第五版计算机专业英语
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1.1
仔细看看
处理器和主存储器
我
们已经知道，所有的计算机都具有相似的能力
，并且在本质上执行相同的功能，尽管一些
可能会比另
一些快一点。我们也知道，一个计算机系统具有输入，输出，存储和处理部件
；处理器是一个计算机系统
智能核心，并且一个计算机系统可以有许多个处理器。我们已
经讨论过如何在计算机系统内部，用被称作
“位”的电子状态来表现数据，现在我们要弄
明白计算机系统的核心，即处理器，的内在的工作方式。
计算
机的内部操作很有意思，
但确实没有什么神秘可言。所谓的神秘只是存在于那些听信传闻
和相信科
幻小说作家的人的意识中。计算机就是一种没有思想的需要接通电源的电子设备
而已，与烤面包机和台灯
差不多。
不
加夸张地讲，
市场上有几百种不同类型的计算机在销售
.
每种电脑在复杂性上可能有很大区别，
但归根
结底
,
每种处理器，有时称为中央处理器即
cpu
，只有两个基本部分
:
控制
单元和计算逻辑单元
.
主内存在处
理器
内部操作中也是一个不可缺少的部分
.
这三个部件
--
主内存，控制单元和计算逻辑单元
--
一起工作
.
然
我们看看
它们
(
各自的
)
功能和它们之间的联系
主存与其他的辅助存储器（如：磁带
、硬盘）不一样的是，
主存不含有运转部件。由于没有机械运转的
需要，主存种数据访问可以达到电子的速度，或接近于光速。当今计算机的主存大多数使用
DRAM
（动态随
机存取存储器）
技术。
目前最新的工艺水平是：一块只有大约
1/8
张邮票大小的
DRAM
芯片却可以存储大约
256,000,000
位，约
25,600
0,000
个字符的数据。
主存储器
，也就是说内存，用于为处理器暂时存放程序和数据。所有的程序和数据在被操作之前必
须从
输入设备（如
VDT
）或者辅助存
储器转存到主存储器中。主存储器存储容量通常是相当有限的，因此，在
一个程序执行结
束，它所占用的存储空间必须被重新分配给其它正在等待执行操作的程序。
图
1-1
描述了输入
/
输出设备与主存储器间的读和写过程
。
在图中，
VDT
发出一个输入请求，
请求是以消
息模式通过通道（如同轴电缆）发送到主存储器。这个查询被解释，
处理器发起操作从辅助存储器中调用
合适的程序和数据。程序和数据从辅助存储器传送到
主存储器中，这是一个非破坏性的读取过程，也就是
说，程序和数据同时存在于主存（临
时保存）和辅助存储器（永久保存）中。根据程序指令的指示，处理
器对数据进行操作，
并从主存传送一份报告到打印机。
程序指令和数据是存储在主
存
中一个特殊的位置，
称为地址空间。
通过地址空间可以实现计算机对程序
指令和数据的定位、访问和处理。地址空间的内容是
经常变化的，这是由于计算机一直在执行不同的程序
和数据。
主存储器也称为随机存取存储器
，或
R
AM
。还有一种特殊的主存储器，称为只读存储器（
ROM
），这种
存储器不能被程序更改存放的内容。
ROM
的内容是被生产商通过硬件电路写入的，并且不能被重写。当你
启动计算机，
ROM
中的一个程序会自动就绪等待计算
机系统的调用，然后在显示器中显示开机提示。
可编程只读存
储器（
PROM
）是另一种
ROM
，它可以载入只读的程序和数据，一旦载入，将不再改变。然
而，若
果你需要去修正
PROM
的内容，可以使用可擦可编程只读存储
器。
EPROM
在进行一次写操作之前，所
有的存储单元必须被还原为同一初始状态。
一种更吸引人的可改写只读存储器是电可擦除可编程只读存储器
(EEPROM)
。
它可以在任何时候写入，
< br>而
且不会擦除以前的内容；只会更新被寻址的字节。
<
/p>
电可擦可编程存储器把非易失性优点和可更新
、
< br>需要更新的地方的灵活性结合起来，
修改时使用普通
的总
线控制线、地址线和数据线。
另一种半导体记忆体是闪存
（意味着速度快）。闪存在性价比上处于
EPROM
和
EEPROM
之间，它使用
