信息系统管理工程师全书要点整理

信息系统管理工程师□目录TOC\o"1-5"\h\z第一章计算机硬件基础2第二章操作系统知识4第三章程序设计语言7第四章系统配置和方法8第五章数据结构与算法11第六章多媒体基础知识12第七章网络基础知识16第八章数据库技术22第九章安全性知识25第十章信息系统开发的基础知识26第十一章信息系统开发的管理知识37第十二章信息系统分析37第十三章信息系统设计31第十四章信息系统实施34第十五章信息化与标准化37第十六章系统管理规划38第十七章系统管理综述39第十八章资源管理41第十九章故障及问题管理43第二十章安全管理6第二十一章性能及能力管理6第二十二章系统维护58第二十三章新系统运行及系统转换85第二十五章系统用户支持123第一章计算机硬件基础1、计算机基本组成是冯诺依曼型，即计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入和输出设备5部分组成。其中运算器和控制器合称中央处理器。内存储器和中央处理器称为主机。不属于主机的设备者是外部设备（外设），包括输入、输入设备和外存储器。2、运算器由算术逻辑部件（ALU）和寄存器组成，进行算术和逻辑运算。3、控制器解释和执行指令，协调。包括指令寄存器（存放指令）、程序计数器（存放指令地址）。4、存储器，存放数据和程序，通过地址线和数据线与其他部件相连。5、分为高速缓冲存储器（由双极型半导体组成，其速度接近CPU,临时存放数据和指令）；主存器（由MOS半导体存储器构成，存放运行时的程序和数据）；辅助存储器或外存储器（由磁表面存储器组成，容量大，存放大量程序数据，需要调入主存后被CPU访问）。6、CPU直接访问的存储器为内存储器，包括高速缓存和主存，它们不断交换数据。7、输入输出设备指既可输入信息也可输出信息，包括磁盘机、磁带、可读写光盘、CRT终端、通信设备（MODE）、数模、模数转换设备。8、图像必须以50帧/秒-70帧/秒速度刷新，才不会闪烁。9、分辨率640＊480，回扫期是扫描期的20%，帧频为50时，行频为480・80%*50=30KHZ，水平扫描期=1/30=33毫秒，读出时间=33*80%+640=40-50毫秒。10、并行性是指计算机可同时进行运算和操作的特性，包括同时性和并发性。同时性指两个或多个事件在同一时刻发生，并发性指两个或多个事件在同一时间间隔发生。11、计算机系统提高并行性措施有3条途径：时间重叠即时间并行技术（指多个处理过程在时间上相互错开，轮流重叠使用同一硬件设备）；资源重复即空间并行技术（重复设置硬件资源，以数量取胜）；资源共享（多个任务按时间顺序轮流使用同一硬件设备）。12、计算机系统分为SISD（单指令流单数据流如单处理机）、SIMD（单指令流多数据流如并行处理机）、MISD（多指令流单数据流很少见）、MIMD（多指令流多数据流如多处理机）。13、流水线处理机系统是把一个重复过程分解为若干子过程，各子过程间并行进行，是一种时间并行技术。其时间=单条指令执行时间+最大时间*（N-1）（N为指令数）。14、串行执行方式优点是控制简单、节省设备，缺点是执行指令速度慢、功能部件利用率低；重叠执行方式优点是执行时间缩短、部件利用率提高。15、并行处理机也称阵列式计算机，是一种SIMD,采用资源重复并行性。16、多处理机是MIMD计算机，与并行性处理机的本质差别是并行性级别不同。多处理机实现任务作业一级的并行，而并行处理机只实现指令一级并行。17、复杂指令集计算机（CISC）的特点是：使目标程序得到优化、给高级语言提供更好的支持、提供对2操作系统的支持。缺点是增加计算机研制周期和成本、难以保证其正确性、降低系统性能、造成硬件资源浪费。18、精简指令系统计算机（RISC）的特点是指令数目少、长度固定、指令可以同一机器周期内完成、通用寄存器数量多。19、CISC和RISC的区别：设计思想上的差别，RISC是将不频繁使用的功能指令由软件实现，优化了硬件，执行速度更快、指令编译时间缩短，RISC是发展的方向。20、存储器层次结构是把不同容量和存取速度的存储器有机地组织在一起，程序按不同层次存放在各级存储器中，具有较好的速度、容量和价格方面的综合性能指标。形成主存辅存层次和高速缓存主存层次。21、存储器技术指标包括存储容量、存取速度、可靠性（平均间隔时间MTBF越长可靠性越高），存取周期（一次完整的读写时间）大于写时间和读时间。22、CPU访问高速缓存的时间为访问主存时间的1/4－1/10。CPU访问的内容在高速缓冲中为命中，否则为不命中或失靶。命中率=（主存读写时间+高速缓存的读写时间-平均读写时间）/主存读写时间。23、计算机发展三个阶段：一是批处理方式、二是分时处理和交互作用方式、三是分布式和集群式。24、计算机应用领域：科学计算机、信息管理、计算机图形与多媒体技术、语言文字处理、人工智能。第二章操作系统知识25、操作系统是其他软件的运行基础，对计算机硬件作首次扩充和改造，主要完成资源的调度和分配、信息的存取和保护、并发活动的协调和控制。26、操作系统是管理软硬件资源、控制程序执行，改善人机界面，组织计算机工作流程，为用户提供良好运行环境的一种系统软件。