计算机基础知识点归纳.docx
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计算机基础知识点归纳
计算机基础知识点归纳
第一章
第五代计算机（新一代计算机）：
生物计算机 量子计算机 光计算机
创新：
基本元器件
计算机的发展趋势
巨型化 网络化 微型化 智能化
（功能巨型化 （资源网络化）（体积微型化） （处理智能化）
计算机的分类
1.按计算机用途分类
通用计算机：
为了能够解决各种问题，具有较强的通用性而设计的计算机。
它具有一定的运算速度和存储容量，带有通用的外设，配备各种系统软件和应用软件。
专用计算机：
为了解决一个或一类特定问题而专门设计的计算机。
其软硬件的配置依据解决问题的需要而定。
2.按处理对象分类
数字式电子计算机：
处理非连续变化的数据，这些数据在时间上是离散的。
其基本运算部件是数字逻辑电路。
模拟式电子计算机：
处理连续变化的数据，这些数据在时间上是连续的。
其基本运算部件是由运算放大器构成的微分器、积分器和通用函数运算器等组成。
混合式电子计算机：
可处理数字量和模拟量
3.按规模和处理能力分类（IEEE）
巨型机：
超级计算机,功能最强,价格最贵。
小巨型机：
与巨型机相比，价格大幅降低。
大型机：
主机，具有很强的管理和处理数据的能力，在大企业、银行等单位使用。
小型机：
中小企业，VAX-II,DJS-2000。
工作站：
高档微机，具有很强的图形处理能力，应用于计算机辅助设计，Sun工作站。
个人计算机：
IBMPC，Apple
计算机的特点
1.运算速度快：
每秒数万亿次，气象预报
2.计算精度高：
理论上不受限制，圆周率
3.存储能力强：
中等规模图书馆
4.具有逻辑判断能力：
算术运算
逻辑运算
判断或比较
5.具有自动执行能力：
无需人工干预
计算机的应用领域
1.科学计算或数值计算
利用计算机来完成科学研究和工程技术中提出的数学问题的计算。
实际问题→数学模型→计算量大。
2.数据处理或信息处理
指对数据进行收集、存储、整理、分类、统计、加工、检索和传播等一系列活动的统称。
信息时代海量数据的管理和有效利用。
3.过程控制或实时控制
利用计算机及时采集检测数据，按最优值迅速地对控制对象进行自动调节或自动控制。
无人自动化工厂。
4.计算机辅助技术
计算机辅助设计：
CAD
计算机辅助制造：
CAM
计算机集成制造系统--CIMS
计算机辅助教学：
CAI
5.人工智能
利用计算机模拟或部分模拟人的智能活动，如感知、判断、理解、学习、图像识别等。
实用技术：
智能机器人、专家系统
6.通信网络
Internet→网上银行、网上订票
网上教学、网上医疗
网上税收、网上出版
计算
十进制数转换成二进制数
十进制数有整数和小数两部分。
在转换时，整数部分采用除2取余法
小数部分采用乘2取整法
十进制->二进制 整数部分采用除2取余法
105÷2=52 余数1 …… 20
52÷2=26 余数0 …… 21
26÷2=13 余数0 …… 22
13÷2=6 余数1 …… 23
6÷2=3 余数0 …… 24
3÷2=1 余数1 …… 25
1÷2=0 余数1 …… 26
（105）10=（1101001）2
十进制->二进制 小数部分采用乘2取整法
注意：
取整后仍取小数部分，继续乘2取整，直至小数部分为0止
0.625×2=1.25 取整1 …… 2-1
0.25×2=0.5 取整0 …… 2-2
0.5×2=1 取整1 …… 2-3
（0.625）10=（0.101）2
连接整数部分和小数部分：
（105.625）10=（1101001.101）2
二进制数转换成十进制数
按权展开，然后求和，就可把二进制数转换成十进制数。
计算机为什么采用二进制
电路简单：
计算机是由逻辑电路组成，而逻辑电路通常只有两个状态。
可靠性高：
两个状态表示的二进制两个数码，数字传输和处理不容易出错。
运算简单：
二进制运算法则简单。
逻辑性强：
计算机工作原理是建立在逻辑运算基础上的，逻辑代数是逻辑运算的理论依据。
数据的存储单位
1.位（bit，b）
位是计算机存储数据的最小单位，一个二进制位只能表示两种状态，如0、1。
2.字节（Byte，B）
字节是数据处理的基本单位，一个字节是由八位二进制数组成。
1Byte=8bit
存储器容量大小的单位：
KB、MB、GB。
1KB＝1024B
1KB=210=1024B
1MB=1024KB=210×210=1024×1024=1048576B
1GB=1024MB=1048576KB=210×210×210=1024×1024×1024=1073741824B
