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第一章 计算机硬件基础1.1 计计算机基本本组成1一个完整整的计算机机系统由:控制器、运运算器、存存储器、输输入设备和和输出设备备5部分组组成。2运算器和和控制器合合称为中央央处理器。内内存储器和和中央处理理器合称为为主机。3控制器包包括:指令令寄存器、指指令译码器器、时序控控制。1.1.11 中央处处理器1运算器通通常由算术术运算部件件(ALUU)和一些些寄存器组组成。2累加器除除了存放参参加运算的的操作数外外,在连续续运算中,还还用于存放放中间结果果和最终结结果。3为了使计计算机能够够正确执行行指令,CCPU必须须能够按正正确的时序序产生操作作控制信号号,这是控制器的的主要任务务。4控制器组组成:程程序计数器器(PC)指令寄寄存器(IIR)指指令译码器器脉冲源源及启停控控制线路时序信号号产生部件件操作控控制信号形形成部件中断机构构总线控控制逻辑1.1.22 存储器器1按存储器器在计算机机中的功能能分类:高高速缓冲存存储器(CCachee),由双双极型半导导体;主存存储器,由由MOS半半导体存储储器构成;辅助存储储器,又称称为外存储储器。1.1.33 常用II/O设备备1按信息的的传输方向向来分可分分为:输入入、输出与与输入输出出设备。2输入设备备:键盘、鼠鼠标、光标标、触摸屏屏、跟踪球球、控制杆杆、数字化化仪、语言言输入、手手写汉字识识别、光学学字符阅读读机(OCCK)。分为两类:媒体输入入设备和交交互式输入入设备。媒媒体输入设设备:纸带带输入机、卡卡片输入机机、光学字字符阅读机机;交互式式输入设备备:键盘、鼠鼠标、触屏屏、光屏、跟跟踪球。3输出设备备:显示器器、打印机机、绘图仪仪、语音输输出设备、卡卡片穿孔机机、纸带穿穿孔机、数数模转换设设备。4输入输出出设备:磁磁盘机、磁磁带、可读读写光盘、CCRT显示示器、通信信设备。5输入输出出设备按功功能分为三三类:用于于人机接口口、用于存存储信息、机机机联系系。6键盘:按按键开关可可分为两类类:触点式式、非触点点式。7键盘控制制器的构成成方式不同同,可分为为编码键盘盘和非编码码键盘两类类。8根据鼠标标器锁采用用的传感技技术的不同同,鼠标器器可分为两两类:机械械式与光电电式。9鼠标与主主机相连有有两种方式式:总线接接口和通信信接口。10目前大大部分计算算机把鼠标标接在串行行通信口:COM11和COMM2上。11打印机机以印字原原理可分为为:击打式式打印机和和非击打式式打印机;以输出方方式可分为为串行打印印机和并行行打印机。12击打式式打印机按按字锤或字字模的构成成方式来分分,可分为为整字形击击打印设备备(按字模模载体的形形态分为:球形、菊菊花瓣形、轮轮式、鼓式式)和点阵阵打印设备备两类。13非击打打式打印机机类型:激激光印字机机、喷墨打打印机、热热敏打印机机。14显示器器由监视器器和显示控控制器组成成。监视器器由阴极射射线管(CCRT)、亮亮度控制电电路(控制制栅)、扫扫描偏转电电路(水平平/垂直扫扫描偏转线线圈)组成成。15为保证证屏幕上显显示的图像像不产生闪闪烁,图像像必须以550帧/秒秒至70帧帧/秒的速速度进行刷刷新。16计算题题举例:如如当分辨率率为6400×4800,帧频为为50帧/秒,且水水平回扫期期和垂直回回扫期各占占水平扫描描周期和垂垂直扫描周周期的200%,则行频=4880线÷880%×550帧/ss=30kkHz水平扫描周周期=1÷÷30kHHz=333s每一像素读读出的时间间=33s×800%÷6440线=440-500ns若分辨率提提高到10024×7768,帧帧频为600帧/秒,则则行频提高高到57.6kHzz,水平扫扫描周期(HHC)为117.4s,每像像素读出时时间减少到到13.66ns。分辨率要求求越高,为为保证图像像不闪烁,则则时间要求求越高(每每一像素读读出显示的的时间越短短)。光栅扫描显显示器的扫扫描方式还还可以分成成逐行扫描描和隔行扫扫描方式两两种。