电擦写技术。整个闪存的内容可以在一到几秒内被清除，这是远快于
EPROM
的。另外，它还可以对部分记
忆块而不是整个存储器进行清除。然而，闪
存并不提供字节级的擦除。像
EPROM
，闪存只使用一个晶体
管
每比特，因此可以实现高密度的
EPROM
< br>。
程序和数据从辅助存储
器装
载到
RAM
中是因为对
RAM
中的程序指令和数据的访问时间要明显的少于从
辅助存储器访问。数以千
条的指令和数据能被访问而只需花费从硬盘访问一次数据的时间。
RAM
是数据和
程序的重要的高速存放区，事实上，计算机系统不会进行任何操作直到
程序指令被传入处理器进行执行，
这种指令和数据的传输是需要花费时间的，即使传输速
度已经是以纳秒来计算了。为了能更快速的传输指
令和数据，大多数计算机设计使用高速
缓存。计算机设计者使用高速缓存来提高计算机系统的总处理能力
（工作效率）。
和
RAM
一样
，高速缓存也是程序指令和数据的高速存储区。然而，高速缓存使用静态
RAM
技术，这种
1
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技术比
RAM
在速度上要高出
10
倍，价格上高出
100
倍。
cache
只保存内存中那一小部分最有可能
被处理器
执行的指令和数据。两种类型的
cache
广泛应用于计算机，第一种被植入
cpu
中的叫做
内部高速存储，第
二种是外部高速存储，它位于那些靠近
cpu
的芯片中。一台计算机可以拥有几个不同级别的高速缓存。一
级
缓存实际上总是植入芯片中，二级缓存过去常常作为外部高速缓存，但是现在也像一级缓存植入
< br>cpu
内
部。
3.4
介绍
java
Java
是为了解决在复杂的、大规模分布式网络环境
下开发应用程序的挑战而设计的。其中最大的一个
挑战是确保交付的程序：占用最少的系
统资源
,
并且能在任何硬件、软件平台下运行，能被动态扩展。
Java
最初只是一个为各种网络和
嵌入式设备而研究的软件系统的一部分，这个系统的目标是一个小的、可
信赖的、可移植
的，分布式的、实时的平台。最开始
C++
语言是这个平台的首
选。但随着时间的推移，
C++
出现了很多问题，有必要开发一
个全新的语言平台。我们根据
Eiffel, SmallTalk,
Objective, C, and
Cedar/Mesa
等语言来做出决策，结果是开发出了一个理想的、能在从嵌入式网络设备到万维网到桌面等各
种环境下方便的开发安全的、分布的、基于网络的应用程序的平台。
Java
的设计要求是由软件所部署的计算环境的本质决定的
.
互联网和万维网的快速发展带领我们用新的眼光去看待开发和发布软件。在
电子商务的时代，
Java
必须具
有开
发安全性、高效性、健壮的、大众的、能在多平台和多样化、分布式网络运行的程序。
为了能在异构网络的多个平台上执行二进制发布、升级、修补等计划的环境中发展，
Java
必须是总体
结构不带偏向性的、可
移植的、且能动态地自适应的。
Java
系统的出现使得这些需求变得简单，所以可以很容易的被大多数开发人员所使用；大众的，所以
现在的开发人员可以很容易的学习
Java
；面对对
象的，利用现代软件开发方法的优势以适应分布式客户端
-
服务
器应用程序；多线程的，用于高性能的执行多个并发活动，如多媒体；解释型的，为了最大的可移植
性和动态能力。
总的来说，上述包括相当多的专业
术语，所以在继续之前先让我们来认识一下它们以及它们所带来的的各
种好处。
Java
和它在运行时的系统能包含有良好的
操作性以及强大的编译设计系统是一种全新的方式。
使用
Java
开发您的应用软件所带来的是可在多种机器总体结构、
操作系统和图形用户借口间的移植，
安全
性
和高性能。使用
Java
，你作为软件开发人员的工作室非常容
易的
--
基于
Java
的基础您可以专注发展和
及时创新。开发软件的最好方法在这里，现在，给您带
来
Java
语言平台。
非常具有生命力的语言如
lisp
、
tcl
和
SmallTalk
