2022年信息系统管理工程师全书要点整理

第一章计算机硬件基本计算机基本构成是冯诺依曼型,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某些构成。其中运算器和控制器合称中央解决器。内存储器和中央解决器称为主机。不属于主机设备者是外部设备(外设),涉及输入、输入设备和外存储器。运算器由算术逻辑部件(ALU)和寄存器构成,进行算术和逻辑运算。控制器解释和执行指令,协调。涉及指令寄存器(存储指令)、程序计数器(存储指令地址)。存储器,存储数据和程序,通过地址线和数据线与其她部件相连。分为高速缓冲存储器(由双极型半导体构成,其速度接近CPU,暂时存储数据和指令);主存器(由MOS半导体存储器构成,存储运营时程序和数据);辅助存储器或外存储器(由磁表面存储器构成,容量大,存储大量程序数据,需要调入主存后被CPU访问)。CPU直接访问存储器为内存储器,涉及高速缓存和主存,它们不断互换数据。输入输出设备指既可输入信息也可输出信息,涉及磁盘机、磁带、可读写光盘、CRT终端、通信设备(MODE)、数模、模数转换设备。图像必要以50帧/秒-70帧/秒速度刷新,才不会闪烁。辨别率640＊480,回扫期是扫描期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。并行性是指计算机可同步进行运算和操作特性,涉及同步性和并发性。同步性指两个或各种事件在同一时刻发生,并发性指两个或各种事件在同一时间间隔发生。计算机系统提高并行性办法有3条途径:时间重叠即时间并行技术(指各种解决过程在时间上互相错开,轮流重叠使用同一硬件设备);资源重复即空间并行技术(重复设立硬件资源,以数量取胜);资源共享(各种任务准时间顺序轮流使用同一硬件设备)。计算机系统分为SISD(单指令流单数据流如单解决机)、SIMD(单指令流多数据流如并行解决机)、MISD(多指令流单数据流很少见)、MIMD(多指令流多数据流如多解决机)。流水线解决机系统是把一种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)。串行执行方式长处是控制简朴、节约设备,缺陷是执行指令速度慢、功能部件运用率低;重叠执行方式长处是执行时间缩短、部件运用率提高。并行解决机也称阵列式计算机,是一种SIMD,采用资源重复并行性。多解决机是MIMD计算机,与并行性解决机本质差别是并行性级别不同。多解决机实现任务作业一级并行,而并行解决机只实现指令一级并行。复杂指令集计算机(CISC)特点是:使目的程序得到优化、给高档语言提供更好支持、提供对操作系统支持。缺陷是增长计算机研制周期和成本、难以保证其对的性、减少系统性能、导致硬件资源挥霍。精简指令系记录算机(RISC)特点是指令数目少、长度固定、指令可以同一机器周期内完毕、通用寄存器数量多。CISC和RISC区别:设计思想上差别,RISC是将不频繁使用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是发展方向。存储器层次构造是把不同容量和存取速度存储器有机地组织在一起,程序按不同层次存储在各级存储器中,具备较好速度、容量和价格方面综合性能指标。形成主存辅存层次和高速缓存主存层次。存储器技术指标涉及存储容量、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(一次完整读写时间)不不大于写时间和读时间。CPU访问高速缓存时间为访问主存时间1/4－1/10。CPU访问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+高速缓存读写时间-平均读写时间)/主存读写时间。计算机发展三个阶段:一是批解决方式、二是分时解决和交互作用方式、三是分布式和集群式。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、语言文字解决、人工智能。第二章操作系统知识操作系统是其她软件运营基本,对计算机硬件作初次扩充和改造,重要完毕资源调度和分派、信息存取和保护、并发活动协调和控制。操作系统是管理软硬件资源、控制程序执行,改进人机界面,组织计算机工作流程,为顾客提供良好运营环境一种系统软件。操作系统作用:一是通过资源管理提高计算机系统效率,二是改进人机界面,向顾客提供和谐工作环境。操作系统特性:并发生、共享性、异步性(随机性)操作系统功能:解决器管理、存储管理、设备管理、文献管理、作业管理、网络与通信管理。解决器管理任务一是解决中断事件,二是解决器调度。硬件只能发现中断事件,捕获并产生中断信号,但不能解决中断,操作系统能对中断事件进行解决。存储管理任务是管理存储器资源,功能涉及:存储分派、存储共享、存储保护、存储扩充。设备管理功能涉及:外围设备控制、解决和分派,缓冲区管理、共享设备驱动和实现虚拟设备。文献管理是对信息资源管理,是对顾客文献和系统文献进行有效管理。网络与通信管理功能涉及:故障管理、安全管理、性能管理、记帐管理和配备管理。网络操作系统功能涉及:网上资源管理功能和数据通信管理功能。操作系统类型涉及批解决系统、分时操作系统、实时操作系统。批解决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顾客作业执行。批解决特点是顾客脱机工作、成批解决作业、多道程序运营、作业周转时间长。分时操作系统指容许各种联机顾客共同使用同一台计算机系统进行计算机。其思想是把CPU时间划提成时间片,轮流分派给各终端顾客,使每个顾客能得到迅速响应,是最为流行一种操作系统。分时操作系统具备四个特性:同步性、独立性、及时性、交互性。实时操作系统是指当外界事件或数据产生时,能接受并迅速予以解决,解决成果能在规定期间内对解决系统做出迅速响应。实时系统涉及:数据采集、加工解决、操作控制和反馈解决。所有多道程序设计操作都建立在进程基本上。进程从理论角度看是对程序过程抽象,从实现角度看是一种数据构造,目是刻画动态系统内在规律。进程是具备独立功能程序关于某个数据集合一次运营活动。进程由数据构造以在其上执行程序构成,是程序在这个数据集合上运营过程,也是操作系统进行资源分派和保护基本单位。进程有六个属性:构造性、共享性、动态性、独立性、制约性和并发性。进程三态模型:运营态(占有解决器)、就绪态(等待分派解决器)、等待态(也叫阻塞态、睡眼态,不具备运营条件)。一种进程在创立后就处在就绪态。新建态是是指进程刚被创立状态。创立进程有两个环节:一是为新进程创立必要管理信息,二是让该进程进入就绪态。此时进程处在新建态,它没被提交执行,等待操作系统完毕创立进程必要操作。进程终结有两个环节: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、无法克服错误、被操作系统所终结、被其他有终结权进程终结等而进入终结态不再执行,但依然保存操作系统中档待善后。终结态(等待善后)进程信息被抽取后,操作系统将删除该进程。进程运营是在上下文中执行。进程涉及:进程程序块(被执行可被各种进程共享程序)、进程数据块(程序运营时加工解决对象,为一种进程专用)、系统顾客堆栈(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)。进程控制块是最重要数据构造,创立进程同步就建立了了PCB,进程结束时被其占用PCB被回收。操作系统依照PCB对进程进行控制、管理和调度。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手段。进程互斥是特殊进程同步,逐次使用互斥共享资源。操作系统实现进程同步机制称同步机制,由同步原语构成。最惯用同步机制有:信号量、PV操作和管程。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过程,即原子操作,分P操作和V操作。运用信号量和PV操作可解决并发进程竞争和协作问题。P操作是减1即分派一种资源,V操作是加1即释放一种资源。管程是一组过程,是程序设计语言构导致分,被请示和释放资源进程所调用。