导图社区 大学计算机思维导图
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编辑于2023-11-07 16:48:27大学计算机
数据库
数据库基本概念
数据库管理系统(DBMS)
DBMS体系结构(三层结构)
概念层
又称公用层,定义数据的逻辑视图,定义数据模式。DBMS的主要功能集中在概念层,把数据内部视图转化为用户所看到的外部视图。
内层
直接与硬件交互,决定数据在存储设备中的实际存储位置,处理低层次的数据存取方法和如何在存储设备间传输字节。
外层
定义
管理数据库的软件,具有数据定义、数据操纵、维护数据安全等功能,往往由一个数据库管理员(DBA)完成用户与数据库的管理与维护。应用软件通过DBMS操作DB
构成
硬件
软件
数据
用户
规程
数据库(DB)
定义
数据库是一个长期储存在计算机内、有组织可共享、统一管理的大量数据的集合,可理解为存放数据的仓库,能被多个应用程序使用的逻辑一致的相关数据集合
数据库系统(DBS)
定义
是由数据库,数据库管理系统,操作系统,应用程序,数据库用户等组成的计算机应用系统。用户包括使用者、数据库管理员、软件开发人员。
数据库模型
概念
数据库模型定义数据的逻辑设计,也描述不同数据之间的联系
分类
关系模型
主要术语
关系
一个二维表,一般用来描述一类现实实体,如学生实体
元组
每个表格的行,又称记录,表示一个具体的实体信息
属性
每个表中的标题就是关系的列,又称属性或字段
主键
能够唯一标识元组的属性,也称为主码
关系名称
表的名称,如学生、课程、选课
域
每个属性的取值范围称为域。
特点
每个关系中的属性名不能重复,属性值是不可分解的数据项,属性取值都要来自同一个定义域
每个关系中的任意两个元组不能相同
每个关系中的行与列的次数是无关的
关系完整性约束
参照完整性
一个关系中外键的取值必须来自另一个关系中主键的已有值
用户自定义完整性
用户自己限定的属性取值范围
实体完整性
每个关系的主键非空且唯一
基本概念
关系模型直观看就是一些二维表,用来表达数据以及数据之间的关系
常用的关系型数据库管理系统(RDBMS)
Microsoft SQL Server
Microsoft Access
IBM DB2
MySQL
Oracle
实体之间的联系
一对一
一对多
多对多
关系运算
选择
投影
连接
层次模型
网状模型
数据库标准语言SQL
SQL是一种描述性语言,只是对关系操作的描述,实际的操作是提交给DBMS后由DBMS完成
包含语言
数据定义语言(DDL)用于定义数据库对象的所有特征
数据操纵语言(DML)用于数据的储存,查询和修改
定义
结构化查询语言(SQL)是关系数据库的程序语言
功能
数据定义
数据操作
数据查询
NoSQL数据库
特点
灵活架构和高可扩展性
分布式计算和高读写性
没有标准化SQL语言
类型
键-值数据库
文档数据库
时序数据库
列数据库
图数据库
泛指非关系型的数据库
数据管理技术的发展
数据库管理
人工管理
文件管理
计算机网络与Internet应用
计算机网络的基本概念
Internet网络设置
IP协议与IP地址
网络地址与子网掩码
网络地址
同一网络中的所有主机具有相同的网络号,与主机号全部为0的IP地址称为网络地址
子网掩码
将子网掩码与IP地址进行按位逻辑与运算,得到该IP地址所在网络地址
A类网络子网掩码为255.0.0.0,B为255.255.0.0,C为255.255.255.0
是计算机网络中特殊的IP格式地址,它的网络号全为1,主机号全为0.