常常用于充当原型构造技术。他们在这取得成功的其中
一个原因是：他们非常强大，您不
需要内存的释放或者损坏。
同样的，
程序员在使用
Java
编程的时候可以不用过多担心存储问题。
无用单元手机系统使程序员的工作大
为容易，卸下了程序员肩上
存储管理的负担，存储分配错误不再发生。
一般认为像
LISP
、
TCL
和
SmallTack
这样一些语言十分适合于原型法的另一理由
，是因为它们不要求你受
早期决定的约束
---
这样的语言的语义是很丰富的。
Java
具有完全相反的性质，它强制你做出明确的选择。伴随着这些选择的是许多助理
---
如：你可以写一
些方法的调用，如果有错误，你会在
编译时被告知。您也不需要担心方法调用错误。
4.3
窗口管理程序
窗口管理程序管理那些
用来交换应用程序和用户之间信息的设备。
输出设备包括视频显示器和声音合
成器。输入设备包括键盘和指点器，诸如鼠标、操纵杆、控制球、或光笔。窗口管理程序与输出设备 的设
备驱动程序交互把信息呈现给用户，与输入设备的设备驱动程序交互获取表示用户正
在输入信息的消息。
应用程序和脚本执行引擎把表示成位图或
P
ostSript
表示法的图像传给窗口管理程序，窗口管理程序把这些
图像呈现给用户。窗口管理程序把用户通过输入设备输入的消息返回给应用程序和脚本执行引擎。
窗口管理程序已十分普及，因为它们支持许多对终端用户和应用程序
开发者两者都十分有用的特性。
用户与多个进程交互。
窗口管理程序把窗口分配给每个进程。如果每个进程与一个显示在显示屏上的
< br>窗口相关，那么多个进程可以共享一个视频显示屏。用户通过观看分配给进程的窗口之内容和向其窗口处< /p>
于激活状态的进程发命令来观察进展
(
即执行情况
)
和控制各进程。
用户容易在应用程序之间移动信息。
窗口给用户提供了一种在应用程序之间传送信息的方法。
图
4-1
举例说明了一个有
3
个窗口的显示屏。一个窗口分配给正文编辑程序，另一个分配给电子表格程序，而第
三
个窗口分配给数据库程序。在这个例子中，用户首先用数据库应用程序从数据库检索某些数据。然后用
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户从检索得到的数据中选
择某些，并把这些数据移到第二个窗口中的电子表格程序。电子表格应用程序计
算合计和
总计信息，然后用户把计算结果移到分配给正文编辑程序的窗口。用户使用正文编辑程序把总计
< br>信息集成到正在用正文编辑程序准备的报告中。
用户访
问远程应用程序。
一些窗口管理程序能够通过通信系统把一个窗口分配给运行在远程计算
机上
的一个进程。
例如，
工作站的用户
希望访问某台大型机上的数据库。
该用户请求窗口管理程序创建一窗口，
在该窗口中用户可以输入对那台大型机上的数据库管理系统的请求。在该请求被处理后，窗口管理程序在
该窗口中显示从数据库管理系统来的结果。
< br>用户对一个进程有多个视图。
一些窗口管理程序可以把几个窗口分配给一个应用程
序：
每个窗口把该
应用的某个方面显示给用户。多个窗口对用户
可能是有用的，可提供该应用程序的多方面视图。例如，在
图
4
-2
中，两个窗口已分配给一个计划系统。一个窗口显示一图形，展示在一个项目的各任
务之间的优先
关系。另一窗口显示了每个任务完成的百分比。
用户接收事件。
当一个进程发现用户应该知道的某些非正常事件
，该进程通知窗口管理程序显示一个
描述该事件的消息。用户将注意到该消息的出现，并
采取适当的动作。
用窗口管理程序可以构造复杂的用户接口。
大多数窗口管理程序都有程序库，包含各种各样的、可重
用的交
互对象，这些对象可用来构造复杂的用户接口。
终端独立性。
一些窗口管理程序工作在一大类终端和工作站上，并且对应用程序隐藏了这些终端和工<
/p>
作站之间的差别。终端独立性增加了应用程序对各种各样的终端和工作站的可移植性。
1.5
计算机体系结构
弗林在
1972
年提出的计算机体系结构的分类法在
今天仍然是对并行计算机分类的最为广泛使用的方法。
弗
林根据
