计算机与网络基础知识的问答

计算机系统偏软件部分的组成是什么
操作系统的简介
简述进程管理
简述存储管理
简述设备管理
简述文件管理
简述作业管理
简介网络操作系统
简述数据库系统基础知识
简述关系数据库的设计
简述分布式数据库
简述商业智能
简述计算机网络基础知识
网络管理与网络安全
存储和负载均衡技术
简述多媒体
简述系统性能

1.计算机系统偏软件部分的组成是什么

答：计算机系统是由硬件和软件组成的。软件部分包括了系统软件和应用软件。系统软件就是我们常说的操作系统，主要包含了操作系统、语言处理程序、连接程序、诊断程序、数据库管理系统等。操作系统是计算机系统的核心系统软件。应用软件是指计算机用户利用计算机的软件、硬件资源为某一专门的应用目的开发的软件。

2.操作系统的简介

答：操作系统有效组织和管理计算机系统中各种软件、硬件资源，合理组织计算机系统的工作流程，控制程序的执行，并为用户使用计算机提供了一个良好的环境和友好的接口，可以提高用户充分使用计算机资源的效率。操作系统主要的功用是提高使用计算机资源效率资源管理和改善交互的人际界面。

操作系统按照功能分类：点用户操作系统和批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统、嵌入式操作系统。

操作系统的四个特征是：并发性、共享性、虚拟性、不确定性。

操作系统的五大管理功能是：进程管理、文件管理、存储管理、设备管理、作业管理。

3. 简述进程管理

答：进程是资源分配和独立运行的基本单位。进程通常由程序、数据、进程控制块（PCB）组成。PCB描述了进程的进本情况，是进程存在的唯一标志。程序是静态的指令序列，进程是为了执行该程序的线程而保留的资源集。

进程的三态模型有三种基本状态：就绪、运行、阻塞。进程的五态模型有五种基本状态：新建、就绪、运行、阻塞、终止。对进程进行控制是由操作系统内核实现的，大多数操作系统的内核包含了支撑功能和资源管理功能。进程控制是通过进程控制原语实现的，进程控制原语包括创建原语、撤销原语、挂起原语、激活原语、阻塞原语、唤醒原语。

系统中可以供进程使用的有限资源，例如只能独占使用的摄像资源等，被称为临界资源（CR）。临界区（CS）是进程中对临界资源实施操作的那段程序。互斥临界区管理的原则：有空即进、无空则等、有限等待、让权等待。信号量是一个整型变量，根据控制对象的不同赋予不同值。信号量分为两类：公用信号量，实现进程间的互斥，初值为1或资源的数目；私有信号量，实现进程间的同步，初值为0或者某个正整数。信号量S的物理意义：S>=0表示资源的可用数目，S<0其绝对者表示阻塞队列中等待该资源的进程数。

PV操作是实现进程同步和互斥的常用方法。PV操作是低级通信原语，在执行期间不可分割。其中P操作表示申请一个资源，V操作表示释放一个资源。P操作的定义：S:=S-1,若S>=0，则执行P操作的进程继续执行，若S<0，则阻塞该进程，将该进程插入阻塞队列。用以下过程可以描述P操作：

Procedure P (var S:semaphore);

Begin

S:=S-1;

If S<0 then W(s){ //add process to blocked list }

End;

V操作定义：S:=S+1,若S>0,则执行V操作的进程继续执行；若S<=0，则从阻塞状态唤醒一个进程，并将该进程加入到就绪队列，然后执行V操作的进程继续执行。用以下过程可以描述V操作：

Procedure V (var S:semaphore)；

Begin

S:=S+1;

If S<=0 then R(S) {//notify process to waiting list}

End;

利用PV操作实现互斥，设定信号量mutex为1，当进入临界区时执行P操作，退出临界区时执行V操作。临界区部分的代码如下所示： P(mutex); //add business code here V(mutex);

利用PV操作实现进程的同步，设定信号量mutex,当mutex=0时表示同步的条件还没有达成，当mutex>0时表示同步的条件已经达成。P操作表示检查同步条件是否满足，V操作表示同步条件已经全部准备完成，临界区部分的代码如下所示： P(mutex); V(mutex); //add business code here

