第二章計(jì)算機(jī)根底主要內(nèi)容：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通信與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述硬件系統(tǒng)數(shù)制與編碼網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的模式軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1.1

什么是計(jì)算機(jī)1.概述計(jì)算機(jī)是一種能按照事先存儲(chǔ)的程序，自動(dòng)、高速進(jìn)行大量數(shù)值計(jì)算和各種信息處理的現(xiàn)代化智能電子裝置。計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)概述運(yùn)算速度快精確度高具有記憶和邏輯判斷能力計(jì)算機(jī)內(nèi)部自動(dòng)化操作1.2計(jì)算機(jī)的開(kāi)展 電子管、晶體管、集成電路、大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路概述

體積越來(lái)越小運(yùn)算速度越來(lái)越快性能價(jià)格比越來(lái)越高應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛開(kāi)展特點(diǎn)：開(kāi)展：1.概述第一代計(jì)算機(jī)〔1946～1955年〕：電子管計(jì)算機(jī)主要特征：采用電子管組成邏輯電路，用延遲線或磁鼓做主存儲(chǔ)器。①運(yùn)算速度：每秒幾百條②內(nèi)存儲(chǔ)器：幾KB③計(jì)算機(jī)語(yǔ)言：機(jī)器語(yǔ)言特點(diǎn)：體積大、耗電多、造價(jià)高、故障率也高用途：科學(xué)計(jì)算，應(yīng)用在軍事或政府部門(mén)

。代表機(jī)型：IBM650電子管IBM650第一臺(tái)電子管計(jì)算機(jī)名稱：ENIAC時(shí)間：1946年2月主要部件：電子管〔18800個(gè)〕占地面積：170平方米重量：30多噸耗電：140千瓦計(jì)算速度：5000次/秒ENIAC計(jì)算機(jī)的開(kāi)展 電子管、晶體管、集成電路、大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路概述

體積越來(lái)越小運(yùn)算速度越來(lái)越快性能價(jià)格比越來(lái)越高應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛開(kāi)展特點(diǎn)：開(kāi)展：第二代計(jì)算機(jī)〔1956～1963年〕：

晶體管計(jì)算機(jī)主要特征：采用晶體管作根本邏輯電路①運(yùn)算速度：每秒幾千條②內(nèi)存儲(chǔ)器：幾十KB③計(jì)算機(jī)語(yǔ)言：匯編語(yǔ)言等。特點(diǎn)〔與第一代相比〕：體積小、耗電少、本錢(qián)低、功能強(qiáng)、故障率小。用途：科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理及工業(yè)過(guò)程控制。代表機(jī)型：IBM7090晶體管IBM7090計(jì)算機(jī)的開(kāi)展 電子管、晶體管、集成電路、大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路概述

體積越來(lái)越小運(yùn)算速度越來(lái)越快性能價(jià)格比越來(lái)越高應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛開(kāi)展特點(diǎn)：開(kāi)展：第三代計(jì)算機(jī)〔1964～1971年〕：中、小規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)主要特征：采用集成電路作根本邏輯電路，在幾毫米的芯片上可集中成百上千個(gè)電子邏輯電路。①運(yùn)算速度：每秒幾百萬(wàn)條②計(jì)算機(jī)語(yǔ)言：高級(jí)語(yǔ)言等。③操作系統(tǒng)：形成普及。④其它：外部設(shè)備種類逐漸增多、開(kāi)始與通信線路相結(jié)合。特點(diǎn)〔與第二代相比〕：體積小、價(jià)格低、功能強(qiáng)、可靠性高。用途：科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、工業(yè)控制等眾多領(lǐng)域。代表機(jī)型：IBM360中、小規(guī)模集成電路IBM360計(jì)算機(jī)的開(kāi)展 電子管、晶體管、集成電路、大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路概述

體積越來(lái)越小運(yùn)算速度越來(lái)越快性能價(jià)格比越來(lái)越高應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛開(kāi)展特點(diǎn)：開(kāi)展：第四代計(jì)算機(jī)〔1972年至今〕：

大規(guī)模集成電路〔LSI〕或超大規(guī)模集成電路〔VLSI〕計(jì)算機(jī)主要特征：內(nèi)存儲(chǔ)器廣泛采用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)容量更大。軟件更趨完善，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)形成并開(kāi)展。①運(yùn)算速度：每秒幾千萬(wàn)條②計(jì)算機(jī)語(yǔ)言：高級(jí)語(yǔ)言等用途：社會(huì)生活各個(gè)領(lǐng)域。大規(guī)模集成電路〔LSI〕或超大規(guī)模集成電路〔VLSI〕計(jì)算機(jī)的開(kāi)展 電子管、晶體管、集成電路、大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路概述

體積越來(lái)越小運(yùn)算速度越來(lái)越快性能價(jià)格比越來(lái)越高應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛開(kāi)展特點(diǎn)：開(kāi)展：1.3計(jì)算機(jī)的分類概述數(shù)字計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算機(jī)數(shù)模混合計(jì)算機(jī)按處理對(duì)象按使用范圍通用計(jì)算機(jī)專用計(jì)算機(jī)按規(guī)模……巨型計(jì)算機(jī)大/中型計(jì)算機(jī)小型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)工作站或服務(wù)器2.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成

硬件系統(tǒng)（設(shè)備）軟件系統(tǒng)（程序、文檔）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主機(jī)外部設(shè)備中央處理器硬件系統(tǒng)2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)主機(jī)箱主機(jī)系統(tǒng)立式機(jī)箱臥式機(jī)箱內(nèi)部構(gòu)造主機(jī)外部設(shè)備中央處理器硬件系統(tǒng)2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)打印機(jī)顯示器軟盤(pán)鼠標(biāo)鍵盤(pán)輸入設(shè)備輸出設(shè)備外存儲(chǔ)器外部設(shè)備光筆掃描儀繪圖儀硬盤(pán)2.2計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)

所謂軟件是為方便使用計(jì)算機(jī)和提高使用效率而組織的程序以及用于開(kāi)發(fā)、使用和維護(hù)的有關(guān)文檔。軟件系統(tǒng)…數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)語(yǔ)言處理程序操作系統(tǒng)用戶程序應(yīng)用軟件包工具軟件…系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件的主要作用1〕控制與管理計(jì)算機(jī)硬件資源，提高計(jì)算機(jī)資源的使用效率，協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)各組成局部的工作。2〕在硬件提供的根本功能的根底上，擴(kuò)大計(jì)算機(jī)的功能，增強(qiáng)計(jì)算機(jī)去實(shí)現(xiàn)和運(yùn)行各類應(yīng)用任務(wù)的能力。3〕向用戶提供盡可能方便、靈活的計(jì)算機(jī)操作使用界面。4〕為用戶完成特定應(yīng)用的信息處理任務(wù)。軟件系統(tǒng)2.2.1系統(tǒng)軟件定義：泛指為整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所配置的、不依賴于特定應(yīng)用的通用軟件，也是可供所有用戶使用的軟件。系統(tǒng)軟件是給其他軟件提供效勞的程序集合。作用：管理、控制和維護(hù)計(jì)算機(jī)各種資源的協(xié)調(diào)工作，使其充分發(fā)揮作用、提高效率、方便用戶和開(kāi)發(fā)者使用。主要包括：操作系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)微機(jī)常用的操作系統(tǒng)DOSWindowsUNIXLinux1.DOSMS-DOS是美國(guó)微軟公司開(kāi)發(fā)的在微機(jī)上使用的操作系統(tǒng)，它以使用與管理磁盤(pán)存儲(chǔ)器為任務(wù)而得名。DiskOperatingSystem特點(diǎn)：DOS操作系統(tǒng)采用的是字符式用戶界面，用戶必須記住許多操作命令〔稱為DOS命令〕才能使用計(jì)算機(jī)。2.Windows