计算机使用单还是多数据流、单还是多指令流来划分计算机（表格
1-1
）。
表格
1-1
弗林的分类
单数据
多数据
单指令
单指令单数据流（冯·诺依曼）
单指
令多数据流（
DAP
）
多指令
多指令单数据流
多指令多数据流
一个单指令单数据流
计算机一次只针对一个数据执行一条指令。这是传统的冯·诺依曼体系结构。
另一方面，一个多指令单数据流计算机会对从内存中取出来的每个数据执行多条指令。遵从这种模
型的计
算机还没有制造出来。
弗林四
个组群中的第三个是单指令多数据流。在一个单指令多数据流计算机中，许多个处理器同时地执行
相同的指令，但是处理的数据是不同的。例如，如果指令是把
A
和
B
相加，这里的
A
和
B
都是矩阵，那
么每
一个处理器把
B
中的属于该处理器的元素加到
< br>A
中相应的元素上。
到目前为
止，
这种类型的性能最显著的计算机是分布式阵列处理器
（
Distributed Array Processor,DAP
）
,
连接
机器（
the Connection Machine,CM
）等等。这些机器由一些很
简单的处理单元（
PE
）构成，但一台机器可
< br>以用很多个
PE
来补偿因其简单带来的不足。一个单一的
主处理器把程序指令广播给单一的处理单元，这
些处理单元针对它们自己的数据执行指令
。
处理单元可以被临时地被禁用以保证操作在部分数据上被执行；
这提供了一种使计算是数据依赖的方式，就像大多数语言中的
IF
语句。
各处理单元之间也可以传输数据。
在
DAP
中，
处理单元被连接
在一个方阵列中。每一个处理单元可以同时
地向一个方向移动一位的数据并从相反的方向
接受一位的数据。重复的移动可以从网格中的任何部分移动
大量数据到网格中的其它任何
部分。单指令多数据流计算机的一个特点是，随着处理单元的增加，处理单
元之间的连接
数也会增加，因此机器的总通信带宽与它的规模成比例增加。这样的伸缩性在多指令多数据
流计算机中也是一个重要的考虑因素。
经验表明单指令多数
据流计算机在某些方面做的很好，在其它的某些方面却是无效率的。例如，很多被用
在图
像处理中的算法涉及到对图像的每一个像素执行相同的操作，像求一些值的加权平均，与某个值最接
近的四个值。如果每一个像素被映射到一个单独的处理单元，一个单指令多数据流机器可以同时地对每
一
个像素进行估算，并在比一个串行计算机所要求的更短的时间内产生出完好的图像。另
一方面，如果任务
负载不是很平衡，那么单指令多数据流体系结构就可能是无效率的。例
如，在射线跟踪中，某些光线从不
与物体相交，稍纵即逝，而另一些光线具有很复杂的路
径，包含了许多反射和折射。虽然对许多应用问题
有一些方案可以减少这种不平衡，但是
那些被分配完成简单任务的处理机，仍然必须等待其它处理机完成
它们的任务。
多指令多数据流计算机是由单指令单数据流计算机向前演变而来的。<
/p>
一个多指令多数据流计算机包含
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几个处理器（通常是性能相同的），每个处理器执行单独的程序。例如，
当
P
个处理器可用，
N
个元素需
要被排序
（
N
远大于
P
）
，
在
P
个排列好的处理器
P1
，
P2
，…，
< br>P
p
中初始的数据分布是
X=<
X1,X2,
…
,Xi>
，
这里的
Xi
是存储在
Pi
号处理器的局部存储器里的包含有
M=[n/p]
个元素的数据块。为了对
N
个元素排序，
每一个处理器可以独立地用任何一种快速串行排序算法对局部数据进行排序。所有的处理器完成自己 的局
部排序后，这些处理器协同归并出所有数据的排序。
根据现有的技术，有几种不同的方法可以制造多指令多数据流计算机。一些制造商耦合了很多
传统的微处
理器（典型的像英特尔的
80x86
）以微型计算机的造价生产具有大型计算机的性能的机器。不同方法的最
主要的
区别是处理器和存储器的关系。其它的特征，像处理器的连接方式，紧随其后。
共享存储器（
SM
< br>）
—
多指令多数据流（