1.2 计计算机的系系统结构1.2.11 并行处处理的概念念1并行性包包括同时性性和并发性性两种含义义。2计算机中中提高并行行性的措施施:时间重重叠(时间间并行技术术);资源源重复(空空间并行技技术);资资源共享(一一种软件方方法)。3指令流:计算机执执行的指令令序列;数数据流:指指令流调用用的数据序序列;多重重性:计算算机同时可可处理的指指令或数据据的个数。4(S-ssinglle、单一一的,I-insttructtion、指指令,M-multtiplee、多倍的的,D-ddat、数数据)根据据指令流和和数据流的的多重性,可可以把计算算机分为44类: 单指令流流单数据流流(SISSD)单单指令流多多数据流(SSIMD)多指令流流单数据流流(MISSD)多多指令流多多数据流(MMIMD)。1.2.22 流水线线处理机系系统若假定图中中取指令、分分析指令、执执行指令的的时间相同同,均为tt,则完成成n条指令令的时间TT分别为T=3ntt;T=(nn+2)tt。 1.2.33 并行处处理机系统统1并行处理理机也称为为阵列式计计算机,是是操作并行行的SMIID计算机机,采用资资源重复的的措施开发发并行性。并并行处理机机通常有一一个控制器器CU,NN个处理单单元(PEE)(包括括处理器和和存储模块块),以及及一个互联联网络部件件(IN)组组成。2并行处理理机的主要要特点:以以单指令流流多数据流流方式工作作;采用资资源重复方方法引用空空间因素;是以某一一类算法为为背景的专专用计算机机;并行处处理机的研研究必须与与并行算法法的研究密密切结合;处理单元元结构相同同是同构型型并行机,同同时是异构构型多处理理机系统。1.2.44 多处理理机系统1多处理机机属于MIIMD计算算机。和SSIMD计计算机的区区别:多处处理机实现现任务或作作业一级的的并行,而而并行处理理机只实现现指令一级级的并行。2多处理机机的特点:结构灵活活性、程序序并行性、并并行任务派派生、进程程同步、资资源分配和和进程调度度。1.2.55 CISSC/RIISC指令令系统RISC与与CISCC比较,指指令系统的的主要特点点:指令数数目少;指指令长度固固定、指令令格式种类类少、寻址址方式种类类少;大多多数指令可可在一个机机器周期内内完成;通通用寄存器器数量多。1.3 计计算机存储储系统1.3.33 主存储储器1半导体读读写存储器器简称RWWM,习惯惯上称为RRAM,按按工艺不同同可分为:双极型RRAM和MMOS型RRAM。2静态MOOS存储芯芯片由:存存储体、读读写电路、地地址译码、控控制电路(存存储体、地地址译码器器、驱动器器、I/OO控制、片片选控制、读读/写控制制)组成。3存储器主主要技术指指标:存储储容量、存存取速度、可可靠性。4存储器的的速度可用用访问时间间、存储周周期和频宽宽来描述。Tm(存储储周期)Ta(读读出时间),TTmTww(写入时时间)。1.3.44 高速缓缓冲存储器器1访问高速速缓冲存储储器的时间间一般为访访问主存时时间的1/4-1/10。1.3.55 辅助存存储器1常用的辅辅助存储器器包括:磁磁带、磁盘盘、光盘。2磁表面存存储器的存存储原理:磁层由非非矩形剩磁磁特性的导导磁材料(氧氧化铁、镍镍钴合金)构构成;磁层层材料的剩剩磁要大(读读出信息大大),矫顽顽力HC要要合适,才才有足够的的抗干扰能能力和使用用较小写电电流,磁层层厚度要薄薄,才能提提高记录密密度。3磁头由高高导磁率的的软磁材料料(如坡莫莫合金和具具有高频特特性的帖氧氧体)做铁铁心,在铁铁心上开有有缝隙并绕绕有线圈。4在磁表面面存储器中中一般都是是磁头固定定。5磁盘存储储器由磁记记录介质、磁磁盘存储器器、磁盘控控制器3部部分组成;磁盘控制制器包括控控制逻辑、时时序电路、“并并串”转转换和“串串并”转转换电路;磁盘驱动动器包括:读写电路路、读写转转换开关、读读写磁头和和磁头定位位伺服系统统。6按读写类类型,光盘盘可分为:之都型、一一次性写入入型和可重重写型。