大学英语第4版补充译文.doc

1.2 总线互连总线是连接两个或多个设备的通信通路。总线的关键特征是，它是一条共享传输介质。 多个设备连接到总线上，任一个设备发出的信号可以为其他所有连接到总线上的设备所接收。如果两个设备同时传送，它们的信号将会重叠，引起混淆。因此，一次只能有一个设备成功地（利用总线）发送数据。典型的情况是，总线由多条通信通路或线路组成，每条线(路)能够传送代表二进制1和0的信号。一段时间里，一条线能传送一串二进制数字。总线的几条线放在一起能同时并行传送二进制数字。例如, 一个8位的数据能在8条总线线上传送。计算机系统包含有多种不同的总线，它们在计算机系统层次结构的各个层次提供部件之间的通路。连接主要计算机部件(处理机, 存储器, I/O)的总线称为系统总线。系统总线通常由50100条分立的(导)线组成。每条线被赋予一个特定的含义或功能。虽然有许多不同的总线设计，但任何总线上的线都可以分成三个功能组：数据线、地址线和控制线。此外可能还有为连接的模块提供电源的电源线。数据线提供系统模块间传送数据的路径，这些线组合在一起称为数据总线。典型的数据总线包含8、16或32根线，线的数量称为数据总线的宽度。因为每条线每次传送1位，所以线的数目决定了每次能同时传送多少位。数据总线的宽度是决定系统总体性能的关键因素。地址线用于指定数据总线上数据的来源和去向。例如，如果处理机希望从存储器中读一个字的数据，它将所需要字的地址放在地址线上。显然，地址总线的宽度决定了系统最大可能的存储器容量。控制线用来控制对数据线和地址线的访问和使用。由于数据线和地址线被所有部件共享，因此必须用一种方法来控制它们的使用。控制信号在系统模块之间传送命令和定时信息。定时信息指定了数据和地址信息的有效性，命令信号指定了要执行的操作。大多数计算机系统使用多总线，这些总线通常设计成层次结构。图1.3显示了一个典型的高性能体系结构。一条局部总线把处理机连接到高速缓存控制器，而高速缓存控制器又连接到支持主存储器的系统总线上。高速缓存控制器集成到连接高速总线的桥中。这一总线支持连接到：高速LAN、视频和图形工作站控制器，以及包括SCSI 和FireWire的局部外设总线的接口控制器。低速设备仍然由分开的扩充总线支持，用一个接口来缓冲该扩充总线和高速总线之间的通信流量。PCI外部设备互连是流行的高带宽的、独立于处理机的总线，它能够作为中间层或外围设备总线。当前的标准允许在66MHz频率下使用多达64根数据线，其原始传输速率为528MB/s, 或4.224Gbps。PCI被设计成支持各种各样基于微处理机的配置，包括单处理机和多处理机的系统。因此，它提供了一组通用的功能。PCI使用同步时序以及集中式仲裁方案。在多处理机系统中，一个或多个PCI配置可通过桥接器连接到处理机的系统总线上。系统总线只支持处理机/高速缓存单元、主存储器以及PCI桥接器。使用桥接器使得PCI独立于处理机速度，又提供快速接收和传送数据的能力。2.1 光存储介质：高密度存储器2.1.1 光盘光盘技术最终可能使磁盘和磁带存储淘汰。用这种技术，磁存储器所用的读/写头被两束激光代替。一束激光通过在光盘上刻制微小的凹点，对记录表面进行写；而另一束激光用来从光敏感的记录表面读取数据。由于光束容易被偏转到光盘上所需要的位置，所以不需要存取臂。对用户而言，光盘正成为最有吸引力的选择。它们(光盘)对环境变化不太敏感，并且它们以每兆字节比磁盘低得多的存储器价格提供更多的直接存取存储器。光盘技术仍在出现，并且还需要稳定；然而，目前有三种主要类型的光盘。它们是CD-ROM、WORM盘和磁光盘。CD-ROM1980年引入的，非常成功的CD，或紧密盘是设计来提高音乐的录音重放质量的光盘。为了制作一张CD，把音乐的模拟声音转换成等价的数字声音，并且存储在一张4.72英寸的光盘上。在每张光盘上可以用数字格式（用20亿数字位）记录74分钟的音乐。因为它的巨大存储容量，计算机工业的企业家们立刻认识到光盘技术的潜力。事实上，任何可以被数字化的东西都能存储在光盘上：数据、正文、声音、静止图象、音乐、图形和视频。CD-ROM（读作CDROM）是音频CD技术的副产品。CD-ROM代表紧密盘只读存储器。该名字隐含了它的应用。只读光盘与 (能长期播放的) 唱片一样，在工厂里“压制”并带着预先录好的内容 (如莎士比亚全集，或电影“飘”的前30分钟部分)，分发出去。一旦光盘插入光盘驱动器，正文、视频图像等等就能读入主存进行处理或显示；然而，在只读光盘上的数据是固定的它们不能被改变。当然，这是与磁盘的读/写能力不同的。大量的、低成本直接存取存储器（是光盘使之成为可能）已经打开了通向许多新应用的大门。WORM盘（即，CDR）写一次，读多次或WORM光盘被那些面向最终用户的公司用来存储它们自己的专用信息。一旦数据已写到该介质，它们只能读，不能再更新或改变。WORM盘有可能替代磁带作为档案存储器。磁光盘磁光盘有希望使得激光盘成为商业上可行的读/写存储技术。5*1/4英寸的磁光盘可以存储高达1000Mb。目前磁光盘太贵且根本未达到用户对磁介质所期望的那种可靠性。