Windows98、Windows2000、WindowsXP、WindowsVista、Windows7系列是目前微機(jī)上最流行的操作系統(tǒng)。Windows的主要特點(diǎn)與功能如下：1〕采用圖形用戶界面2〕實(shí)現(xiàn)了虛擬內(nèi)存3〕多任務(wù)處理4〕提供各種系統(tǒng)管理的工具；提供各類實(shí)用程序。5〕配置了假設(shè)干有多媒體處理能力的實(shí)用程序，允許圖形、文字、聲音同時(shí)進(jìn)行播放。6〕提供對(duì)各類I/O設(shè)備的接口與管理，提供大量設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序與管理程序。7〕提供聯(lián)機(jī)幫助，用戶可以及時(shí)地從計(jì)算機(jī)中獲得有關(guān)的操作說(shuō)明。Windows7的功能

WindowsPhoneWindowsPhone是微軟發(fā)布的一款智能操作系統(tǒng)3.UNIX特點(diǎn)：是一個(gè)強(qiáng)大的多用戶、多任務(wù)操作系統(tǒng)具體應(yīng)用：UNIX具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通信與效勞功能，因此，它是目前互聯(lián)網(wǎng)效勞器使用最多的操作系統(tǒng)。用途：UNIX可以安裝在不同類型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上，從PC機(jī)到工作站，從小型機(jī)到超級(jí)計(jì)算機(jī)，也可以用于不同的生產(chǎn)廠商的各種不同型號(hào)的計(jì)算機(jī)。4.Linux

1991年，芬蘭赫爾辛基大學(xué)學(xué)生LinusTorvalds創(chuàng)造了32位操作系統(tǒng)Linux。主要特點(diǎn)：自由式和開(kāi)放性。2.2.1系統(tǒng)軟件定義：泛指為整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所配置的、不依賴于特定應(yīng)用的通用軟件，也是可供所有用戶使用的軟件。系統(tǒng)軟件是給其他軟件提供效勞的程序集合。作用：管理、控制和維護(hù)計(jì)算機(jī)各種〔硬件和軟件〕資源的協(xié)調(diào)工作，使其充分發(fā)揮作用、提高效率、方便用戶和開(kāi)發(fā)者使用。主要包括：操作系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言及其處理程序自然語(yǔ)言：人類所使用的語(yǔ)言稱為自然語(yǔ)言。計(jì)算機(jī)語(yǔ)言：人與計(jì)算機(jī)之間的“溝通〞，或者說(shuō)人們讓計(jì)算機(jī)完成某種任務(wù)，也需要通過(guò)一種語(yǔ)言，這就是計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。〔1〕機(jī)器語(yǔ)言定義：直接用二進(jìn)制代碼表示的指令系統(tǒng)的語(yǔ)言。特點(diǎn)：是計(jì)算機(jī)唯一識(shí)別并可直接執(zhí)行的語(yǔ)言。例如：Z80〔CPU〕指令系統(tǒng)中，有一條指令0011111001010101該指令是把二進(jìn)制數(shù)01010101送到累加器A中。缺點(diǎn)：難讀、難懂、難記、易出錯(cuò)、難修改等。它的致命弱點(diǎn)是無(wú)通用性。〔2〕匯編語(yǔ)言定義：是一種由機(jī)器語(yǔ)言“符號(hào)化〞的語(yǔ)言。例如：SUB表示減法指令A(yù)DD表示加法指令MOV表示傳送指令特點(diǎn)：比機(jī)器語(yǔ)言更容易理解，便于記憶，使用起來(lái)更方便。把二進(jìn)制數(shù)01010101送到累加器A中，寫(xiě)成匯編語(yǔ)言指令為 MOVA,55H缺點(diǎn)：仍是面向機(jī)器的低級(jí)語(yǔ)言無(wú)通用性。〔3〕高級(jí)語(yǔ)言定義：是一種用表達(dá)各種意義的“詞〞和“數(shù)學(xué)公式〞按照一定的“語(yǔ)法規(guī)那么〞編寫(xiě)程序的語(yǔ)言，也稱高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言或算法語(yǔ)言。特點(diǎn)：〔1〕與人類的自然語(yǔ)言比較接近，如在Basic語(yǔ)言中，“INPUT〞表示輸入，“PRINT〞表示打印；〔2〕與計(jì)算機(jī)硬件無(wú)關(guān)，無(wú)需熟悉計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)。高級(jí)語(yǔ)言的開(kāi)展上面介紹的是“面向過(guò)程〞語(yǔ)言，如PASCAL語(yǔ)言、C語(yǔ)言，其特點(diǎn)是：人們不僅要告訴計(jì)算機(jī)“做什么〞，而且要告訴計(jì)算機(jī)“怎么做〞。隨著計(jì)算機(jī)軟件的不斷開(kāi)展，目前流行的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言都是“面向?qū)ο蟥暤恼Z(yǔ)言，如SQL，其特點(diǎn)是：人們只需告訴計(jì)算機(jī)“做什么〞，而無(wú)需告訴計(jì)算機(jī)“怎么做〞，計(jì)算機(jī)就會(huì)自動(dòng)操作，此類語(yǔ)言稱為第四代語(yǔ)言。

voidinsert()/*插入數(shù)據(jù)函數(shù)*/{charch;do{printf("\n\t\t輸入新插入學(xué)員隊(duì)信息\n");printf("\n輸入學(xué)生編號(hào):");scanf("%d",&stu[now_no].no);fflush(stdin);printf("\n輸入學(xué)生姓名:");fflush(stdin);gets(stu[now_no].name);printf("\n輸入學(xué)生性別:");fflush(stdin);gets(stu[now_no].sex);printf("\n\n");now_no=now_no+1;sort();printf("是否繼續(xù)輸入?(Y/N)");fflush(stdin);ch=getch();system("cls");}while(ch!='n'&&ch!='N');}高級(jí)語(yǔ)言的開(kāi)展上面介紹的是“面向過(guò)程〞語(yǔ)言，如PASCAL語(yǔ)言、C語(yǔ)言，其特點(diǎn)是：人們不僅要告訴計(jì)算機(jī)“做什么〞，而且要告訴計(jì)算機(jī)“怎么做〞。隨著計(jì)算機(jī)軟件的不斷開(kāi)展，目前流行的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言都是“面向?qū)ο蟥暤恼Z(yǔ)言，如SQL，其特點(diǎn)是：人們只需告訴計(jì)算機(jī)“做什么〞，而無(wú)需告訴計(jì)算機(jī)“怎么做〞，計(jì)算機(jī)就會(huì)自動(dòng)操作，此類語(yǔ)言稱為第四代語(yǔ)言。