MIMD
）
只要处理器的数目比较少，工程师
们就可以把所有的处理器连接到一个单一的存储器上。这就产生了共享
存储器计算机（<
/p>
SM,
见图
1-7
），这样的计算机中每个处理器可以获得整个机器的部分内存。（在不是很极
端的例子
中，处理器拥有专属存储器，就像一个私人的办公室，但同时共享存储器，就像程序员共用一个
< br>图书馆或者咖啡室）。共享处理器因其对程序相对简单而吸引人。
然而，物理地共享存储器的计算机有一个巨大的缺点：它们不能无限期地被扩缩。随着试图访问存储器
的
处理器数的增加，处理器争夺这类访问的可能性也增大。最终，访问存储器成为限制这
类计算机运行速度
的一个瓶颈。高速缓存的使用，即通过把允许共同使用的数据存储在每
一个处理器上，缓解了这个问题。
这个方法，当走向极端时，把所有内存分配给各处理机
，因此减少了所需的内存宽带。这导致了无共享计
算机（
SN<
/p>
）的产生。
无共享（
SN
）
—
多指令多数据流（
MIMD
）
<
/p>
在基本的无共享设计中，
每一个处理器拥有一个专属的存储器。<
/p>
处理器之间的通信是通过高速互联网络
（图
1
—
8
）。然而，对比较远的节点的
存储位置的访问产生了一个新的问题。在一些
SN
计算机中，通
过一个
全局地址空间在分布式存储器体系结构上模拟共享存储器，而用户不知道处理机之
间的通信。然而，这种
情况在分布式存储计算机，像
Intel
iPSC/2
中更常见，因为每个处理器维持自己的存储器，用户编程从其它
的节点获得详细信息。
在
SN
计算机中如何连接处理器是另外一个问题。把它们都连接到一根总线上，或者通过
一个开关，会导
致同类的瓶颈，就像上面对大数量的处理器谈到的。类似地，把每一个处
理器同其它的任何一个处理器都
连接起来不是可行的方案，
因为
连线的数量
（和由此带来的成本）
会是处理器数量增长的平方的
速率增长。
唯一切合实际的方案是把每一个处理器连接到与它同类的子集上。
5.2
Type
of Connection
连接类型
正如前面章节讨论的，有各种各样的的有线的和无线的方式来连接到因特网。事实上所有的设置，你所连
接的计算机通常连接到一个叫做区域网的巨大的网络；区域网又连接到叫做主干网的在每个国
家内部的主
要高速网络。一个国家中的多个主干网的连接及与其他国家中的主干网的连接
就形成了因特网。
下面部分讨论了大部分常用的因特网连接类型。
-Up Connections
拨号连接
拨号连接通常工作在正规的
电话线。为了连接到因特网，你的调制解调器（或其他适当的接口设备）
拨号然后连接到
附属于你的因特网服务提供商的计算机的调制解调器。当你连接上了，你的电脑被指派一
个用于当前会话的临时的
IP
地址。
在
每一次因特网会话结束时，
你从你的因特网服务提供商的计算机上断
开一个网络连接以允许处于你位置的其他用户去连接。
拨号连接的一个优势是安全。
因为你不持续地连接，
所以不大可能有人能经由因特网获得你计
算机的访问，
或者获得你的
PC
上的信
息或者搞糟电脑的数据，
或
者更常见的是以某种不合法或者不道
德的方式使用你的计算机。
这些不同类型的黑客行为活动后面将讨论。
< br>
使用拨号连接，当你正在访问因特网时你的电话将被占用，除非第二条电话线被
使用。
在你连接了因特网期间，当来了一个电话呼叫时，一些
因特网呼叫等待或者自动转接服务会通知你。它们
通常设置允许人们留下一个简答的信息
。
一些新的系统给你一个较短的时间从因特网上断开然后拿起电话，
如果你愿意。新的拨号调制解调器被期望来促进某种类型的呼叫等待服务。
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Standard Dial-up
标准拨号
标准拨号因特网服务使用一
个最大数据交换数度是
56Kbps
的传统的拨号调制解调器。
这些调制解调
器通常用于
PCs
和因特
网应用。便携的设备也使用传统的拨号调制解调器，假如这样，他们为了访问因特
网需要