此外，存取时间相对而言比较慢，大约与低档温彻斯特盘相同。随着光盘技术成熟到可靠，性能价格合算，可读/可写，将来它最终会象现在磁盘、磁带那样统治二级存储器。2.1.2 数字视盘DVD是新一代光盘存储技术。用数字视盘技术能把视频、音频和计算机数据都编码到一张紧密盘（CD）上。一张数字视盘能比传统的CD存储更多的数据。一张标准的单层、单面数字视盘能存储4.7GB数据；一张两层标准盘把单层、单面的盘增加到8.5GB。数字视盘可以是双面的，最大存储为17GB/张。需要一台数字视盘播放器来读数字视盘。这种播放器已配备成能读较老的光存储技术。数字视盘技术的提倡者企图用单一的数字视盘数字格式来代替当前的各种数字存储格式（诸如激光盘，CD-ROM，音频CD），所以也称为数字通用盘。DVD论坛因建立下一代数字多媒体的统一规范而获得最高信息技术工业奖DVD论坛今天宣布，因该论坛成功制定了DVD-ROM规范而获得1997年PC杂志的 (制定标准的) 卓越技术奖。“新的标准特别重要，因为它们承诺把更高级的技术革新和市场兼容性带给今天的技术用户，”PC杂志主编Michael J. Miller说，“DVD-ROM是被选出的激发兴趣的技术，因为它是一种熟悉的格式，它把大量的新计算、新教育、新游戏和新娱乐的可能性带给用户。”在对DVD-ROM技术的颁奖词中, PC杂志称，DVD将会“代替CD-ROM作为PC内容 (即各种软件和资料) 传播的主要手段。”参加规范开发的三个公司的代表（日立，松下，东芝）代表DVD论坛在11月7日，Las Vegas COMDEX 97 举行的庆祝典礼上接受该项奖。“基于DVD论坛定义的规范的产品现在正在大量运往世界各地的计算机和电子产品市场，并且卓越技术奖增加了市场对成功制定标准的认可，”东芝公司DVD产品部总经理和DVD论坛创办成员Koji Hase说，“我们非常高兴地看到DVD论坛的工作被公认为个人计算机工业中重要的技术成就之一，特别是在1998年因更大的，全球的会员，论坛扩大了它的工作范围。”“DVD论坛的成员把DVD-ROM规范开发作为最好的技术方法和对市场上客户的最好方法”松下有限公司的DVD商业开发办公室主任Sakon Nagasaki说，“该格式的接受说明了制定标准的努力如何提高整个电子工业的目标。”除了论坛在开发DVD-ROM和DVD-Video标准的作用外，论坛也提出了可记录DVD的格式，称为DVD-R和可重写的DVD，称为DVD-RAM，并提交国际标准组织。定义DVD-Audio规范的工作也正在继续着。“DVD论坛的任务是，在汇合计算机工业和消费电子产品工业中，通过与最广泛代表性的制造商与技术最终用户小组一起工作，确定从CD技术向DVD技术的平滑过渡的途径。”日立有限公司执行官之一和DVD论坛DVD-RAM工作组主席Yoshita Tsunoda博士说，“不同工作组已完成三个不同的DVD技术标准的定义，并且我们已开始开发下一代规范的工作，这些规范将很好地提供可兼容产品到下一世纪。”PC杂志的卓越技术奖的获得者是由编辑、捐助者和PC实验室全体成员组成的小组在几个月的评价和讨论后提名。PC杂志，卓越技术奖的主办者，是由Ziff-Davis公司出版、有1.175百万冊发行量的杂志。PC杂志一年印刷出版22次，每季度出CD，并且连续地在环球网上。2.4 外部接口: SCSI和火线I/O模块到外设的接口必须按该外设的性质和操作来设计改制。接口的一个主要特性是串行还是并行。在并行接口中，连接I/O模块和外设的线有多根，同时传送多位，就象在数据总线上同时传送一个字的所有位。在串行接口中，只有一条线用于传送数据，每次传送一位。通常，并行接口用于高速外设，诸如磁盘和磁带。串行接口更常用于打印机和终端。小型计算机系统接口外设接口的一个例子是SCSI。1984年SCSI首先在Macintosh机上普及，现在已广泛地用于Macintosh和Windows/Intel系统以及许多工作站中。SCSI是CD-ROM驱动器、音频设备及外部大容量存储设备的标准接口。SCSI采用并行接口，有8、16或32条数据线。尽管实际上设备是按菊花链连接在一起，但SCSI配置通常称为总线。每个SCSI设备有两个连接：一个用于输入，一个用于输出。所有设备链接在一起，链的一头接到主机。所有设备独立起作用，并可互相交换数据，也可与主机交换数据。例如，硬盘可以备份到磁带驱动器，而不需主机处理机参与。数据以信息包形式传送。最大数据传送速率为20M字节/秒或40M字节/秒。火线串行总线随着处理机速度到达1GHz, 以及存储设备有几千兆位，个人计算机和服务器对I/O的要求是很苛刻的。因此，对开发一种高速接口来替换SCSI和其他小型系统的I/O接口一直存在着很大的兴趣。其结果是高性能串行总线的IEEE标准1394, 通常称为火线。火线比SCSI和其他I/O接口有许多优点。它的速度快、价格便宜而且容易实现。事实上，火线不仅在计算机系统，而且在消费者电子产品，如数码相机、VCR和电视机都很受欢迎。在这些产品中，火线用于传送视频图像，这些视频图像正在越来越多地来自于（诸如数码相机，数码摄相机等）数字化设备。