InsertintostudentVALUES(‘95020’,’陳冬’,男,18)DeleteFromstudentSno=‘95019’2.2.1系統(tǒng)軟件定義：泛指為整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所配置的、不依賴于特定應(yīng)用的通用軟件，也是可供所有用戶使用的軟件。系統(tǒng)軟件是給其他軟件提供效勞的程序集合。作用：管理、控制和維護(hù)計(jì)算機(jī)各種〔硬件和軟件〕資源的協(xié)調(diào)工作，使其充分發(fā)揮作用、提高效率、方便用戶和開(kāi)發(fā)者使用。主要包括：操作系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是一種操縱和管理數(shù)據(jù)庫(kù)的大型軟件，是用于建立、使用和維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)，它對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行統(tǒng)一的管理和控制，以保證數(shù)據(jù)庫(kù)的平安性和完整性。用戶通過(guò)DBMS訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫(kù)管理員也通過(guò)DBMS進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)工作。目前有許多數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品，如Oracle、Sybase、Informix、MicrosoftSQLServer、VisualFoxPro2.2.2應(yīng)用軟件定義：是為了某個(gè)具體應(yīng)用而開(kāi)發(fā)的軟件。分類：①定制應(yīng)用軟件

②通用應(yīng)用軟件①定制應(yīng)用軟件定義：是針對(duì)具體應(yīng)用而定制的。特點(diǎn)：應(yīng)用面較窄，運(yùn)行效率高，開(kāi)發(fā)代價(jià)與本錢(qián)相對(duì)較高。例如：銀行儲(chǔ)蓄系統(tǒng)、各類收費(fèi)系統(tǒng)、小區(qū)管理系統(tǒng)等。②通用應(yīng)用軟件定義：是在許多行業(yè)和部門(mén)中可以廣泛使用的應(yīng)用軟件。例如：文字處理軟件、電子表格軟件、繪圖軟件、通信軟件、統(tǒng)計(jì)軟件等。文字處理軟件用途：幫助人們方便靈活地錄入、存儲(chǔ)、編輯、排版與打印各種各樣的文本及文檔資料。例如：Word,WPS等。

電子表格軟件用途：用來(lái)操縱與管理由假設(shè)干行和假設(shè)干列所組成的表格。例如：Excel。

繪圖軟件用途：處理各種圖形或圖像。例如：彩色圖像處理軟件：Paintbrush〔Windows自帶的〕、Adobe公司的Photoshop；繪圖軟件：AutoCAD、CorelDraw、HarvardGraphics等。

網(wǎng)絡(luò)通信軟件分為兩類：一類：用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)底層各種通信協(xié)議的通信軟件或協(xié)議轉(zhuǎn)換軟件，它們屬于系統(tǒng)軟件性質(zhì)，一般包含在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)〔如Unix、Windows98、WindowsNT、NovellNetWare〕之內(nèi)；另一類：是用于實(shí)現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的軟件，例如電子郵件〔E-mail〕、網(wǎng)絡(luò)文件管理程序〔FTP〕、遠(yuǎn)程計(jì)算〔Telnet〕、網(wǎng)絡(luò)信息瀏覽器等。

簡(jiǎn)報(bào)軟件用途：制作幻燈片、演講報(bào)告和帶有文字、圖形、表格、聲音、動(dòng)畫(huà)等各類材料的演示文稿。例如：PowerPoint、HarvardGraphics等。

統(tǒng)計(jì)軟件定義：是以統(tǒng)計(jì)方法處理數(shù)值數(shù)據(jù)的軟件，包括收集、匯總、分析與解釋各類可變化的數(shù)值數(shù)據(jù)。用途：在生命科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、農(nóng)業(yè)、物理、測(cè)量、氣象、無(wú)線電傳播、人口統(tǒng)計(jì)及所有帶有隨機(jī)現(xiàn)象的社會(huì)開(kāi)展和經(jīng)濟(jì)開(kāi)展的領(lǐng)域內(nèi)有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。例如：比較有名的統(tǒng)計(jì)軟件有SPSS、SAS和BMDP等。

……位字，字長(zhǎng)位、字節(jié)、字及字長(zhǎng)字節(jié)〔8位〕3.1計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)表示單位3．計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)表示方法存儲(chǔ)單元地址0000H0001H0002HFFFFH存儲(chǔ)體結(jié)構(gòu)圖存儲(chǔ)位存儲(chǔ)單元〔字節(jié)〕存儲(chǔ)體3.2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的組織形式3.3數(shù)制 按進(jìn)位的原那么進(jìn)行計(jì)數(shù)逢N進(jìn)1采用位權(quán)表示法數(shù)制與編碼特點(diǎn)：逢N進(jìn)1常用計(jì)數(shù)制的基數(shù)和數(shù)字符號(hào)數(shù)制與編碼N是指進(jìn)位計(jì)數(shù)制表示一位數(shù)所需要的符號(hào),稱為基數(shù)。

3.3數(shù)制 按進(jìn)位的原那么進(jìn)行計(jì)數(shù)逢N進(jìn)1采用位權(quán)表示法數(shù)制與編碼特點(diǎn)：位權(quán)表示法一個(gè)數(shù)字在某個(gè)固定位置上所代表的值是確定的,這個(gè)固定位上的值稱為位權(quán)。位權(quán)與基數(shù)的關(guān)系是：各進(jìn)位制中位權(quán)的值是基數(shù)的假設(shè)干次冪任何一種數(shù)制表示的數(shù)都可以寫(xiě)成按位權(quán)展開(kāi)的多項(xiàng)式之和。例如:在十進(jìn)制計(jì)數(shù)中,123.55可表示為:123.55=1×(10)2+2×(10)1+3×(10)0+5×(10)-1+5×(10)-2數(shù)制間的轉(zhuǎn)換數(shù)制與編碼十進(jìn)制數(shù)非十進(jìn)制數(shù)非十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)二、八、十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換

小數(shù)的轉(zhuǎn)換：進(jìn)位法：用十進(jìn)制小數(shù)乘基數(shù)，可以得到積，將積的整數(shù)局部取出，再用基數(shù)乘余下的小數(shù)局部，當(dāng)積為0或到達(dá)所要求的精度時(shí)，將整數(shù)局部由上而下排列。例如：0.625╳21.250整數(shù)=1╳20.50整數(shù)=0╳21.0整數(shù)=1小數(shù)值=0結(jié)果為：0.101十進(jìn)制數(shù)非十進(jìn)制數(shù)275123712180291240220211