1.4 计计算机应用用领域1计算机应应用领域包包括: 11 科学计计算2 信信息管理33 计算机机图形学与与多媒体技技术4 语语言与文字字的处理55 人工智智能第二章 操操作系统知知识2.1 操操作系统简简介2.1.11 操作系系统的定义义与作用1操作系统统是管理软软硬件资源源,控制程程序执行、改改善人机界界面、合理理组织计算算机工作流流程和为用用户使用计计算机提供供良好运行行环境的一一种系统软软件。2操作系统统2个重要要的作用:通过资源源管理,提提高计算机机系统的效效率;改善善人机界面面,向用户户提供友好好的工作环环境。3资源:在在计算机系系统中,能能分配给用用户使用的的各种硬件件和软件设设施。包括括2大类:硬件资源源和信息资资源。2.1.22 操作系系统的功能能特征1操作系统统的主要特特性:并发发性、共享享性和异步步性。并发性:指指两个或两两个以上的的运行程序序在同一时时间间隔内内同时执行行。共享性:指指操作系统统中的资源源,可被多多个并发的的程序使用用。异步性:又又称为随机机性。2从资源管管理的观点点来了解操操作系统的的6个主要要功能:处理器管管理存储储管理设设备管理文件管理理作业管管理网络络与通信管管理。2.1.33 操作系系统的类型型1操作系统统的类型:批处理操操作系统、分分时操作系系统、实时时操作系统统。2批处理系系统的主要要特征:用用户脱机工工作、成批批处理作业业、多道程程序设计、作作业周转时时间长。3分时操作作系统特性性:同时性性、独立性性、及时性性、交互性性。4实时操作作系统组成成:数据采采集、加工工处理、操操作控制、反反馈处理。2.2 处处理机管理理2.2.11 进程的的基本概念念1进程:一一个具有独独立功能的的程序关于于某个数据据集合的一一次运行活活动。2进程属性性:结构性性、共享性性、动态性性、独立性性、制约性性、并发性性。2.2.22 进程的的状态和转转换1 3种不不同的进程程状态:运运行态(rrunniing)、就就绪态(rreadyy)、等待待态(waait)(又又称为阻塞塞态,bllockeed;或睡睡眠态,ssleepp)。2.2.33 进程的的描述1进程上下下文:操作作系统中把把进程物理理实体和支支持进程运运行的环境境合称为上上下文(cconteext).2一个进程程映像包括括:进程程程序块、进进程数据块块、系统/用户堆栈栈、进程控控制块(PPCB)。3进程控制制块包括33类信息:标示信息息、现场信信息、控制制信息。4常用的现现场信息包包括:通用用寄存器的的内容、控控制寄存器器(PSWW)的内容容、用户堆堆栈指针、系系统堆栈指指针。5常用的控控制信息包包括:进程程的调度相相关信息、进进程组成信信息、进程程间通信相相关信息、进进程在二级级存储器内内的地址、CCPU资源源的占用和和使用信息息、进程特特权信息、资资源清单。2.2.44 进程的的同步与互互斥1进程之间间存在两种种基本关系系:竞争关关系和协作作关系。2进程的互互斥是解决决进程间竞竞争关系的的手段;进进程的同步步是解决进进程间协作作关系的手手段。进程程的互斥是是一种特殊殊的进程同同步关系,即即逐次使用用互斥共享享资源。3典型的进进程间同步步问题:生生产者消消费者问题题。4最常用的的同步机制制:信号量量即PV,管管程。5原语是操操作系统中中执行时不不可中断的的过程,即即原子操作作两个同步步原语:PP(测试)操操作和V(增增量)操作作。2.2.55 死锁1死锁:两两个进程分分别等待对对方占用的的一个资源源,于是两两者都不能能执行而处处于永远等等待。2死锁产生生的条件:互斥的的条件占占有和等待待条件不不剥夺条件件循环等等待条件。2.3 存存储管理1存储管理理的功能:主存空空间的分配配与回收地址转换换和存储保保护主存存空间的共共享主存存空间的扩扩充。2.3.11 存储器器的层次1计算机系系统的存储储器可分为为:寄存器器、高速缓缓存、主存存储器、磁磁盘缓存、固固定磁盘、可可移动磁盘盘介质6个个层次结构构。2逻辑地址址转化为物物理地址,称称为地址转转换或重定定位。2.3.22 地址转转换与存储储保护1存储管理理类型:分分区存储管管理、分段段存储管理理、分页存存储管理、虚虚拟存储管管理。