火线接口的强项之一是采用串行传送(每次一位)而不是并行传送。并行接口，如SCSI，需要较多的线，这意味着较宽、较贵的电缆以及较宽、较贵的带有更多引脚（要弯曲或断开）的连接器。一条带有多根线的电缆需要屏蔽保护以避免线之间的电干扰。此外，恰恰在计算机增加计算能力和I/O要求时，它们的体积正变得更小。手提式和袖珍式计算机给连接器很小的空间，但却需要高速数据传输率来处理图象和视频。火线的目的是提供单个接口，带有简单的连接器，它能够通过单个端口来处理许多设备，因此，鼠标、激光打印机、SCSI、外部磁盘驱动器、声音，和局域网连接都能用这单个连接器所取代。这种连接器是受Nintendo Gameboy中所用的连接器的启发。它的使用是如此方便，用户只要在机器背后插入即可。火线使用菊花链配置，从单个端口可连接多达63个设备。而且多达1022条火线总线能用桥接器互连，使得系统能支持所需要那么多的外设。火线提供大家所知的热插入，它不需要关闭计算机系统或重新配置系统就能连接和断开外设。3.1 C+和面向对象的程序设计一些面向对象的程序设计概念在语言间渗透。例如微软Quick Pascal是允许使用对象的第一批语言中的一个。C+有什么使得它是一种适合于开发面向对象程序的语言？如同先前所提到的，答案是类（class）数据类型。给该语言建立对象之能力的是建立在C结构类型之上的C+类（class）类型。还有，C+把另外几个特性引入面向对象的程序设计，这些特性并不包含在简单地利用对象的其他一些语言中。C+的优点包括强类型、运算符重载和较少地强调预处理。的确你能使用其他一些产品和采用其他一些语言来进行面向对象的程序设计，但是采用C+的众多好处是显著的。这是为面向对象的程序设计而设计的语言，并非（现有语言的）式样翻新。面向对象的程序设计是一种程序设计技术，使得你能把一些概念看作各种各样的对象。通过使用对象，你能表示要被执行的任务、它们之间的相互作用和必须观察的某些给定的条件。一种数据结构经常形成某个对象的基础；因此，在C或C+中，结构类型能形成某种基本对象。与对象的通信，如前提到的，能通过使用消息来完成。消息的使用类似于在面向过程的程序中对函数的调用。当某对象收到一个消息时，包含在该对象内的一些方法作出响应。方法类似于面向过程程序设计的函数。然而，方法是对象的一部分。C+的类是对C和C+结构类型的扩充，并且形成了面向对象程序设计所需要的抽象数据类型。类能包含紧密相关的一些条目，它们共享一些属性。更正式地说，对象只不过是类的实例。最终，应该出现包含很多对象类型的类库，你能使用这些对象类型的实例去拼合程序代码。在你更详细地考察这些术语之前，一个好的主意是熟悉与C+和面向对象程序设计相关的另外几个概念，如同下面几节所述的。封装封装指的是每个对象把它的成员数据和成员函数（方法）组合成单个结构的方式。图3-1举例说明了你如何能组合数据域和方法以建立对象。 数据域 方法 数据数据成员函数成员函数成员函数数据数据成员函数成员函数成员函数 图3-1 为建立对象而组合的数据域和方法典型地，一个对象的描述是一个C+类的一部分， 且包括对该对象内部结构的描述、该对象如何与其他对象相关，以及把该对象的功能细节和该类的外部相隔离的某种形式的保护。C+类结构做到了所有这些。在一个C+类中，你使用私有的、公共的和/或受保护的描述符来控制对象的功能细节。在面向对象的程序设计中，公共（public）部分一般用于接口信息（方法），使得该类可在各应用中重用。如果数据或方法被包含在公共部分，它们在该类外部也可用。类的私有部分把数据或方法的可用性局限于该类本身。包含数据或方法的受保护部分被局限于该类和任何派生子类。类层次结构C+类实际上用作创建对象的模板或模式。从类描述形成的对象都是该类的实例。开发类层次结构是可能的，其中有一个主类和几个子类。在C+中， 做这事的基础是派生类。父类表示更一般化的任务，而派生子类执行一些特定的任务。例如，早先讨论的林肯类也许包含整个林肯系列公共的数据和方法，诸如引擎、检测仪表、电池、制动能力和操纵。从父类派生的子类，诸如Tour Car、Mark 和Continental可能包含该类专用的一些款项。例如，1995 Continental是该系列中唯一具有主动悬架系统的汽车。继承面向对象程序设计中的继承使得一个类能继承某对象类的一些性质。父类用作派生类的模式，且能以几种方式被改变（在下一章中你将了解成员函数能被重载、新的成员函数能被添加，并且成员存取特权能被改变）。如果某个对象从单个父类继承其属性，称为单继承。如果某个对象从多个父类继承属性，便称为多继承。继承是一个重要概念，因为它使得无须对代码做大的改变就能重用类定义。继承鼓励重用代码，因为子类是对父类的扩充。多态性与类层次结构相关的另一个重要的面向对象概念是公共消息能被发送到诸父类对象和所有派生子类对象。按正式的术语，这称为多态性。多态性使每个子类对象能以一种对其定义来说适当的方式对消息格式作出响应。试设想收集数据的一个类层次结构。父类可能负责收集某个个体的姓名、社会安全号、职业和雇佣年数，那末你能使用子类来决定根据职业将添加什么附加信息。