0結(jié)果為：1001011整數(shù)的轉(zhuǎn)換：除基數(shù)取余，將結(jié)果由下而上排列位權(quán)法：把各非十進(jìn)制數(shù)按位權(quán)展開(kāi)求和轉(zhuǎn)換公式：(F)10=a1×xn-1+a2×xn-2+...+am-1×x1+am×x0+am+1×x-1+...例如：(1011.1)2=1×23+0×22+1×21+1×20+1×2-1=8+0+2+1+0.5 =(11.5)10非十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)

整數(shù)從右向左三位并一位小數(shù)從左向右三位并一位二進(jìn)制八進(jìn)制二、八與十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換一位拆三位一位拆四位

整數(shù)從右向左四位并一位小數(shù)從左向右四位并一位二進(jìn)制十六進(jìn)制

100 110 110 111 .010100

(4 6 6 7 .24)8100110110111.0101

(9 B 7.5)16例如：3.5.1數(shù)值型數(shù)據(jù)的表示3.5.2字符型數(shù)據(jù)的表示3.5.3漢字的表示3.5計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示方法3.5.1數(shù)值型數(shù)據(jù)的表示3130242322

03.5計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示方法定點(diǎn)數(shù)符號(hào)數(shù)量值

……

3.5.1數(shù)值型數(shù)據(jù)的表示3130242322

0浮點(diǎn)數(shù)階符階碼尾符尾數(shù)階碼部分尾數(shù)部分

……

數(shù)值型數(shù)據(jù)的表示3130242322

03.5計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示方法定點(diǎn)數(shù)符號(hào)數(shù)量值

……

3.5.1數(shù)值型數(shù)據(jù)的表示十進(jìn)制與二進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換3130242322

03.5計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示方法定點(diǎn)數(shù)符號(hào)數(shù)量值

……

3.5.1數(shù)值型數(shù)據(jù)的表示小數(shù)點(diǎn)位置.小數(shù)點(diǎn)位置.假設(shè)某計(jì)算機(jī)使用的定點(diǎn)數(shù)長(zhǎng)度為2字節(jié)例1：用定點(diǎn)整數(shù)表示〔213〕10〔213〕10=〔11010101〕20000000011010101符號(hào)數(shù)量值小數(shù)點(diǎn)位置.2213

12106

0253

1226

0213

126

023

12

1

1結(jié)果為：11010101整數(shù)的轉(zhuǎn)換：除基數(shù)取余，將結(jié)果由下而上排列十進(jìn)制數(shù)非十進(jìn)制數(shù)0假設(shè)某計(jì)算機(jī)使用的定點(diǎn)數(shù)長(zhǎng)度為2字節(jié)例1：用定點(diǎn)整數(shù)表示〔213〕10〔213〕10=〔11010101〕20

000000011010101小數(shù)點(diǎn)位置.符號(hào)數(shù)量值

假設(shè)某計(jì)算機(jī)使用的定點(diǎn)數(shù)長(zhǎng)度為2字節(jié)例2：用定點(diǎn)小數(shù)表示〔-0.6876〕10〔-0.6876〕10=〔〕21101100000000011符號(hào)數(shù)量值小數(shù)點(diǎn)位置.假設(shè)某計(jì)算機(jī)使用的定點(diǎn)數(shù)長(zhǎng)度為2字節(jié)例2：用定點(diǎn)小數(shù)表示〔-0.6875〕10〔-0.6875〕10=〔-0.1011〕21101100000000000符號(hào)數(shù)量值小數(shù)點(diǎn)位置.小數(shù)的轉(zhuǎn)換：進(jìn)位法：用十進(jìn)制小數(shù)乘基數(shù)，可以得到積，將積的整數(shù)局部取出，再用基數(shù)乘余下的小數(shù)局部，當(dāng)積中的小數(shù)局部為0或到達(dá)所要求的精度時(shí)，將整數(shù)局部由上而下排列。0.6875╳21.3750整數(shù)=1╳20.750整數(shù)=0╳21.50整數(shù)=1結(jié)果為：0.1011十進(jìn)制數(shù)非十進(jìn)制數(shù)╳

21.0整數(shù)=1假設(shè)某計(jì)算機(jī)使用的定點(diǎn)數(shù)長(zhǎng)度為2字節(jié)例2：用定點(diǎn)小數(shù)表示〔-0.6875〕10〔-0.6875〕10=〔-0.1011〕21101100000000000小數(shù)點(diǎn)位置.符號(hào)數(shù)量值

用8位定點(diǎn)整數(shù)表示〔100〕10用8位定點(diǎn)小數(shù)表示〔－0.6875〕103130242322

0N=M×JE計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示方法浮點(diǎn)數(shù)階符階碼尾符尾數(shù)階碼部分尾數(shù)部分

……

尾數(shù)階碼底數(shù)例3：用浮點(diǎn)數(shù)表示〔10.101〕2〔10.101〕2=0.10101×220100101010000000階符階碼尾符尾數(shù)

階碼尾數(shù)階符階碼尾符尾數(shù)階碼部分尾數(shù)部分

……

N=M×JE假設(shè)某計(jì)算機(jī)使用的浮點(diǎn)數(shù)長(zhǎng)度為2字節(jié)假設(shè)機(jī)器字長(zhǎng)16位，其中階碼局部占6位，尾數(shù)局部占10位

用浮點(diǎn)數(shù)表示(0.0111)2將浮點(diǎn)數(shù)〔〕2轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制數(shù)將浮點(diǎn)數(shù)〔〕2轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制數(shù)3.5.2字符型數(shù)據(jù)的表示〔１〕ASCII編碼：ASCII編碼是由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)制定的一種字符編碼集，是一種7位二進(jìn)制編碼ASCII編碼包括4類最常用的字符①數(shù)字“0〞～“9〞:0110000B~0111001B②英文字母:A~Z:1000001B~1011010B;a~z:1100001B~1111010B③通用字符④控制符號(hào)規(guī)律：在ASCII碼中，數(shù)字、英文字母的排列順序與他們本身的順序相同在ASCII碼中，數(shù)字<大寫(xiě)字母<小寫(xiě)字母〔２〕BCD碼：用來(lái)方便的表示十進(jìn)制數(shù)，也叫8421碼，就是將十進(jìn)制的數(shù)以8421的形式展開(kāi)成二進(jìn)制，用四位二進(jìn)制數(shù)表示一位十進(jìn)制數(shù).25=(00100101)BCD十進(jìn)制數(shù)用BCD碼表示時(shí)，不能直接用于運(yùn)算或位權(quán)展開(kāi)。〔３〕EBCDIC碼：采用８位編碼來(lái)表示一個(gè)字符，數(shù)字０～９的高４位編碼都是１１１１，而低４位編碼為００００～１００１3.5.3漢字的表示漢字交換碼：不同的漢字信息處理系統(tǒng)之間使用的漢字編碼方式漢字機(jī)內(nèi)碼：在計(jì)算機(jī)內(nèi)部對(duì)漢字進(jìn)行存儲(chǔ)、處理、傳輸使用的編碼方式輸入碼：把漢字通過(guò)鍵盤(pán)輸入計(jì)算機(jī)中所使用的編碼方式字形碼：用于顯示/打印漢字交換碼