通信是指进程间的信息交换。根据通信内容可以分为控制信息的交换和数据的交换。控制信息的交换称为低级通信，进程的同步和互斥是通过信号量来实现通信的，属于低级信息。数据的交换称为高级通信，高级通信的类型有共享存储系统、消息传递系统、管道系统，高级通信的方式有直接通信、间接通信。管程是由一些共享数据、一组能为并发进程执行的作用在共享数据上的操作集合、初始代码、存取权组成的，也即共享数据及在骑上操作的一组过程就构成了管程。管程提供了一种可以允许多进程安全有效地共享抽象数据类型的机制。

进程调度，即处理器调度，也称上下文转换，主要是确定把处理器在什么时候分配给哪一个进程。调度方式是这当有更高优先级的进程到来时CPU怎么分配。调度方式分为可剥夺式、不可剥夺式两种。调度算法常用的有：先来先服务、时间片轮转、优先级调度、多级反馈调度算法。死锁是指两个以上的进程互相因请求对方已经占有的资源而无限期等待，最后无法继续运行下去的现象。产生死锁的原因是资源竞争和进程推进顺序非法。产生死锁的四个必要条件是互斥条件、请求保持条件、不可剥夺条件、环路条件。解决死锁的四个基本策略是：鸵鸟策略（就当不知道）、预防策略（破坏四个必要条件之一）、避免策略（动态回避、精心分配资源）、检测与解除死锁（发生时可以检测并解除）。

线程是进程中的一个实体，是系统独立分配和调度的基本单位。线程具有许多传统进程所具有的特性，称为轻型进程。传统进程称为重型进程。同一个进程下多个线程是可以并发执行，同样线程也具备了就绪、运行、阻塞的三种基本状态。

Note:很多编程语言中多线程的APi就是参考这些设计出来的，全部理解之后再学习多线程编程，难度不大。

4.简述存储管理

答：存储器是计算机系统的关键性资源，存放着各种信息的主要场所。存储器的发展方向是：高速、大容量、小体积。存储管理的主要任务是提高主存的利用率、扩充主存、对主存信息保护。存储管理的对象是主存储器。

存储组织的功能是在存储技术和CPU寻址技术许可的范围内组织合理的存储结构，依据访问速度匹配、容量要求、价格等因素，一般的存储结构有“寄存器——主存——外存”和“寄存器——缓存——主存——外存”两种。

逻辑地址，也被称为相对地址、程序地址、或虚拟地址，是用户程序编译后以0为基地址的顺序编址。物理地址，也被称为绝对地址，是主存中个存储单元的地址，从统一的基地址进行顺序编址，可以寻址并真实存在。逻辑地址空间是逻辑地址的集合，简称为地址空间；物理地址空间是物理地址的集合，简称为存储空间。程序的逻辑地址转换成主存的物理地址过程称为地址重定位。地址重定位有：静态重定位（程序执行之前进行地址重定位，装入内存时重定位）、动态重定位（程序执行期间，在每次存储访问之前进行地址重定位）。

存储管理的功能有主存储器的分配和回收、提高主存储器的利用率、存储保护、主存扩充。存储管理的方式有分区存储管理、分页存储管理、分段存储管理、段页式存储管理、虚拟存储管理。

5.简述设备管理

答：设备管理的目标是提高设备利用率，为用户提供统一方便的界面。设备管理的主要功能是动态掌握并记录设备的状态、设备分配和释放、缓冲区管理、实现物理输入/输出设备的操作、提供设备使用的用户接口、设备的访问和控制、输入/输出缓冲和调度。

设备按照使用特性分为存储设备、输入/输出设备、终端设备、脱机设备；按资源分配角度分为独占设备、共享设备、虚拟设备；按从属关系分为系统设备、用户设备；按数据组织方式分为块设备、字符设备；按数据传输速率分为低速设备、中速设备、高速设备；按输入/输出对象分为人机通信设备、机机通信设备；按是否可交互分为非交互设备、交互设备。