一种情况，一个管理职位会包括年薪，而另一种情况，销售员职位会包括小时工资和回扣信息。因此，父类收集一切子类公共的通用信息，而子类收集与特定工作描述相关的附加信息。多态性使得公共的数据收集消息能被发送到每个类。父类和子类两者都以对该消息是恰当的方式作出响应。多态性促进现有代码的可扩充性。虚函数多态性赋予对象以当对象的精确类型还未知时响应来自例行程序之消息的能力。在C+中这能力是迟绑定的结果。使用迟绑定，地址在运行时刻动态地确定，而不是如同传统的编译型语言在编译时刻静态地确定。这静态的（固定的）方法往往称为早绑定。函数名被替换为存储地址。你使用虚函数来完成迟绑定。在随后的派生类将通过重定义函数之实现而重载该函数时，在父类中定义虚函数。当你使用虚函数时，消息不是直接传给对象，而是作为指向对象的指针传送。虚函数利用了地址信息表， 该表在运行时刻使用构造符而被初始化。一个构造符每当创建它的类的一个对象时被调用。这里构造符的工作是把虚函数与地址信息表链接，在编译运转期间虚函数的地址是未知的；相反，给出的是（在运行时刻确定的）地址表中将包含该函数（入口）地址的位置。4.2 窗口管理程序窗口管理程序管理那些用来交换应用程序和用户之间信息的设备。输出设备包括视频显示器和声音合成器。输入设备包括键盘和指点器，诸如鼠标、操纵杆、控制球、或光笔。窗口管理程序与输出设备的设备驱动程序交互把信息呈现给用户，与输入设备的设备驱动程序交互获取表示用户正在输入信息的消息。应用程序和脚本执行引擎把表示成位图或PostSript表示法的图像传给窗口管理程序，窗口管理程序把这些图像呈现给用户。窗口管理程序把用户通过输入设备输入的消息返回给应用程序和脚本执行引擎。窗口管理程序已十分普及，因为它们支持许多对终端用户和应用程序开发者两者都十分有用的特性。用户与多个进程交互。窗口管理程序把窗口分配给每个进程。如果每个进程与一个显示在显示屏上的窗口相关，那么多个进程可以共享一个视频显示屏。用户通过观看分配给进程的窗口之内容和向其窗口处于激活状态的进程发命令来观察进展 (即执行情况)和控制各进程。用户容易在应用程序之间移动信息。 窗口给用户提供了一种在应用程序之间传送信息的方法。图4-1举例说明了一个有3个窗口的显示屏。一个窗口分配给正文编辑程序，另一个分配给电子表格程序，而第三个窗口分配给数据库程序。在这个例子中，用户首先用数据库应用程序从数据库检索某些数据。然后用户从检索得到的数据中选择某些，并把这些数据移到第二个窗口中的电子表格程序。电子表格应用程序计算合计和总计信息，然后用户把计算结果移到分配给正文编辑程序的窗口。用户使用正文编辑程序把总计信息集成到正在用正文编辑程序准备的报告中。用户访问远程应用程序。一些窗口管理程序能够通过通信系统把一个窗口分配给运行在远程计算机上的一个进程。例如，工作站的用户希望访问某台大型机上的数据库。该用户请求窗口管理程序创建一窗口，在该窗口中用户可以输入对那台大型机上的数据库管理系统的请求。在该请求被处理后，窗口管理程序在该窗口中显示从数据库管理系统来的结果。用户对一个进程有多个视图。一些窗口管理程序可以把几个窗口分配给一个应用程序：每个窗口把该应用的某个方面显示给用户。多个窗口对用户可能是有用的，可提供该应用程序的多方面视图。例如，在图4-2中，两个窗口已分配给一个计划系统。一个窗口显示一图形，展示在一个项目的各任务之间的优先关系。另一窗口显示了每个任务完成的百分比。用户接收事件。当一个进程发现用户应该知道的某些非正常事件，该进程通知窗口管理程序显示一个描述该事件的消息。用户将注意到该消息的出现，并采取适当的动作。用窗口管理程序可以构造复杂的用户接口。大多数窗口管理程序都有程序库，包含各种各样的、可重用的交互对象，这些对象可用来构造复杂的用户接口。终端独立性。一些窗口管理程序工作在一大类终端和工作站上，并且对应用程序隐藏了这些终端和工作站之间的差别。终端独立性增加了应用程序对各种各样的终端和工作站的可移植性。5.5 网络协议5.5.1 协议分层为了减少网络设计的复杂性, 大多数网络被组织成一系列层，每层建立在它下面一层的上面。在所有网络中，每一层的目的是向更高层提供一些服务，而对它们掩盖如何实际实现所提供服务的细节。一台机器上的第n层与另一台机器上的第n层进行会话。在这一会话中所使用的规则和约定一起通称为第n层协议。基本上，协议是通信各方之间有关通信如何进行的一致约定。ISO/OSI模型有七层。在不同机器上各对应层组成的实体称作对等层。换句话说，对等者使用该协议通信。应用层，表示层，会话层，传输层，网络层，数据链路层，物理层。实际上，没有数据直接从一台机器的第n层传输到另一台机器的第n层。而是，每一层把数据和控制信息传递给紧接在它下面的那一层，直到抵达最低层。在每对相邻的层之间有一个接口。该接口定义了下一层向上一层提供哪些原语操作和服务。当网络设计者决定一个网络包括多少层和每一层将做什么时，最重要的考虑之一是在各层之间定义清晰的接口。这样做要求每一层执行一组专用的、好理解的功能。层和协议的集合称作网络体系结构。