輸入碼

機(jī)內(nèi)碼

字形碼漢字處理流程交換碼4、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的模式C/S〔Client/Server〕或客戶端/效勞器模式。效勞器通常采用高性能的PC、工作站或小型機(jī)，客戶端需要安裝專用的客戶端軟件。B/Ｓ〔Brower/Server〕瀏覽器/效勞器模式。客戶機(jī)上只要安裝一個(gè)瀏覽器C/S模式1.客戶機(jī)運(yùn)行應(yīng)用程序，向效勞器發(fā)出數(shù)據(jù)請(qǐng)求2.效勞器接受請(qǐng)求后，分析請(qǐng)求3.從數(shù)據(jù)庫(kù)中抽取滿足要求的數(shù)據(jù)4.通過(guò)效勞器返回給客戶機(jī)B/S模式1.客戶機(jī)向WEB效勞器發(fā)送請(qǐng)求2.調(diào)用應(yīng)用程序3.根據(jù)需要向數(shù)據(jù)庫(kù)效勞器發(fā)送請(qǐng)求4.從數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索5.返回查詢結(jié)果6.返回運(yùn)行結(jié)果C/S、B/S混合模式C/SB/S硬件環(huán)境適用于局域網(wǎng)，客戶端安裝專用軟件適用于廣域網(wǎng)安全性安全性高安全性低系統(tǒng)維護(hù)維護(hù)成本高維護(hù)成本低處理模式服務(wù)器負(fù)擔(dān)輕服務(wù)器負(fù)擔(dān)重概述硬件系統(tǒng)數(shù)制與編碼網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的模式軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)一、數(shù)據(jù)通信技術(shù)通信的根本概念通信系統(tǒng)構(gòu)成通信方式介質(zhì)通信設(shè)備１、數(shù)據(jù)通信的根本概念〔１〕信號(hào)：數(shù)據(jù)的電子編碼或電磁編碼，使數(shù)據(jù)能以適當(dāng)?shù)男问皆诮橘|(zhì)上傳播〔２〕信道：信道是指能夠傳送信號(hào)的一條線路。

模擬信道：傳送模擬信號(hào)的信道數(shù)字信道：傳送數(shù)字信號(hào)的信道〔3〕調(diào)制解調(diào)器〔Modem〕

調(diào)制：將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的過(guò)程。解調(diào)：將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的過(guò)程。〔４〕數(shù)據(jù)傳輸速率：它有兩種度量單位。①波特率：是指數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，每秒傳送的波形個(gè)數(shù)。其單位是“波特〞〔band〕。②比特率：每秒傳送多少比特，傳輸?shù)亩M(jìn)制位數(shù)。其單位是比特每秒以b/s表示。〔5〕誤碼率：它是二進(jìn)制符號(hào)在傳輸中被傳錯(cuò)的概率在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中，要求誤碼率低于10-6２、通信系統(tǒng)構(gòu)成〔1〕源系統(tǒng)源站：產(chǎn)生要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)或效勞器等設(shè)備。發(fā)送器：對(duì)要傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的設(shè)備〔2〕目的系統(tǒng)接收器：接收從發(fā)送端發(fā)來(lái)的信息，并把它們轉(zhuǎn)換為能被目的站設(shè)備識(shí)別和處理的信息目的站：從接收器獲取從發(fā)送端發(fā)送的信息的計(jì)算機(jī)或效勞器等〔3〕傳輸系統(tǒng)通信線路和通信連接設(shè)備目的站源站發(fā)送器接收器３、數(shù)據(jù)通信方式根據(jù)每次傳送的數(shù)據(jù)位數(shù)：串行通信方式并行通信方式根據(jù)數(shù)據(jù)在線路上的傳輸方向：?jiǎn)喂ぐ腚p工全雙工根據(jù)每次傳送的數(shù)據(jù)位數(shù)串行通信方式是指將傳送的每個(gè)字符的二進(jìn)制代碼按由低位到高位的順序依次發(fā)送b0接收端根據(jù)每次傳送的數(shù)據(jù)位數(shù)并行通信方式是將表示字符的多位二進(jìn)制代碼同時(shí)通過(guò)多條并行通信信道傳送

串行與并行演示根據(jù)數(shù)據(jù)在線路上的傳輸方向單工全雙工半雙工４、通信介質(zhì)在通信系統(tǒng)中位于發(fā)送端和接收端之間的物理通路。“有線〞傳輸媒體“無(wú)線〞傳輸媒體1.雙絞線

(twistedpair)2.同軸電纜

(coaxialcable)3.光纖

(fiberoptics)1.無(wú)線電波(radiowaves)2.微波(microwave)3.紅外線

(infrared)有線傳輸媒體1.雙絞線

(twistedpair)外觀：

實(shí)例：

種類：

優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：由二個(gè)絕緣的銅線纏繞在一起，使用RJ-45接頭。線、網(wǎng)路線遮蔽式雙絞線(STP)、無(wú)遮蔽式雙絞線(UTP)價(jià)格廉價(jià)易受電磁干擾，產(chǎn)生雜訊2.同軸電纜

(coaxialcable)外觀：

實(shí)例：分類：

優(yōu)點(diǎn)：由一層非導(dǎo)體物質(zhì)圍繞中央的金屬導(dǎo)體；外層有一層鎢金屬與塑膠外皮。電視、以太網(wǎng)路以RG值區(qū)別口徑粗細(xì)

RG-11：粗線以太網(wǎng)路

RG-59：有線電視(1)隔絕效果較雙絞線佳(2)提供高品質(zhì)傳輸效果3.光纖

(fiberoptics)

外觀：

傳輸：-實(shí)例：

優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：由一大束玻璃狀細(xì)絲所構(gòu)成的通訊線路藉由光波的方式來(lái)傳資料骨干網(wǎng)路、中華電信〞光世代〞(1)速度快(2)傳輸量大(3)不易受干擾安裝本錢(qián)高媒體類型品質(zhì)速度價(jià)格

雙絞線同軸電纜

光纖差佳慢快便宜貴《“有線”傳輸媒體之比較》1.假設(shè)電腦后面接有一條網(wǎng)路線,其接頭類似線接頭,由此可知,網(wǎng)路線屬于何種傳輸媒體?(A)光纖(B)微波(C)雙絞線(D)同軸電纜2.以下網(wǎng)路傳輸媒體中,哪一種的傳輸速度最快?(A)光纖(B)雙絞線(C)線(D)同軸電纜無(wú)線傳輸媒體1.無(wú)線電波(radiowaves)

實(shí)例：

特性：無(wú)線區(qū)域網(wǎng)路、行動(dòng)電話長(zhǎng)距離傳遞(低頻)具穿透性/無(wú)方向性2.微波(microwave)-特性：〞高頻〞無(wú)線電波，以直線方式進(jìn)行、無(wú)穿透性3.紅外線(infrared)