2.3.33 分区存存储管理1分区存储储管理分为为:固定和和可变分区区管理。2可变分区区管理的分分配算法:最先适用用分配算法法、最优适适用分配算算法、最坏坏适用分配配算法。2.4 设设备管理1外围设备备分类:存存储型设备备、输入输输出型设备备。2设备管理理应具有以以下功能:外围设备备中断处理理;缓冲区区处理;外外围设备的的分配;外外围设备驱驱动调度。2.4.11 I/OO硬件原理理1按照输入入输出特性性,I/OO设备可划划分为:输输入型外围围设备、输输出型外围围设备和存存储型外围围设备。2按I/OO控制器功功能的强弱弱以及和CCPU之间间联系方式式的不同,II/O设备备控制方式式可分为:询问方式式、中断方方式、DMMA方式、通通道方式。3访问方式式又称为程程序直接控控制方式。4DMA,直直接存储器器存取方式式。5通道又称称为输入输输出处理器器。2.4.22 I/OO软件原理理1操作系统统通常把II/O软件件组织成44个层次:I/O中中断处理程程序(底层层)、设备备驱动程序序、与硬件件无关的操操作系统II/O软件件、用户层层的I/OO软件。2输入输出出中断的类类型和功能能:通知用用户程序输输入输出操操作延链推推进的程度度;通知用用户程序输输入输出正正常结束;通知用户户程序发现现的输入输输出操作异异常;通知知程序外围围设备上重重要的异步步信号。3由设备无无关软件完完成的功能能:对设备备驱动程序序的统一接接口;设备备命名;设设备保护;提供独立立于设备的的块大小;缓冲区管管理;块设设备的存储储分配;独独占性外围围设备的分分配和释放放;错误报报告。2.4.33 Spooolinng系统1外围设备备联机操作作,简称为为Spooolingg系统或假假脱机操作作系统,是是用一类物物理设备模模拟另一类类物理设备备的的技术术,是使独独占使用的的设备变成成多台虚拟拟设备的一一种技术,也也是一种速速度匹配技技术。2“井管理理程序”控控制作业和和辅助存储储器缓冲区区域之间交交换信息。3“井”是是用做缓冲冲的存储区区域,采用用井的技术术能调节供供求之间的的矛盾,消消除人工干干预带来的的损失。4预输入程程序的主要要任务是控控制信息从从输入设备备输入到输输入井存放放,并填写写好输入表表以便在作作业执行中中要求输入入信息量,可可以随时找找到它们的的存放位置置。5系统拥有有一张作业业表用来登登记进入系系统的所用用作业的作作业名、状状态、预输输入表位置置等信息。6输入井中中的作业有有4种状态态:输入状状态、收容容状态、执执行状态、完完成状态。7作业表是是作业调度度程序进行行作业调度度的依据,是是Spooolingg系统和作作业调度程程序共享的的数据结构构。2.4.44 磁盘调调度1操作系统统采用一种种适当的调调度算法,使使各进程对对磁盘的平平均访问(主主要是寻道道)时间最最小,磁盘盘调度分为为:移臂调调度、旋转转调度。2移臂调度度算法:电电梯调度算算法。3当有若干干等待进程程请求访问问磁盘上的的信息时,旋旋转调度应应考虑如下下情况:进程请求求访问的是是同一磁道道上的不同同编号的扇扇区;进进程请求访访问的是不不同磁道上上的不同编编号的扇区区;进程程请求访问问的是不同同磁道上的的相同编号号的扇区。情况情情况,旋转转调度总是是让首先到到达读写磁磁头位置下下的扇区先先进行传送送操作;情情况旋转转调度可以以任选一个个读写磁头头位置下的的扇区先进进行传送操操作。2.5 文文件管理2.5.11 文件与与文件系统统1文件是由由文件名字字标示的一一组相关信信息的集合合,文件名名是字母和和数字组成成的字母数数字串,格格式和长度度因系统而而异。2文件可以以按各种方方法进行分分类,按用用途分成:系统文件件、库文件件、和用户户文件;按按保护级别别可分为:只读文件件、读写文文件和不保保护文件;按信息流流向可分为为输入文件件、输出文文件和输入入输出文件件。3操作系统统支持以下下4种不同同类型的文文件:普通通文件、目目录文件、块块设备文件件、字符设设备文件。