的登记表，是作业存在的唯一标志，包括用户名、作业名、状态标志等信息 作业后备队列：将作业控制块排列成一个或多个队列，即队列由JCB组成
调度 算法：先来先服务、短作业优先、响应比高优先、优先级调度算法、均衡调度算法 衡量指标：平均周转时间或平均带权周转时间
用户界面 定义：用户接入口或人机界面，是计算机中实现用户与计算机通信息的软件和硬件部分的总称 组成：硬件部分（输入、输出装置）、软件部分（协议、操作纵命令及处理软件） 发展阶段：控制面板式用户界面、字符用户界面、图形用户界面、新一代用户界面
网络操作系统和嵌入式操作系统基础知识
网络操作系统
功能 除具备基本功能外，还应有联网功能，支持网络体系结构和各种网络通信协议，提供网络互联功能，支持有效、安全可靠的数据传送
特征 硬件独立性、多用户支持、支持网络实用程序及其管理功能、多种客户端支持、提供目录服务、支持多种增值服务
分类 集中模式、客户机/服务器模式、对等模式
嵌入式操作系统
概念 运行在嵌入式智能芯片环境中，对整个智能芯片以及其控制的各种部件和装置等资源进行统一协调、调度、指挥和控制的系统软件
特点 微型化，可定制，实时性、可靠性，易移植性；与OS相比，占用空间小，执行效率高，便于个性化定制和软件固化存信
开发环境 通常配有源代码级可配置的系统模块设计、丰富的同步原语、可选择的调度算法、主存分配策略等 常见的嵌入式系统有Windows CE、Palm OS
操作系统的配置。9数据库基本原理
基本概念 数据库：长期存储在计算机内的，有组织的，可共享的数据的集合
数据库管理系统DBMS：是一组对数据进行管理的软件，是一个可实际运行的，按照数据库方式存储、维护和向应用系统提供数据或信息支持的系统
数据库系统：是实现有组织、动态存储大量相关数据的系统，由数据库、软件、硬件和人员组成
数据库技术：是研究数据库的存储、结构、设计、管理和使用的一门学科
数据模型 概念 数据模型：对现实世界数据特征的抽象 现实世界：数据是客观存在的各类原始数据，按用户的观点对数据和信息建模 信息世界：是现实世界在人们头脑中的反映，数据库常用术语：实体、实体集、属性和码 机器世界：按计算机系统的观点建模，描述数据的常用术语：字段、记录、文件和记录码
三要素 数据结构：是所研究的对象类型的集合，是对系统静态特性的描述 数据操作：对数据库中各种对象的实例允许执行的操作及操作规则的集合 数据的约束条件：是一组完整性规则的集合
E-R模型 实体联系模型，属于概念数据模型，采用的三个主要概念：实体、联系和属性 实体：可以区别于其他对象的“事件”或“物体”，如企业中的每个人都是一个实体，由一组特性（属性）表示 联系：分为实体内部联系和实体与实体之间的联系；两个不同实体集之间可以存在一对一、一对多、多对多的联系；两个以上不同实体集之间可以存1:1:1,1:1:n,1Ⓜ️n和rⓂ️n的联系；同一实体集内的各实体之间可以存在1:1，1:n，m:n的联系 属性：是实体某方面的特性，分类包括简单属性、复合属性、单值属性、多值属性、NULL属性、派生属性 E-R方法：实体－联系方法，从现实世界中抽象出实体和实体之间的联系，采用E-R图来表示数据模型
层次模型 属于基本数据模型，采用树型结构表示数据与数据间的联系。每一个结点表示一个记录类型（实体），记录之间的联系用连线表示，除根结点以外，其他结点有且仅有一个双亲结点 特点：记录之间的联系通过指针实现，比较简单，查询效率高 缺点：只能表示1:n的联系
网状模型 属于基本数据模型，是层次模型的一个特例，去掉了层次模型的两个限制，允许两个结点之间有多种联系。每一个结点表示一个记录类型（实体）。 特点：能更为直接的描述现实世界，具有良好的性能，存取效率高 缺点：结构复杂
关系模型 属于基本数据模型，由若干个关系模式组成的集合
数据库管理系统的功能和特征
功能 数据定义、数据库操作、数据库运行管理、数据组织、存储和管理、数据库的建立和维护、与其他软件系统的通信功能，不同DBMS之间的转换功能
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（安全性保护、完整性、并发控制、故障恢复）
数据库语言与编程
中间件基础知识
网络分类，体系结构
网络分类 按通信距离分 － 广域网、局域网、城域网
按信息交换方式分 － 电路交换网、分组交换网、综合交换网
按网络拓扑结构分 － 星形、树形、环形、总线型
按通信介质分 － 双绞线网、同轴电缆网、光纤网、卫星网
按传输带宽分 － 基带网、宽带网
按使用范围分 － 公用网、专用网
按速率分 － 高速网、中速网、低速网
按通信传播方式分 － 广播式、点到点式
体系结构 采用ISO/OSI网络体系结构，OSI参考模型从低到高为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层；