它是一种进程高档通信机制。进程独占资源必要通过申请资源－使用资源－归还资源顺序。产生死锁条件是互斥条件、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。存储管理负责管理主存储器,主存储空间分为系统区和顾客区。功能涉及:主存储空间分派和回收;地址转换和存储保护;主存储空间共享;主存储空间扩充。计算机系统均采用分层构造存储子系统,在容量大小、速度快慢、价格高低等方面获得平衡点,获得较好性能价格比。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。程序在执行和解决数据时存在顺序性、局部性、循环性和排她性。把程序和数据逻辑地址转换为物理地址过程叫地址转换或重定位。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)。绝对地址＝块号＊块长+单元号设备管理功能有:外围设备中断解决;缓冲区管理;外围设备分派;外围设备驱动调度。I/O硬件功能是为程序设计提供以便顾客实用接口。涉及输入输出系统、输入输出控制方式、询问方式、中断方式、DMA方式和通道方式。I/O系统涉及I/O设备、接口线路、控制部件、通道和管理软件。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。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。询问方式又称程序直接控制方式,其缺陷是查询I/O设备时,会终结程序执行,减少系统效率。DMA方式又叫直接存储器存取方式。特点是不需要CPU干预。通道又称输入输出解决器,与CPU并行执行操作。I/O软件组织四个层次:I/O中断解决程序、设备驱动程序、与设备无关操作系统I/O软件、顾客层I/O软件。Spooling系统指外围设备联机操作或假脱机系统。作业四种状态:输入状态、收容状态、执行状态、完毕状态。磁盘调度算法有移臂调度和旋转调度算法。文献类型有普通文献(外存上数据文献)、目录文献(管理文献系统文献)、块设备文献(用于磁盘、光盘等)、字符设备文献(用于终端和打印机)。文献存取涉及顺序存取、直接存取和索引存取。文献目录是文献进行按名存取实现核心。文献目录分为一级、二级和树型目录构造三种。文献构造涉及文献逻辑构造(流式文献和记录文献)、文献物理构造(顺序文献、连接文献、索引构造)作业有四个状态:即输入、后备、执行和完毕。作业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。多道程序设计好处:一是提高CPU运用率,二是提高内存和I/O设备运用率,三是改进系统吞吐率,四是发挥系统并行性。缺陷是作业周转时间延长。第三章程序设计语言程序语言分低档语言和高档语言低档语言涉及机器语言和汇编语言高档语言涉及面向过程语言和面向问题语言。机器语言是用二进制代码表达计算机直接辨认和执行机器指令集合,特点是灵活、直接执行和速度快。缺陷是繁锁、通用性差。汇编语言是使用助记符表达面向机器计算机语言,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。缺陷是繁锁、通用性差。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。高档语言特点是通用性强、兼容性好、便于移植。用高档语言编写程序必要翻译成机器语言目的程序才干执行。程序设计语言控制逻辑构造涉及:顺序、选取和循环。翻译普通有两种方式:编译和解释方式。编译方式指高档语言源程序由编译程序翻译生成机器语言表达目的程序,由计算机执行目的程序,完毕运算。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,不生成目的程序。Pascal、C、Fortran等均是编译方式;VB是解释方式。编译程序原理是将源程序翻译成目的程序,目的程序脱离源程序执行,以便效率高,但源程序修改时要重新编译生成新目的程序,修改不以便。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、代码生成器和目的代码优化程序。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,资源运用率低,长处是灵活,可动态高速、修改源程序。第四章系统配备和办法系统构架涉及客户机/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构造特点是运用软件系统体系构造和两端硬件环境优势,将任务合理分派到客户机端和服务器端,减少系统通信开销。B/S构造是对C/S改进,特点是顾客界面是通过WWW浏览器实现,重要事务逻辑在服务器端实现,简化了客户端电脑载荷,减轻系统及顾客维护升级成本和工作量。系统配备目是提高系统可用性、鲁棒性。系统配备办法双机互备、双机热备、群集系统、容错服务器。双机互备指两台主机均为工作机,互相监视运营状况,如一主机浮现异常,另一主机积极接管。双机热备是一台主机为工作机,另一台为备份机。浮现异常时由备份机积极接管。修好后原备份机成为主机,原工作机成为备份机。群集系统指若干服务器集合为一种独立且统一群集。各服务器既是其她服务器主系统,又是其她服务器热备份系统。群集服务长处是高可用性、修复返回、易管理性和可扩展性。群集技术和双机热备本质区别是能否实现并行解决和节点失效后应用程序平滑接管。容错服务器是通过CPU时钟锁频,通过对系统中所有硬件,涉及CPU、内存和I/O总线等冗余备份,使系统内所有冗余部件同步运营,实现真正意义上容错。系统任何部件故障都不会导致系统停顿和数据丢失。系统解决模式涉及:集中式及分布式计算、批解决及实时解决、WEB计算。事务是顾客定义数据库操作序列,不是可分割工作单位,一种程序中包括各种事务。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(事务运营时发生故障,撤销所有已执行操作,回滚到事务开始时状态)。事务具备四个特性即:原子性、一致性、隔离性和持续性(永久性),也叫ACID特性。事务是恢复和并发控制基本单位。数据库管理系统必要提供并发控制机制。并发控制机制是衡量一种数据库管理系统性能重要标志之一。并发操作带来数据不一致发生涉及:丢失修改、不可重复读、读脏数据三种。产生数据不一致性重要因素是并发操作破坏了事务隔离性。并发控制就是要用对的方式调度并发操作避免导致数据不一致性。封锁是实现并发控制重要技术。确切控制由封锁类型决定。有两种基本封锁类型即排它锁(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,只容许T读和写A,其她任何事务不能对A加任何锁。共享锁又称读锁,指事务T对数据A加S锁,只容许T读A但不能修改A,其她事务只能对A加S锁,不能加X锁。⑴一级封锁合同加X锁,结束后才释放,可防止丢失修改。二级封锁合同在一级封锁基本上先加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合同基本上加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避免活锁办法是先来先服务方略。解决死锁办法一是防止,二是容许死锁发生,并定期诊断,如有发现死锁及时除掉。⑶死锁防止办法有一次封锁法(将要用数据所有加锁办法)和顺序封锁法。⑷死锁诊断办法有超时法和事务等待图法。恢复子系统是数据库管理系统一种重要构成某些。数据库系统恢复技术对系统可靠程序和运营效率都起着决定性作用,是衡量系统性能优劣重要指标。事务内部更多故障是非预期,不能由应用程序解决。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。响应时间指计算机完毕某一任务所耗费时间。作业吞吐量指服务器在单位时间内完毕任务量。吞吐量和响应时间成反比,响应时间越短,吞吐量越大。每秒百万次指令MIPS＝指令数/(执行时间＊1000000)。