3.字（Word）
字是CPU通过数据总线一次存取、加工和传送数据的长度。
一个字通常由一个或若干个字节组成。
字长越长，计算机性能越强。
常用的字长：
8位、16位、32位、64位等。
计算机中信息编码
ASCII码：
7位→128种
冯·诺依曼型计算机
重要思想：
存储程序、二进制
计算机的层次结构
用户程序
各种应用程序
各种语言处理程序
操作系统
计算机硬件
第二章
计算机硬件的组成
构成计算机系统的元器件、部件和设备以及它们的工程实现（设计、制造和检测）
查书或PPT计算机硬件组成结构图微型计算机的硬件结构图
微型计算机的硬件结构
微型计算机是由微处理器、存储器、总线、I/O接口及其相应设备组成
总线结构
分类：
内部总线、系统总线、外部总线
数据总线、地址总线、控制总线
CPU的内部结构
CPU←→微处理器←→中央处理器
CPU：
控制器、运算器、寄存器
地址总线宽度
地址总线的位数,它决定了CPU可以访问存储器容量的大小。
20位地址总线：
1MB
32位地址总线：
4GB
储存器的分类
按存储方式分类：
随机存储器（RAM 顺序存储器（SAM） 只读存储器（ROM）
按功能和存取速度分类：
寄存器型存储器 高速缓冲存储器 主存储器 辅助存储器
层次结构:
自己查看书或PPT的图
静态随机存取存储器SRAM：
不需定时刷新，存取速度快→高速缓存
动态随机存取存储器DRAM：
定时刷新,集成度高→主存储器
输入设备概述
输入设备：
把程序和原始数据等转变为计算机能识别的信息存放到存储器中。
分类：
①字符输入设备：
键盘、磁卡机
②指点输入设备：
鼠标器、触摸屏
③扫描输入设备：
扫描仪、条形码
④语音输入设备：
IBMViaVoice
键盘 ：
键盘上键位的排列有一定规律，一般可分为四个区域：
打字机键区、功能键区、编辑键区、数字键区
输出设备概述
输出设备：
把计算机的处理结果以人们或现场所接受的形式表达出来的设备。
分类：
①显示器：
字符方式、图形方式
②打印机：
击打式、非击打式
③绘图仪：
平板式、滚筒式
④语音输出系统：
语音输出、音乐输出
显示设备（自己查看图
显示卡（显示适配器、显示接口卡）
显示卡是用于将主机中的数字信号转换成图像信号并显示在显示器上。
显示卡的性能指标
分辨率：
指在显示器屏幕上所能描绘的像素个数（横纵比为4:
3），
分辨率＝水平方向象素数×垂直方向象素数
颜色深度：
指能同屏显示的色彩数量，由颜色深度决定如，8（256种颜色）、16（65536种颜色）、24（1670万种颜色）、32（24/8）、36（24/12）位。
显存的容量大小决定了显卡支持的最高分辨率和颜色深度。
显存＝分辨率×颜色深度
刷新频率：
刷新率越高，屏幕图像的闪烁感越小，稳定性越高，眼睛不易感到疲劳
打印机的分类：
查PPT图
第三章
什么是软件
软件：
计算机系统中的程序及其文档。
程序：
计算任务的处理对象和处理规则的描述。
文档：
为了便于了解程序所需的阐明性资料。
IEEE对软件的定义（1983）：
软件是计算机程序、方法、规则、相关的文档资料以及在计算机上运行的程序时所必需的数据的集合。
（了解）软件有三层含义：
①个体含义：
即指计算机系统中的程序及其文档；
②整体含义：
即指在特定计算机系统中所有上述个体含义下的软件的总体；
③学科含义：
即指在研究、开发、维护以及使用前述含义下的软件所涉及的理论、原则、方法和技术所构成的学科。
在这种含义下，软件宜称为软件学，但一般仍称作软件。
软件的分类
系统软件：
居于计算机系统中最靠近硬件的一层，其他软件一般通过系统软件发挥作用。
如操作系统、编译程序、网络软件系统、数据库系统、人机交互软件系统等。
支撑软件：
支撑软件的开发与维护的软件工具和软件开发环境。
如环境数据库、各种接口软件和工具组等。
应用软件：
特定应用领域专用的软件。
软件与硬件的关系
硬件：
构成计算机系统的物理装置。
软件：
用计算机指令和算法语言编写的程序以及运行程序所需的文档、数据。
关系：
硬件是软件运行的基础
软件是对硬件功能的扩充和完善
软件的运行最终被转换为对硬件的操作
什么是操作系统
管理硬件资源、控制程序运行、改善人机界面、为应用软件提供支持的系统软件。
特征：
并发性→同时执行多个程序
共享性→多个并发程序共同使用系统资源
随机性→程序运行顺序、完成时间以及运行结果都是不确定的
操作系统的功能
基本功能
进程管理：
对处理机进行管理。
通过进程管理协调多道程序间的关系，解决对处理机实施分配调度策略、进行分配和回收等。
进程状态（就绪、运行、挂起/等待）。
存储管理：