一个体系结构的规格说明必须包含足够的信息，使得实现者能为每一层写程序或制造硬件，以致它将正确地执行适当的协议。由某系统所使用的协议表，每层一个协议，称为协议栈。一个比喻可以帮助解释多层通信的思想。设想两个哲学家（第3层中的对等进程）。一个讲乌尔都语和英语，另一个讲法语和中文。因为他们没有共同语言，他们每人雇用一个翻译（第2层中的对等进程），每个翻译又联系一个秘书（第1层中的对等进程）。哲学家1希望对他的同人传达对兔子的喜爱。为此，他把消息（英文形式）通过第2/3层的接口传递给他的翻译，说“我喜欢兔子”，如图5-3所示。两个翻译已同意用中立语言，荷兰语，所以消息被转变成荷兰语“我喜欢兔子”。语言的选择是第2层协议，并由第2层对等进程决定。然后该翻译把消息交给秘书，秘书例如用传真（第1层协议）来传送。当消息到达时，它被翻译成法语并且通过第2/3层的接口传递给哲学家2。注意，每一个协议完全独立于其他协议只要接口不变。假如翻译双方同意，他们可以随意将荷兰语换成比如说，芬兰语，并且不改变与第2层和第3层的接口。类似地，两秘书能够由传真换成email，或电话而不妨碍（或甚至不通知）其他层。每个进程可以加某些只是为他的对等者想要的信息。这些信息不会向上传递给它的上一层。分层与TCP/IP协议TCP/IP分层模型，也被称为互联网分层模型或互联网参考模型，包括了如图5-4所示的五层。各层之间传递的对象应用层消息或流传输层传输协议包互联网层IP数据报网络接口层网络专用的帧物理层TCP/IP参考模型中有四层对应于ISO参考模型中的一层或多层。但ISO模型没有互联网层。本节概述每一层的目的。第一层：物理层第一层对应于基本网络硬件，如同ISO七层参考模型的第一层。例如，RS232的规格说明属于第一层，它给出了LAN硬件的详细的规格说明。第二层：网络接口层第二层协议规定了怎样把数据组织成帧以及计算机怎样在网络中传输帧，类似于ISO七层参考模型的第二层协议。网络接口可以由设备驱动程序组成（例如，当网络是该机器直接相连的LAN）或由一个使用它自己数据链路协议的复杂子系统组成（例如，当网络由一些使用HDLC与主机通信的包交换机组成时）。第三层：互联网层第三层协议规定了互联网中传输的包的格式及从一台计算机通过一个或多个路由器到最终目的地的包转发机制。互联网层把包封装在IP数据报中，填数据报头，用路由算法（路由表）确定是直接传送数据报还是把它发送给路由器。第四层：传输层第四层协议，像ISO参考模型的第四层一样，规定了怎样保证可靠的传输。为了做到这点，传输层协议软件安排让接收端发回确认消息而由发送方重发丢失的包。传输层提供从一个应用程序到另一个应用程序的通信。这种通信常称为端-到-端。一台通用计算机可能在一个时间里有多个应用程序访问互联网。传输层必须接收来自多个用户程序的数据。为了做到这点，它对每个包增加附加信息，包括识别哪个应用程序发送给它和哪个应用程序应该接收它的代码以及一个校验和。第五层：应用层第五层协议对应于ISO参考模型的第六层和第七层。每个第五层协议，诸如FTP、HTTP，都规定了一个应用程序如何使用互联网。应用程序可以选择所需的传输类型，可以是一系列个别的消息或连续的字节流。5.5.2 WAP - 无线应用协议序言过去几年已表明，我们的工作、消遣和通信的方式已有了根本的改变。今天，因特网和WWW允许人们以光速交换消息和访问来自全球任何信息源的信息。这些服务总是在线、可用，而且容易使用。同时，世界各地的人民以疯狂的步调转向无线通信。今天，蜂窝式电话是流动用户和专业人员的重要伙伴。在一些国家，现在多达70%的人口都使用蜂窝式电话。这两个趋势因特网的不断扩大和移动通信的发展现在正在汇聚, 进入移动因特网。移动因特网把传统因特网扩充到无线设备，诸如蜂窝式电话、个人数字助理（PDA）、甚至汽车。移动因特网随时随地把信息和服务带给用户。然而，移动因特网所涉及的问题要比简单地访问现有网页多得多。移动用户需要个性化服务以满足他们的个人爱好和要求。他们正在要求更容易的使用和立即效果。在这个市场上，应把服务改编成适应于用户的当前物理位置。此外，适于移动环境的各种服务能够把紧要的信息，诸如新闻和股票价格警报（异步地）推送给用户。这些新类型的Web客户提供了集成因特网访问和传统的电话业务的机会。总之，移动因特网使数据和声音、信息和通信，以及全球可达性和个性化相结合。移动因特网的实现依赖于一组新的标准，称为无线应用协议（WAP）。WAP通过致力无线网络环境的独特需要和小的手持设备的独特特性来扩展因特网。这一令人激动的技术使得从各种各样的移动设备能有效地访问信息、应用和服务。它也使得浏览和通话服务之间的交互容易，并且它定义了如何传送被推送的内容。WAP标准提供了必要的网络协议、内容类型和运行时间应用环境，从而把一组广泛的、新的和现有的服务传送给用户和专业人员。WAP是一个启动技术，它正在以我们不久前建立和部署Internet服务的那种方式预告一场革命。一些分析家预言，在几年内来自移动设备的因特网通信量将从速度上超过来自传统桌面系统的通信量。因而，当开发人员在构建和部署网站内容时不要忘记移动环境。不这样做的话，可能最终会失去大量的可用信息。