MIPS大小和指令集关于,不同指令集计算机间MIPS不能比较,MIPS涉及运算、取数、存数和转移指令。MIPS只适当于评估标量机,不能评估向量机。合用于带有硬件浮点器计算机。每秒百万次浮点运算MFLOPS＝浮点指令数/(执行时间*1000000)。1MFLOPS＝3MIPS。MFLOPS只能衡量机器浮点操作性能,不能体现机器整体性能。她是基于操作而非指令。故它可比较两种不同机器。MFLOPS适合衡量向量机性能。其大小与机器和程序关于。单个程序MFLOPS值不能反映计算机性能。系统性能评估技术有分析技术、模拟技术和测量技术。分析技术是用数学办法求解,可用于设计中系统。工具是排队论模型进行分析。分析和模拟技术最后均需通过测量技术验证。测量技术普通采用不同层次基准测试程序评估。涉及实际应用程序、核心程序和合成测试程序三个层次。系统可靠性指计算机系统平均能正常运营多长时间才发生一次故障。用平均无端障时间(MTTF)衡量,MTTF越长,可靠性越长。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。系统可用性＝MTTF/(MTTF＋MTTR)*100%。涉及可靠性、可维护性和可用性三个指标。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(涉及串并联系统和并串联系统两种)。串联系统可靠性＝R1*R2*R3*…*Rn。并联系统可靠性＝1-(1-R1)*(1-R2)*…(1-Rn)串并联系统可靠性＝［1-(1-R)m］n。并串联系统可靠性＝1-(1-Rn)m.第五章数据构造与算法算法是解决特点问题办法。描述算法可采用方案、老式流程图、N-S图和PAD图等。算法特性:有穷性、拟定性、可行性、输入和输出。算法和程序区别是程序未必满足有穷性。算法可以用流程图、高档语言、伪代码、决策表描述。算法评价目的:对的性、可读性、健壮性及高效率低存储量。算法时间复杂度T(n)＝O(f(n)),空间复杂度＝S(n)＝O(f(n))。线性表是n个元素有限序列。具有大量记录线性表为文献。线性表存储构造涉及:顺序、链式(单向链表、循环链表和双向链表)和散列存储等。线性表中第i个元素存储位置＝a1+(i-1)*K栈是限定仅在表尾进行插入和删除操作线性表。(进栈和出栈)栈有顺序栈和链式栈两种。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/-。队列是一端插入一端删除线性表也叫先进先出表(FIFO),可分为链队列和循环队列,重要采用顺序存储构造。普通采用顺序存储构造表达数组。多维数组顺序存储有以列序为主序和以行序为主序。数组元素地址计算公式:(1)按行优先顺序存储二维数组Amn地址计算公式

LOC(aij)=LOC(a11)+[(i-1)×n+j-1]×d

其中:①.LOC(a11)是开始结点存储地址(即基地址)②.d为每个元素所占存储单元数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似时间内存取。即顺序存储数组是随机存取构造。(2)按列优先顺序存储二维数组Amn地址计算公式

LOC(aij)=LOC(a11)+[(j-1)×m+i-1]×d(3)按行优先顺序存储三维数组Amnp地址计算公式

LOC(aijk)=LOC(a111)+[(i-1)×n×p+(j-1)×p+k-1]×d广义表采用链接存储方式。树表达办法有:树型构造、括号表达法、凹入表达法和嵌套集合表达形式。二叉树是指每个结点最多只有两棵子树,且有左右之分。树遍历方式有前序遍历(先访问根结点,再访问根子结点)、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…顺序访问)遍历图办法有:深度优先遍历和广度优先遍历。它们对无向图和有向图均合用。第六章多媒体基本知识多媒体计算机技术是指计算机综合解决各种媒体信息(文本、图形、图像、音频、视频),使各种信息建立逻辑连接,集成为一种系统并具备交互性。多媒体计算机技术具备4个特性:集成性、交互性、实时性和数字化。多媒体中各种媒体都是以数字形式存储在计算机中。多媒体计算机系统涉及支持多媒体硬件系统和软件系统。多媒体技术重要由各种媒体信息解决技术、压缩技术和多媒体计算机技术、网络通信技术、数据库技术构成。多媒体计算机系统核心技术:①视频音频数据压缩解压缩技术、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。磁盘管理技术可避免磁盘损坏而导致数据丢失。磁盘阵列就是为避免磁盘损坏导致数据丢失诞生一种数据存储技术。多媒体计算机技术应用: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。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。衡量数据压缩技术好坏原则是压缩比、压缩后媒体信息质量、压缩和解压缩速度、压缩软件开销。多媒体数据压缩解决过程涉及编码(压缩)和解码(解压缩)。视频会议图像传播中压缩和解压缩是实时进行。CDROM使用中,压缩是提前,解压缩播放时进行。压缩计算量不不大于解压缩。数据压缩办法分为无损压缩(冗余压缩)和有损压缩(熵压缩)。无损压缩是运用数据记录冗余进行压缩,可完全恢复原始数据不失真,但压缩普通为2:1-5:1。无损压缩(冗余压缩)办法有哈夫曼编码、算术编码和行程编码。是运用记录办法和字典查找法进行压缩。合用于文本数据、程序、指纹图像、医学图像等。有损压缩是在压缩时容许损失一定信息,得到大得多压缩比。有损压缩(熵压缩)办法有预测编码、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、图像等压缩。哈夫曼编码是对记录独立信源达到最小平均码长编码办法,具备唯一可译性。原理是浮现概率大分派短码,概率小分派长码。算术编码是一种二元码编码办法。预测编码理论基本是记录学和控制论,通过减少数据有关性实现数据压缩。预测编码办法有差分脉冲编码调制法(DPCM)和自适应差分脉冲编码调制法(ADPCM)。变换编码原理是空间域描述图像信号进行某种函数变换压缩办法。涉及傅立叶变换、离散余弦和正弦变换。编码国际原则有①JPEG(联合照片专家组)②MPEG(动态图像专家组)③H.261④DVIJPEG是基于DCT静止图像压缩和解压缩算法,可压缩到原图像百分之一,当压缩比不不大于20:1时质量开始变坏。MPEG是对视频、音频数据压缩原则采用减少图像冗余信息压缩算法,压缩比可达200:1。有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4三个版本。数据图像长处:精准度高、不受环境干扰和某种操作产生失真、均可由计算机解决。图像数字化过程涉及采样(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达,写成2N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。亮度表达颜色明亮限度,色调表达颜色类型,饱和度表达颜色深浅限度。RGB彩色空间用红绿蓝三基色分量表达图像像素颜色值。HIS彩色空间用色调、光强度和饱和度描述颜色特性。CMYK彩色空间基于印刷解决模式。YUV彩色空间,彩色电视视频信号PAL制式中采用彩色空间。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。矢量图形是以数学办法描述几何元素构成图像。矢量图表达细致、真实、缩放后辨别率不变,用于专业图像解决。图形是用计算机绘制画面,如直线、圆曲线、图表等。图像指由输入设备捕获实际场景画面或数字化存储任意画面。图形文献中只记录生成图算法和图上特性点,即矢量图。特点是可移动、缩放、旋转、扭曲等变换。图像是由排成行列像素构成,数据量大,显示速度比图形快。图形(图像)重要指标为辨别率、色彩数及灰度。惯用矢量图形文献有3DS(3D)、DXF(CAD)、WMF(桌面印刷)。