4普通文件件:ASCCII文件件和二进制制文件5ASCIII文件由由多行正文文组成,在在dos,wwindoows中每每一行以回回车换行结结束,整个个文件以cctrl+z结束;在uniix中每一一行以换行行结束;整整个文件以以ctrll+d结束束。最大优优点是可以以原样打印印和显示,也也可以用通通常的文本本编辑器进进行编辑。6二进制文文件由一定定数据结构构,组织成成字节的流流,可执行行文件是指指令和数据据的流,记记录式文件件是逻辑记记录的流。7文件系统统面向用户户的功能是是:文件的的换名存取取;文件目目录建立和和维护;实实现从逻辑辑文件到物物理文件的的转换;文文件存储空空间的分配配和管理;提供合适适的文件存存取方法;实现文件件的共享保保护和保密密;提供一一组可供用用户使用的的文件操作作。8存取方式式是操作系系统为用户户程序提供供的使用文文件的技术术和手段。9存取方式式:顺序存存取(用于于磁带文件件机磁盘上上的顺序文文件);直直接存取(通通常用于磁磁盘文件);索引存取取。2.5.22 文件目目录1文件目录录项一般应应包括以下下内容:有有关文件存存取控制的的信息;有有关文件结结构的信息息;有关文文件管理的的信息。2目录结构构:一级目目录结构(单单用户微型型机操作系系统CP/M);二二级目录结结构;树型型目录结构构3多级目录录结构通常常采用树型型目录结构构2.5.33 文件的的结构和组组织1文件的结结构:文件件的逻辑结结构、文件件的物理结结构2文件的逻逻辑结构:流式文件件、记录式式文件。3记录根据据长度可分分为定长(格格式F)和和不定长(格格式V)记记录。4文件的物物理结构:顺序结构构、连续结结构、索引引结果。5连接结构构的特点是是使用连接接字指针针来表示文文件中各个个记录之间间的关系。6连接文件件串联文文件。7索引文件件在文件存存储上分为为两个区:索引区、数数据区。2.5.44 文件的的共享和保保护1 文件保保护是指防防止文件被被破坏,它它包括2个个方面:一一是防止系系统崩溃所所造成的文文件破坏,二二是防止其其他用户的的非法操作作所造成的的文件破坏坏。2 为了防防止系统崩崩溃造成文文件破坏,定定期转储是是一种经常常采用的方方法。3 防止其其他用户的的非法操作作所造成的的文件损坏坏,是通过过操作系统统的安全策策略实现,基基本思想是是建立三元元组:用户户(每一个个操作系统统使用者的的标示)、对对象(在操操作系统中中一般是文文件,操作作系统把对对资源的统统一到文件件层次,通通过设备文文件使用设设备、通过过sockket关联联文件使用用进程通信信)、存取取权限(定定义了用户户对文件的的访问权)。4 文件保保密的主要要方法有:设置密码码和使用密密码。密码分为两两种:文件件密码和终终端密码。2.6 作作业管理2.6.11 作业及及作业管理理的概念1 作业(JJob)是是用户提交交给操作系系统计算的的一个独立立任务。一一般每个作作业必须经经过若干个个相对独立立又相互关关联的顺序序加工步骤骤才能得到到结果,每每一个加工工步骤称为为一个作业业步(Joob Sttep)。2 作业由由用户组织织,作业步步由用户指指定,一个个作业从提提交给系统统,直到运运行结束获获得结果,要要经过提交交、收容、执执行和完成成4个阶段段。3 作业管管理可以采采用脱机和和联机两种种方式。2.6.22 作业调调度1 作业调调度算法包包括:先来来先服务算算法、最短短作业优先先算法、响响应比最高高者优先(HHRN)算算法、优先先数算法。2 相应比比=已等待待时间/估估计计算时时间3 优先数数算法分为为:静态和和动态优先先数算法。2.6.33 多道程程序设计1 操作系系统引入多多道程序设设计的好处处:一是提提高了CPPU的利用用率;二是是提高了内内存和I/O设备的的利用率;三是改进进了系统的的吞吐量;四是充分分发挥了系系统的并行行性。主要要缺点是作作业周转时时间长。第三章 程程序设计语语言3.1 程程序设计语语言基础知知识3.1.11 程序设设计语言基基本概念1程序设计计语言分为为低级语言言和高级语语言两大类类,低级语语言包括机机器语言和和汇编语言言,高级语语言包括面面向过程的的语言和面面向问题的的语言。