连接到标准的电话插座上。标准的拨号因特网服务从免费到大约每个月
25
的范围内。
2. Direct
Connections
直接相连
不像拨号连接那样，当你需要访问因特网时，只能连接到
ISP
的计算机上，直连使得你可以持续连接
到因特网。通过直连，你的
PC
典型的发布一个用于经由因特网来回交换数据的静态
I
P
地址。电脑连接到
网络总是有一个因特网连接可能的网络访问
只需要打开一个浏览器。
直接的因特网连接类型包括通过一个
学校或者政府机关的局域网以及数字用户线，电缆，卫星和固定
无线连接进行连接。虽然
,
在理论上
,
宽带上网可以快速到拨号连接的
100
倍
,
实际现在的速度则更像是
25
到<
/p>
50
倍。数字用户线和电缆的典型地下载速度大约是
1.5Mbps
。卫星和固定无线通常下载数据在
5
00Kbps
到
1Mbps
之间。几乎
所有这些服务使用较慢的上传速度。每一种这些宽带上网的类型的最重要的特点将在
后面
讨论。
School or
Office LAN
大多数学校或者政府机关的局域网，提供一个与因特网直接相连
的从电话公司或者因特网提供者那里
租约一条高速专用线。这种类型的因特网接入速度依
赖学校或者政府机关和它们的因特网提供者间的连接
速度，同样也依赖于局域网本身的速
度。
DSL
DSL
目前只对那些较靠近电话交换站（
3
英里或小于
3
英里），有能力处理
DSL
电话线的用户可用，并
且常要等很长时间安装。然而
,
DSL
是一项很受欢迎的宽带的选择。
DSL
< br>有时提供不同的速度以满足不同的
需要和预算，例如慢速低价的个人版本和快速的
商业选择。标准
DSL
的每月消费大约是
50
美元。
Cable
电缆
第三种因特网直连类型是电缆，
它是最广泛使用的家庭宽度选择。电缆连接是相当快的，可以让任何人通
过电缆访问，电
缆提供商升级了支持因特网访问的系统。今天几乎所有的电缆因特网访问是双向的（全双
工），通过在两个方向上用来交换数据的电缆。电缆的一个劣势是在邻近地区的所有用户共同使用他们本
地电缆的带宽。尽管这并不能证明是一个问题，在一天的高使用时间电缆因特网服务的速度会变低
，戏剧
的你的邻居上线了。费用大概是每月
40
美元，除了常规的电缆费用外。
Satellite
卫星
卫星因特网访问是在农村地区唯一的宽带选择。
它需要人造卫星调制解
调器和安装在室外或建筑物外的
收发卫星蝶形天线。虽然需要在蝶形天线收发方向的上空
没有任何障碍，并且在大暴风雨期间访问性可能
降低，但目前可用的两路人造卫星服务，
如
StarBand
，是相当可靠的。典型的费用大约是每月<
/p>
70
美元。
Fixed Wireless
固定无线
最后一种宽度访问是固定无
线，这种访问方式对消费者使用是相当新的，但显示出很大的前途。这种
服务的类型，例
如
Sprint Broadband Direct
，像卫星
服务一样需要一个调制解调器和一个外部安装的收
发器，
但通常
只有在大的大城市地区。
在收发器和提供商的无线传输塔之间需要有一条无障碍的视线通
路，
传输塔在用户的收发器和
Internet
间转播信息。这种服务的费用大约是每月
50
美元。<
/p>
不管那种类型的连接被使用，对所有直接连接到因特网的用户一
个非常重要的考虑是保护计算机不受
未经授权的访问或者黑客的攻击。然而大多数学校和
政府机关通过一些防火墙来保护，许多直接连接的家
庭则不是。尽管不大可能有人访问你
家的电脑用这种方式，直接连接回家的可能性将持续增长也变得更加
普遍。为了保护你自
己，所有使用了直连的计算机可以使用个人防火墙程序
--
尤其
是那些允许文件共享的
家庭网络的计算机。防火墙程序典型地阻止从外部来的一些计算机
去访问你的电脑，同样也允许你指定在
你计算机上的那些程序可以访问因特网。一些防火
墙软件，例如
Zone Alarm
软件，对家庭可以免费使用
。
一些防火墙保护开始纳入其他程序
,
如
Windows XP
。
3. Mobile Wireless Connections
移动无线连接
.