1～3层：负责通信功能，为通信子层
5～7层：资源子网层
网络协议
局域网协议 LAN模型：将数据链路层分为介质访问控制层（MAC）、逻辑链接控制层（LLC） 以太网（IEEE802.3标准）：采用CSMA/CD访问协议 令牌环网（IEEE802.5标准）：采用介质访问控制，编码方式差分曼彻斯特编码 FDDI（光纤分布式数据接口）：使用同轴电缆或双绞线，编码方式曼彻斯特编码
广域网协议 点对点（PPP）：主要用于拔号上网连接模式， 数字用户线x DSL： 数字专线DDN：数字数据网，采用数字传输信道传输数据信号的通信网 综合业务数字网：建立在数字电话网络基础上的网络，提供端到端的数字连接，将声音、数据、图像等不同业务综合在一个网络内进行传送和处理 帧中继FR：在用户网络接口之间提供用户信息流的双向传送，并保持顺序不变的一种承载业务。 异步传输模式ATM：是一种面向分组的快速分组交换模式，使用异步时分复用技术，将信息流分割成固定长度的信元，ATM参考模型为分用户层、ATM适配层、ATM层和物理层 X.25协议：是在公用数据网上以分组方式进行操作的DTE（数据终端设备）和DCE（数据通信设备）之间的接口
Internet协议 TCP/IP为Internet的核心协议 TCP/IP分层模型：（低到高）网络接口层（数据链路层）、网际层、传输层、应用层 网络接口层协议：只提供接口规范 网际层协议－IP（网际）协议、ICMP（Internet控制协议）协议、ARP（地址解析IP－>物理地址）协议、RARP（反地址解析物理地址－>IP）协议 传输层协议－TCP（传输控制）协议、UDP（用户数据报）协议 应用层协议：NFS、Telnet、SMTP、DNS、SNMP、FTP
常用网络设备
网络传输介质互联设备 网络线路与用户节点链接：T型头、收发器、RJ-45接口、调制解调器
物理层的互联设备 中继器：实现局域网网段互联，适用于连接相同的局域网段 集线器：一种特殊的多路中继器，
数据链路层的互联设备 网桥：工作于MAC子层，两个网络MAC子层以上的协议相同，都可以用网桥互联 交换机：采用端口交换、帧交换、信元交换三种交换技术
网络层互联设备 路由器：互连的网络低两层协议可以不同
应用层互联设备 网关：连接不同类型而协议差别又较大的网络
Internet基础知识及应用
Internet地址 域名格式：用户所在的主机名或地址，由四部组成 主机名.本地名.组名.最高层域名 IP地址格式：32位 由4个小于256的数字组成，分为A（000～127）,B（128～191）,C（192～223）,D（224～239）,E（240～255）五类
Internet服务 DNS域名服务：提供域名地址与IP地址的映射变换，采用客户机/服务器模式，由解析器和域名服务器组成 TELNET远程登录服务：在Telnet协议支持下，将用户端与远程主机相连，采用客户机/服务器模式，由客户软件、服务器软件及Telnet通信协议组成； E-mail电子邮件服务：利用计算机进行信息交换的电子媒体信息，基于客户机/服务器模式，由E-mail客户软件、E-mail服务器和通信协议（SMTP、POP）组成 WWW服务：一种交互式图形界面的Internet服务，具有强大的信息连接功能的多媒体信息服务系统，基于客户机/服务器模式，提供超文本传输协议HTTP，由Web服务器、浏览器和HTTP通信协议等组成；URL统一资源定位器 FTP文件传输服务：在计算机之间传输文件，采用客户机/服务器模式，由客户软件、服务器软件和FTP通信协议组成，建立控制连接、数据连接 Gopher：将Internet上的信息组织成某种索引，采用客户机/服务器模式，
网络管理
网络安全 定义：保护计算机、网络系统的硬件、软件以及系统中的数据，不因偶然的或恶意的原因而遭到破坏、更改或泄露，确保系统能连续和可靠地运行，使网络服务不中断
涉及内容：运行系统的安全、信息系统的安全、信息传播的安全、信息内容的安全
信息系统对安全的基本需求：保密性、完整性、可用性、可核查性
安全威胁：物理威胁、网络攻击、身份鉴别、编程威胁、系统漏洞
网络的信息安全 信息的存储安全：使用的安全（用户的标识、存取权限限制、安全问题追踪），计算机防病毒防治，系统安全监控，数据的加密，防止非法的攻击等内容
信息的传输安全：链路加密，节点加密，端－端加密
防火墙技术 分类：包过滤型防火墙、应用代理网关防火墙，状态检测技术防火墙
体系结构：一般由过滤路由器和代理服务器组成；典型防火墙由过滤路由器，双宿主主机，被屏蔽主机以及被屏蔽子网
标准化的概念（意义、发展、机构）
意义：在经济、技术、科学及管理等社会实践中，以改进产品、过程和服务的适用性，防止贸易壁垒，促进技术合作，促进最大社会效益为目的，对重复性事物和概念通过制定、发布和实施标准，达到统一，获得最佳秩序和社会效益的过程