3.1.22 程序设设计语言的的基本成分分1程序设计计语言的基基本成分:数据成分分、运算成成分、控制制成分、函函数。2数据是程程序操作的的对象,具具有存储类类别、类型型、作用域域和生存周周期等属性性,使用时时要为它分分配内存空空间;数据名称由由用户通过过标示符命命名,标示示符是由字字母、数字字和称为下下划线的特特殊符号“_”组成的的标记;类型说明数数据占用内内存大小和和存放形式式;存储类类别说明数数据在内存存中的位置置和生存期期;作用域说明明可以使用用数据的代代码范围;生存期说明明数据占用用内存的时时间范围。3数据类型型分类:按程序运运行过程中中数据的值值能否改变变,常量量(整型常常量、实型型常量、字字符常量、符符号常量)变量按按数据的作作用域范围围全局量量局部量量按数据据组织形式式的不同基本类型型(整型、实实型、字符符型、枚举举型)构构造类型(数数组、结构构、公用)指针类型型空类型型。4大多数程程序设计语语言的基本本运算可分分为算术运运算、关系系运算、逻逻辑运算。为为了确保运运算结果的的唯一性,运运算符号规规定优先级级和结合性性。5控制结构构:顺序、选选择、循环环。6任何函数数都是由函函数说明和和函数体两两部分组成成。7函数定义义的一般格格式返回值的类类型 函数名名(形式参参数表) /注释 函数数体8函数调用用的一般形形式为:函函数名(实实参表);9传值的好好处是传值值调用不会会改变调用用函数实参参变量的内内容。10函数体体若调用自自身则称为为递归调用用。3.2 程程序编译、解解释系统3.2.11 程序的的编译和解解释1编译方式式和解释方方式解释方式:Visuual BBasicc、Vissual Foxppro、PPowerr Buiilderr、Javva编译方式:Visuual CC/C+、Dellphi第四章 系系统配置和和方法4.1 系系统配置技技术4.1.11 系统架架构1系统架构构:客户户机/服务务器系统浏览器/服务器系系统多层层分布式系系统2在多层分分布式系统统中,各层层次按照以以下方式划划分:瘦瘦客户业业务服务数据服务务3业务服务务层完成业业务逻辑,实实现分布式式管理、负负载均衡、FFail/Recoover、安安全隔离。4多层系统统主要特点点:安全全性稳定定性易维维护快速速相应系系统扩展灵灵活5目前最为为流行的22类多层应应用架构:Sunn的J2EEEMiicrossoft.Net6 Sunn的J2EEE:客客户层WWeb层业务层企业信息息系统层7基于J22EE的客客户端可以以是基于WWeb的,也也可以是不不基于Weeb的独立立(Staand AAlonee)应用程程序。在基基于Webb的J2EEE客户端应用用中,用户户在客户端端启动浏览览器后,从从Web服服务器中下下载Webb层中的静静态HTMML页面或或由JSPP或Serrvletts动态生生成的HTTML页面面;不基于于Web的的J2EEE客户端应应用程序可可以在不经经过Webb层的情况况下直接访访问部署在在EJB容容器(EJJB Coontaiiner)中中的EJBB组件。8 J2EEE规范定定义的Weeb层由JSP页页面基于于Web JavaaAppllets用于动态态生成HTTML页面面的Serrvletts构成。9运行在WWeb层中中的Webb组件依赖赖Web容容器来支持持诸如响应应客户请求求以及查询询EJB组组件等功能能。10EJBB组件可以以完成从客客户端应用用程序中接接受数据、按按照商务规规则对数据据进行处理理、将处理理结果发送送到企业信信息系统层层进行存储储、从存储储系统中检检索数据以以及将客户户发送回客客户端等功功能。11部署和和运行在业业务层中的的EJB组组件依赖于于EJB容容器来管理理诸如事务务、生命期期、状态转转换、多线线程及资源源存储等。12企业信信息系统层层通常包括括:企业资资源规划(EERP)系系统、大型型机事务处处理(Maainfrrame Trannsacttion Prosssingg)系统、关关系数据库库系统(RRDMS)及及相关企业业信息管理理软件。