不像卫星和固定的无线连接，
使用电缆去连接调制解调器或一些固定收发器，
移动无线连接允许设备从
一个地方移动到另一个地方。因此，大部分手
提电脑和其他移动设备（像能用
Web
服务的手机）使用移动<
/p>
无线连接然后通过同样的无线网络如手机和通信设备访问因特网。
现在大多数能访问
Internet
的移动电话
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都处于无线
< br>Internet
就绪状态并且能直接用来检索
Web<
/p>
内容，
只要提供的无线
Web
服务包括在该手机的服
务计划中。许多手提电脑也可以建立有互联网的连接
;
如果不能
,
可以使用一个无线调制解调器。交替地，
一个调制解调器或者其他类型的适配器可以连接
设备到手机。笔记本电脑使用无线调制解调器或者细胞调
制解调器可以连接到因特网或者
一个公司的网络。现在的一些笔记本电脑伴随有固定了无线能力的单元。
5.4.2
W
AP ---
无线应用协议
序言
过去几年已表明，我们的工作、消遣和通信的方式已有了根本
的改变。今天，因特网和
WWW
允许
同
时，世界各地的人民以疯狂的步调转向无线通信。今天，蜂窝式电话是流动用户和专业人员的重要
这两个趋势—因特网的不断扩大和移动通信的发展—现在正在汇聚
,
进入移动因特网。移动因特网把
人们以光速交换消息和访问来自全球任何
信息源的信息。这些服务总是在线、可用，而且容易使用。
伙
伴。在一些国家，现在多达
70%
的人口都使用蜂窝式电话。<
/p>
传统因特网扩充到无线设备，诸如蜂窝式电话、个人数字助理（
PDA
）、甚至汽车。移动因特网随时随地
把信息和服务带给用户。
然而
，移动因特网所涉及的问题要比简单地访问现有网页多得多。移动用户需要个性化服务以满足他
< br>们的个人爱好和要求。他们正在要求更容易的使用和立即效果。在这个市场上，应把服务改编成适应于用< /p>
户的当前物理位置。此外，适于移动环境的各种服务能够把紧要的信息，诸如新闻和股票价
格警报（异步
地）推送给用户。这些新类型的
Web
客户提供了集成因特网访问和传统的电话业务的机会。总之，移动因
特网使
数据和声音、信息和通信，以及全球可达性和个性化相结合。
移动因特网的实现依赖于一组新的标准，称为无线应用协议（
W
AP
）。
WAP
通过致力无线网络环境
的独特需要和小的手持设备的独特特性来扩展因特网。这一令人激动的技术使得从各种各
样的移动设备能
有效地访问信息、应用和服务。它也使得浏览和通话服务之间的交互容易
，并且它定义了如何传送被推送
的内容。
WAP
标准提供了必要的网络协议、内容类型和运行时间应用环境，从而把一组广泛的、新的和现
有的服务传送给用户和专业人员。
WAP
是一个启动技术，它正在以我们不久前建立和部署
Internet
服务的那种方式预告一场革命。一些
分析
家预言，在几年内来自移动设备的因特网通信量将从速度上超过来自传统桌面系统的通信量。因而，
当开发人员在构建和部署网站内容时不要忘记移动环境。
不这样做的话，
可能最终会失去大量的可用信息。
相反，移动因特网的开发（
WAP
使之能实现）创造了延伸到新用户、提供更个性化服务，以及销
售新应用
程序的各种机会。
介绍
WA
P
是移动因特网标准。无线环境带来若干独特的挑战，它们使得从移动设备浏览传统的<
/p>
Internet
网
站成为不切实际的。
定义
WAP
标准是为了处理这些用户界
面和网络挑战。
这组协议定义了一个完整的移动
因特网平台，以
及在移动环境和有线因特网之间构架桥梁所需的机制。
WAP
企图定义如何把因特网来的内
容进行过滤后用于移动通信的标准。现在内容在因特网上是容易
无线应用协议采用客户机
/
服务器方法。
它把相对简单的微浏览
器加入移动电话，
微浏览器只需要移动
得到的，而
WAP
被设计为一种方法，它使得内容在移动终端上很容易得到。
电话上有限的资源。这使得
WAP
适合于瘦客户机和早期的
Smart
电话。
WAP
把智能放进
W
A
P
网关，而仅
仅把微浏览器加到移动电话本身。基于微浏览器的
服务和应用暂时地留驻在服务器，不永久地在电话中。
有
WAP
功能手机的人利用内置的微浏览器去做：
1
．
2
．
用无线
置标语言
WML
发请求，
WML
是从
HTML
衍生出来的，专为无线网络特性
设计的语言。
该请求被传给
WAP<
/p>
网关，然后它检索取自因特网服务器的，以标准的
HTML
格式表示的信息，或者
更可取的是使用
WML
直接为无线终端准备的信息。如果被检索的内容是
HTML
格式的，则
WAP
网关中
< br>的过滤器试着把它翻译成
WML
。
WML
脚本语言可用来格式诸如日历表项和电子商务卡的数据，
以直接加
入客户设备。
3
．
然后，
被请求的信息从
WAP
网关发送给