27、操作系统的作用：一是通过资源管理提高计算机系统的效率，二是改善人机界面，向用户提供友好的工作环境。28、操作系统的特征：并发生、共享性、异步性（随机性）29、操作系统的功能：处理器管理、存储管理、设备管理、文件管理、作业管理、网络与通信管理。30、处理器管理的任务一是处理中断事件，二是处理器调度。硬件只能发现中断事件，捕捉并产生中断信号，但不能处理中断，操作系统能对中断事件进行处理。31、存储管理任务是管理存储器资源，功能包括：存储分配、存储共享、存储保护、存储扩充。32、设备管理功能包括：外围设备的控制、处理和分配，缓冲区的管理、共享设备的驱动和实现虚拟设备。33、文件管理是对信息资源的管理，是对用户文件和系统文件进行有效管理。34、网络与通信管理功能包括：故障管理、安全管理、性能管理、记帐管理和配置管理。35、网络操作系统功能包括：网上资源管理功能和数据通信管理功能。36、操作系统类型包括批处理系统、分时操作系统、实时操作系统。37、批处理操作系统是指将一批作业集中输入计算机，由系统来调度和控制用户作业的执行。38、批处理的特点是用户脱机工作、成批处理作业、多道程序运行、作业周转时间长。39、分时操作系统指允许多个联机用户共同使用同一台计算机系统进行计算机。其思想是把CPU的时间划分成时间片，轮流分配给各终端用户，使每个用户能得到快速响应，是最为流行的一种操作系统。40、分时操作系统具有四个特性：同时性、独立性、及时性、交互性。41、实时操作系统是指当外界事件或数据产生时，能接收并快速予以处理，处理结果能在规定时间内对处理系统做出快速响应。42、实时系统包括：数据采集、加工处理、操作控制和反馈处理。43、所有的多道程序设计操作都建立在进程的基础上。44、进程从理论角度看是对程序过程的抽象，从实现角度看是一种数据结构，目的是刻画动态系统的内在规律。45、进程是具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。46、进程由数据结构以在其上执行的程序组成，是程序在这个数据集合上的运行过程，也是操作系统进行资源分配和保护的基本单位。47、进程有六个属性：结构性、共享性、动态性、独立性、制约性和并发性。48、进程的三态模型：运行态（占有处理器）、就绪态（等待分配处理器）、等待态（也叫阻塞态、睡眼态，不具备运行条件）。49、一个进程在创建后就处于就绪态。新建态是是指进程刚被创建的状态。50、创建进程有两个步骤：一是为新进程创建必要管理信息，二是让该进程进入就绪态。此时进程处于新建态，它没被提交执行，等待操作系统完成创建进程的必要操作。51、进程的终止有两个步骤：一是等待操作系统善后，二是退出主存。当进程达到自然结束点、无法克服的错误、被操作系统所终结、被其它有终止权的进程终结等而进入终止态不再执行，但依然保留操作系统中等待善后。终止态（等待善后）进程的信息被抽取后，操作系统将删除该进程。52、进程的运行是在上下文中执行。进程包括：进程程序块（被执行的可被多个进程共享的程序）、进程数据块（程序运行时加工处理的对象，为一个进程专用）、系统用户堆栈（地址存储和参数传递）、进程控制块（存储进程标志信息、现场信息和控制信息）。53、进程控制块是最重要的数据结构，创建进程的同时就建立了了PCB,进程结束时被其占用的PCB被回收。操作系统根据PCB对进程进行控制、管理和调度。54、进程间两种基本关系：竞争和协作。进程互斥是解决进程间竞争关系的手段，临界区管理可解决进程互斥问题。进程同步是解决进程间协作关系的手段。进程互斥是特殊的进程同步，逐次使用互斥共享资源。55、操作系统实现进程同步的机制称同步机制，由同步原语组成。最常用的同步机制有：信号量、PV操作和管程。56、信号量只能由同步原语对其操作，原语是操作系统中执行时不可中断的过程，即原子操作，分P操作和V操作。57、利用信号量和PV操作可解决并发进程的竞争和协作问题。P操作是减1即分配一个资源，V操作是加1即释放一个资源。58、管程是一组过程，是程序设计语言结构成份，被请示和释放资源的进程所调用。它是一种进程高级通信机制。59、进程独占资源必须通过申请资源－使用资源－归还资源的次序。60、产生死锁的条件是互斥条件、占有等待条件、不剥夺条件和循环等待条件。破坏条件之一，死锁就可防止。61、存储管理负责管理主存储器，主存储空间分为系统区和用户区。功能包括：主存储空间的分配和回收；地址转换和存储保护；主存储空间的共享；主存储空间的扩充。62、计算机系统均采用分层结构的存储子系统，在容量大小、速度快慢、价格高低等方面取得平衡点，获得较好的性能价格比。63、计算机存储器可分为寄存器、高速缓存、主存储器、磁盘缓存、固定磁盘及可移动存储介质等。64、程序在执行和处理数据时存在顺序性、局部性、循环性和排他性。65、把程序和数据的逻辑地址转换为物理地址的过程叫地址转换或重定位。66、地址转换有两种方式：一是由作业装入程序实现地址转换，称为静态重定位；二是在程序执行时实现地址转换，称为动态重定位（需借助硬件地址转换部件实现）。67、绝对地址=块号*块长+单元号68、设备管理的功能有：外围设备中断处理；缓冲区管理；外围设备的分配；外围设备驱动调度。