设备管理常用技术有中断技术、DMA、缓冲技术、虚设备和spooling（外围设备机）技术。设备管理软件有中断处理程序、设备驱动程序、与设备无关的系统软件、用户层I/O软件。设备管理的主要任务之一是控制设备和内存或CPU之间的数据传送，常用的数据传送方式有：程序控制方式、中断方式、直接存储访问方式、通道方式。磁盘调度是使各进程对磁盘访问的平均访问时间最短，常用调度算法有先来先服务（FCFS）、最短寻道时间优先（SSTF）、扫描算法（SCAN）。

6.简述文件管理

答：文件是具有符号名称的、在逻辑上具有完整意义的一组相关信息项的集合。文件管理系统是操作系统中对文件进行统一管理的一组软件和相关数据的集合，简称文件系统。文件系统的功能按名存取、统一用户接口、并发访问和控制、安全性控制、优化性能以及差错恢复。

文件的类型按性质和用途可以划分为系统文件、库文件、用户文件；按安全属性可划分为只读文件、读写文件、可执行文件、不保护文件；按组织形式可分为普通文件、目录文件、设备文件；按信息保存期限可分为临时文件、档案文件、永久文件；按信息流向可分为输入文件、输出文件、输入\输出文件。

文件的结构是指文件的组织形式，从用户角度看到的文件组织形式是文件的逻辑结构，从实现角度看到的文件在存储设备上存放方式是文件的物理结构。文件的逻辑结构有结构的记录文件和无结构的字符流文件。文件的物理结构有连续结构、连接结构、索引结构、多个物理块的索引表。

文件访问方法是指读写文件存储设备上的一个物理块的方法，常用的访问方法有顺序访问和随机访问。文件是存储在文件存储设备上，文件存储设备具有大容量、多用户共享、多次占用和释放的特点，由此，文件系统必须对文件存储设备上的空闲空间进行组织管理，常用的空闲空间管理方法有位图法、索引法、链接法。

文件控制块是系统为每一个文件设置的用于描述和控制文件的数据结构，是文件存在的唯一标志，简称FCB，一般包含基本信息、位置信息、存取控制信息、使用信息。文件目录是文件控制块的有序集合。工作目录也称为当前目录。文件的安全是指文件的保密和保护，即限制非法用户使用和破坏文件，常用的安全措施在系统级、用户级、目录级、文件级上实施。

7.简述作业管理

答：作业是系统为完成一个用户的计算任务所做的工作总和，是由程序、数据、作业说明书三部分组成。作业管理程序是操作系统中用来控制作业进入、执行、撤销的一组程序。用户作业可以采用脱机和联机两种控制方式运行。作业控制块（JCB）是记录与该作业有关信息的登记表，是作业存在的唯一标志，包括用户名、作业名、状态标志等信息。

作业有提交、后备、执行、完成四个基本状态。作业调度是完成从后备到执行的状态转换、从执行到完成的状态转变。常用的作业调度算法有先来先服务、短作业优先、响应比高优先、优先级调度算法、均衡调度算法。在一个以批处理为主的系统中，通常用平均周转时间或平均戴荃周转时间来衡量作业调度算法的性能。

用户界面是计算机中实现用户与计算机通信的软、硬件的总称，也称为用户接口或人机界面。用户界面的硬件部分包括用户想计算机输入数据或命令的输入装置以及由计算机输入供用户观察或处理的输出装置，如键盘、显示器、鼠标、打印机等。用户界面的软件部分包括用户与计算机相互通信的协议、约定、操纵命令、处理软件等，常用的人机通信方法有命令语言、菜单选项、图符驱动、表格填充、视窗操作、直接操纵等。

8.简介网络操作系统

答：网络操作系统是使网络中各计算机能方便而有效的共享网络资源，为网络用户提供各种服务的软件和有关规则的集合。网络操作系统除了具备上面提到的操作系统的功能外，还具备网络通信能力和支持多种网络服务的功能。

网络操作系统的特征有硬件独立性、多用户支持、支持网络实用程序及其管理功能、多种客户端支持、提供目录服务、支持多种增值服务等。网络操作系统分为集中模式、客户机\服务器模式、对等模式。常见的操作系统有Windows系列、Unix系列、Linux系列等。

