《数学对于计算科学的意义：1.将现实问题抽象成数学中的图论问题2.从》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数学对于计算科学的意义：1.将现实问题抽象成数学中的图论问题2.从（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、数学对于计算科学的意义：数学对于计算科学的意义： 1. 将现实问题抽象成数学中的图论问题 2. 从特例到一般规律 计算机如何完成计算任务计算机如何完成计算任务（IPSOIPSO） 计算机硬件系统计算机硬件系统 计算机程序计算机程序就是指示计算机如何解决问题或完成任务的一组详细的、逐步执行的指令。 软件软件=程序+数据+文档+动态链接库。 源程序（在硬盘中） 可执行程序（在硬盘中） 发出一条执行命令（点击图标） 或者直接写文件名 程序被调用内存 操作系统分配空间，并逐条执行（进程） 进程结束，从内存中消失 软件的分类软件的分类 系统软件(协助计算机完成一项任务） 程序设计语言，汇编程序，编译系统
2、，实用工具，开发工具，诊断工具 充当硬件与应用程序之间媒介，维护整个计算机硬件和软件系统（操作系统） 平滑用户思维方式、操作习惯与计算机硬件之间的差异（用户操作界面） 应用软件（协助人们完成一项任务） 用户在为解决特定问题而开发的一类专用程序的总称。 软件包软件包 具有某些共同特点,但是又完成不同功能的程序的组合. 操作系统的主要功能：操作系统的主要功能： 协助计算机完成它的基本的硬件操作。 和应用软件通讯，完成应用任务。 操作系统是用户和计算机之间的桥梁。 操作系统的外部服务和内部服务操作系统的外部服务和内部服务 外部服务：协助用户启动程序，管理存储数据，维护安全，由用户控制。 用户通过用户
3、界面与计算机打交道 内部服务：保证计算机的有效运行，进行资源管理，受操作系统的控制，不受用户控制。操作系统的功能：操作系统的功能： 资源管理CPU管理 时间片 优先级 存储管理 实现内存的保护 实现内存的扩充 输入输出设备管理 查询方式 中断方式 文件管理（信息管理） 外存储空间的管理 文件目录空间管理 为文件分配存储空间 查找文件 清理硬盘碎片任务管理与监控 进程：某一个程序处在执行状态时称作进程，包括程序代码、相关的数据、所需的环 境信息。 操作系统管理按照时间片给进程分配CPU，导致进程有三种状态、活跃、挂起、结束 进程及其调度 系统监控 设备故障 安全 用户界面 分类分类 单用户操作系
4、统 目前大多是桌面计算机的操作系统 多用户操作系统 功能强的机器，安装服务器程序，叫做服务器 （WinNT 或 UNIX 系统） ，允许多个终端一起使用， 机房的机器是 winNT 系统。 多任务操作系统 可以同时操作多个项目,目前大多数都是。 桌面操作系统和服务器操作系统 一些与一些与 internetinternet 有关术语的理解有关术语的理解 URL,http,DNS,超链,超文本,IP 地址, 流媒体,ISP,NSP,ICP InternetInternet 上的服务类型上的服务类型BBS,WWW,email,telnet,ftp,Ipphone IPIP 地址的规则，网络协议、路由
5、器、域名解析器的的作用地址的规则，网络协议、路由器、域名解析器的的作用 中国的主要骨干网中国的主要骨干网CHINANET CERNET CSTNET GBNET UNINET CNCNET 网络的类型网络的类型 局域网（LAN:Local Area Network） 有限的区域、在广播范围内、自治区域 广域网（WAN：Wide Area Network ） 跨越主干网传输数据，因特网是广域网 城域网（MAN：Metropolitan Area Network） 在地域上覆盖城市及其郊区范围、 为城域多业务提供综合传送平台的网络 主要应用于大中型城市地区。 TCP/IP(TCP/IP(传输控制协
