二 计算机系统基础
2.1 计算机体系结构
计算机硬件基本构成
计算机5大组成部分:速记:运控存输入出
- 运算器
- 控制器
- 存储器
- 输入设备
- 输出设备
中央处理器
- CPU的功能:程序控制、操作控制、时间控制、数据处理
- CPU是由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等部件构成
- 运算器是算数逻辑运算部件ALU和累加寄存器、数据缓冲寄存器、状态条件寄存器组成
- 控制器由指令寄存器IR、程序计数器PC、地址寄存器AR、指令译码器ID、时序控制逻辑、总线逻辑、中断控制逻辑构成
存储器
- 存储器分为以下三类:高速缓冲储存器(Cache)、主存储器、辅助存储器
- CPU能够直接访问的存储器称内储存器,高速缓存和主存储器都是内存储器。
常用I/O设备
- 按传输分为输入、输出与输入/输出三类设备。
- 按功能分为人机接口、存储信息、机机联系
2.2 计算机软件基础
操作系统基础
- 操作系统由两个重要作用:通过资源管理,提升计算机系统效率;改善人机界面,提供友好工作界面。
- 常见操作系统:UNIX、Linux、DOS、OS/2、NetWare、Windows系列等。
- 操作系统的三条特性:并发性、共享性和异步性。
- 操作系统的主要功能:资源管理、程序控制和人机交互等。
- 操作系统的类型:批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统。速记:批分实网布
- 三种典型的实时系统:过程控制系统、信息查询系统和事务处理系统。
程序设计语言基础
- 程序设计语言的分类:低级语言和高级语言、过程式语言和非过程式语言、通用语言和专用语言、交互式语言和非交互式语言。如BASIC语言是交互式语言。
- 程序设计语言的基本成分包括数据、运算、控制、传输四部分。
- 数据类型可分为算数(或字符)类型、枚举类型、数组类型、指针类型、用户定义的数据类型等。
- 高级程序语言的基本运算可分为算术运算、关系运算、逻辑运算和位运算。
- 求解可计算问题的程序框架都可用顺序、选择和循环三种控制成分来描述。
2.3 计算机网络基础
计算机网络的基本概念
- 计算机网络按覆盖范围可分为:局域网LAN、城域网MAN、广域网WAN。
- 计算机网络的五种拓扑结构:星形、树形、总线型、环形、网状型。
- 网络连接设备主要包括中继器、网桥、集线器、交换机、路由器、网关等。
- 网络软件一般是指系统级的网络操作系统、网络通信协议和应用级的提供网络服务功能的软件。
- 常见的网络操作系统:UNIX、Netware、WindowsNT、Linux等。
网络体系结构与协议标准
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计算机网络的主要功能是实现数据通信和资源共享。层次和协议是理解网络体系结构的关键。
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网络协议实质上是实体间通信时所使用的一种语言。网络协议三要素:语法、语义和时序。
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OSI/ISO体系结构
- 应用层
- 表示层
- 会话层
- 传输层
- 网络层
- 数据链路层
- 物理层
Internet技术
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TCP/IP体系
- 应用层
- 传输层
- 网络层
- 网络接口层
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TCP/IP协议各层主要功能
- Telent FTP 和E-mail
- TCP和UDP
- IP
- 设备驱动程序及接口
Internet的IP地址
- IP地址采用分层结构。IP地址由网络号和主机号两部分组成。
- TCP/IP协议规定,根据网络规模的大小将IP地址分成5类(A、B、C、D、E),目前大量使用的是A-C类
- C类IP网址:一个C类地址是由3个字节的网络地址和1个字节的主机地址组成,网络地址的最高位必须是“110”,即第一段数组的范围为192-233.每个C类地址可连接254台主机,Internet由2054512个C类地址。
- IPv4所拥有的32位地址空间,IPv6具有长达128的地址空间。
Internet服务
- WWW:万维网,简称Web。
- FTP:文件传输服务。
- Telnet:远程登录服务。
Intranet技术
- Intranet技术是指采用Internet技术建立的企业内部网络。
- Intranet网络安全技术包括防火墙技术、数据加密、身份认证和综合网络安全技术。
2.4 数据库系统基础
数据库技术的产生与发展
- 数据库技术的基本功能:存储和管理各类商务数据(决策支持)。
- 数据管理主要分为手工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段。
- 数据库系统数据集成性的主要特征:全局与局部的结构模式。
- 数据仓库作为决策支持系统包括三个方面:数据仓库技术DW、联机分析处理技术OLAP、数据挖掘技术DM
数据库技术基本理论
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常用数据模型:概念数据模型和基本数据模型,概念数据模型实例:E-R模型。
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基本数据模型:层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型。
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数据库结构的基础是是数据模型。
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数据模型三要素:数据结构、数据操作和数据约束条件。
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关系模型三部分:数据结构、关系操作集合、关系的完整性。
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结构化查询语言SQL的功能:数据定义、数据操纵、数据库控制、事务控制。
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建设数据库系统一般分成两步:
- 设计和建立高效的数据库DB
- 设计和建立数据库管理系统DBMS
数据仓库、联机分析处理和数据挖掘
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数据仓库是一种只读的、用于分析的数据库,常常作为决策支持系统的底层。
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数据仓库是多维的,即数据仓库的数据的组织方式有多层的行和列。
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数据挖掘和联机分析处理都可以在数据仓库的基础上对数据进行分析,以辅助决策。
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数据仓库技术的特点:
- 数据效率足够高
- 数据质量足够好
- 数据有足够的拓展性