特殊IP地址
广播地址
广播地址表示网络的所有主机,是专门用于同时向网络中的主机发送的一个地址,主机号部分全为1。网络号部分可以是具体的网络号也可以全是1
私有IP地址
网关地址
回路地址
IPv4地址
IPv4地址是逻辑地址,由网络号与主机号组成,可分配给主机的网络号和主机号不能全为0,也不能全为1
TCP/IP协议
网络接口层
网际层
传输层
应用层
域名与DNS服务
路由选择
网络设备
网卡
定义
又称网络接口卡(NIC)是连接计算机与传输介质的设备,每个网卡有全球唯一的MAC地址,又称物理地址,由48位二进制组成,使用十六进制表示
运作方式
以串行传输方式(按位)与传输介质交换物理信号,与计算机之间以并行传输方式(多位)交换数据
种类
根据总线接口类型不同
PCI网卡,PCI-E网卡,USB网卡
根据传输介质不同
根据宽带不同
路由器
路由器是连接多个网络的设备,在网络间启网关的作用,局域网内设备要与其他网络互联时,需要通过路由器转发
集线器与交换机
网络的分类
按覆盖范围分类
城域网(MAN)
一般是一个城市范围内的骨干网,与局域网技术基本相同,采用高速率通信介质如光纤保证传输质量
广域网(WAN)
覆盖范围很大,可以连接不同地区,远距离传输时易存在信号受干扰现象
局域网(LAN)
覆盖范围比较小,全部采用数字信号,传输质量比较高
按传输介质分类
有线
同轴电缆
一般用于家庭网络电视信号,可传输数字信号和模拟信号
光纤
主要用于网络中的骨干线路和远距离传输
双绞线
常用于局域网以及高速宽带环境中
无线
微波通信
卫星通信
蓝牙
按传输速度分类
低速网
300bit/s-1.4Mbit/s早期借助于调制解调器利用电话线通信
高速网
50-1000Mbit/s又称宽带网是目前最好主要的数字网络
中速网
1.5-5Mbit/s主要是传统的数字式公用数据网
按拓扑结构分类
设备与链路的几何关系
总线型
环形
星型
网络协议与参考模型
网络协议
网络系统将复杂任务分解为多个任务,分为多层完成。分层有利于提高工作效率和容错性,也能提供网络的可拓展性。为了协调各层的工作创建的一组规则,称为协议。
参考模型
OSI参考模型
传输层
负责实现应用程序到应用程序的连接和信息的切分重组
网络层
负责将信息从发送地址传输到目的地址
物理层
制定传输介质的电压、接口等信号规则
数据链路层
负责局域网内设备的可靠数据传输
应用层
针对不同的应用程序设计不同协议
表示层
提供数据的编码与表示
会话层
建立维持双方的会话
网络的定义
计算机网络是使地理位置不同、功能独立的多台计算机等设备,通过硬件(线路、设备)连接实现信号的转发,通过软件(网络操作系统、网络协议等)实现数据通信、资源共享、协同工作等功能
操作系统基础
云计算与云操作系统
云计算的分类和发展
公有云、私有云和混合云
混合云是公有和私有的混合
按服务类型分
SaaS
paaS
IaaS
云计算的关键技术
云计算的应用领域
操作系统的功能
进程管理
内存管理
文件管理
设备管理
用户接口
操作系统分类
常见操作系统
计算机概述
早期计算史
手动式计算工具
机械式与机电式计算器
电子计算器
现代计算机的发展
第一代计算机
电子管
第二代计算机
晶体管
第三代计算机
集成电路
第四代计算机
大规模和超大规模集成电路
计算机的分类
微型计算机
嵌入式计算机
工作站
服务器
计算机集群
超级计算机
计算机的应用领域
科学计算
数据处理
实时控制
计算机辅助技术
网络应用
人工智能
计算环境
集中计算环境
个人计算环境
互联网计算环境
云计算环境
计算思维基础
科学思维与计算思维
逻辑思维
实证思维
计算思维
计算思维的本质与内涵
计算思维的本质
抽象
自动化
计算思维的内涵
可计算性
计算复杂度
时间复杂度
空间复杂度
信息表示与编码
数制的表示及转换
数制的进制表示
数制间的转换
数值型数据的表示
整数编码
无符号整数
有符号整数
原码
反码
补码
浮点数编码
字符集与字符编码
西文字符编码
汉字字符编码
输入码
机内码
输出码
多媒体信息数字化
图形与图像数字化
位图图像
矢量图形
三维图形
声音数字化
采样
量化
编码
视频与动画数字化
视频
动画
计算机基础系统
计算机基系统硬件组成
冯诺依曼体系结构
控制器
运算器
存储器
输入设备
输出设备
内存储器
字与字长
内存地址与内存空间
cpu与指令
计算机指令和指令系统
指令的执行过程
取指令
分析指令
执行指令
微机硬件的基本组成
主板
主板
BIOS
总线
传输内容
数据总线
地址总线
控制总线
传输方式
串行总线
并行总线
技术指标
总线位宽
总线频率
总线带宽
微处理器与性能指标
主频与睿频
字长与位数
多核与多线程
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指令集体系结构的分类
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