實(shí)例：特性：遙控器、無(wú)線鍵盤(pán)/滑鼠短程通訊以光波傳輸資料，具方向性、無(wú)穿透性藍(lán)芽(bluetooth)以下敘述何者錯(cuò)誤?(A)衛(wèi)星傳輸是一種無(wú)線傳輸?shù)姆绞?B)光纖網(wǎng)路是一種無(wú)線網(wǎng)路(C)使用上網(wǎng)是利用無(wú)線網(wǎng)路(D)使用撥接上網(wǎng)是利用有線網(wǎng)路5、通信設(shè)備調(diào)制解調(diào)器中繼器路由器集線器交換機(jī)多路復(fù)用器演示二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)利用通信設(shè)備和線路將分布在不同地理位置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互連起來(lái)，以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)。遠(yuǎn)程通信互連功能CCPCCPHOSTTTTTTTCCPTTT通信子網(wǎng)HOSTHOST資源子網(wǎng)

接收校驗(yàn)存儲(chǔ)路由轉(zhuǎn)發(fā)兩層網(wǎng)絡(luò)的功能結(jié)構(gòu)CCCHHH資源子網(wǎng)HH通信子網(wǎng)從體系結(jié)構(gòu)角度看，通信子網(wǎng)位于資源子網(wǎng)的下方在一個(gè)通信子網(wǎng)上可有多個(gè)資源子網(wǎng)，共享通信子網(wǎng)提供的效勞每個(gè)C為一個(gè)交換節(jié)點(diǎn)，通常具有接收、校驗(yàn)、存儲(chǔ)、路由、轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的功能如下圖1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成一個(gè)典型的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要是由網(wǎng)絡(luò)硬件〔計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)通信設(shè)備〕和網(wǎng)絡(luò)軟件組成。硬件對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能起著決定作用，是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的實(shí)體；軟件那么是支持網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、提高效益和開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò)資源的工具。網(wǎng)絡(luò)硬件網(wǎng)絡(luò)硬件組件

通信介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)接口卡(NIC)

網(wǎng)絡(luò)接口卡：簡(jiǎn)稱網(wǎng)卡，又稱網(wǎng)絡(luò)適配器，主要負(fù)責(zé)主機(jī)與網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸控制，它的主要功能是線路傳輸控制〔如堵塞、沖突等〕、過(guò)失檢測(cè)與恢復(fù)、代碼轉(zhuǎn)換以及數(shù)據(jù)幀的裝配與拆裝等。通信介質(zhì)：是傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的物理通道，將網(wǎng)絡(luò)中各種設(shè)備連接起來(lái)，有有線和無(wú)線之分。網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備：是用來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中各計(jì)算機(jī)之間的連接、網(wǎng)與網(wǎng)之間的互連、數(shù)據(jù)信號(hào)的變換以及路由選擇等功能1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的類型〔1〕按網(wǎng)絡(luò)傳輸方式分類：可以分為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)式網(wǎng)絡(luò)和播送式網(wǎng)絡(luò)。〔2〕按計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的范圍將其分為：局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。〔3〕按物理結(jié)構(gòu)－拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類：總線型、星型、樹(shù)型、環(huán)型、網(wǎng)狀型按計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的地理范圍即按距離劃分局域網(wǎng)LAN〔LocalAreaNetwork，分布距離10~1000m，速率范圍為4Mbps~2Gbps〕城域網(wǎng)MAN〔MetropolitanAreaNetwork，分布距離10km，速率范圍為50kbps~100Mbps〕廣域網(wǎng)WAN〔WideAreaNetwork，分布距離100km以上，速率范圍為9.6kbps~45Mbps〕1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的類型〔1〕按網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)分類：可以分為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)式網(wǎng)絡(luò)和播送式網(wǎng)絡(luò)。〔2〕按計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的范圍將其分為：局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。〔3〕按物理結(jié)構(gòu)－拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類：總線型、星型、樹(shù)型、環(huán)型星型結(jié)構(gòu)

以中央節(jié)點(diǎn)為中心，把假設(shè)干個(gè)外圍節(jié)點(diǎn)連接起來(lái)形成輻射式的互連結(jié)構(gòu)，中央節(jié)點(diǎn)對(duì)各設(shè)備間的通信和信息交換進(jìn)行集中控制和管理。特點(diǎn)如下：中央節(jié)點(diǎn)可以方便地控制和管理網(wǎng)絡(luò)，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理系統(tǒng)故障；系統(tǒng)的可靠性較高，一根電纜斷了不會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)；如果中央節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，那么整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓；屬于點(diǎn)到點(diǎn)式網(wǎng)絡(luò)；擴(kuò)充容易〔如下圖〕總線型結(jié)構(gòu)各結(jié)點(diǎn)通過(guò)一條共用的通信線路進(jìn)行通信的物理結(jié)構(gòu)。特點(diǎn)為：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可擴(kuò)充性好；網(wǎng)絡(luò)的本錢(qián)低、設(shè)備投入量少、安裝使用方便；總線的性能和可靠性對(duì)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生重要影響，總線斷了網(wǎng)絡(luò)就要失效；總線中一個(gè)時(shí)刻只能有一個(gè)用戶發(fā)送數(shù)據(jù)；一個(gè)典型的總線結(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)環(huán)型結(jié)構(gòu)

將各節(jié)點(diǎn)通過(guò)一條首尾相連的通信線路連接起來(lái)形成封閉的環(huán)型結(jié)構(gòu)網(wǎng)，環(huán)中信息的流動(dòng)是單向的，由于多個(gè)節(jié)點(diǎn)共用一個(gè)環(huán)，因此必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂疲员銢Q定在某一時(shí)刻哪個(gè)節(jié)點(diǎn)可以將數(shù)據(jù)放在環(huán)上。特點(diǎn)如下：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，各工作站地位相等；同一時(shí)刻只能有一個(gè)用戶發(fā)送數(shù)據(jù)；網(wǎng)絡(luò)的可靠性較差，一般采用多環(huán)結(jié)構(gòu)；環(huán)節(jié)點(diǎn)的參加和撤出過(guò)程都比較復(fù)雜；樹(shù)型結(jié)構(gòu)

從星型結(jié)構(gòu)派生出來(lái)，各節(jié)點(diǎn)按一定層次連接起來(lái)，任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的通路都支持雙向傳輸，網(wǎng)絡(luò)中有多個(gè)中心節(jié)點(diǎn)，形成一種分級(jí)管理的集中式網(wǎng)絡(luò)，越頂層的節(jié)點(diǎn)其處理能力越強(qiáng)，低層解決不了的問(wèn)題可以申請(qǐng)高層節(jié)點(diǎn)解決，適用于各種管理部門(mén)需要進(jìn)行分級(jí)數(shù)據(jù)傳送的場(chǎng)合。特點(diǎn)：通信線路短；可擴(kuò)充性好；整個(gè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)根依賴性大，如果根部發(fā)生故障，全網(wǎng)不能正常工作；如下圖：38假設(shè)3號(hào)主機(jī)要與8號(hào)主機(jī)通信，必須如何處理？病房管理信息系統(tǒng)2、OSI模型和TCP/IP協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)那么、標(biāo)準(zhǔn)或約定。〔１〕OSI模型(開(kāi)放式系統(tǒng)互聯(lián)模型)資源子網(wǎng)通信子網(wǎng)OSI模型〔２〕TCP/IP協(xié)議〔傳輸控制協(xié)議和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議〕ARP、RARPHTTPDNS、TCP/IP協(xié)議NetBEUI協(xié)議IPX/SPX協(xié)議3、Internet