69、I/O硬件的功能是为程序设计提供方便用户的实用接口。包括输入输出系统、输入输出控制方式、询问方式、中断方式、DMA方式和通道方式。70、I/O系统包括I/O设备、接口线路、控制部件、通道和管理软件。71、I/O设备分为输入型外围设备、输出型外围设备和存储型外围设备。72、I/O设备控制方式分四类：询问方式、中断方式、DMA方式、通道方式。73、询问方式又称程序直接控制方式，其缺点是查询I/O设备时，会终止程序执行，降低系统效率。74、DMA方式又叫直接存储器存取方式。特点是不需要CPU干预。通道又称输入输出处理器，与CPU并行执行操作。75、I/O软件组织的四个层次:I/O中断处理程序、设备驱动程序、与设备无关的操作系统I/O软件、用户层I/O软件。76、Spooling系统指外围设备联机操作或假脱机系统。77、作业的四种状态：输入状态、收容状态、执行状态、完成状态。78、磁盘调度算法有移臂调度和旋转调度算法。79、文件的类型有普通文件（外存上的数据文件）、目录文件（管理文件的系统文件）、块设备文件（用于磁盘、光盘等）、字符设备文件（用于终端和打印机）。80、文件的存取包括顺序存取、直接存取和索引存取。81、文件目录是文件进行按名存取的实现的关键。文件目录分为一级、二级和树型目录结构三种。82、文件的结构包括文件的逻辑结构（流式文件和记录文件）、文件的物理结构（顺序文件、连接文件、索引结构）83、作业有四个状态：即输入、后备、执行和完成。84、作业的调度算法有先来先服务算法、最短作业优先算法、响应比最高优先算法（响应比=已等待时间/计算时间）和优先数法。85、多道程序设计的好处：一是提高CPU利用率，二是提高内存和I/O设备利用率，三是改进系统吞吐率，四是发挥系统并行性。缺点是作业周转时间延长。第三章程序设计语言86、程序语言分低级语言和高级语言87、低级语言包括机器语言和汇编语言88、高级语言包括面向过程的语言和面向问题的语言。89、机器语言是用二进制代码表示计算机直接识别和执行的机器指令的集合，特点是灵活、直接执行和速度快。缺点是繁锁、通用性差。90、汇编语言是使用助记符表示的面向机器的计算机语言，亦称符号语言。特点是符号代替机器指令代码、灵活、简化编程过程。缺点是繁锁、通用性差。91、汇编语言可编制系统软件和过程控制软件。占用内存少、速度快。92、高级语言特点是通用性强、兼容性好、便于移植。93、用高级语言编写的程序必须翻译成机器语言的目标程序才能执行。94、程序设计语言的控制逻辑结构包括：顺序、选择和循环。95、翻译通常有两种方式：编译和解释方式。96、编译方式指高级语言源程序由编译程序翻译生成机器语言表示的目标程序，由计算机执行目标程序完成运算。97、解释方式指解释程序对源程序边扫描边解释逐句输入逐句翻译，不生成目标程序。98、Pascal、C、Fortran等均是编译方式；VB是解释方式。99、编译程序原理是将源程序翻译成目标程序，目标程序脱离源程序执行，方便效率高，但源程序修改时要重新编译生成新目标程序，修改不方便。100、编译程序分6个阶段：扫描程序、语法分析、语义分析、源代码优化程序、代码生成器和目标代码优化程序。101、解释程序是边翻译边执行，效率低，不能脱离源程序、易被解密，资源利用率低，优点是灵活，可动态高速、修改源程序。第四章系统配置和方法102、系统构架包括客户机/服务器系统（C/S）、浏览器/服务器系统（B/S）、多层分布式系统。C/S结构特点是利用软件系统体系结构和两端硬件环境的优势，将任务合理分配到客户机端和服务器端，降低系统的通信开销。B/S结构是对C/S的改进，特点是用户界面是通过WWW浏览器实现，主要事务逻辑在服务器端实现，简化了客户端电脑载荷，减轻系统及用户的维护升级的成本和工作量。103、系统配置的目的是提高系统的可用性、鲁棒性。104、系统配置方法双机互备、双机热备、群集系统、容错服务器。105、双机互备指两台主机均为工作机，相互监视运行情况，如一主机出现异常，另一主机主动接管。106、双机热备是一台主机为工作机，另一台为备份机。出现异常时由备份机主动接管。修好后原备份机成为主机，原工作机成为备份机。107、群集系统指若干服务器集合为一个独立且统一的群集。各服务器既是其他服务器的主系统，又是其他服务器的热备份系统。108、群集服务的优点是高可用性、修复返回、易管理性和可扩展性。109、群集技术和双机热备本质区别是能否实现并行处理和节点失效后的应用程序的平滑接管。110、容错服务器是通过CPU时钟锁频，通过对系统中所有硬件，包括CPU、内存和I/O总线等的冗余备份，使系统内所有冗余部件同步运行，实现真正意义上的容错。系统任何部件的故障都不会造成系统停顿和数据丢失。111、系统处理模式包括：集中式及分布式计算、批处理及实时处理、WEB计算。112、事务是用户定义的数据库操作序列，不是可分割的工作单位，一个程序中包含多个事务。113、SQL语言中定义事务语句有三条：BEGINTRANSACTION（开始）、COMMIT（提交事务所有操作）、ROLLBACK（事务运行时发生故障，撤销全部已执行操作，回滚到事务开始时的状态）。114、事务具有四个特性即：原子性、一致性、隔离性和持续性（永久性），也叫ACID特性。