图像文献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、MPEGBMP是PC机上最惯用位图格式,有压缩和不压缩两中,可体现2-24位色彩,辨别率480*320-1024*768,该格式稳定。GIF压缩图像格式,各种平台、图像软件上均可使用,最高256种存储色彩。TIF文献体积大,图像质量高,有压缩和非压缩两种,色彩数16M。JPG可大幅度压缩图像图形格式,其存储文献是其她类型图像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文献格式,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,重要用于多媒体光碟、保存电视、电影等。MPG格式是按MPEG原则进行压缩全运动视频文献需要专门播放软件硬件。其压缩率比AVI高,画面质量比AVI好。数字图像解决办法有:①改进图像像质(清晰度)②图像复原③辨认分析图像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。彩色电视视频信号原则有PAL制、NTSC制和SECAM制三种。彩色电视视频信号数字化办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数字信号。数字化视频信号在信道传播后进行解码,经数模转换和坐标变换(YUK转换为RGB)送往显示屏。影响数字视频质量因素有帧速、辨别率、颜色数、压缩比和核心帧。视频图像文献解压缩有硬件压缩(硬件芯片如MPEG解压卡)和软件压缩(如超级解霸、金山影霸)两种办法。视频卡是多媒体计算机中解决活动图像适配器,涉及: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。音调、音强和音色是声音三要素,也是声音质量特性。音频信息数字化转换过程是:一方面选取采样频率进行采样,二是选取适当量化精度进行量化,三是编码形成声音文献。数字音频信息质量受三个因素影响:即采样频率、量化精度和声道数。音频文献大小计算公式:文献字节数/每秒＝采样频率(Hz)*辨别率(位)*声道数/8音频冗余指时域冗余和频域冗余。音频信号编码办法有:波形编码、参数编码和混合编码三种。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。惯用波形编码办法有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)。参数编码法称为声码器,涉及通道声码器、同态声码器和线性预测声码器。混合编码涉及码本勉励线性预测编码和多脉冲勉励线性预测编码。多媒体声音文献有WAVE、MOD(MOD、ST3、XT、S3M、FAR)、MP3、RA、MIDI)。MIDI电子乐器数字接口是乐器和计算机使用原则语言,不是声音信号是一套指令,批示乐器设备演奏音符、加大音量和生成音响效果。多媒体应用系统开发环节①拟定开发对象,将应用软件类型详细化②设计软件构造明确开发办法③准备多媒体数据④集成一种多媒体应用系统,并进行系统测试。多媒体开发工具WORD、PPT、PHOTO、3DMAX、VB和Authorware.多媒体创作系统可分为素材库、编辑和播放三个某些。Authorware是面向对象设计思想,用文字、图形、动画、声音及数字电影等信息创造多媒体程序。特点一是基于流程图标创作方式,二是具备文字、图形、动画和声音直接创作,三是外部接口形式多样,四是具备各种交互方式,五是多媒体集成能力高效,六是多平台网络支持。第七章网络基本知识网络是某些结点和链路集合。计算机网络是互相联接、彼此独立计算机系统集合。网络拓扑构造指网络中结点设备和链路(网络设备信道)几何形状。网络拓扑构造分可分为总线状、环状、树状、网状、星状和混合状。按覆盖范畴网络可划分为局域网(LAN)、城域网(MAN)和广域网(WAN)。计算机网络从逻辑构造上可提成外层顾客资源子网和内层通信子网(由网卡和传播介质构成)。局域网中每台主机都通过网卡连接到传播介质上。网卡负责在各主机间传递数据。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。路由器、ATM互换机是构成网重要设备。互换机和集线器是构成局域网重要设备。OSI/RM合同中采用三级抽象即参照模型(体系构造)、服务定义和合同规范(合同规格阐明书)。OSI/RM合同涉及七层,即物理层、数据链路层,网络层、传播层、会话层、表达层和应用层。OSI/RM七层合同模型上下大,中间小。是由于高层要和各种类型应用进程接口,低层要和网络接口,因而原则多。TCP/IP合同没有表达层和会话层,其她和OSI模型同样TCP/IP合同是两个合同集,TCP是传播控制合同、IP是互连网络合同。TCP/IP合同涉及:远程登记合同、文献传播合同(FTP)和简朴邮件传播合同(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。数字信号传播时占整个频带,称基带传播。模拟信号传播时只占有限频谱,称频带传播。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构成。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,指单位时间内传送信号波形个数,为波形周期倒数,即B＝1/T。比特率又称位速率,指单位时间内传送二进制数,S＝B㏒2N＝(1/T)㏒2N,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原则编码。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。网络传播介质有双绞线、同轴电缆(分粗缆和细缆)及光缆三种。比绞线普通用于星状网络、同轴电缆用于总线状网络,光缆用于主干网联结。双绞线是局域网中最惯用一种布线材料,分非屏蔽(UTP)和屏蔽(STP)两种。重要传播模拟信息,适于短距离传播,带宽由导线质量、长度及传播技术决定。光缆分单模光缆和双模光缆。单模光缆直径小、以单一模式传播,传播频带宽、容量大。多模光缆以各种模式同步传播。痑模光缆比单模光缆传播性能差。光缆是最有效一种传播介质,频带宽、不受电磁干挠、衰减小,传播距离远、速度快、中继器间隔长等长处。同步传播各种有限带宽信号办法叫多路运用技术。分为频分多路运用FDM(把信道划分若干互不交叠频段,每路信号占用一种频段办法)和时分多路复用TDM(把传播时间划分若干时隙,再提成时分复用帧办法)数据互换技术有线路互换、报文互换和分组互换。此外尚有数字语音插空技术DSI、帧中继和异步传播模式。网络传播控制编码涉及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容错性和可靠性,分奇偶检查码和循环冗余码。流量控制是为协调发送站和接受站工作步调技术,发送速率不超过接受方速率。涉及X-ON-OFF、DTE-DCE流控和滑动窗口合同三种方式。按拓扑构造分局域网有总线状、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/冲突检测法合用于总线型构造具备信道检测功能分布式介质访问控制办法,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合用于环状网络分布式介质访问控制方式,是局域网控制合同原则之一。令牌总线访问控制方式用于总线型和树型网络构造中。局域网组网技术有以太网、迅速以太网、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总线型拓扑构造②CSMA/CD介质访问控制方式③10M传播速率④同轴电缆或双绞线⑤最大1024个工作站⑥最大传播距离2.5KM⑦报文长度64-1518字节。以太网组网办法有两种:细缆以太网和双绞线以太网(非屏蔽双绞线)。令牌环网络拓扑构造为环状,采用专用令牌环介质访问控制方式、传播介质双较线、光纤,传播速率4M-16M。FDDI光纤环网采用主副双环构造,主环为正常数据传播,副环为冗余备用环。