6、议传输控制协议/ /因特网协议因特网协议) ) 拆包并建立清单（分解） 依据清单打包（还原） 路由器路由器是用于多个网络之间提供网络互连能力。路由器可以具有选 择进入或途经哪个网络的能力，称为路由选择。 IPIP 地址地址 Internet地址在概念上分为三层，即Internet层、物理层、主机层。因此说，IP地址带有 位置信息。 A类地址 1.x.y.z - 126.x.y.z范围内的IP地址 B类地址 128.0.y.z - 191.255.y.z范围内的IP地址。 C类地址 192.1.1.z - 223.254.254.z范围内的IP地址域名域名：有的主机具有一个和其 IP 地址相对应
7、的以字母表示的名字叫域名 站点站点：拥有域名的计算机通常被称为站点。 URLURL:访问一个站点的资源要通过文件的 URL（统一资源定位器） 主机名主机名. .组名组名. .网点名网点名. .顶级域名顶级域名 域名的书写规范与域名的书写规范与IPIP的书写规范的书写规范正好相反，域名是自左向右由低级表示到高级，既由机器 表示到机构，而IP地址则是由左到右由网络号表示到机器。 域名的解析由域名服务器域名的解析由域名服务器 DNSDNS 来完成来完成 1991:瑞士日内瓦欧洲物理粒子研究中心。(CERN)公布了WorldWorld WideWide WebWeb技术技术WWWWWW是一种分布式多媒
8、体超文本系统是一种分布式多媒体超文本系统 URLURL（统一资源定位）（统一资源定位）：唯一指定所要访问的文件 超链超链：从一个位置指向另一个位置的链接指针 非授权服务非授权服务无条件响应他方的请求 WorldWorld WideWide WebWeb技术 用下列词汇将访问WEB页面的过程叙述出来(TCP/IP,URL, webpage, html, hypertext,DNS, IP, http, server,browser, mime) 1、打开browser 2、输入URL（统一资源定位器）http:/ 3、Browser通过访问DNS(域名服务器）,得到资源的所在server(服务器
9、）的IP地址。 162.105.203.105（一部分是网络地址，一部分是主机地址）4、浏览器用这个IP地址和Web服务器建立一次TCP/IP连接. 4、浏览器通过该连接向服务器发一HTTP请求 5、服务器返回给客户端两部分信息：要浏览的内容： 1、用html(超文本注记语言）编写的webpage 2、如何显示这些信息的描述（文件的扩展名给出文档类型的宏观描述, 这种类型借用了 mime标准.）6、浏览器根据不同的mime类型对文件进行显示。 Web2.0Web2.0技术技术主要包括 博客（BLOG）RSS 百科全书(Wiki) 网摘 社会网络（SNS）P2P 即时信息（IM） 计算机接入的几
10、种模式计算机接入的几种模式 通过局域网接入 企事业单位使用 LAN 将 PC 接入因特网 专线接入因特网 以太网是基于共享资源的思路，各节点共享一个信道 电话拨号接入因特网 一台电脑，一条电话线 一个调制解调器，一个 ISP 帐号 ADSL：非对称用户数据线一条ADSL通道可同时提供三条信道 高速下行通道 中速全双工通道 低速 POTS 话路通道 物理安全、系统安全、数据安全、内容安全物理安全、系统安全、数据安全、内容安全 病毒、特洛伊木马、蠕虫、逻辑炸弹、时间炸弹病毒、特洛伊木马、蠕虫、逻辑炸弹、时间炸弹 计算机恶意程序对系统的威胁 控制系统类 特洛伊木马代码隐藏 入侵口令猜测、欺骗系统 逻