相反，移动因特网的开发（WAP使之能实现）创造了延伸到新用户、提供更个性化服务，以及销售新应用程序的各种机会。介绍WAP是移动因特网标准。无线环境带来若干独特的挑战，它们使得从移动设备浏览传统的Internet网站成为不切实际的。定义WAP标准是为了处理这些用户界面和网络挑战。这组协议定义了一个完整的移动因特网平台，以及在移动环境和有线因特网之间构架桥梁所需的机制。WAP企图定义如何把因特网来的内容进行过滤后用于移动通信的标准。现在内容在因特网上是容易得到的，而WAP被设计为一种方法，它使得内容在移动终端上很容易得到。无线应用协议采用客户机/服务器方法。它把相对简单的微浏览器加入移动电话，微浏览器只需要移动电话上有限的资源。这使得WAP适合于瘦客户机和早期的Smart电话。WAP把智能放进WAP网关，而仅仅把微浏览器加到移动电话本身。基于微浏览器的服务和应用暂时地留驻在服务器，不永久地在电话中。有WAP功能手机的人利用内置的微浏览器去做：1 用无线置标语言WML发请求，WML是从HTML衍生出来的，专为无线网络特性设计的语言。2 该请求被传给WAP网关，然后它检索取自因特网服务器的，以标准的HTML格式表示的信息，或者更可取的是使用WML直接为无线终端准备的信息。如果被检索的内容是HTML格式的，则WAP网关中的过滤器试着把它翻译成WML。WML脚本语言可用来格式诸如日历表项和电子商务卡的数据，以直接加入客户设备。3 然后，被请求的信息从WAP网关发送给WAP客户，利用无论那一种可用的且最方便的移动网络承载服务。5.6.1 Web 2.0Web 2.0 (或Web 2)是先进的因特网技术和应用的通俗叫法，其中包括博客、wiki、RSS和书签共享。这个说法最初是在一次讨论有关下一代Web概念和问题的会议之后，于2004年由OReilly Media公司和MediaLive International公司创造的。Web 2.0的两个主要部分是：由Ajax实现的技术进步以及诸如RSS和Eclipse的新颖应用和这些新应用支持的用户自我实现。Web 2.0和传统的万维网（可以称之为Web 1.0）之间最主要的区别之一是因特网用户和其他用户，内容提供商和企业之间更大的协作。最初，数据是被贴到网站，用户只是简单地观看或下载内容。越来越多地，用户对Web内容的性质和范围拥有更多的输入，以及在某些情况下能对其实施实时控制。例如，像BookFinder4U那样的多卖主在线书店用户能上载书评以及以最低价找到稀有的和停止印刷的书籍，以及像Wikipedia那样的动态百科全书允许用户用多种语言创建和编辑全球范围信息数据库的内容。因特网论坛已经变得更广泛并导致了博客的激增。新闻的散播发展成RSS。在Web 2.0和Web 1.0的技术、硬件和应用之间没有明显的区分。在很大程度上，这种区分是主观的。下面是在描述Web2.0时常常提到的一些特性：n 博客n Ajax和其他一些新技术n Google Base和其他各种免费的Web服务n RSS产生的联合（辛迪加）n 社会书签n 综合网页n Wiki和其他协作应用n 与静态网站内容相对的动态网站内容n 交互式百科全书和词典n 很容易由个人创建、修改、或删除数据n 高级游戏Web 2.0的批评者认为，它使普通人非常容易地影响在线内容，结果使Web内容的可信度、道德规范、甚至合法性可能遭受损害。而Web 2.0的捍卫者指出这些问题从Web一出现就存在，而其替代方案，即基于所谓精英们的普遍审查将会更糟。捍卫者们称，有关任何Web内容的最终判断应由最终用户单独做出，而Web 2.0反映了朝那个方向的演变。红外技术红外技术作为一种在办公室PC之间, 或办公室PC与手持设备或打印机之间建立无线连接的方法，最近几年已获得流行。红外技术以红外光线发送数据。如同你的红外电视遥控那样，红外技术需要瞄准线传输。因为这个限制，许多以前的红外设备（如无线鼠标和键盘）现在都使用无线电技术。某些仍使用红外技术的应用包括从手持PC、笔记本电脑、数码相机、或其他设备发送数据给台式计算机，从便携式PC发送文档给打印机，以及连接便携式PC到公司网络。蓝牙（无线个人网）蓝牙标准是手持PC机，移动电话和其他便携式设备之间低成本，短距离的无线无线电通信的解决方案，也是这些设备连接到家里和企业里PC机，电话，打印机等等设备的无线无线电通信的解决方案。蓝牙无线技术使有蓝牙功能的设备（包含专用的蓝牙无线电收发器芯片）之间传输实时声音和数据很方便，例如，蓝牙耳塞或头戴式耳机能够与放在口袋或包里的手机一起使用（无线连接），或者当你走进办公室时，你的PDA设备立刻能与台式PC机同步。因为当诸蓝牙设备到达传输范围内时（无放大器大约10米）它们能互相自动认识，所以手持PC机、手机和其他便携式设备当它们在该范围内总是能无线连网。一些工业专家预言，未来所有家用电器都将是有蓝牙功能的，导致一个总是被自动连网的智能家庭。无线以太网（无线LAN，Wi-Fi，IEEE802.11）无线以太网允许以太网标准用于无线网连接。它也称为Wi-Fi,，虽然技术上讲，标签Wi-Fi只能用于由无线以太网兼容性联盟认可的无线以太网产品。