9.简述数据库系统基础知识

答：数据库是长期存储在计算机内、有组织、可共享的数据集合。数据库系统从广义上讲是由数据库、硬件、软件和人员组成的，管理对象为数据。数据库管理系统是一种操作和管理数据库的大型软件，用于建立、使用、维护数据库，主要功能是数据定义、数据库操作、数据库运行管理、数据组织、数据存储和管理、数据库建立、数据库维护和其他功能。DBMS通常分为三类：关系数据库系统、面向对象的数据库系统、对象关系数据库系统。数据库系统采用三级模式，提供了模式/内模式映像、外模式/模式映像保证数据库中数据有较高的逻辑独立性和物理独立性。

规范化理论研究是关系模式中各属性之间的依赖关系及其对关系模式性能的影响。关系数据库设计理论的核心是数据间的函数依赖，衡量的标准是关系规范化的程度、分解的无损连接、保持函数依赖性。函数依赖是一种最重要、最基本的数据依赖，包括函数依赖、非平凡函数依赖、平凡函数依赖、完全函数依赖、部分函数依赖、传递依赖、码、主属性和非主属性、外码、值依赖定义、函数依赖的公理系统。范式是关系模型满足的确定约束条件。事务有四大特性：原子性、一致性、隔离性、持久性。在SQL中事务定义的语句有：begin transaction ; commit ; rollback ;

DBMS的并发控制子系统负责协调并发事务的执行，保证数据库完整性不受破坏，避免用户得到不正确的数据。并发控制的主要技术是封锁，封锁的类型有排它锁、共享锁。

保护数据库的关键技术在于建立冗余数据，即备份数据。建立冗余数据的方法是进行数据转储和建立日志文件。数据转储分为静态转储和动态转储、海量转储和增量转储。数据库有四类故障，分别是事务故障、系统故障、介质故障、计算机病毒。事务故障的恢复有两个操作，一种是撤销事务，另一种是重做事务。数据库镜像也是可以用于数据库恢复的，一般来说数据库镜像是通过复制数据实现的，频繁复制会降低系统的运行效率。

10.简述关系数据库的设计

答：数据库设计包括结构特性的设计和行为特性的设计两方面的内容。数据库设计的特点：以数据模型为核心、静态结构设计和动态行为设计分离、试探性、反复性、多步性。数据库设计方法分为四类：直观设计法、规范设计法、计算机辅助设计法、自动化设计法。常用的设计方法有基于3NF的E-R模型的数据库设计方法、基于视图概念的数据库设计方法、面向对象的关系数据库设计方法、计算机辅助数据库设计方法、敏捷数据库设计方法等。

数据库设计分为需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、应用程序设计、运行维护这六个阶段。需求分析阶段主要是获得需求说明书。概念结构设计阶段主要是建立信息模型，大体上是先建立最基本的信息模型，主要描述关系或联系，然后扩展每个模型的其他信息属性，最后优化。逻辑结构设计主要是完成约束条件、确定用户视图和转化信息模型到具体的SQL。物理结构设计是确定数据物理存储位置、大小空间等实际环境中物理信息。数据库应用程序设计是针对数据库的二次开发而做的，包含了对用户信息的存储和对用户处理要求的实现。数据库运行维护阶段主要做数据库转储和恢复、安全性和完整性控制、性能的监督分析改造、重组和重构等。

11.简述分布式数据库

答：分布式数据库是针对地理上分散而管理上又需要不同程度集中管理的需求而提出的一种数据管理信息系统。满足分布行、逻辑相关性、场地透明性、场地自治性的数据库系统称为完全分布式数据库系统。分布式数据库系统的特点是数据的集中控制性、数据独立性、数据冗余可控性、场地自治性、存取有效性。

我国分布式数据库抽象结构模式分为四层：全局外层、全局概念层、局部概念层、局部内层，各层之间存在相应的层间映射。这种抽象结构适用于同构型分布式数据库，也适用于异构型分布式数据库。分布式数据库适用于分布式计算、数据仓库、数据复制、全球联网查询等。

12.简述商业智能

答：商业智能就是利用已有的数据，按照一定的条件筛选，将筛选结果作为商业决策条件。商业智能是数据仓库、联机分析处理、数据挖掘等相关技术走向商业应用后形成的一种应用技术。商业智能系统主要包括数据预处理、建立数据仓库、数据分析、数据展现四大阶段。一般认为数据仓库、联机分析处理、数据挖掘技术是商业智能的三大组成部分。