11、辑炸弹-有害代码潜伏，伺机发作 传染类 源码类病毒宏病毒 操作系统类病毒引导类病毒 文件类病毒繁殖类病毒 数据加密，数字签名，防火墙，入侵检测，备份数据加密，数字签名，防火墙，入侵检测，备份数据数据就是描述人、事件、事务和思想的词语、数字和图表。 当你使用数据作为行动或决策的依据时，数据就成为信息信息。 文件文件是存储在存储介质中的指令或数据的有名集合，分为可执行文件和数据文件。 可执行文件可执行文件 存储在计算机中的包含了控制计算机执行特定任务的指令，是编译后的计算机程序（机器 语言）。 数据文件数据文件 存储的数据、图片、声音、影像等。数据文件不可以执行，供计算机处理。 源文件源文件 直接
12、用程序设计语言写的计算机程序叫源文件，它必须经过编译才能变成可执行文件。 合法的文件名遵循特定的规则，叫命名约定命名约定。 长度限制：255(windows，unix),8(dos) 不能用保留字：COM1,LPT1 字符的限制，有的系统不允许文件名包含空格，有的系统则允许。(反斜杠） 通用扩展名：bmp(允许多种图形处理软件对其进行处理） 特定应用文件扩展名:doc,xls,mdb,wps 逻辑的文件组织形式逻辑的文件组织形式 以树型文件目录方式存储，由用户建立并维护. 文件在存储器中并不是按照目录结构存放的，具体位置对用户是透明的。 文件目录和存储设备的映射是有操作系统来完成的 数据数据的
13、符号位占一位，八个二进制位能表示的有符号数范围是x0000000x1111111（- 128127) 正数的符号位为0，负数的符号位为1。 10000000 不作为负 0 处理，而是-2n-1 磁存储技术磁存储技术 目前软盘和硬盘采用的都是磁技术：使存储介质表面的磁粉发生磁化。根据磁化的方向 不同，表示0，1。 写磁盘就是根据数据把磁粉磁化成不同的方向。 读磁盘就是根据判断磁盘的磁化方向生成数据。 光存储技术光存储技术 利用激光在存储介质表面上烧灼出凸凹模式代表0，1数据。 光盘的存储介质是在一张塑料盘上涂上一层铝制的反射层和一层保护。 光盘的保存期高达 500 年。 存储以区段为单位成批进行
14、。区段地址：由盘面编号（读写头号）+磁道编号+扇区号决定。 物理的文件存储形式 一个文件被分成若干个簇，分别存放在存储器的不同区段中。 物理文件存储物理文件存储 一个文件通常放在一组连续的扇区内，这一组扇区成为簇。 操作系统通过目录文件和文件分配表FAT来管理文件。 存文件是将数据写到空簇中，并将首簇号写入FAT. 大的文件需要分成若干簇来存储，簇和簇之间用指针连结。FAT文件非常重要，一旦损坏，所有文件都将丢失。 删除文件时，并没有真正从此盘上抹掉记录，而是将文件所在的簇号在FAT中置为0。RAIDRAID (Redundant(Redundant ArrayArray ofof Indep
15、endentDisks):IndependentDisks): 冗余磁盘阵列冗余磁盘阵列. 为提高性能和可靠性将数据和用于纠错的信息分别存放于两个或多个硬盘驱动器的一种 数据存储方式。RAID 通常用于网络服务器。 cachecache memorymemory（磁盘高速缓存）（磁盘高速缓存） cache的速度比RAM快，因此将一些经常用到的信息存在cache中。 cache策略：经常使用、预测下一次用到的部分：程序的局部性原理。 由于删除文件形成了许多文件碎片，文件存储的不连续，利用文件碎片整理工具可以将 碎片整合碎片整合到一起。 使用文件使用文件是针对逻辑文件而言，系统提供给用户使用文件的功能包括： 建立目录 删除目录 复制目录 移动目录 建立文件 复制文件 删除文件 移动文件 衡量存储设备的指标：容量和速度容量和速度 磁道，扇区，柱面磁道，扇区，柱面总线总线：总线是计算机中数据传送的通路，它决定了计算机一次能够处理的数的位数。一共 有三种总线:数据总线、控制总线、地址总线 计算机计算机 使用电信号表示数据 使用总线传输数据 使用内存保存数据 使用 CPU 处理数据 计算机能执行哪些指令计算机能执行哪些指令是由硬件决定，并且决定了指令的代码集。 芯片上的集成电路中充满了微小的电路器件，它们构成不同的功能模块，如加法器，存储 器