Wi-Fi认可产品的用户获得保证，他们的硬件将与所有其他认可产品兼容。IEEE802.11标准扩充了以太网技术所用的载波侦听多路存取原理以适于无线通信特性。802.11打算支持相互位于大约150米以内的计算机之间以最高速度54Mbps通信。无线以太网对那些希望扩充它们的有线以太网的组织是一种正在增长的选择。WiMAX（无线城域网，IEEE802.16）WiMAX是无线数字通信系统，也称为IEEE802.16，打算成为无线城域网。WiMAX对固定站点能提供宽带无线访问达30英哩（5万米），对移动站点达310英哩（5千米1.5万米）。相对照，WiFi/802.11无线局域网标准在大多数情况被限于仅仅100300英尺（30100米）。用WiMAX很容易支持类似Wi-Fi的数据传输率，但是干扰的问题减少了。倘若无线载波有一个受控制的环境和可行的经济模式，则WiMAX既工作在许可的频率，也工作在不要许可的频率上。WiMAX能够用于（以Wi-Fi协议很相同的方式）无线连网。WiMAX是第二代协议，考虑到更有效的带宽使用，干扰避免，以及打算允许在更长的距离有更高的数据传输率。IEEE802.16标准定义了该通信协议的技术特征。WiMAX论坛提供测试制造商的设备兼容性的手段，以及一个行业小组，该组织专门鼓励WiMAX技术的开发和商品化。WiM为消费者、服务提供者、制造商、分析师、以及对WiMAX技术、服务和产品有兴趣的研究人员提供活动中心。不久，全世界将很好认识到WiMAX是一个描述无线Internet访问的术语。6.2 载波频率和多路复用使用调制载波发送数据的计算机网络和利用调制载波广播视频信息的电视台相类似。这一相似性给理解下述基本原理提供了启示：两个和多个使用不同载波频率的信号可以在单一介质上同时传输而互不干扰。为理解这一原理，考虑（有线）电视传输是如何工作的。每个电视台都分配一个频道号，它在该频道上广播信号。事实上,频道号就是电视台载波用的振荡频率的速记。为接收一个频道传输，电视接收器必须调谐到与发送器相同的频率。更重要的是，一个城市可以有许多电视台，它们彼此在不同的频率上同时广播。一个接收器在任一时间选择接收其中一个。有线电视这一例子说明了以上原理应用于许多信号在一根导线上同时传输的情况。虽然一个有线电视用户可能只有一根线连向有线电视公司，但用户可同时收到许多频道的信息。一个频道中的信号不会与另一频道中的信号相互干扰。计算机网络使用分离频道的原理使多个通信共享单根物理连线。每个发送器使用一个特定载波频率传输信号。一个接收器被设置成接收给定频率的载波，它将不会受其它频率信号的影响（或干扰）。所有载波可在同一时间通过同一导线而互不干扰。频分多路复用频分多路复用（FDM）是使用多个载波频率在一个介质中同时传输多个独立信号的计算机网络系统术语。当通过导线、RF或光纤发送信号时便可使用FDM技术。图6-1说明了这一概念并显示了FDM所需的硬件部件。理论上，工作在不同频率上的载波将保持相互独立。但实际上，两个频率相近或频率成整数倍的载波会彼此干扰。为了避免这些问题，设计FDM网络系统的工程师们在各载波之间选择一个最起码的频率分隔。在各载波频率之间要求有较大的间隔意味着FDM所用的硬件能容纳很宽的频率范围。因此，FDM仅用于高带宽传输通道中。概括地说，频分多路复用允许多对发送和接收装置在一个共享介质上同时通信。每对装置使用的载波用唯一的，并彼此互不干扰的频率运行。时分多路复用与FDM不同的另一种复用形式是时分多路复用(TDM)，按这种方式，各发送源轮流使用共享的通信介质。例如，某些TDM硬件使用循环法方案共享介质，用这种方法，多路复用器先发送源1的一个包，然后发送源2的一个包，如此循环。图6-2说明了这种思想。把数据分成许多小包保证了所有源都接受到即时服务，因为它禁止一个源任意长时间独占介质”。特别是，如果一个源只有少量的包发送，而另一个源有许多包发送，于是允许两个源轮流发送包就保证只有少量数据的源会很快结束。实际上，大多数计算机网络使用某种形式的TDM72 SQL引言理想地，一个数据库语言必须使我们能够创建数据库和表结构；它必须使我们能够执行一些基本的日常数据管理工作（添加、删除和修改数据）；并且它必须使我们能执行设计来把原始数据变换成有用信息的复杂查询。此外，它必须让用户以最小的努力来完成这样一些基本功能，而且它的命令结构和语法必须是易于学习的。最后，它必须是可移植的，亦即，它必须与某个基本标准一致，以致当从一个RDBMS改变为另一个时不必要重头开始学习。SQL很好地满足这些理想化的数据库语言需求。首先，SQL覆盖范围归入三个范畴：1 数据定义创建数据库及其表结构。2 数据管理使用一组命令来对数据库表内的数据进行键入、校正、删除和更新。3 数据查询使用一组命令来探索数据库内容并使得用户能把原始数据转换成有用信息。其次，SQL是相当容易学的：它通过使用由大约30个命令组成的基本词汇表来执行所需的数据库功能。还要好地，SQL是一个非过程式语言：你必须做的仅仅是发出要做什么的命令；不必操心它是如何做的。