7115、事务是恢复和并发控制的基本单位。116、数据库管理系统必须提供并发控制机制。并发控制机制是衡量一个数据库管理系统性能的重要标志之一。117、并发操作带来的数据不一致发生包括：丢失修改、不可重复读、读脏数据三种。118、产生数据不一致性的主要原因是并发操作破坏了事务的隔离性。119、并发控制就是要用正确的方式调度并发操作避免造成数据的不一致性。120、封锁是实现并发控制的主要技术。确切的控制由封锁的类型决定。有两种基本的封锁类型即排它锁（X锁）和共享锁（S锁）。排它锁又称写锁，指事务T对数据A加X锁，只允许T读和写A,其他任何事务不能对A加任何锁。共享锁又称读锁，指事务T对数据A加S锁，只允许T读A但不能修改A,其他事务只能对A加S锁，不能加X锁。⑴一级封锁协议加X锁，结束后才释放，可防止丢失修改。二级封锁协议在一级封锁的基础上先加S锁，读完后释放S锁，防止丢失修改和读脏数据。三级封锁是在二封锁协议的基础上加S锁，事务结束才释放，防止丢失修改、不可重复读和读脏数据。⑵避免活锁的方法是先来先服务策略。解决死锁的方法一是预防，二是允许死锁发生，并定期诊断，如有发现死锁立即除掉。⑶死锁的预防方法有一次封锁法（将要用的数据全部加锁的方法）和顺序封锁法。⑷死锁的诊断方法有超时法和事务等待图法。124、恢复子系统是数据库管理系统的一个重要组成部分。数据库系统的恢复技术对系统的可靠程序和运行效率都起着决定性作用，是衡量系统性能优劣的重要指标。125、事务内部更多故障是非预期的，不能由应用程序处理。126、计算机系统性能指标以系统响应时间和作业吞吐量为代表。127、响应时间指计算机完成某一任务所花费的时间。作业吞吐量指服务器在单位时间内完成的任务量。128、吞吐量和响应时间成反比，响应时间越短，吞吐量越大。129、每秒百万次指令MIPS=指令数/（执行时间*1000000）。130、MIPS大小和指令集有关，不同指令集的计算机间的MIPS不能比较，MIPS包括运算、取数、存数和转移指令。131、MIPS只适宜于评估标量机，不能评估向量机。适用于带有硬件浮点器的计算机。132、每秒百万次浮点运算MFLOPS=浮点指令数/（执行时间*1000000）。1MFLOPS=3MIPSO133、MFLOPS只能衡量机器浮点操作性能，不能体现机器的整体性能。他是基于操作而非指令。故它可比较两种不同机器。134、MFLOPS适合衡量向量机性能。其大小与机器和程序有关。135、单个程序的MFLOPS值不能反映计算机性能。136、系统性能评估技术有分析技术、模拟技术和测量技术。137、分析技术是用数学方法求解，可用于设计中的系统。工具是排队论模型进行分析。138、分析和模拟技术最后均需通过测量技术验证。139、测量技术通常采用不同层次的基准测试程序评估。包括实际应用程序、核心程序和合成测试程序三个层次。140、系统可靠性指计算机系统平均能正常运行多长时间才发生一次故障。用平均无故障时间(MTTF)衡量，MTTF越长，可靠性越长。141、可维护性用平均维修时间(MTTR)衡量。MTTR越短，系统可维护性越好。142、系统可用性=MTTF/(MTTF+MTTR)*100%。包括可靠性、可维护性和可用性三个指标。143、计算机系统可靠性数学模型有三种串联系统可靠性、并联系统可靠性和混联系统(包括串并联系统和并串联系统两种)。144、串联系统可靠性=R1*R2*R3*„*Rn。145、并联系统可靠性=1-(1-R1)*(1-R2)*„(1-Rn)146、串并联系统可靠性=[1-(1-R)m]n。147、并串联系统可靠性=1-(1-Rn)m.第五章数据结构与算法148、算法是解决特点问题的方法。描述算法可采用方案、传统流程图、N-S图和PAD图等。149、算法的特性：有穷性、确定性、可行性、输入和输出。150、算法和程序的区别是程序未必满足有穷性。151、算法可以用流程图、高级语言、伪代码、决策表描述。152、算法的评价目标：正确性、可读性、健壮性及高效率低存储量。153、算法的时间复杂度T(n)=O(f(n)),空间复杂度=5(n)=O(f(n))。154、线性表是n个元素的有限序列。含有大量记录的线性表为文件。155、线性表的存储结构包括：顺序、链式(单向链表、循环链表和双向链表)和散列存储等。156、线性表中第i个元素的存储位置=a1+(i-1)*K157、栈是限定仅在表尾进行插入和删除操作的线性表。(进栈和出栈)158、栈有顺序栈和链式栈两种。159、表达式有中缀表达式(又叫波兰式，规则是运算符后紧跟操作数)和后缀表达式(又叫逆波兰式，规则是运算符紧跟操作数后)两种。如x+a*(y-b)-z/f,其前辍、后辍分别是-+x*a-yb/zf和xayb-*+zf/-。160、队列是一端插入一端删除的线性表也叫先进先出表(FIFO),可分为链队列和循环队列，主要采取顺序存储结构。161、一般采用顺序存储结构表示数组。多维数组的顺序存储有以列序为主序和以行序为主序。162、数组元素的地址计算公式：(1)按行优先顺序存储的二维数组Amn地址计算公式LOC(aij)二LOC(a11)+[(iT)Xn+j-1]Xd其中：①.LOC(a11)是开始结点的存放地址(即基地址)②.d为每个元素所占的存储单元数③.