4.1.22 系统配配置方法1常用的系系统配置方方法:双机机互备、双双机热备、群群集系统、容容错服务器器。2双机互备备、双机热热备系统切切换时机:系统软件件或应用软软件造成服服务器宕机机;服务器器没有宕机机,但系统统软件或应应用软件工工作不正常常; SCCSI卡损损坏,造成成服务器与与磁盘阵列列无法存取取数据;服服务器内硬硬件损坏,造造成服务器器宕机;服服务器不正正常关机。3群集技术术与双机热热备技术的的本质区别别是能否实实现并行处处理和某节节点失效后后的应用程程序的平滑滑接管,双双机热备技技术只是在在两台服务务器上实现现的。4群集服务务优点:高可用性性修复返返回易管管理性可可扩展性。5容错服务务器通过CCPU时钟钟锁频,系系统中所用用硬件的备备份,系统统中所有冗冗余部件的的同步运行行,实现容容错。可靠靠性和可用用性可实现现99.9999%。4.1.33 系统处处理模式1集中式计计算模式最最典型的特特征是通过过主机系统统形成大部部分的通信信流程,构构成系统的的所用通信信协议都是是系统专有有的,大型型主机在系系统中占据据着绝对的的支配作用用,所有控控制和管理理功能都由由主机来完完成。2一般认为为,从800年代到今今天,分布布式计算经经历了3个个阶段:桌上计算算(Dessktopp Commputiing)工作组计计算(Woordgrroup Compputinng)网网络计算(NNetwoork CCompuutingg)。3实时处理理也叫做联联机处理(OOnlinne Trransaactioon,OLLTP)。批处理与实实时处理对对比特性 批处理 实时处处理业务处理 记录录业务数据据累计成批批,排序周周期处理 数据产生生立即处理理文件更新 批处处理时 业务务处理时相应时间(周周转时间) 几小小时或几天天 几秒钟4基于网络络浏览器的的分布式计计算方式称称为Webb计算,分分布式对象象和网络技技术的集成成称为对象象Web。5Web计计算的优点点:统一一的用户界界面经济济性、可维维护性鲁鲁棒性可可伸缩性兼容性安全性适应网络络的异构、动动态环境。4.1.44 系统事事务管理1事务是用用户定义的的一个数据据库操作序序列,这些些操作要么么全做,要要么全不做做,是一个个不可分割割的工作单单位。2在SQLL语言中,定定义事务的的语句有三三条:BBEGINN TRAANSACCTIONNCOMMMITROLLLBACKK3事务具有有4个特性性:原子子性(attomiccity)一致性(cconsyystenncy)隔离性(iisolaationn)持续续性或称永永久性(ddurabbilitty)。4事务是恢恢复和并发发控制的基基本单位。5在单处理理机系统中中,事务的的并行执行行实际上是是这些并行行事务的并并行操作轮轮流交叉运运行,称为为交叉并行行方式(IInterrleavved CConcuurrenncy)。6并发操作作带来的数数据不一致致性包括33类:丢丢失修改不可重复复读读“脏脏”数据。7封锁是实实现并发控控制的重要要技术,确确切的控制制由封锁的的类型决定定,基本的的封锁类型型有2种:排它锁锁(Excclusiive LLockss, X锁锁,写锁)共享锁(SSharee Loccks,SS锁,读锁锁)。4.2 系系统性能4.2.11 系统性性能定义和和指标1响应时间间(Elaapsedd Timme):计计算机完成成某一任务务所花费的的时间。吞吞吐量和相相应时间成成反比,相相应时间越越短,吞吐吐量越大。2计算机性性能常用的的指标:MMIPS、MMFLOPPSMIPS=指令数/(执行时时间×100000000),通通常用VAAX-111/7800机处理能能力为1MMIPS。MFLOPPS=浮点点指令书(执执行时间××10000000),MFLOOPSMIPSS4.2.22 系统性性能评估系统性能能评估技术术:分析技技术、模拟拟技术、测测量技术。分析技术主主要是利用用排队论模模型进行分分析。测量量技术的评评估层次包包括:实际际应用程序序、核心程程序、合成成测试程序序。