机构：标准化技术委员会是制定国家标准和行业标准的一种重要组织形式，它是一定专业领域内从事全国性标准化工作的技术工作组织。
标准化的层次（国际、国家、行业、企业）
国际标准：由国际标准化组织（ISO）、国际电气委员会（IEC）所制定的标准，在世界范围内使用，各国可以自愿采用，不强制使用
国家标准：由政府或国家级的机构制定或批准的、适用于全国范围的标准，是一个国家标准体系的主体和基础，国内各级标准必须服从且不得与之相抵触，常见：中华人民共和国国家标准GB、美国标准、英国标准、日本工业标准
行业标准：由行业机构、学术团体或国防机构制定，并适用于某个业务领域的标准，常见IEEE，中国GJB
企业标准：由企业或公司批准、发布的标准
我国标准分为国家、行业、地方、企业四类标准
标准的类别及生命周期
按适用范围 国际、国家、行业、企业标准
按性质分类 技术、管理、工作标准
按标准化对象 基础标准、产品标准、方法、安全、卫生、环境保护、服务标准
按法律约束 强制性约束、推荐性标准
信息安全基本概念
计算机安全：指计算机资产的安全，要保证这些计算机资产不受自然和人为的有害因素的威胁和危害；计算机资产由系统资源和信息资源组成
信息安全基本要素：机密性、完整性、可用性、可控性、可审查性
计算机安全等级：技术安全性、管理安全性、政策法律安全性
计算机病毒及防范
定义：是一种程序，编制或者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者破坏数据，影响计算机使用并且能够自我复制的一组计算机指令或者程序代码，并具有这样的特性：可以修改别的程序，使得被修改的程序也具有这种特性
特点：寄生性、隐藏性、非法性、传染性、破坏性
类型：系统引导型病毒、文件外壳型病毒、混合型病毒、目录型病毒、宏病毒
繁衍方式：变种、病毒程序加密、多形性病毒、伪装
防治：人工预防（修改程序）、软件预防、管理预防（建立法律制度、教育管理、建立计算机系统管理制度）
加密与解密机制
加密技术：两个元素 算法、密钥
过程：对原来为明文的文件或数据按某种加密算法进行处理，使其成为不可读的一段代码（密文）
分类：对称加密技术、不对称型加密、不可逆加密三类
信息化相关概念
信息化：是指社会经济的发展从以物质与能量为经济结构的重心,向以信息与知识为经济结构的重心转变的过程。在这个过程中,不断地采用现代信息技术装备国民经济各部门和社会各领域,从而极大地提高社会劳动生产力。
与知识产权相关的法律、法规
知识产权
定义 指民事权利主体（公民、法人）基于创造性的智力成果而享有的权利
分类 工业产权和著作权 著作权：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、修改权和保护作品完整权财产权包括使用权和获得报酬权
特点 无形性（智力创造成果） 双重性（具有财产权和人身权） 确认性（依法审查确认得到法律保护） 独占性（专用权具有独占性） 地域性（在本国授予、的产权在本国有效） 时间性（具有保护期限）
法规 《中华人民共和国著作权法》、《…专利法》、《…继承法》《…公司法》、《…合同法》、《…商标法》、《…产品质量法》 《…反不正当竞争法》、《…刑法》、《…计算机信息系统安全保护条例》、《…计算机软件保护条件》、《…著作权法实施条例》
软件著作权
主体 享有著作权的人，包括公民、法人和其他组织
客体 指著作权法保护的计算机软件著作权的范围（受保护的对象），计算机软件指计算机程序及其有关文档
条件 独立创作：受保护的软件必须由开发者独立开发，任何复制和抄袭他人开发的软件不能获得著作权 可被感知：受保护的作品应当是作者创作思想在固定载体上的一种实际表达 逻辑合理：受保护的软件必须具备合理的逻辑思想
权利 人身权：享有发表权和开发者身份权（署名权） 财产权：享有控制和支配，并能够为权利人带来一定经济效益的权利，包括使用权、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
软件工程概念
定义 指应用计算机科学、数据及管理科学等原理，以工程化的原则和方法来解决软件问题的工程。
目的 指高软件生产率，提高软件质量，降低软件成本
生存周期 由软件定义（系统分析、项目计划、需求分析）、软件开发（设计、编码、测试）、软件维护三个阶段组成
需求分析
任务 确定软件系统的综合要求 导出系统的逻辑模型 如有必要，可开发一个原型系统 分析软件系统的数据要求 修正项目开发计划
方法 结构化分析方法ＳＡ：面向数据流的分析方法，自顶向下逐层分解，分析结果包括 数据流图DFD：用来描述数据流从输入到输出的变换流程， 数据字典：为数据流图中每个数据流、文件、加工以及组成数据流或文件的数据项作出说明 小数明：对加工进一步进行描述，描述方法结构化语言、判定表、判定树 补充材料
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