FDDI网卡分为双附接网卡和单附接网卡。网络管理包括性能管理、配备管理、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构造、核心服务和应用程序三某些。网管软件既可以是分布式体系构造也可是集中式体系构造,普通采用集中管理子网和分布式管理主网相结合方式。核心服务内容涉及网络搜索、查错纠错、配备管理等。应用程序涉及:高档报警解决、网络仿真、方略管理和故障标记等。网络安全涉及系统不被侵入、数据不丢失、不被病毒感染。完整网络安全涉及:运营系统安全、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性。网络安全层次分为物理安全、控制安全、服务安全和TCP/IP合同安全。合同安全用于解决:IP地址欺骗(IPaddressspoofing)、IP合同袭击(IPAttacks)、TCP序列号欺骗袭击(TCPSYNFloodingAttack)当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,双方都必要获得这把钥匙,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,二是加密办法安全性依赖于密钥秘密性(故要保密),不是算法秘密性(不需保密)。DES对称加密长处是实现速度快,缺陷是密钥分发、管理复杂,代价高,不能实现数字签名,合用于顾客数少网络。若有n个顾客,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)不同算法。RSA非对称加密长处是密钥分派管管简朴,容易实现数字签名,适合于电子商务应用。缺陷是算法实现速度慢。实际应用中两者结合使用,即采用对称加密DES系统加密文献,采用非对称加密RSA加密“加密文献”混合加密办法。从而解决了运算速度和分派管理问题。非对称加密RSA通惯用来加密核心性、核心机密数据,对称加密DES普通加密大量数据。常用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。典型防火墙涉及过滤器、链路级网关和应用级网关及代理服务器。网络安全合同有SSH(对所有传播数据,抵抗袭击,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(安全电子交易合同)和SSL(安全套接层合同)。网络性能分析评价指标涉及服务质量(QoS)、服务级别合同(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能力,涉及专用带、抖动控制和延迟、丢包率改进及网络流量等。服务级别合同(SLA)是网络服务提供商和客户间合同,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辨认标志技术、单一网络单元中QoS和QoS方略、管理和计费功能。通信子网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构成。单个主机或局域网主机间通过路由器进行通信。IP地址由网络号标记和主机号标记构成。网络号标记拟定主机所在网络,主机号标记拟定主机详细位置。依照网络号和主机数,IP地址分三类A、B、C类。A类IP地址用8位标记网络号,24位标记主机号,最高位是0,其网络数范畴0－127,第一段数字1－126,用于大型网络。B类IP地址用16位标记网络号,16位标记主机号,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位标记网络号,8位标记主机号,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,实际申请到是网络号,主机号由其自行拟定分派,无重复即可。D类地址为多点播送,最高位1110,第一段224-239。E类地址保存,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地址为网络地址,如为B类地址。主机号全为1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。网络号第一种8位组不能全置0,全0表达本地网络。域名系统DNS是分布式信息数据库系统,采用C/S模式,任务是将文献表达域名翻译成IP地址格式,又叫域名解析,由域名服务器完毕。域名采用分层构造。一台计算机只有一种IP地址,但可有各种域名。万维网(WWW)由超文本方式和超媒体及HTML语言、HTTP合同和URL统一资源定位器及WWW浏览器构成。超文本和超媒体是WWW信息组织形式也是实现WWW核心技术。超文本是将菜单集成于文本信息中,采用指针连接网状交叉索引方式,对不同信息加以链接,形成非线性网状构造。HTML语言是英国物理学家蒂姆开发全新文档语言,叫超文本标记语言,由符号和语法构成,对网页内容、格式及链接进行描述,是专用编程语言,用于编写通过WWW显示网页,是纯文本文献,在浏览器中被解释执行,无需编译,并兼容性好。HTTP合同(超文本传播合同)是服务器与客户浏览器间信息传播合同,属于TCPIP模型应用层合同。URL叫统一资源定位器标记网络资源,即网页地址。由双斜线提成两某些,前某些为访问方式,后某些为文献和服务器址址。如URL地址,其中HTTP为访问方式,要用HTTP合同访问,.cn为主机名,downloads为页面途径,search.asp为最后访问文献名。WWW浏览器有IE和netscape两种最流行因特网其她服务:电子邮件、搜索引擎、文献传播(FTP和新闻组服务(Newsgroup).FTP通过各种模式上传网页和下载程序,重要有两种文本模式和二进制模式。下载软件如cuteftp。第八章数据库技术数据是数据库中存储基本对象,是描述事物符号记录。数据库是在计算机存储设备上用来存储数据仓库。数据库管理系统是对数据进行科学组织和存储数据管理软件。数据库系统由数据库、数据库管理系统、应用系统、数据库管理员和顾客构成。数据库系统特点:①数据构造化(与文献系统主线区别)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)是按顾客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,重要用于DBMS实现,数据模型是数据库系统核心和基本,它涉及: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静态特性一、动态特性和完整性约束条件。数据模型有三个构成要素:数据构造(静态特性主)、数据操作(动态特性描述)和数据约束条件(是一组完整性规则集合)。数据库完整性指数据对的性和相容性。概念模型最知名最惯用是实体-联系办法,即E-R模型图。它由实体(矩形表达)、属性(椭圆表达)、联系(菱形表达)构成。概念模型独立于数据模型,是各种数据模型共同基本,比数据模型更普通、更抽象、更接近现实。数据模型有网状模型、层次模型、关系模型和面向对象模型,其中网状模型和层次模型为非关系模型。层次模型是用树型构造表达各实体及实体间联系,特点是①有且只有一种根结点②其她结点有且只有一种双亲结点。层次模型只能解决一对多实体联系,解决多对多时要将其分解成一对多联系,分解办法有冗余结点法和虚拟结点法。网状模型特点是①容许各种根结点②一种结点可有各种双亲。记录之间联系通过存取途径实现。关系模型建立在数学概念基本上,用数学办法解决数据库中数据,是一张二维表。从数据库管理系统角度看,数据库系统采用三级模式构造,即外模式、模式和内模式,是内部系统构造。模式也称逻辑模式,是数据库中数据逻辑构造和特性描述,是所有顾客公共数据视图。一种数据库只有一种模式。外模式也叫子模式和顾客模式,用来描述顾客使用局部数据逻辑构造和特性。外模式是模式子集,一种数据库可有各种外模式,同一外模式可为某一顾客各种应用系统使用,但一种应用程序只能使用一种外模式。内模式也叫存储模式,是对数据物理构造和存储方式描述,是数据在数据库内部表达方式,一种数据库只有一种内模式。