2国际认可可的用来测测量机器性性能的基准准测试程序序(准确性性递减):实际的的应用程序序方法核核心基准程程序方法简单基准准测试程序序综合基基准测试程程序。4.3 系系统可靠性性4.3.11 可靠性性定义和指指标1计算机硬硬件故障通通常是由元元器件失效效引起的,元元器件可靠靠性分为33个阶段:器件处处于不稳定定期,失效效率较高器件进入入正常工作作期,失效效率最低,基基本保持常常数元器器件开始老老化,失效效率又重新新提高(“浴浴盆模型”)2衡量计算算机系统的的3个重要要指标:可靠性可维护性性可用性性。3、计算机机的可靠性性用平均无无故障时间间(MTTTF)来度量量,可维护护性用平均均维修时间间(MTTTR)来度度量,可用用性定义:MTTFF/(MTTTF+MMTTR)×1000%4.3.22 计算机机可靠性模模型1常见的33种系统可可靠性数学学模型:串联系统统并联系系统可靠性性混联系系统可靠性性。 n串联系统可可靠性Raa= RRi(i=11,2,,n)i=1 n n并联系统可可靠性Raa= 1-(Fii)= 11-(11-Ri) i=1 i=11(i=1,2,,nn) n mmj串并联系统统可靠性RRs= 1-(1- RRij),当各单元元可靠j=1 i-11度都相等,均均为Rijj=R,且且m1=m2=mn=m,则则Rs= 1-(11- R)mn m nj并串联系统统可靠性RRs= 1-1-Rijj,当各各单元可靠靠j=1 i-11度都相等,均均为Rijj=R,且且n1=n2=nm=n,则则 i-11 jj-1Rs=1-(1- Rn)m2提高计算算机可靠性性采取的措措施:提高高元器件质质量、发展展容错技术术。第五章 数数据结构与与算法5.1.33 算法描描述1 描述一一个算法可可以采用文文字描述,也也可以采用用传统流程程图、N-S图或PPAD图。2 算法特特性:有穷穷性、确定定性、可行行性、输入入、输出。3 算法可可以用自然然语言、数数字语言或或约定的符符号来描述述,也可以以用计算机机高级程序序语言来描描述,如流程图图、Passcal语语言、C语语言、伪代代码或决策策表。5.1.44 算法评评价4一个“好好”的算法法应满足正正确性、可可读性、健健壮性、效效率和低存存储量需求求。5 算法评评价:时间间复杂度和和空间复杂杂度。5.1.55 算法与与数据结构构的关系5.2 线线性表5.2.11 线性表表的定义和和逻辑结构构6 线性表表表示:AA=(a11 ,a2,aai-1,aai,ai+11, an)lineaar_liist=(AA,R)7 线性表表的抽象数数据类型包包括数据对对象和数据据关系2部部分。5.2.22 线性表表的顺序存存储结构8 线性表表的存储结结构有顺序序、链接、散散列。5.2.33 线性表表的链式存存储结构5.3 栈栈和队列5.3.11 栈的定定义和实现现9 栈的主主要操作是是初始化、插插入、删除除、判断是是否空、读读取栈顶结结点值。5.3.22 表达式式求值10 表达达式是由操操作数(ooperaand)、运运算符(ooperaator)、界界限符(ddelimmiterr)组成11 表达达式一般分分为中缀表表达式和后后缀表达式式。5.3.33 队列12 队列列分为链队队列和循环环队列。5.4 数数组和广义义表5.4.11 数组13 数组组一般采用用顺序存储储结构表示示,多维数数组的顺序序存储有两两种形式:以列序为为主序、以以行序为主主序。14 行优优先顺序又又称为低下下标优先或或左下标优优先于右下下标。Basiic、Paascall、C都是是采用行优优先顺序。5.4.22 广义表表的定义和和存储结构构15 广义义表有两种种结构的结结点:表结结点,表示示列表;原原子结点,表表示原子。表结点可可以由标志志域、指示示表头的指指针域、指指示表尾的的指针域,原原子结点由由标志域和和值域组成成。5.5 树树和二叉树树5.5.11 树的定定义16 树的的表示方法法:常用方方法(树型型)、括号号、嵌套集集合、凹入入。5.5.22 树的存存储结构17 常用用的树