由地址计算公式可得，数组中任一元素可通过地址公式在相同时间内存取。即顺序存储的数组是随机存取结构。(2)按列优先顺序存储的二维数组Amn地址计算公式LOC(aij)=LOC(a11)+[(j-1)Xm+i-1]Xd(3)按行优先顺序存储的三维数组Amnp地址计算公式LOC(aijk)=LOC(a111)+[(i-1)XnXp+(j-1)Xp+k-1]Xd163、广义表采用链接存储方式。164、树的表示方法有：树型结构、括号表示法、凹入表示法和嵌套集合表示形式。165、二叉树是指每个结点最多只有两棵子树，且有左右之分。166、树的遍历方式有前序遍历(先访问根结点，再访问根的子结点)、后序遍历(先访问子树，再访问根结点)、层次遍历(按第一层、第二层„的顺序访问)167、遍历图的方法有：深度优先遍历和广度优先遍历。它们对无向图和有向图均适用。第六章多媒体基础知识168、多媒体计算机技术是指计算机综合处理多种媒体信息(文本、图形、图像、音频、视频)，使多种信息建立逻辑连接，集成为一个系统并具有交互性。169、多媒体计算机技术具有4个特性：集成性、交互性、实时性和数字化。170、多媒体中的各种媒体都是以数字形式存放在计算机中。171、多媒体计算机系统包括支持多媒体的硬件系统和软件系统。172、多媒体技术主要由各种媒体信息的处理技术、压缩技术和多媒体计算机技术、网络通信技术、数据库技术组成。173、多媒体计算机系统的关键技术：①视频音频数据的压缩解压缩技术、②多媒体专用芯片技术、③多媒体系统软件技术、④大容量信息存储技术、⑤多媒体网络通信技术、⑥超文本与超媒体技术。174、磁盘管理技术可避免磁盘损坏而造成数据丢失。磁盘阵列就是为避免磁盘损坏造成数据丢失诞生的10一种数据存储技术。175、多媒体计算机技术的应用：教育与培训、桌面印刷与办公自动化、多媒体电子出版物、多媒体通信和多媒体声光艺术品创作。176、信息压缩比是指压缩前后所需多媒体数字信息存储量之比，压缩比越大，数量减少越多，压缩技术越复杂。177、衡量数据压缩技术好坏的标准是压缩比、压缩后媒体信息的质量、压缩和解压缩速度、压缩软件开销。178、多媒体数据压缩处理过程包括编码（压缩）和解码（解压缩）。179、视频会议的图像传输中压缩和解压缩是实时进行的。CDROM使用中，压缩是提前的，解压缩的播放时进行的。压缩计算量大于解压缩。180、数据压缩方法分为无损压缩（冗余压缩）和有损压缩（熵压缩）。无损压缩是利用数据统计冗余进行压缩，可完全恢复原始数据不失真，但压缩一般为2：1-5：1。无损压缩（冗余压缩）方法有哈夫曼编码、算术编码和行程编码。是利用统计的方法和字典查找法进行压缩。适用于文本数据、程序、指纹图像、医学图像等。有损压缩是在压缩时允许损失一定信息，得到大得多的压缩比。有损压缩（熵压缩）的方法有预测编码、变换编码、子带编码、小波编码、失量量化编码和混合编码。有损压缩用于语音、视频、音频、图像等的压缩。哈夫曼编码是对统计独立信源达到最小平均码长的编码方法，具有唯一可译性。原理是出现概率大的分配短码，概率小的分配长码。算术编码是一种二元码的编码方法。预测编码的理论基础是统计学和控制论，通过减少数据相关性实现数据压缩。预测编码方法有差分脉冲编码调制法（DPCM）和自适应的差分脉冲编码调制法（ADPCM）。变换编码原理是空间域描述的图像信号进行某种函数变换的压缩方法。包括傅立叶变换、离散余弦和正弦变换。编码国际标准有①JPEG（联合照片专家组）②MPEG（动态图像专家组）③H.261④DVIJPEG是基于DCT的静止图像压缩和解压缩算法，可压缩到原图像的百分之一，当压缩比大于20：1时质量开始变坏。MPEG是对视频、音频数据压缩标准采用减少图像冗余信息的压缩算法，压缩比可达200：1。有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4三个版本。数据图像的优点：精确度高、不受环境干扰和某种操作产生失真、均可由计算机处理。图像数字化过程包括采样（抽样）和量化。数字图像种类有四种：①二值图像（文字、图形、指纹）②黑白灰度图像（黑白照片）③彩色图像（彩色图片）④活动图像（动画、电影）色彩数和图形灰度用位来表示，写成2的N次方，N为位数。彩色可以用亮度、色调和饱和度描述。色调和饱和度又叫色度。亮度表示颜色的明亮程度，色调表示颜色的类型，饱和度表示颜色的深浅程度。RGB彩色空间用红绿蓝三基色分量表示图像像素的颜值。HIS彩色空间用色调、光强度和饱和度描述颜色特性。CMYK彩色空间基于印刷处理模式。YUV彩色空间，彩色电视视频信号PAL制式中采用的彩色空间。图像格式有两大类位图和矢量图形。位图是以点阵形式描述图像。矢量图形是以数学方法描述的几何元素组成的图像。矢量图表达细致、真实、缩放后分辨率不变，用于专业图像处理。图形是用计算机绘制的画面，如直线、圆曲线、图表等。图像指由输入设备捕捉的实际场景画面或数字化存储的任意画面。图形文件中只记录生成图的算法和图上的特征点，即矢量图。特点是可移动、缩放、旋转、扭曲等变换。图像是由排成行列的像素组成，数据量大，显示速度比图形快。