数据仓库的关键特征是面向主题、集成的、非易失的、时变的。数据仓库采用三层结构，底层是数据仓库服务器，中间层是OLAP服务器，顶层是前端工具。数据仓库的实现步骤：规划、需求研究、问题分析、数据的抽取清洗集成装载、数据仓库设计、数据仓库管理、分析报表查询、数据仓库性能优化、数据仓库部署发布等。数据仓库的实现方法有自顶向下、自底向上、二者混合。对于开发数据仓库系统，一个推荐方法是以递增、进化的方式实现数据仓库。

对于TB级别的海量数据，联机处理分析OLAP利用多维概念，提供了切片、切块、下钻、上卷、旋转等多维度分析与跨维度分析功能。OLAP系统架构分为基于关系数据库的ROLAP、基于多维数据库的MOLAP、基于混合数据组织的HOLAP三种。

数据挖掘是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的数据中，提取隐含在其中的、人们事先不知道的、潜在有用的信息和知识的过程，从商业角度看就是从大量业务数据中提取辅助商业决策的关键数据。数据挖掘是在没有明确假设的前提下挖掘信息、发现知识。数据挖掘得到的信息应该具有先知、有效、实用三个特征。数据挖掘主要功能有：自动预测趋势和行为、关联分析、聚类、概念描述、偏差检测。数据挖掘的常用技术包括了关联分析、序列分析、分类分析、聚类分析、预测分析、时间序列分析等，其一般流程为确定挖掘对象、准备数据、建立模型、数据挖掘、结果分析、知识应用。

13.简述计算机网络基础知识

答：计算机网络的组成元素包括网络结点和通信链路。计算机网络的功能有数据通信、资源共享、负载均衡、高可靠性。计算机网络按通信距离可分为广域网、局域网、城域网；按信息交换方式分为电路交换网、分组交换网、综合交换网；按网络拓扑结构分为星形网、树形网、环形网、总线网；按通信介质可分为双绞线网、同轴电缆网、光纤网、卫星网等；按传输带宽分为基带网、宽带网；按使用范围分为公用网、专用网；按速率分为高速网、中速网、低速网；按传播方式分为广播式、点到点式；按使用方式分为校园网、企业网；按连接范围分为内联网、外联网；按网络提供服务分为通信网、信息网。

开放系统互联参考模型（OSI/RM）从底层到高层依次是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。广域网又称为远程网，以数据通信为主要目的的数据通信网，覆盖范围广，传输速率相对较低。广域通信网有公共交换电话网和各种公用数据网，目前主要的广域网传输协议有PPP、DDN、ISDN、FR、ATM等。局域网是以共享网络资源为目的的网络系统，覆盖范围有限，有较高的带宽和高数据传输率，数据传输可靠误码率低，通常采用同轴电缆或双绞线为传输介质，网络控制一般为分布式，通常被单一组织所拥有和使用。局域网使用的拓扑结构有总线拓扑、环形拓扑、星形拓扑以及前面几种的混合型。城域网是介于广域网和局域网之间的一种高速网络，一般覆盖临近的多个单位和城市，为接入网络的组织提供文字、声音、图像的集成服务。

决定局域网的主要技术有传输介质、拓扑结构、介质访问控制方法。这三种技术很大程度上决定了传输数据的类型、网络响应时间、吞吐率和利用率、各种网络应用的各种网络特性。介质访问控制方法是三种技术中最重要的。有效分配传输介质使用权的功能被称为介质访问控制协议，对总线型、星型、树型脱坡结构最适合的介质访问控制协议是CSMA/CD。介质访问控制方法有集中式控制和分布式控制两种。

网络互联使一个网络的用户能够访问其他网络的资源，使不同网络上的用户可以互相通信和交换信息，实现更大范围上的资源共享。网络互联的设备有中继器、网桥、路由器、网关、交换机等。物理层上的互联设备有中继器、集线器，数据链路层的互联设备有网桥、交换机，网络层的互联设备有路由器，应用层的互联设备有网关。传输介质是信号传输媒体，常用的介质分为有线介质和无线介质。