数据库系统两层映像是外模式/模式映像和模式/内模式映像,在内部实现了数据库三级模式联系和转换。外模式/模式映像保证了数据与程序逻辑独立性。而模式/内模式保证了数据与程序有物理独立性。从数据库顾客角度看,数据库系统构造分为集中式构造、分布式构造、客户/服务器构造(C/S)和并行构造。关系模型由关系数据构造、关系操作集合和关系完整性约束三某些构成。关系完整性涉及实体完整性、参照完整性和顾客定义完整性。关系运算涉及老式集合运算和专门关系运算。老式集合运算有并、交、差和广义笛卡尔积四种。专门关系运算有选取、投影、连接和除四种。SQL是介于关系代数和关系演算之间构造化查询语言,还用来进行数据操作、数据定义和数据控制。SQL语言是关系数据库原则语言,采用面向集合操作方式,它既是自含式语言(顾客在终端直接键入命令对数据库进行)又是嵌入式语言(可嵌入到高档语言中)。SQL语言支持数据库三级模式构造,外模式相应视图和某些基本表,模式相应基本表,内模式相应于存储文献。SQL数据定义涉及定义表、定义视图和定义索引(后两种只重建不修改)。SQL中使用最频繁是SELECT语句,功能是查询并反回成果。SQL数据控制功能涉及事务管理功能和数据保护功能,即数据库恢复、并发控制、数据库安全性和完整性。嵌入SQL语言采用预编译办法由DBMS预解决程序对源程序扫描,辨认出SQL语句,再由主语言调用并将整个源程序编译成目的码。DBMS目的是顾客界面和谐、功能完备、效率高、构造清晰和开放性。数据库管理系统功能:数据库定义、运营管理、建议维护及数据存取、组织、管理和其她功能(网络中通信)。数据库恢复技术和并发技术都是事务解决技术。数据库恢复指把数据库从错误状态恢复到某一已知对的状态功能。数据库系统故障涉及事务内部硬邦邦联、系统故障、介质故障和计算机病毒。数据库恢复机制一方面是建立冗余数据,另一方面是实行数据恢复。建立冗余数据技术是数据转储和登记日记文献。数据转储(DBA)指定期将整个数据库复制到磁盘上保存备用(叫后备副本,当数据破坏后将其装入,恢复系统。日记文献是记录事务对数据库更新操作文献。涉及以记录为单位日记文献和以数据块为单位日记文献。以记录为单位日记文献涉及事务开始、结束标记和所有更新操作,内容有操作类型、对象、更新前后数据旧值和新值。登记日记文献要按并发事务执行时间顺序登记,要先写日记文献后写数据库。事务故障指事务在运营至正常终点前被终结,该故障恢复由系统自动完毕。恢复环节一是反向扫描日记文献,二是对事务更新操作执行逆操作,三是再反向扫描直到此事务开始标记即恢复完毕。系统故障(软故障)指导致系统停止运转任何事件,使得系统要重新启动。如硬件故障、OS故障、代码错误、停电等。该故障恢复由系统重新启动时自动完毕。恢复环节一是正向扫描日记文献,二是反向扫描再正向扫描直到结束标记。介质故障(硬故障)指外存故障,如磁盘损坏、磁头碰撞、强磁场干扰等等,日记文献也被破坏。恢复办法重装数据库,然后重做已完毕事务。需要数据转储。第九章安全性知识信息安全是对信息、系统以及使用、存储和传播信息硬件保护。信息具备机密性、完整性和可用性三个特性。信息系统安全是指保证信息系统构造安全,与信息系统有关元素安全,以及与此有关各种安全技术、安全服务和安全管理总和。信息系统安全要素涉及物理环境及保障(场地、机房,电力供应,劫难应急)、硬件设施、软件设施和管理者。鉴别机制是以互换信息方式确认身体一种安全机制。鉴别办法有①用拥有IC卡进行鉴别②用所懂得密码进行鉴别③用不可变化特性鉴别(生物学特性)④相信可靠第三方建立鉴别⑤环境(主机地址)。鉴别地址分单向鉴别(一种申请一种验证)和双向鉴别(同步申请者和鉴别者)。访问控制是防止对信息系统资源非授权访问和使用。手段涉及顾客辨认代码、密码、登记控制、资源授权、授权核查、日记和审计。访问控制是对进入系统进行控制,选取性访问控制是进入系统后,对文献程序等资源访问进行控制。实现访问控制办法有:①规定顾客输入保密信息如密码顾客名;②采用物理辨认设备如访问卡、钥匙、令牌等;③采用生物记录学系统进行唯一辨认。完整性指数据不以未经授权方式进行变化毁损特性,涉及软件完整性和数据完整性。数据完整性毁损因素:①人类疏忽、故意破坏等②硬件故障③网络故障④劫难⑤逻辑问题(软件、文献、OS错误等)。数据完整性保障技术有备份、镜像技术、归档、分级存储管理、转储、系统安全程序、奇偶检查和故障前兆分析等。事故发生时应采用办法有跟踪事故源、收集证据、恢复系统、保护数据和制定事故恢复筹划。劫难恢复办法涉及:①劫难防止制度(做劫难恢复备份)②劫难演习制度(定期进行劫难演习,纯熟掌握劫难恢复操作)③劫难恢复(全盘恢复和个别文献恢复)。备份系统涉及:物理主机系统、逻辑主机系统、存储介质、操作调度、操作执行、物理目的系统和系统监控。备份方略有完全备份、增量备份、差别备份、按需备份和几种方略结合五种。高可用性系统应具备较强容错能力,提供容错途径有:使用空闲备件、负载平衡、镜像、复现、热可更换。网络冗余可提高系统可用性,途径有双主干、开关控制技术、路由器和通信中件。计算机病毒指编制或在程序中插入破坏计算机功能或摧毁计算机数据,影响计算机使用,且能自我复制计算机指令或程序代码。计算机病毒防止涉及对已知病毒防止和对将来病毒防止。对已知病毒防止打用特性鉴定技术和静态鉴定技术。对未知病毒防止采用动态技术(行为规则鉴定技术)。计算机病毒防止技术涉及磁盘引导区保护、加密可执行程序、房室控制技术和系统监控技术。反病毒程序涉及病毒扫描软件、完整性检查程序(通过辨认文献程序变化发现病毒)和行为封锁软件(病毒立即开始工作时制止)。计算机病毒检测技术一是依照病毒程序特性建立病毒检测技术,二是对文献和程序进行检查,如有变化,可检测到病毒存在。风险分析办法和途径涉及定量分析和定性分析(判断、直接和经验)。控制风险办法有减少风险(安装防护办法)、避免风险、转嫁风险(买保险)、接受风险等。网络管理五大功能①故障管理②配备管理③安全管理④性能管理⑤计费管理。第十章信息系统开发基本知识信息系统由计算机硬件系统、计算机软件系统、数据及其存储介质、通信系统、非计算机系统信息收集、规章制度和工作人员七某些构成。信息系统构造分概念构造、层次构造、功能构造、软件构造、硬件构造。信息系统概念构造由信息源、信息解决器、信息顾客和信息管理者四某些。信息系统层次构造分为战略筹划层、战术管理层和作业解决层构成。信息系统功能构造涉及信息输入、解决和输出三个功能。信息系统软件构造指软件在信息系统中构成联系,如操作系统、程序设计语言、DBMS网络软件、应用软件、工具软件等。信息系统硬件构造指系统硬件、软件、数据等资源在空间分布状况,又叫物理构造或空间构造。信息系统物理构造有三种类型集中式(资源集中在一套计算机系统中)、分布式(不同地点不同资源联系在一起)、分布集中式(小型机+网络)。分布式构造中相连计算机既可在计算机网络系统管理下工作,又可脱离本地信息资源独立工作。运用局域网可构成分布式构造。分布式构造长处:一是可依照应用需要和存取方式配备信息资源,二是系统扩展以便、健壮性好,缺陷是:管理有难度、不利于安全保密。信息系统重要类型:⑴面向作业解决系统:办公自动化系统OAS、事务解决系统TPS、数据采集与监测系统DAMS;⑵面向管理控制系统:电子数据解决系统(EDPS)、知识工作支持系统(KWSS)、计算机集成制造系统(CIMS);⑶面向决策筹划系统:决策支持系统(DSS)、战略信息系统(SIS)、管理专家系统(MES)。信息系统对公司影响有四个方面:⑴促使组织构造扁平化;⑵组织构造灵活有效;⑶虚拟办公室;⑷增长公司流程重构成功率。信息系统工程指信息化工程建设中信息网络系统、信息资源系统和信息应用系统新建、升级、改造工程。信息系统工程最基本特点是研究办法整体性、技术应用上综合性和管理上科学化。信息系统工程研究办法有技术办法、行为办法和社会技术系统办法。系统总体规划阶段完毕系统要解决问题是什么,分析阶段解决系统应干什么,设计阶段解决系统怎么去干。系统分析阶段成果是系统规格阐明书,是用图表和文字描述目的系统逻辑模型。逻辑模型涉及数据流程图、数据字典和基本加工阐明等。分析阶段是将系统目的详细化为顾客需求,再将顾客需求转为系统逻辑模型过程。