图形（图像）的主要指标为分辨率、色彩数及灰度。常用矢量图形文件有3DS（3D）、DXF（CAD）、WMF（桌面印刷）。图像文件格式有静态图像和动态图像。静态图像有BMP、GIF、TIF、PCX、JPG、PCD等动态图像有：AVI、MPEG212、BMP是PC机上最常用的位图格式，有压缩和不压缩两中，可表现2-24位色彩，分辨率480*320-1024*768，该格式稳定。GIF压缩的图像格式，各种平台、图像软件上均可使用，最高256种存储色彩。TIF文件体积大，图像质量高，有压缩和非压缩两种，色彩数16M。JPG可大幅度压缩图像的图形格式，其存储文件是其他类型图像的1/10-1/20，最高色彩数24位，广泛用于网上图片库。AVI是语音和影像同步组合的文件格式，采用有损压缩方式，压缩比高，画面质量不太好。支持256色和RLE压缩，主要用于多媒体光碟、保存电视、电影等。MPG格式是按MPEG标准进行压缩的全运动视频文件需要专门的播放软件硬件。其压缩率比AVI高，画面质量比AVI好。218、数字图像处理方法有：①改善图像像质（清晰度）②图像复原③识别分析图像④重建图像（二维三维重建，用于测绘、工业检测、医学CT等）⑤编辑图像（广告印刷、美术照片加工）⑥图像数据压缩编码。彩色电视视频信号标准有PAL制、NTSC制和SECAM制三种。彩色电视视频信号数字化方法有两种一是将模拟视频信号输入计算机对各分量进行数字化和压缩编码，成为数字化视频信号。二是直接用数字摄像机采集视频无失真的数字信号。数字化视频信号在信道传输后进行解码，经数模转换和坐标变换（YUK转换为RGB）送往显示器。影响数字视频质量因素有帧速、分辨率、颜色数、压缩比和关键帧。视频图像文件解压缩有硬件压缩（硬件芯片如MPEG解压卡）和软件压缩（如超级解霸、金山影霸）两种方法。视频卡是多媒体计算机中处理活动图像的适配器，包括：视频叠加卡、视频捕获卡、电视编码卡、电视选台卡和压缩解压卡。声音是一种模拟振动波，有三种类型：波形声音、语音和音乐。226、音调、音强和音色是声音的三要素，也是声音的质量特性。227、音频信息数字化转换过程是：首先选择采样频率进行采样，二是选择合适的量化精度进行量化，三是编码形成声音文件。228、数字音频信息的质量受三个因素影响：即采样频率、量化精度和声道数。229、音频文件大小计算公式：文件字节数/每秒=采样频率（Hz）*分辨率（位）*声道数/8230、音频冗余指时域冗余和频域冗余。231、音频信号编码方法有：波形编码、参数编码和混合编码三种。232、波形编码是对声音波形进行采样、量化和编码。采样频率9.6-64KB/s质量较高。233、常用波形编码方法有PCM（脉冲编码调制）、DPCM（差值脉冲编码调制）和ADPCM（自适应差值编码调制）。234、参数编码法称为声码器，包括通道声码器、同态声码器和线性预测声码器。235、混合编码包括码本激励线性预测编码和多脉冲激励线性预测编码。236、多媒体声音文件有WAVE、MOD（MOD、ST3、XT、S3M、FAR）、MP3、RA、MIDI）。237、MIDI电子乐器数字接口是乐器和计算机使用的标准语言，不是声音信号是一套指令，指示乐器设备演奏音符、加大音量和生成音响效果。238、多媒体应用系统开发步骤①确定开发对象，将应用软件类型具体化②设计软件结构明确开发方法③准备多媒体数据④集成一个多媒体应用系统，并进行系统测试。239、多媒体开发工具WORD、PPT、PHOTO、3DMAX、VB和Authorware.240、多媒体创作系统可分为素材库、编辑和播放三个部分。241、Authorware是面向对象的设计思想，用文字、图形、动画、声音及数字电影等信息创造多媒体程序。特点一是基于流程的图标创作方式，二是具有文字、图形、动画和声音直接创作，三是外部接口形式多样，四是具有多种交互方式，五是多媒体集成能力高效，六是多平台网络支持。第七章网络基础知识242、网络是一些结点和链路的集合。计算机网络是相互联接、彼此独立的计算机系统集合。243、网络拓扑结构指网络中结点设备和链路（网络设备信道）的几何形状。244、网络拓扑结构分可分为总线状、环状、树状、网状、星状和混合状。245、按覆盖范围网络可划分为局域网（LAN）、城域网（MAN）和广域网（WAN）。246、计算机网络从逻辑结构上可分成外层用户的资源子网和内层通信子网（由网卡和传输介质构成）。247、局域网中的每台主机都通过网卡连接到传输介质上。网卡负责在各主机间传递数据。248、通信子网分为点对点通信子网和广播式通信子网，有三种组织形式结合型、专用型和公用型。249、路由器、ATM交换机是构成网的主要设备。交换机和集线器是构成局域网的主要设备。250、OSI/RM协议中采用三级抽象即参考模型（体系结构）、服务定义和协议规范（协议规格说明书）。251、OSI/RM协议包括七层，即物理层、数据链路层，网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。252、OSI/RM七层协议模型上下大，中间小。是因为高层要和各种类型的应用进程接口，低层要和网络接口，因此标准多。253、TCP/IP协议没有表示层和会话层，其他和OSI模型一样254、TCP/IP协议是两个协议集，TCP是传输控制协议、IP是互连网络协议。