最后，美国国家标准协会（ANSI）规定了一个标准SQL。毋须介意，ANSI标准是如此有限制，以致所有的商用SQL产品都胜过它。事实上，某些厂商已经符合要在1993年实施的所提议的ANSI SQL2标准，因而，极少可能不做某些改变便把某个基于SQL的应用程序从一个RDBMS换到另一个RDBMS。不过，不同的SQL方言版本共享相同的基本命令集和结构，因此使我们能得出这样的结论：存在有一个可使用的标准。我们将使用这标准作为我们之介绍的基础。然而，我们也将介绍几个SQL增强特性，特别是考虑到这些增强特性广泛地为很多RDBMS供销商所共有。不要因存在几个SQL方言版本而泄气。因为各种SQL方言版本之间的差异是微小的，适应于你的软件需求几乎没有什么麻烦。不管你是使用XDB、ORACLE、dBASE 、DB2、Dos下的R： BASE、IBM的OS/2数据库管理程序，还是任何其他一致公认的RDBMS软件，我们的经验是：如果你了解本章中介绍的材料，对软件手册花上几个小时将足以使你成功地使用SQL。简而言之，你在本章获得的知识是可用于他处的。关于学习SQL基础，有几个很好的理由：1ANSI标准化努力已导致关系数据库的一个事实上的查询标准。事实上，很多关系数据库专家倾向于主张：“如果不是SQL，便不是关系型的”。2SQL已成为现在的和预期的将来的DBMS集成努力的基础，使我们能把层次型的、网络型的和关系型的数据库链接起来。3 SQL已成为开发分布式数据库和数据库客户机/服务器体系结构的催化剂。8.4 同步先进的多媒体系统以独立的、时间有关和时间无关媒体的集成的、计算机控制的产生、存储、通信、处理和演示为特性。提供集成的关键问题是任何数据的数字表示和各种种类的媒体和数据的同步。单词同步指的是时间。多媒体系统中的同步指的是多媒体系统中媒体对象之间的时序关系。在更普遍更广泛使用的意义上，一些作者认为多媒体系统中的同步包括内容、空间和媒体对象之间的时序关系。我们区分时间有关和时间无关的媒体对象。一个时间有关的媒体对象被表示成媒体流。在媒体流的连续单元之间存在时间关系。如果一个时间有关的媒体对象的所有单元的演示时间都相同，则称它为连续媒体对象。一个视频由许多有序的帧组成，其中每个帧有固定的演示时间。一个时间无关的媒体对象是任何一种传统的媒体，如正文和图像。各个内容的语义与演示的时间没有关系。媒体对象之间的同步包括时间有关媒体对象和时间无关媒体对象之间的关系。连续媒体之间同步的一个日常例子是电视中视觉和听觉信息之间的同步。在多媒体系统中对音频和移动图片也必须提供类似的同步。时间有关媒体和时间无关媒体之间的时序关系的例子是放映幻灯片。幻灯片的放映与解释的声音流同步。为了在多媒体系统中实现放映幻灯片，图的展示必须与声音流的一些适当的单元同步。许多系统成分，包括OS、通信系统、数据库、文档都致力和支持同步，甚至应用程序也经常致力和支持同步。因此，在多媒体系统中必须在几个层次上考虑同步。OS和较低的通信层处理单个媒体流，其目标是避免在一个媒体流的诸单元演示时的抖动。例如，如果一个音频播放被短时停顿或在音频剪辑的播放中点击引起短的间隙，则用户会讨厌。在这一层的上面设置一层对多个媒体流同步的运行时间支持。这一层的目标是维护各媒体流之间的时序关系。特别是必须限制各媒体流之间的偏离。例如，如果用户发现演讲者的嘴唇动作不对应说出来的话，用户会不舒服。下一层是对时间有关和时间无关媒体，连同用户交互的处理之间的同步的运行时间支持。其目标是在一个可容忍的时间区间内开始和停止时间无关媒体的演示，如果时间有关媒体对象演示到达某些先前定义的演示点。如果幻灯片跟不上讲解，则看幻灯节目的观众是不满意的。解说开始后的短暂延迟是可容忍的，或者甚至是有用的。各媒体对象之间的时序关系必须指明。这些关系可以在捕获媒体对象期间隐式地指明，如果一演示的目标是以原来媒体被捕获时相同的方式演示它们的话。这是音频/视频摄制和播放的情况。在演示是由独立捕获或用其它办法(独立)制作的媒体对象所组成的情况，这些时序关系也可以显式地指定。在放映幻灯片的例子中，演示设计者选择适当的幻灯片、创建音频对象并且规定声音播放流中那些必须播放幻灯片的单元。同样，用户的交互性也可能是播放的部分，并且在媒体对象和用户交互之间的时间关系也必须指明。用来指明这种时间关系的工具位于先前几层的上面。91 人工智能概述人工智能（AI）确切地说是什么？作为开始，我们提供下列定义：AI是计算机科学的一个分支，它涉及研究和创建显示某种形式智能的计算机系统：学习新概念和新任务的系统、能关于我们周围的世界进行推理和得出有用结论的系统、能理解自然语言或理解和领会视觉场景的系统，以及执行需要人的各类智能的其他种类技能的系统。像其他一些对复杂标题的定义一样，对AI的理解需要对相关术语的理解，诸如智能、知识、推理、思维、认知、学习和若干计算机相关的术语。尽管我们对于这些术语中很多术语缺少精确的科学定义，但我们能够给出它们的大体定义。当然，本课文的目标之一是对与AI相关的所有术语加入特定的意义，包括它们的操作意义。字典把智能定义为获得、理解和应用知识的能力，或者是实行思维和推理的能力