系统设计又叫物理设计,分总体设计(设计系统框架和概貌)和详细设计。系统设计是将系统分析阶段逻辑模型转换为物理模型过程。其成果是系统设计阐明书(则模块构造图、模块阐明书和其她内容构成),它是实行阶段根据。总体设计涉及系统模块构造设计(划分子系统,并画模块构造图)和计算机物理系统配备方案设计。详细设计涉及过程设计、代码设计、界面设计、数据库设计和输入输出设计。解决过程模块设计所用方式有流程图、问题分析图、IPO图和过程设计语言。系统实行目的是把系统设计物理模型转换为可实际运营新系统。涉及物理系统实行、程序设计、系统调试、人员培训和系统切换五项工作。信息系统开发办法有构造化分析设计办法、面向对象开发办法和原型办法(摸索型、实验型和演化型)。构造化系统分析与设计办法基本思想是:用系统思想,系统工程办法,按顾客至上原则,构造化、模块化、自顶向下对信息系统进行分析与设计。第十一章信息系统开发管理知识项目是既定资源和规定约束下,为实现某咎目互相联系一次性工作任务。项目特性:①明确目的②独特性质③有限生命周期④特定委托人⑤实行一次性⑥组织暂时性开放性⑦项目不拟定性和风险性⑧成果不可逆转性。信息系统项目特点:①目的不精准,任务边界模糊,质量规定由项目团队定义②开过过程中项目进度、费用等筹划不断更改。③是智力密集和劳动密集型项目④项目成员构造、责任心、能力、合伙精神等是质量及能否成功核心。项目管理体系有国际项目管理协会(IPMA)美国项目管理协会(PMI)。项目管理三要素范畴、时间、成本,它构成项目三角形。质量是时间、范畴、成本协调成果。信息系统开发管理工具:微软Project/98、P3P3E(项目管理行业原则,合用任何大型复杂工程项目,可同步管各种工程,如三峡、小浪底,二滩等均用此)、ClearQuest(不支持Linux)。第十二章信息系统分析系统分析任务是:理解顾客需要、拟定系统逻辑模型并形成系统分析报告。系统分析阶段又叫逻辑设计阶段,是信息系统开发最重要也是最困难阶段,困难来自于①问题空间理解②人与人沟通③环境变化。系统分析环节:①现行系统详细调查②在详细调查基本上进行需求分析③提出新系统逻辑模型④编写系统规格阐明书。系统规格阐明书是技术合同阐明,是设计和编码基本,也是测试和验收根据。系统分析阶段最具代表性办法是构造化分析办法。构造化分析办法是一种自顶向下逐渐求精功能分解法,按照系统内部数据传递,以变换关系建立抽象模型,然后自顶向下逐级分解,由粗到细、由复杂到简朴。其核心特性是“分解”(自顶向下过程)和“抽象”(自底向上过程)。分解是将大问题分解为小问题,分别解决。抽象是考虑事物本质特性不考虑细节。下层是上层分解,上层是下层抽象。构造化分析和设计思想是:用系统思想、系统工程办法,按顾客至上原则,构造化、模块化、自上而下对信息系统进行分析与设计。构造化分析办法使用工具备:数据流图、数据字典、实体联系图(ER图)、构造化设计语言、鉴定表和鉴定树。数据流图是从数据传递加工角度,以图形方式刻画系统内数据运动状况。能全面描述信息系统逻辑模型重要工具,反映信息在系统中流动、解决和存储状况,具备抽象性和概括性。数据流图由外部实体、数据流、数据存储和解决逻辑构成。数据字典是对数据流图中基本要素内容和特性定义阐明,是对数据图补充阐明。实体联系图(ER图)描述数据流图中数据存储及其之间关系,最初用于数据库概念设计。构造化语言适于表达数据加工解决功能和解决过程,语句有三种类型祈使语句、条件语句、循环语句。系统规格阐明书涉及:引言、项目概述、实行筹划三方面内容。引言阐明系统项目名称、目的、功能、背景等。项目概述涉及①项目重要工作内容②现行系统调查状况③新系统逻辑模型。实行筹划涉及工作任务分解、进度(用PERT图或甘特图表达)和预算。逻辑模型是书写系统规格阐明书基本。UML是系统分析工具,是统一建模语言,不是办法,是软件界第一种原则统一建模语言。UML特点:①是一种可视化语言;②是一种构造语言;③是一种文档化语言。UML是一组图形符号,是图形化语言,用图形建模。UML不是编程语言,但用UML描述模型可直接与各种编程语言相连,即映射成编程语言(如C、Java等),甚至映射成关系数据库表或面向对象数据库永久存储。对一种事物,如表达图形用UML,如表达文字用编程语言主。UML目是建模,建模三要素事物、关系、图。事物是对模型中最具代表性成分抽象。UML中有4种事物,即:构造事务、行为事物、分组事物、注释事物。构造事务是UML模型中静态某些,描述概念或物理元素,共7种构造事物:类、接口、协作、用例、活动类、组件、结点。行为事物是UML模型动态某些,描述跨越时间和空间,有交互和状态机两种。分组事物是UML模型组织某些,是由模型分解成盒子,最重要分组事物是包,包仅在开发时存在,组件是在运营时存在。注释事物是对UML模型解释,重要注释事务是注解。UML中关系有四种:依赖、关联、泛化和实现。依赖是两个事物间语议关系(用方向虚线表达)。关联是构造关系,描述一组链(即对象间连接),聚合是特殊关联,描述整体和某些间构造关系,关联用一条实线表达。泛化是特殊/普通关系,特殊(子)元素可代替普通(父)元素,子元素共享父元素构造和行为,用空心箭头实线表达。实现是类元间语义关系。两种地方遇到实现:一是接口和实现它们类或构件,二是用例和实现她们协作间。用空心箭头虚线表达。UML中图,普通把图画成顶点(代表事物)和弧(代表关系)连通图。UML中图有五类,即用例图、静态图、行为图、交互图和实现图。静态图涉及类图(整个生命周期有效)、对象图(某一时间段存在)和包图(描述系统分层构造)。行为图描述系统动态模型,涉及状态图和活动图。交互图涉及顺序图和合伙图。如强调时间和顺序用顺序图,如强调上下级关系用合伙图。实现图涉及组件图和配备图。用例图、类图、对象图、组件图和配备图等建立模型都是静态,是UML静态建模机制。使用状态图、活动图、顺序图、合伙图建立模型是动态,是UML动态建模机制。。UML中没有过程,它独立于过程,故用UML进行建模时可选用任何适当过程。普通采用建模过程有:瀑布开发模型和迭代递增开发模型。采用迭代递增开发模型UML建模过程是:需求分析、分析、设计(构造设计和详细设计)、实现、测试配备五某些。UML是建立软件系统模型,也可用于非软件领域系统,是通用原则建模语言,可对任何静态构造和动态行为系统进行建模。UML合用于系统开发过程各个阶段涉及:需求分析阶段、系统分析阶段、设计阶段、实行阶段和测试阶段。需求分析阶段用用例捕获顾客需求,通过用例建模,描述系统功能规定。分析阶段用UML类图描述概念和机制,用UML动态模型实现用例。设计阶段UML作用是把分析阶段成果扩展成技术解决方案,加入新类来提供技术基本构造。

系统实行阶段用面向对象编程语言将设计阶段类转换成实际代码(这个阶段UML不直接将模型转换成实际代码)。UML模型可作为测试阶段根据。系统测试分为单元测试、集成测试、系统测试和验收测试。单元测试是使用类图和类规格阐明对单个类或一组类测试,由程序员进行。集成测试是使用组件图和合伙图对组件合伙状况进行测试。系统测试是使用用例图验证系统与否满足所有需求。验收测试由客户完毕。第十三章信息系统设计系统设计要追求目的是:①系统可靠性②较高系统运营效率③系统可变更性④系统经济性。系统可靠性用平均无端障时间(MTBF)和平均维修时间(MTTR)来衡量。MTBF越长,系统越可靠,MTTR越短可维护性越高。系统可用性＝MTBF/(MTBF+MTTR)。系统运营效率指解决能力、解决速度和响应时间。系统可变更性是减少修改和维护系统难度。经济效益指系统收益和支出比例关系。系统设计原则是:系统性原则、简朴性原则、开放性原则、管理可接受原则和其她原则。系统设计内容涉及总结设计、详细设计和其她设计任务。总体设计又称概要设计,任务是完毕系统总体构造和基本框架设计,涉及系统总体布局设计和系统模块化构造设计。系统总体布局设计涉及系统网络拓扑构造设计和系统资源配备设计。模块化构造设计涉及:①按需求将系统划分若干功能模块②决定各模块详细功能和职责③分析拟定模块间调用关系④拟定模块间信息传递。详细设计涉及:代码设计、数据库设计、输入输出设计、顾客界面设计和解决过程设计。