TCP/IP协议包括：远程登记协议、文件传输协议（FTP）和简单邮件传输协议（SMTP）信号分模拟信号和数字信号两种，信道也分模拟信道和数字信道。数字信号传输时占整个频带，称基带传输。模拟信号传输时只占有限频谱，称频带传输。数据通信系统由数据终端设备、通信控制器、通信信道和信号变换器组成。数据通信按传送方向可分为单工通信、半双工通信和全双工通信。波特率又称码元率，指单位时间内传送的信号波形的个数，为波形周期的倒数，即B=1/T。比特率又称位速率，指单位时间内传送的二进制数，S=Blog2N=（1/T）log2N，香农公式：C=H*log2（1+S/N）奈硅斯特公式：c=2H*log2N数字信号编码方式有单极性码、双极性码和曼切斯特码（差分曼切斯特码）。第三种已成为局域网的标准编码。模拟信号编码方式有幅移键控法、频移键控法、相移键控法三种。网络传输介质有双绞线、同轴电缆（分粗缆和细缆）及光缆三种。比绞线一般用于星状网络、同轴电缆用于总线状网络，光缆用于主干网的联结。双绞线是局域网中最常用的一种布线材料，分非屏蔽（UTP）和屏蔽（STP）两种。主要传输模拟信息，适于短距离传输，带宽由导线质量、长度及传输技术决定。光缆分单模光缆和双模光缆。单模光缆直径小、以单一模式传输，传输频带宽、容量大。多模光缆以多个模式同时传输。疼模光缆比单模光缆传输性能差。光缆是最有效的一种传输介质，频带宽、不受电磁干挠、衰减小，传输距离远、速度快、中继器间隔长等优点。同时传输多个有限带宽信号的方法叫多路利用技术。分为频分多路利用FDM（把信道划分若干互不交叠的频段，每路信号占用一个频段的方法）和时分多路复用TDM（把传输时间划分若干时隙，再分成时分复用帧的方法）数据交换技术有线路交换、报文交换和分组交换。另外还有数字语音插空技术DSI、帧中继和异步传输模式。网络传输控制编码包括差错控制和流量控制。差错控制编码是为了提高数字通信系统的容错性和可靠性，分奇偶检验码和循环冗余码。流量控制是为协调发送站和接收站工作步调的技术，发送速率不超过接收方速率。包括X-ON-OFF、DTE-DCE流控和滑动窗口协议三种方式。按拓扑结构分局域网有总线状、树状、环状和星状。按使用介质有无线网和有线网。局域网介质访问控制方式有载波侦听多路访问/冲突检测法（CSMA/CD）、令牌环访问控制方式和令牌总线访问控制方式三种。载波侦听多路访问/冲突检测法适用于总线型结构具有信道检测功能的分布式介质访问控制方法，又称“先听后讲，边听边讲”，按其算法不同有非坚持CSMA、P坚持CSMA和1坚持CSMA三种方式。令牌环访问控制方式适用于环状网络分布式介质访问控制方式，是局域网控制协议标准之一。令牌总线访问控制方式用于总线型和树型网络结构中。局域网组网技术有以太网、快速以太网、千兆位以太网、令牌环网络、FDDI光纤玶网、ATM局域网等。以太网技术规范①总线型拓扑结构②CSMA/CD介质访问控制方式③10M传输速率④同轴电缆或双绞线⑤最大1024个工作站⑥最大传输距离2.5KM⑦报文长度64-1518字节。以太网组网方法有两种：细缆以太网和双绞线以太网(非屏蔽双绞线)。令牌环网络的拓扑结构为环状，采用专用令牌环介质访问控制方式、传输介质双较线、光纤，传输速率4M-16M。FDDI光纤环网采用主副双环结构，主环为正常数据传输，副环为冗余备用环。FDDI网卡分为双附接网卡和单附接网卡。网络管理包含性能管理、配置管理、计费管理、故障管理和安全管理。网管管理软件功能分为体系结构、核心服务和应用程序三部分。287、网管软件既可以是分布式体系结构也可是集中式的体系结构，一般采用集中管理子网和分布式管理主网相结合的方式。核心服务内容包括网络搜索、查错纠错、配置管理等。应用程序包括：高级报警处理、网络仿真、策略管理和故障标记等。网络安全包括系统不被侵入、数据不丢失、不被病毒感染。完整的网络安全包括：运行系统安全、系统信息安全、信息传播安全和信息内容安全。网络安全应具备保密性、完整性、可用性、可控性和可审查性五大特征。网络安全层次分为物理安全、控制安全、服务安全和TCP/IP协议安全。、协议安全用于解决：IP地址欺骗(IPaddressspoofing)、IP协议攻击(IPAttacks)、TCP序列号欺骗攻击(TCPSYNFloodingAttack)现代密码技术分为对称加密(DES秘密钥匙加密)系统和非对称加密(RSA公开秘密钥匙加密)。DES对称加密是加密和解密使用同一把秘密钥匙，双方都必须获得这把钥匙，加密模式分为序列密码和分组密码两种。DES对称加密特点：一是加密算法要强，二是加密方法的安全性依赖于密钥的秘密性（故要保密），不是算法的秘密性（不需保密）。DES对称加密优点是实现速度快，缺点是密钥分发、管理复杂，代价高，不能实现数字签名，适用于用户数少的网络。若有n个用户，用DES对称加密则要n*（n-1）/2个密钥，而用RSA非对称加密则仅需2n个密钥。RSA非对称加密（公开密钥加密）系统采用加密钥匙（公钥）和解密钥匙（私钥）不同的算法。RSA非对称加密优点是密钥分配管管简单，容易实现数字签名，适合于电子商务应用。缺点是算法实现速度慢。