软件工程导论复习.docx

程序是用来告诉计算机对数据进行处理的指令集合今天，程序是用计算机语言编写的一系列指令的集合输出数据依赖于输入数据和程序两方面因素的作用冯诺依曼模型这个模型把计算机分为4个子系统：存储器子系统、算术逻辑、控制单元和输入/输出单元存储器：用来存储的区域，在计算机处理过程中用来存储数据和程序算术逻辑单元（ALU）：进行计算和逻辑操作的地方控制单元：对存储器、算术逻辑单元、输入输出等子系统的操作进行控制的单元输入/输出单元：输入子系统负责从计算机外部接受输入数据和程序 输出子系统负责将计算机的处理结果输出到计算机外部冯诺依曼模型要求程序必须存储在存储器中冯诺依曼模型中指令的顺序执行冯诺依曼模型将计算机定义为数据处理机冯诺依曼模型中存储器不仅仅存储数据，还要存储程序；还要求程序必须是有序的指令集程序员首先应该以循序渐进的方式理解问题，接着尽量找到解决问题的合适指令（指令序列），这种逐步解决问题的方法就是所谓的算法软件工程是指结构化程序的设计和编写第一台利用存储和编程概念的机器是提花织机(Jacquard loom)第一台基于冯氏思想的计算机于1950年在宾夕法尼亚大学诞生，名为EDVAC关键术语：算法（algorithm） 存储器（memory）算术逻辑单元（arithmetic logic unit，ALU） 微型计算机（microcomputer）黑盒 black box操作系统 operating system计算机语言 computer language计算机科学 computer science控制单元 control unit数据处理器 data processor输入数据 input data指令 instruction集成电路 integrated circuit输出数据 output data程序 program可编程数据处理器 programmable data processor软件 software软件工程 software engineering 冯诺依曼模型 von Neumann model数、文本、图像、音频和视频都是数据的形式。计算机需处理所有类型的数据所有数据类型需转换成一种统一的表示方法（称为位模式）才能被计算机处理位是存储在计算机中的最小数据单位，它是0或1开关，只有开和关两种状态，因此可表示为一个位位模式就是指能用于表示符号的位序列通常长度为8的位模式被称为字节编码是将数据转换为位模式的过程ASCII 是一种通用的符号代码 此代码使用7位表示每个符号，即此代码可以定义128（27）种不同的符号EBCDIC是用于IBM大型机的代码Unicode是16位代码，ISO开发了一种32位代码。两种编码都可以表示更多数量的符号图像是使用位图图形或矢量图来表示数据。图像被分解成可以用位模式表示的像素音频数据通过采样、量化、和编码转换成位模式视频数据是顺序图像的集合关键术语模拟的 analog位模式 bit pattern扩张ASCII码 extended ASCII像素 picture element量化 pixel采样 sampling统一字符编码标准 Unicode存储无符号整数首先将整数编程二进制数如果二进制位数不足N位，则在二进制数的左边补0，使它的总位数为N位存储符号加绝对值格式的整数首先将数转换成二进制，其中符号被忽略如果二进制位数不足N-1，左边补0，使总的位数为N-1位如果是正数，则在左边加0.使它变为N位。如果是负数，则在左边加1，使它变为N位存储二进制反码格式的整数首先将数转换成二进制数，符号被忽略在数的左边补0，使它总的位数为N位如果符号为正，就不需再作变动。如果符号为负，则将每一位换成它的反码形式（把0变成1或把1变成0）二进制反码格式的缺点1） 采用这样的表示法进行加减运算不方便2） 在这种表示法中0有两种表示方法，程序员用起来比较麻烦二进制反码格式的优点1） 是二进制补码的基础2） 使得例如错位检测和纠错的数据通信应用程序变得有意义存储二进制补码首先将数转换成二进制，符号被忽略如果二进制位数不足N位，在数的左边补0，知道总的位数为N如果符号为正，就不需再做变动。