Internet，是世界规模的网络互联，以TCP/IP协议作为核心协议。 TCP/IP的主要特性是逻辑编址、路由选择、域名解析、错误分析、流量控制、支持应用程序等，协议的分层模型由四个层次：应用层、传输层、网际层、网络接口层组成。WWW，是指在internet上以超文本为基础形成的信息网，采用统一的资源定位器（URL）和图文声并茂的用户界面。互联网常用的服务还有域名服务（DNS）、WWW服务、E-mail服务、FTP文件传输服务、Telnet远程登录服务等等。

14.网络管理与网络安全

答：网络管理是对计算机网络配置、运行状态、计费等进行管理，提供监控、协调、测试各种网络资源和网络运行状况的手段，还提供安全文字处理和计费等功能。网络管理的功能主要包括配置管理、性能管理、故障管理、安全管理、计费管理、网络规划、网络操作人员管理等。

计算机网络安全是指计算机、网络系统的硬件、软件、系统中数据收到保护，不会因为偶然或者恶意的因素遭受破坏、更改、泄露，确保系统连续可靠运行，网路服务不中断。信息安全的基本要素是保密性、完整性、可用性、真实性、可控性。完整的信息安全保障体系包括保护、检测、响应、恢复这四个方面的内容。系统的安全隐患表现在物理安全性、软件安全漏洞、不兼容使用安全漏洞、选择合适的安全哲理。计算机网络安全的威胁来自于网络威胁、网络安全漏洞、网络攻击。

VPN，也称作虚拟专用网，是建立在公用网上，由某一组织或某一群用户专用的通信网络，其虚拟性表现在任意一对VPN用户之间没有专用的物理连接，通过ISP提供的公用网络实现通信；其专用性表现在VPN之外的用户无法访问VPN内部网络资源，VPN内部用户之间可以实现安全通信。VPN的关键技术有隧道技术、加解密技术、密钥管理技术、身份认证技术；主要的解决方案有三种：内联网VPN、外联网VPN、远程接入VPN。

15.存储和负载均衡技术

答： RAID，也叫磁盘阵列，是一种由多块廉价磁盘构成的冗余阵列，主要是目的是建立数据冗余、增强容错、提高容量、增进性能。硬件RAID实现主要分为两种：内置RAID控制器和外置RAID控制器。除了硬件的实现方式外，部分操作系统也可以直接利用软件方式实现RAID功能。网络存储体系结构分为三种：直连式存储（DAS）、网络连接存储（NAS）、存储区域网络（SAN）。

负载均衡技术（Load Balance）是由多台服务器以对称方式组成一个服务器集合，每台服务器都具有等价的地位，都可以单独对外提供服务而无需其他服务器辅助。负载均衡从结构上分为本地负载均衡和全局负载均衡。负载均衡的实现方法有两种：第一种是把大量并发访问或数据流量分配到多个设备上分别处理，减少用户等待的响应时间；第二种方法是将单个的重负载运算分摊到多个设备上并行处理，再将每个设备的运行结果汇总后返回给用户。一个网络的负载均衡，一般情况下从传输链路聚合、采用更高层网络交换技术、设置服务器群集策略三个角度来实现，常用的负载均衡技术有操作系统自带的负载均衡服务、基于特定服务器软件的负载均衡、基于DNS的负载均衡、反向代理负载均衡、基于NAT的负载均衡技术、扩展的负载均衡技术、硬件方式。

群集（Cluster）是一组相互独立的服务器在网络中表现为单一系统，并以单一系统的模式进行管理。一个群集包含最少两台拥有共享数据存储空间的服务器，任何一台服务器在运行一个应用时，应用数据应该被存储在共享的数据空间内。群集的概念是多线程概念的宏观化，一台服务器相当于一个线程，群集相当于多线程生存的进程。集群服务在部署关键业务、电子商务、商务流程中作用关键而重要。