WA
P
客户，利用无论那一种可用的且最方便的移动网络承载
服务。
6.2
载波频率和多路复用
使用调制载波发
送数据的计算机网络和利用调制载波广播视频信息的电视台相类似。
这一相似性给理
解下述基本原理提供了启示：
6
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两个和多个使用不同载波频率的信号可以在单一介
质上同时传输而互不干扰。
为理解这一原理，考虑（有线）电
视传输是如何工作的。每个电视台都分配一个频道号，它在该频道
上广播信号。事实上<
/p>
,
频道号就是电视台载波用的振荡频率的速记。为接收一个频道传
输，电视接收器必须
调谐到与发送器相同的频率。更重要的是，一个城市可以有许多电视
台，它们彼此在不同的频率上同时广
播。一个接收器在任一时间选择接收其中一个。
有线电视这一例子说明了以上原理应用于许多信号在一根导线上同
时传输的情况。
虽然一个有线电视
用户可能只有一根线连向有线
电视公司，但用户可同时收到许多频道的信息。一个频道中的信号不会与另
一频道中的信
号相互干扰。
计算机网络使用分离频道的原理使多个通信共享
单根物理连线。
每个发送器使用一个特定载波频率传
输信号。一
个接收器被设置成接收给定频率的载波，它将不会受其它频率信号的影响（或干扰）。所有载
波可在同一时间通过同一导线而互不干扰。
频分多路复用
频分多路复用
（
FDM
）
是使用多个
载波频率在一个介质中同时传输多个独立信号的计算机网络系统术
语。
< br>当通过导线、
RF
或光纤发送信号时便可使用
FDM
技术。
图
6-1<
/p>
说明了这一概念并显示了
FDM
所需的<
/p>
硬件部件。
理论上，工作在不同频率上
的载波将保持相互独立。但实际上，两个频率相近或频率成整数倍的载波
会彼此干扰。为
了避免这些问题，设计
FDM
网络系统的工程师们在各载波之间
选择一个最起码的频率分
隔。在各载波频率之间要求有较大的间隔意味着
FDM
所用的硬件能容纳很宽的频率范围。因此，
FD
M
仅
用于高带宽传输通道中。概括地说，
频分多路复用允许多对发送和接收装置在一个共享介质上同时通信。每对装置使用的
载波用唯一的，
并彼此互不干扰的频率运行
。
< br>
时分多路复用
与
FDM
不同的另一种复用形式是时分多路复用<
/p>
(TDM)
，按这种方式，各发送源轮流使用共享的通信
介质。例如，某些
TDM
硬件使用循环法方案共
享介质，用这种方法，多路复用器先发送源
1
的一个包，
然后发送源
2
的一个包，如此循环。图
6-2
说明了这种思想。
< br>把数据分成许多小包保证了所有源都接受到即时服务，因为它禁止一个源任意长时间独占介质”。特
别是，如果一个源只有少量的包发送，而另一个源有许多包发送，于是允许两个源轮流发送包就
保证只有
少量数据的源会很快结束。
实际上，大多数计算机网络使用某种形式的
TDM
。
7.2
SQL
引言
理想地，一个数据库语言必须使我们能够创建数据库和表结构；它必须使我们能够执行一些基本的日
常数据管理工作（添加、删除和修改数据）；并且它必须使我们能执行设计来把原始数据变换成有用信
息
的复杂查询。此外，它必须让用户以最小的努力来完成这样一些基本功能，而且它的命
令结构和语法必须
是易于学习的。最后，它必须是可移植的，亦即，它必须与某个基本<
/p>
标准
一致，以致当从一个
RDBMS
改
变为另一个时不必要重头开始学习。
<
/p>
SQL
很好地满足这些理想化的数据库语言需求。首先，
SQL
覆盖范围归入三个范畴：
1
．
2
．
3
．
数据定义
创建数据库及其表结构。
<
/p>
数据管理
使用一组命令来对数据库表内的数据进行键入、校正、删
除和更新。
数据查询
使用一组命令来
探索数据库内容并使得用户能把原始数据转换成有用信息。
其
次，
SQL
是相当容易学的：
它通过使
用由大约
30
个命令组成的基本词汇表来执行所需的数据库功能
。
还要好地，
SQL
是一个非过程式语
言：你必须做的仅仅是发出要做
什么
的命令；
< br>不必操心它是如何做的
。
最后
，美国国家标准协会（
ANSI
）规定了一个标准
SQL
。毋须介意，
ANSI
标准是如此有限制，以致
所有的商用
SQL
< br>产品都胜过它。
事实上，
某些厂商已经符合要在
1993
年实施的所提议的
ANSI SQL2
标准，
因而，极少可能不做
某些
改变便把某个基于
SQL
的应用程序从一个<
/p>
RDBMS
换到另一个
RDBMS
。不过，
不同的
SQL
方言版本共享相同的基本命令集和结构，
因此使我们能得出这样的结论：
存在有一个可使用的
标准。我们将使用这标准作为我们之介绍的
基础
。然而，我们也将介绍几个
SQL
增强特性，特别是考虑到
这些增强特性广泛地为很多
RDBMS
供销商所共有。
7