如果符号为负，则将最右边的所有0和首次出现的1保持不变，其余位取反无符号数通常用于计数和寻址非 NOT与 AND或 OR异或 XOR掩码是一种作用于指定位模式以获得特殊结果的一种位模式对需要进行复位（清零）运算的位模式，只要把相应的掩码位设置为0，然后进行与运算对需要进行置位运算的位模式，只要把相应的掩码位设置为1，然后进行或运算对需要进行反转运算的位模式，只要把相应的掩码位设置为1，然后进行抑或运算计算机有三个子系统：CPU、主存和输入输出子系统CPU包括一个算术逻辑单元、一个控制单元和一系列寄存器，它对数据进行运算算术逻辑单元负责算术和逻辑运算寄存器是独立的存储设备，它可暂时地保留数据。寄存器可以保存数据、指令，也可以作为程序计数器控制单元监控计算机中的操作主存是存储单元的集合存储地址是用无符号二进制整数定义的RAM充当计算机中的主存。SRAM使用传统的触发器门来保存数据，而DRAM则使用电容器ROM的内容来自厂家；用户只能读取它的内容，而不能写入计算机需要高速存储器作为寄存器，中速存储器作为高速缓冲存储器，低速存储器作为主存输入输出子系统是使计算机和外部世界进行沟通的设备的集合；这些设备分为非存储设备和存储设备两种键盘、监视器、打印机是非存储设备的例子磁盘是一种存储设备，每一张盘片都由磁道和扇区组成数据总线、地址总线和控制总线连接中央处理器和主存储器控制器负责处理中央处理器与存储器和低速I/O设备间的I/O操作。SCSI、火线和USB都是常用的控制器处理输入输出设备的寻址：I/O独立寻址和I/O存储器映射寻址在程序中运行指令，CPU首先获取指令，接着进行译码，最后执行使CPU和输入输出设备同步的方法：程序控制输入输出、中断控制输入输出和DMACPU体系结构的两种设计分别是CISC和RISC计算机网络就是使用传输介质连接的设备集合开放式系统互联（OSI）模型是用于规定任意两个不同系统之间如何通信的一种理论模型OSI模型的7层是：1） 物理层：负责在物理介质中传输位流2） 数据链路层：负责两个相邻站点间帧的点对点传递3） 网络层：负责源站点和目的站点之间包（网络层处理的数据单元称之为包）的传送4） 传输层：负责整个消息的源至目的地（端到端）的传送5） 会话层：用来控制用户间的会话6） 表示层：两个系统间所交换的信息的语法（格式）和语义（意义）7） 应用层：使得用户（不论是人或者是软件）都可以访问网络局域网（LAN）允许计算机之间共享资源（硬件、软件和数据）LAN可以设计成总线型、环形或星形拓扑结构城域网（MAN）使用公用通讯公司提供的服务广域网（WAN）是覆盖大范围内的个人计算机或局域网络的链接，它由公用通信公司安装和运营中继器是一种用来再生数据并延伸网络的物理距离的连接设备网桥是用来过滤通信流量的连接设备路由器是为数据包选择路由的连接设备网关允许两个使用完全不同协议的网络之间互相通信交互式网络即为两个或两个以上的局域网、城域网或广域网传输控制协议/网际协议（TCP/IP）是世界范围的计算机交互网络互联网所使用的一组协议互联网网络协议（IP）是TCP/IP在交互式网络层上的不可靠协议IP地址用于标识连接在互联网上的每台计算机用户数据报协议（UDP）和传输控制协议（TCP）是TCP/IP在传输层的协议操作系统的演化包括批处理操作系统、分时操作系统、单用户操作系统、并行系统和分布式系统操作系统监视内存管理器、进程管理器、设备管理器、文件管理器和用户界面单道程序中，内存的大多数容量被一个程序独享多道程序中，多个程序同时在内存中分区调度中，内存被分为变长的分区，每个分区都装载一个程序分页调度中，内存被分成大小相等的部分，称为帧。程序被分为大小相等的部分，称为页。程序页面不需要连续，但所有的页都必须在内存中等待执行请求分页调度类似于分页调度，唯一不同的是它不要求所有的页都必须在内存中请求分段调度类似于分页调度，唯一不同的是分页调度中是将程序分为大小相等的区域，而请求分段调度则是根据程序划分来分配合适恰当的区域所有程序在内存中的大小总和就是虚拟内存作业是指被执行的程序进程是指驻留在内存中的作业作业可以处在保持、终止、就绪、运行或等待状态。进程则只能处于后三者状态中的一种作业调度器进程调度器作业和进程在队列中等待死锁是指由于其他进程无限制地使用资源而导致进程无法执行的情况饿死是指进程由于资源使用的限制太多而不能执行的情况设备管理器控制对输入/输出设备的访问文件管理器控制对文件的访问WINDOWS 、UNIX/、LINUX是三个流行的操作系统