16简述多媒体

答：媒体是承载信息的载体，又称媒介。媒体有两种含义，一种表示信息的载体，如文本、图形等；另一种是存储信息的实体，如书籍、光盘等。媒体按照ITU-T建议的定义，分为五种，分别是感觉媒体、表示媒体、显示媒体、存储媒体、传输媒体。感觉媒体是指人们接触信息的感觉形式，如视觉等；表示媒体是指信息的表现形式，如文字、图像等；显示媒体是表现和获取信息的物理设备，如显示器、打印机等；存储媒体是存储信息的物理设备，如光盘、内存等；传输媒体是指传输信息的物理载体，如光缆、交换设备等。

多媒体是数字、文字、声音、图形、图像、动画等各种媒体的有机组合，结合计算机、通信、广播电视技术，形成一个可组织、存储、操纵、控制多媒体信息的集成环境和交互系统。多媒体技术是以数字化为基础，对多种媒体信息进行采集、编码、存储、传输、处理、表现，综合处理多种媒体信息并建立有机的逻辑联系，集成为一个系统并能具有良好的交互性技术。多媒体媒体元素是指多媒体应用中可现实给用户的媒体形式。多媒体技术包括计算机技术、视听技术、通信技术。多媒体技术的特征有多样性、集成性、交互性、实时性。多媒体计算机是能够综合处理各种多媒体信息的计算机，即： MPC=PC+CD-ROM+声卡+显卡+多媒体操作系统。

JPEG是一种对静态图像压缩的编码算法；MPEG是面向运动图像压缩的标准，不存在专利权问题。目前常用的数据压缩编码方法可以分为两大类：无损压缩编码法，也称冗余压缩法或熵编码法；有损压缩编码法，也称为熵压缩法。

多媒体技术主要的研究方向有数据压缩、数据的组织和管理、多媒体信息的展现和交互、多媒体通信与分布处理、虚拟实现技术、智能多媒体技术、将多媒体信息实时处理和压缩编码算法集成到CPU芯片中。多媒体的主要应用领域有办公自动化、电子出版物、多媒体通信、教育与培训、商业与咨询、军事与娱乐。

17.简述系统性能

答：系统性能是一个系统提供给用户众多性能指标的集合，包括硬件性能指标、软件性能指标、综合性能指标。系统性能包括性能指标、性能计算、性能设计、性能评估四个方面的内容。

性能指标是指软件、硬件的性能指标集成。硬件性能指标要从计算机、通信交换设备、网络设备等方面获取；软件性能指标要从操作系统、协议、应用程序等方面获取。

性能计算的主要方法有定义法、公式法、程序检测法、仪器检测法，常用的性能计算指标是计算过程的计算方法、峰值计算、等效指令速度。实际应用中常用这些性能指标的复合计算，然后通过算法加权处理得到最终结果。

性能调整是在系统性能降到最基本的水平时，通过查找和消除瓶颈的优化措施组成的。在开始性能调整时，必须先做识别约束、指定负载、设置性能目标等准备工作，然后通过循环运行收集、分析、配置、测试的调整过程完成调整。阿姆达尔定律主要应用于系统性能改进的计算中，其内容是计算机系统中对某一部分采用某种更快的执行方式获得系统性能改进的程度取决于这种方式被使用的频率或所占总执行时间的比例。加速比=不使用增强部件时完成整个任务的时间 / 使用增强部件时完成整个任务的时间

性能评估时为了一个目的，按照一定的步骤，选用一定的度量项目，通过建模和实现，对一个系统的性能进行各种检测，对测试结果做出解释，并形成一份文档的技术。性能评估为性能优化提供了参考。用户评价机器性能的测试有四种，按照准确度递减排列为：真实程序、核心程序、小型基准程序、合成基准程序。把应用程序中使用最多、最频繁的核心程序作为评价计算机性能的标准程序，称为基准测试程序，基准测试程序有整数测试程序Dhrystone、浮点测试程序Linpack、Whetstone基准测试程序、SPEC基准测试程序、TPC基准程序。WEB服务器性能测试中，其关键性能指标是最大并发连接数、响应延迟、吞吐量等，可以通过基准性能测试、压力测试、可靠性测试进行检测。系统监视通常由三种方式，第一种是通过系统本身的命令；第二种是通过系统记录文件查阅系统在特定事件内的运行状态；第三种是集成命令、文件记录和可视化技术。

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