地址Internet地址唯一地確定Internet上每臺(tái)計(jì)算機(jī)與每個(gè)用戶的位置。對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，Internet地址有兩種表示形式：1.IP地址IP地址由32位二進(jìn)制數(shù)組成〔4個(gè)字節(jié)〕，每個(gè)字節(jié)作為一段并以十進(jìn)制數(shù)來(lái)表示，每段間用“.〞分隔。如

2.域名用一個(gè)字符式IP地址來(lái)表示。……四級(jí)域名.三級(jí)域名.二級(jí)域名.頂級(jí)域名〔主機(jī)機(jī)器名.單位名.網(wǎng)絡(luò)名.頂級(jí)域名〕以太網(wǎng)：令牌環(huán)形網(wǎng)：FDDI:數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)概述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)組織結(jié)構(gòu)一、數(shù)據(jù)庫(kù)概述１、數(shù)據(jù)庫(kù)〔database〕是儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)的有組織的可共享的數(shù)據(jù)的集合。２、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)DBMS〔databasemanagementsystem〕是一組對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理的軟件，屬于系統(tǒng)軟件，它為用戶提供訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的方法，包括數(shù)據(jù)庫(kù)的建立、查詢、更新及各種數(shù)據(jù)控制。３、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)DBS(databasesystem)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是一個(gè)引進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，具有數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能的計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)。應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)工具DBMS操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)用戶用戶數(shù)據(jù)庫(kù)管理員4、數(shù)據(jù)分為數(shù)據(jù)項(xiàng)、記錄和文件三級(jí)。數(shù)據(jù)項(xiàng)：描述實(shí)體的一個(gè)屬性記錄：一組相關(guān)數(shù)據(jù)項(xiàng)的集合文件：相關(guān)記錄的集合二、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)信息處理中的一個(gè)重要概念，是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)、組織數(shù)據(jù)的方式。包括數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)上的運(yùn)算或操作。包括：邏輯結(jié)構(gòu)物理結(jié)構(gòu)映象邏輯結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)間的邏輯關(guān)系，邏輯結(jié)構(gòu)包括兩大類：線性結(jié)構(gòu)和非線性結(jié)構(gòu)，線性表、棧、隊(duì)列及串為線性結(jié)構(gòu)，而樹(shù)和圖那么為非線性結(jié)構(gòu)。物理結(jié)構(gòu)又稱存貯結(jié)構(gòu)，指數(shù)據(jù)元素在計(jì)算機(jī)存貯器中的存儲(chǔ)方式，存儲(chǔ)方式一般有四種：順序存儲(chǔ)、鏈接存儲(chǔ)、索引存儲(chǔ)及散列存儲(chǔ)。映象對(duì)于給定的邏輯結(jié)構(gòu)需要尋找一種對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，以便在計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)。通常把這種對(duì)應(yīng)關(guān)系稱為映象。存儲(chǔ)單元地址0000H0001H0002HFFFFH存儲(chǔ)體結(jié)構(gòu)圖存儲(chǔ)位存儲(chǔ)單元〔字節(jié)〕存儲(chǔ)體3.2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的組織形式

1、線性表線性表是指數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)形式本質(zhì)上是一維的線性關(guān)系，其中的每個(gè)結(jié)點(diǎn)都是同一類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。線性表是n個(gè)數(shù)據(jù)元素的有限序列。數(shù)據(jù)元素可以是一個(gè)數(shù)、一個(gè)符號(hào)、也可以是一幅圖、一頁(yè)書(shū)或更復(fù)雜的信息。表示為〔a1,a2,a3…an〕〔一〕數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(1)順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)特點(diǎn):線性表中所有元素的所占的存儲(chǔ)空間是連續(xù)的；線性表中各數(shù)據(jù)元素在存儲(chǔ)空間中是按邏輯順序依次存放的。序號(hào)

結(jié)點(diǎn)內(nèi)容序號(hào)結(jié)點(diǎn)內(nèi)容

1

9

1

9

2

15

2

15

3

17

3

17

4

25

4

23

5

39

5

25

6

6

39

插入前

插入后序號(hào)

結(jié)點(diǎn)內(nèi)容序號(hào)結(jié)點(diǎn)內(nèi)容

1

9

1

9

2

15

2

15

3

17

3

17

4

23

4

25

5

25

5

39

6

39

6

刪除前

刪除后插入前插入后刪除前刪除后(2)鏈表：用鏈接的方式來(lái)存儲(chǔ)的線性表特點(diǎn)是該線性表中的數(shù)據(jù)元素可以用任意的存儲(chǔ)單元來(lái)存儲(chǔ)。存儲(chǔ)空間可以不連續(xù)，各數(shù)據(jù)結(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)順序與數(shù)據(jù)元素之間的邏輯關(guān)系可以不一致，而數(shù)據(jù)元素之間的邏輯關(guān)系是由指針域來(lái)確定的。數(shù)據(jù)域指針域鏈表的插入與刪除在鏈表的插入和刪除操作中，只需改變前后結(jié)點(diǎn)的指針，而不需要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)移動(dòng)。

H

A

B.C

D

∧

H.A.B

×

C

D

∧(b)插入結(jié)點(diǎn)

C.D

∧.H.A

B

C.D

∧.H.A(a)刪除結(jié)點(diǎn)

2、樹(shù)

樹(shù)是結(jié)點(diǎn)之間有分支的、層次關(guān)系的結(jié)構(gòu)，類似于自然界中的樹(shù)。是最重要的一類非線性結(jié)構(gòu)。

反映不同規(guī)格的鋼材的庫(kù)存情況的樹(shù)結(jié)構(gòu)如以下圖代碼直徑指針1直徑指針2直徑長(zhǎng)度指針1長(zhǎng)度指針2直徑長(zhǎng)度指針1長(zhǎng)度指針2長(zhǎng)度單價(jià)庫(kù)存量長(zhǎng)度單價(jià)庫(kù)存量長(zhǎng)度單價(jià)庫(kù)存量長(zhǎng)度單價(jià)庫(kù)存量〔二〕數(shù)據(jù)文件

把數(shù)據(jù)按某種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組織起來(lái)存放在外部設(shè)備上，就構(gòu)成數(shù)據(jù)文件。常用的文件的組織方式：順序文件索引文件鏈表文件倒排文件

在文件系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，選擇何種邏輯結(jié)構(gòu)才能更有利于用戶對(duì)文件信息的操作呢?