其她设计设计涉及编制系统设计文档,如系统原则化设计、描述系统设计成果(编制系统设计阐明书、程序设计阐明书、系统测试阐明书和各种设计图表)、拟定系统实行方案。构造化设计基本是模块化,是将整个系统分解为相对独立若干模块,通过对模块设计和模块间协调实现整个系统功能。构造化设计工具备系统流程图、模块、HIPO技术、控制构造图和模块构造图。块是可以调用程序,涉及输入输出、逻辑功能、内部数据及运营程序四某些。输入输出和逻辑功能中模块外部特性;运营程序和内部数据是模块内部特性。特点是抽象性和信息隐蔽性。信息系统从规划到分析、设计、实行是一种抽象限度不断减少过程。其中分析阶段抽象层次最高(以概括方式论述问题解决方案);在较低抽象层次采用过程性办法描述系统;系统实现后抽象层次最低。信息隐蔽性指一种模块内信息对不需要这些信息外部模块具备不可获取和不可访问性。HIPO图是反映模块、解决和输出图形化表格,描述模块输入输出关系、解决内容、模块内部数据、模块调用关系,是系统设计重要成果,也是系统实行阶段编制程序设计任务书和进行程序设计出发点和根据。控制构造图描述模块间调用方式,体现模块间控制关系,有三种调用方式直接调用、条件调用和重复调用。模块构造图是系统设计阶段最重要表达工具和交流工具,它由分析阶段数据流程图转换而来。构造图和数据流程图本质区别:①从功能上,数据流程图着眼于数据流,反映系统逻辑功能,即系统可以做什么;而构造图着眼于控制层次,反映系统物理模型,即如何实现系统总功能②从时间上,流程图在前(分析阶段),构造图在后(设计阶段),数据流程图是绘制构造图根据。总体设计阶段任务就是绘制构造模块图过程。构造图由模块、调用、数据和控制构成。系统总体布局中(设计)方案涉及:①系统选型(集中式和分布式系统)②计算机解决方式(批解决、联机实时解决、联机成批解决、分布式解决等)③数据存储设计和数据库管理系统选型④网络系统设计(网络计算模式如C/S、B/W/D等,网络拓扑构造、网络逻辑设计、网络操作系统)⑤软硬件配备。软件系统构造设计原则有:分解协调原则、信息隐蔽和抽象性原则、自顶向下原则、一致性原则和面向顾客原则。模块化是将系统划分为若干模块工作,目的是提高模块独立限度。功能独立且和其她模块间没有过多互相作用和信息传递模块为独立模块。模块独立限度有两个定量原则:聚合和耦合。聚合是衡量模块内部各元素结合紧密限度,耦合度量不同模块间互相依赖限度。模块聚合有7种:偶尔聚合(模块商动作间无任何关系)、逻辑聚合(模块内叶公好龙和用途上无关)、时间聚合(又叫典型内聚,各构成某些解决动作必要在同一时间内执行)、过程聚合(各构成某些以一定顺序执行)、通信聚合(各构成某些使用同一输入数据或产生同一输出数据)、顺序聚合(前一某些输出是后一某些输入)和功能聚合(各构成某些为一整体,但均不可少)。进行模块调剂地,应尽量提高模块聚合限度,减少模块间联系,争取较高模块独立性,应追求模块功能聚合。耦合强弱取决于模块间连接形式和接口复杂限度,偶合限度直接影响系统可读性、可维护性和可靠性。应追求松散耦合系统。模块间连接形式(耦合方式)有:数据耦合(模块间通过数据参数互换信息,最佳)、控制耦合(模块间传递信息包具有控制信息)、公共耦合(公共数据域耦合,两模块间通过一种公共数据区域传递信息)和内容耦合(一种模块需要涉及另一模块内部信息)。模块内高聚合意味着模块间松耦合。功能模块设计原则:提高聚合限度,减少模块间耦合限度、系统分解有层次、适本地系统浓度和宽度比例、模块大小适中、适度控制模块扇入扇出和较小数据冗余。系统深度指系统构造中控制层次,系统宽度表达控制总分布。深度过大阐明系统划分过细,宽度过大导致系统管理难度加大。故要有适当深度宽度比。模块大小由语句数量衡量,50－100行最佳,最多不超过100行。模块扇入指上级模块数,模块扇出指下级模块数,模块扇入数越大越好。扇出过大导致系统控制和协调困难,过小阐明模块自身规模过大。扇出个数最佳是3或4,最大不超过7。数据流程图有两种典型构造:变换型构造和事务型构造,分别通过变换分析法和事务分析法导出构造图。变换构造是一种线性构造,提成逻辑输入、主加工和逻辑输出。变换分析法过程:一是找出逻辑输入、主加工和逻辑输出,二是设计顶层模块和第一层模块,三是设计中下层模块。事务分析法也是按自顶向下,逐渐细化原则进行。详细设计涉及:代码设计、数据库设计、输入设计、输出设计、顾客接口界面设计、解决过程设计。代码功能有:唯一标记功能、分类功能和排序功能。代码种类有:顺序码、敬意码、助忆码、缩写码、字符码、数字码和混合码。代码设计原则:唯一性、原则化、规范化、合理性、可扩散性、简朴性和实用性。数据库设计核心是结合选用数据库管理系统建立数据模式。数据库设计分四个阶段:顾客需求分析、概念构造设计、逻辑构造设计和物理构造设计。顾客需求分析是对现实世界调查分析。概念构造设计是从现实世界向信息世界转换,即数据库建模,也叫概念模型,工具是实体联系图表达(ER图)。数据库逻辑构造设计任务是将概念模型转换成网状、层次和关系三种数据模型之一。若选用DBMS支持层次、网络模型,还要从关系模型向层次或网络模型转换。数据库物理构造设计是以逻辑构造设计成果为输入为数据模型选取适当存储构造(顺序、索引存储构造)和存储办法。系统解决过程设计是系统模块展开和详细化,拟定模块实现算法和解决过程。解决过程设计办法有:程序流程图、N-S图和程序设计语言。程序流程图即程序框图,是进行程序设计根据涉及加工环节、逻辑条件和控制流。用三种逻辑构造即顺序型、循环型和选取型编写。N-S图是符合构造化设计原则图形描述工具,即盒图,每个解决环节用一种盒子表达,可嵌套,只能上进下出,盒图限制了控制随意转移。流程图和NS图都能用程序设计语言表达。系统设计最后成果是系统设计阐明书,涉及两某些引言和总体技术方案。系统设计引言涉及:摘要、背景、工作条件限制、参照引用资料和专门术语定义。系统总体技术方案涉及:系统配备方案、模块设计、代码设计、输入设计、输出设计、数据库设计阐明和实行方案阐明书。第十四章信息系统实行系统实行任务是指设计阶段物理模型,按实行方案完毕可实际运营信息系统,内容涉及:硬件配备、软件编制、人员培训和数据准备。系统实行核心因素:进度安排、人员组织、任务分解和开发环境构建。程序设计办法有:构造化程序设计、面向对象程序设计和可视化程序设计。程序设计质量规定是对的性、可读性和高效率。调试代价低是衡量程序好坏和程序员水平标志。程序设计语言特性是指心理特性、技术特性和工程特性。软件发展中里程碑涉及构造化程序设计、子程序和高档语言。构造化程序设计涉及如下内容:限制使用GOTO语句、逐渐求精设计办法、自顶向下设计、编码调试、主程序员制组织形式。面向对象程序设计(OOPL)具备三个特性:封装性、继承性和多态性。OOPL提高了程序可靠性、可重用性、可扩充性和可维护性。可视化程序设计思想是用图形工具备可重用部件交互地编制程序,具备高度平台独立性和可移植性,它是基于事件驱动原理。测试是为了发现错误而执行程序过程,好测试方案是能发现迄今为止尚未发现错误,成功测试将发现至今尚未发现错误。测试是运用测试用例运营程序以便发现错误过程。信息系统测试涉及软件测试、硬件测试和网络测试,后两种可用品体性能指标进行。测试类型有模块测试、联合测试、验收测试和系统测试。模块测试是对一种行测试,由编程人员自己进行。联合调试即联调,可发现总体设计中错误,完毕关于接口测试,依照模块构造网由上到下(设下层为假模块)或由下到上进行(设上层为假模块),普通是两者结合,高层由上到下,低层由下至上,中层会合。验收测试检查系统阐明书功能与性能,有α测试和β测试,都由顾客进行。前者是在开发地和开发者一起,后者是顾客独立进行。系统测试是对整个系统测试,发现系统分析和设计中错误。软件测试有人工测试和机器测试两种,人工测试又叫代码复审涉及个人复查、走查和会审,机器测试涉及白盒测试和黑盒测试。人工测试是对程序静态构造检查,找出编译时不能发现错误,可发现程序中30%-70%编码错误和逻辑设计错误。人工测试发现错误能拟定位置和错误症状,能发现多处错误。机器测试是用测试用例运营被测试程序,它只能发现错误症状,不能定位。黑盒测试也叫功能测试,测试软件外部特性,依照系统分析阐明书设计测试用例,只作用于程序接口处。白盒测试也叫构造测