实际应用中二者结合使用，即采用对称加密DES系统加密文件，采用非对称加密RSA加密“加密文件”的混合加密方法。从而解决了运算速度和分配管理的问题。非对称加密RSA通常用来加密关键性的、核心的机密数据，对称加密DES通常加密大量数据。常见防火墙有数据包过滤型防火墙、应用级网关型防火墙、代理服务型防火墙、复合型防火墙等。典型的防火墙包括过滤器、链路级网关和应用级网关及代理服务器。网络安全协议有SSH（对所有传输数据，抵御攻击，能防治DNS和IP欺骗，基于密码和密匙两种安全验证）、PKI（DES和RSA结合）、SET（安全电子交易协议）和SSL（安全套接层协议）。网络性能分析评价指标包括服务质量（QoS）、服务等级协议（SLA）和网络流量三方面。服务质量（QoS）指网络提供更高优先服务的能力，包括专用带、抖动控制和延迟、丢包率的改进及网络流量等。服务等级协议（SLA）是网络服务提供商和客户间的合同，定义了服务类型、服务质量和客户付款等。服务质量（QoS）技术涉及三方面：一是QoS识别的标志技术、单一网络单元中的QoS和QoS策略、管理和计费功能。通信子网的作用是将信息从一台主机传到另一主机，由通信线路和路由器组成。单个主机或局域网的主机间通过路由器进行通信。IP地址由网络号标识和主机号标识组成。网络号标识确定主机所在的网络，主机号标识确定主机的具体位置。根据网络号和主机数，IP地址分三类A、B、C类。A类IP地址用8位标识网络号，24位标识主机号，最高位是0，其网络数范围0－127，第一段数字1－126，用于大型网络。B类IP地址用16位标识网络号，16位标识主机号，最高位是10，第一段数字128－191，用于中型网络。C类IP地址用24位标识网络号，8位标识主机号，最高位是110，第一段数字192－223，用于小型或校园网络。当某单位申请IP地址时，实际申请到的是网络号，主机号由其自行确定分配，无重复即可。D类地址为多点播送，最高位1110，第一段224-239。E类地址保留，仅作实验开发用，最高位11110，第一段240-254。全0地址（）为当前主机全1地址（55）是当前子网广播地址。主机号全为0的地址为网络地址，如为B类地址。主机号全为1的地址为广播地址，如55为B类广播地址。网络号不能以127开头，地址中数字127作为诊断使用，如为回路测试。网络号第一个8位组不能全置0，全0表示本地网络。域名系统DNS是分布式信息数据库系统，采用C/S模式，任务是将文件表示的域名翻译成IP地址格式，又叫域名解析，由域名服务器完成。域名采用分层结构。一台计算机只有一个IP地址，但可有多个域名。万维网（WWW）由超文本方式和超媒体及HTML语言、HTTP协议和URL统一资源定位器及WWW浏览器组成。超文本和超媒体是WWW的信息组织形式也是实现WWW的关键技术超文本是将菜单集成于文本信息中，采用指针连接的网状交叉索引方式，对不同信息加以链接，形成非线性网状结构。HTML语言是英国物理学家蒂姆开发的全新文档语言，叫超文本标记语言，由符号和语法组成，对网页的内容、格式及链接进行描述，是专用编程语言，用于编写通过WWW显示的网页，是纯文本文件，在浏览器中被解释执行，无需编译，并兼容性好。HTTP协议（超文本传输协议）是服务器与客户浏览器间的信息传输协议，属于TCPIP模型应用层协议。URL叫统一资源定位器标识网络资源，即网页地址。由双斜线分成两部分，前部分为访问方式，后部分为文件和服务器的址址。331、如URL地址/downloads/search.asp,其中HTTP为访问方式，要用HTTP协议访问，为主机名，downloads为页面路径，search.asp为最终访问文件名。WWW浏览器有IE和netscape两种最流行的因特网其他服务：电子邮件、搜索引擎、文件传输（FTP和新闻组服务（Newsgroup）.FTP通过多种模式上传网页和下载程序，主要有两种文本模式和二进制模式。下载软件如cuteftp。335、第八章数据库技术数据是数据库中存储的基本对象，是描述事物的符号记录。数据库是在计算机存储设备上用来存放数据的仓库。数据库管理系统是对数据进行科学组织和存储的数据管理软件。数据库系统由数据库、数据库管理系统、应用系统、数据库管理员和用户构成。数据库系统的特点：①数据结构化（与文件系统的根本区别）②数据共享高、冗余度低、易扩充③数据独立性高④数据由DBMS统一管理控制。数据模型分两类：概念模型（信息模型）和数据模型。概念模型（信息模型）是按用户的观点对数据和信息建模，要用于数据库设计。数据模型是按计算机系统观点对数据建模，主要用于DBMS的实现，数据模型是数据库系统的核心和基础，它包括：网状模型、层次模型、关系模型和面向对象模型。数据模型描述了系统的静态特性一、动态特性和完整性约束条件。数据模型有三个组成要素：数据结构（静态特性主）、数据操作（动态特性描述）和数据约束条件（是一组完整性规则的集合）。数据库完整性指数据的正确性和相容性。概念模型最著名最常用的是实体-联系方法，即E-R模型图。它由实体（矩形表示）、属性（椭圆表示）、联系（菱形

表示）组成。概念模型独立于数据模型，是各种数据模型的共同基础，比数据模型更一般、更抽象、更接近现