一般情況下，選取文件的邏輯結(jié)構(gòu)應(yīng)遵循下述原那么:(1)當(dāng)用戶對(duì)文件信息進(jìn)行修改操作時(shí)，給定的邏輯結(jié)構(gòu)應(yīng)能盡量減少對(duì)已存儲(chǔ)好的文件信息的變動(dòng)。(2)當(dāng)用戶需要對(duì)文件信息進(jìn)行操作時(shí)，給定的邏輯結(jié)構(gòu)應(yīng)使文件系統(tǒng)在盡可能短的時(shí)間內(nèi)查找到需要查找的記錄或根本信息單位。(3)應(yīng)使文件信息占據(jù)最小的存儲(chǔ)空間。(4)應(yīng)是便于用戶進(jìn)行操作的。順序文件順序文件：文件的記錄按關(guān)鍵字值遞增或遞減的次序排序，形成了記錄的邏輯順序順序檢索對(duì)分檢索intFind_s(Tdata[],intn,Tkey,int&icmp)

//順序檢索(從n維數(shù)組中查找key,并且給出比較的次數(shù)

{

icmp=0;

for(inti=0;i<n;i++)

{

icmp++;

if(data[i]==key)

returni;

}

return-1;

}

intFind_t(Tdata[],intn,Tkey,int&icmp)

//對(duì)分檢索(從n維數(shù)組中查找key,并且給出比較的次數(shù)

{

inti=0,j=n-1;

icmp=0;

while(data[(i+j)/2]!=key&&i<=j)

{

icmp++;

if(data[(i+j)/2]>key)

j=(i+j)/2-1;

else

i=(i+j)/2+1;

}

if(i>j)

return-1;

return(i+j)/2;

}

檢索方法索引文件由索引和主文件組成，根據(jù)用戶提供的關(guān)鍵字，并利用某種查找方法去檢索索引表，從中找到相應(yīng)的表項(xiàng)，再利用索引表中的指針找出記錄，去訪問(wèn)所需的記錄索引順序文件索引非順序文件鏈表文件

職工號(hào)姓名部門(mén)編號(hào)部門(mén)指針工作年限透支額1111AJDTC401121SINWE111001981MJDTD232002014SEDTH202084JJNWF302918MBNW^403001AEEAI161003101BIDTJ703241KBEA^151003358GTDT^121003861GENEL903871BJNE^18100職工號(hào)姓名部門(mén)編號(hào)工作年限透支額1111AJDT401121SINW111001981MJDT232002014SEDT202084JJNW302918MBNW403001AEEA161003101BIDT703241KBEA151003358GTDT121003861GENE903871BJNE18100

通過(guò)指針項(xiàng)將具有某一屬性值的數(shù)據(jù)記錄鏈接在一起形成一信息鏈記錄地址ABCDEFGHIJKLDTNWEANE記錄地址ABCDEFGHIJKL鏈頭索引表部門(mén)代碼鏈表長(zhǎng)度鏈頭指針DT5ANW3BEA2GNE2K倒排文件對(duì)輔關(guān)鍵字建立索引，將所有具有相同輔關(guān)鍵字的記錄保存在相應(yīng)索引項(xiàng)中，索引中僅存放輔關(guān)鍵字和記錄的“主關(guān)鍵字〞或記錄的“物理地址〞。主要用于復(fù)雜查詢。輔關(guān)鍵字主關(guān)鍵字或物理地址假設(shè)有3篇文章，file1,file2,file3，文件內(nèi)容如下：

file1(單詞1，單詞2，單詞3，單詞4....)file2(單詞a，單詞b，單詞c，單詞d....)file3(單詞1，單詞a，單詞3，單詞d....)

那么建立的倒排索引就是這個(gè)樣子：?jiǎn)卧~1(file1,file3)單詞2(file1)單詞3(file1,file3)單詞a(file2,file3)....倒排索引：就是將文件中的單詞作為關(guān)鍵字，然后建立單詞與文件的映射關(guān)系。三、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)現(xiàn)實(shí)世界信息世界數(shù)據(jù)世界組織實(shí)體及其聯(lián)系數(shù)據(jù)庫(kù)事物類實(shí)體集文件事物實(shí)體記錄特征屬性數(shù)據(jù)項(xiàng)三個(gè)不同世界術(shù)語(yǔ)對(duì)照現(xiàn)實(shí)世界認(rèn)識(shí)抽象概念模型轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)模型概念模型：按照用戶的觀點(diǎn)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)和信息建立模型數(shù)據(jù)模型：按照計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的觀點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)建模〔一〕概念模型１、根本概念：〔1〕實(shí)體：客觀存在并可相互區(qū)別的事物。〔２〕實(shí)體集：具有相同性質(zhì)的同類實(shí)體的集合。〔３〕屬性：實(shí)體所具有的某一特性〔４〕碼：唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集。〔５〕域：屬性的取值范圍。〔95004，張三，男，計(jì)算機(jī)系〕〔６〕聯(lián)系：實(shí)體內(nèi)部的聯(lián)系是實(shí)體各屬性之間的聯(lián)系實(shí)體之間的聯(lián)系是不同實(shí)體之間的聯(lián)系實(shí)體間的聯(lián)系有：一對(duì)一聯(lián)系，記為1:1一對(duì)多聯(lián)系，記為1:N多對(duì)多聯(lián)系，記為M:N２、概念模型的表示方法〔實(shí)體－聯(lián)系方法EntityRelationshipApproach〕〔1〕實(shí)體：〔2〕屬性：〔3〕聯(lián)系：任職系分配教師教學(xué)課程學(xué)生成績(jī)學(xué)習(xí)系代號(hào)系名稱編號(hào)姓名課程號(hào)課程名學(xué)號(hào)姓名性別系〔二〕數(shù)據(jù)模型1、關(guān)系模型：根本概念〔1〕元組：表中的一行，定義實(shí)體集的一個(gè)實(shí)體，相當(dāng)于一個(gè)記錄〔2〕屬性：表中的一列，用來(lái)描述實(shí)體的某一特征〔3〕主碼：表中的某個(gè)屬性組，可以唯一確定一個(gè)元組〔4〕域：屬性的取值范圍〔5〕關(guān)系模式：對(duì)關(guān)系的描述，表示為：關(guān)系名〔屬性1，屬性2，…，屬性n〕學(xué)生登記表：關(guān)系模式：學(xué)生〔學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，系別〕２、層次模型：用樹(shù)形結(jié)構(gòu)來(lái)表示各類實(shí)體以及實(shí)體間的聯(lián)系的模型有且只有一個(gè)根結(jié)點(diǎn)沒(méi)有雙親結(jié)點(diǎn)根以外的其他結(jié)點(diǎn)有且只有一個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)每個(gè)記錄只有一條查尋路徑系名負(fù)責(zé)人專業(yè)代號(hào)專業(yè)名編號(hào)姓名學(xué)號(hào)姓名年齡課程名學(xué)時(shí)