管理内存资源。
主要包括内存分配、地址映射、内存保护和内存扩充。
设备管理：
对硬件设备进行管理。
主要包括缓冲区管理、设备分配、设备驱动和设备无关性。
用户接口：
用户操作计算机的界面。
文件管理：
对信息资源的管理，操作系统将这些资源以文件的形式存储在外存上
操作系统的分类
批处理操作系统：
特点：
系统资源利用率高，多道程序运行，无交互手段，调试程序困难
分时操作系统：
特点：
系统具有多路性、交互性、独占性和及时性的特点。
实时操作系统：
特点：
实时、极高的可靠性。
4.嵌入式操作系统：
特点：
软件代码小，高度自动化，响应速度快，主要用于实时控制任务。
5.个人计算机操作系统：
特点：
为单个用户服务，功能强，价格便宜，界面友好。
单任务（DOS）、多任务（Windows）
6.网络操作系统：
特点：
通信，资源共享。
7.分布式操作系统：
特点：
低成本、高效率、高可靠性。
语言的分类
机器语言：
指计算机能够直接识别的指令的集合。
即以二进制代码表示的机器指令集合，它是计算机能够直接识别和执行的语言。
汇编语言：
用符号代替机器指令所产生的语言。
优点：
比机器语言程序容易阅读和修改
缺点：
面向机器语言，通用性差。
高级语言：
用接近自然语言和数学语言的语法、符号描述基本操作的程序设计语言
BASIC、FORTRAN、Pascal、COBOL、C
VB、VC++、Delphi、Java、C#
第四章
数据管理技术依据其发展过程，可分为人工管理、文件系统管理和数据库管理三个阶段。
数据库阶段的数据管理具有以下特点：
（了解）
使用复杂的数据模型表示结构
具有很高的数据独立性
为用户提供了方便的接口
提供了完整的数据控制功能
提高了系统的灵活性
数据库管理系统（DBMS）的功能：
数据定义
数据操纵
数据库运行管理
数据组织、存储和管理
数据库的建立和维护
数据通信接口
数据库管理系统（DBMS）的组成部分：
数据定义语言及其翻译处理程序
数据操纵语言及其编译（或解释）程序
数据库运行控制程序
实用程序
数据库应用系统包括：
一般由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员（DatabaseAdministrator，DBA）和最终用户构成。
数据模型的组成
数据模型通常都是由
数据结构
数据操作
完整性约束
三个要素组成。
常用的数据模型
层次模型
网状模型
关系模型
面向对象模型
SQL语言（问答题）
SQL查询
SELECT语句是SQL语言中功能最强大、用途最广泛的数据操作语句，也是关系运算论在SQL语言中的主要体现。
一个完整的SELECT语句包括 SELECT，FROM，WHERE，GROUPBY和ORDERBY共五个字句，其中前面的两个句子是必不可少的，其他子句可以省略。
第五章
媒体与多媒体
1.媒体（媒介、媒质）
媒体是信息表示、传递和存储的载体
存储信息的实体纸张、磁盘、光盘
表示信息的载体文本、图形、图像
声音、动画、视频
媒体的种类（CCITT）
感觉媒体人的感官，如视觉、听觉等
表示媒体为了处理和传输感觉媒体而人为构造的媒体，如文本、图形、动画等
显示媒体获取和表现信息的物理设备，如键盘、鼠标器、显示器和音箱等
存储媒体用来存放表示媒体的介质，如磁盘、光盘和内存等
传输媒体传输数据的载体，如光缆
多媒体通常是指表示媒体，也就是
静态媒体：
文本、图形、图像
动态媒体：
声音、动画、视频
多媒体技术
特征 多样性
集成性
交互性、实时性
多媒体技术的应用
1.教育与培训
多媒体教学课件
多媒体技能培训系统
虚拟课堂、虚拟实验室、虚拟图书馆
2.出版与图书
电子出版物具有容量大、体积小、成本低、检索快、易于保存和复制、能存储图文声像信息等，如光盘百科全书、e-book。
3.商业与咨询
商品简报、查询服务、产品演示、商贸交易（电子商务）等。
利用多媒体技术可为公众提供各类咨询服务，也可通过触摸屏进行操作。
4.通信与网络
信息家电（电话、电视、冰箱、音响）、视频会议、可视电话、远程医疗系统。
多媒体系统的层次结构
多媒体应用软件
多媒体开发工具
多媒体操作系统
多媒体驱动程序
多媒体硬件系统
多媒体系统的基本组成：
自己查看PPT图
声音数字化三要素：
采样频率、量化位数、声道数
声音数字化计算公式
数据量＝采样频率×量化位数×声道数/8（字节/秒）
音频的文件格式
WAV文件
WAV是Microsoft/IBM共同开发的PC波形文件。
因未经压缩，文件数据量很大。
特点：
声音层次丰富，还原音质好
MP3文件
MP3（MPEGAudiolayer3）是一种按MPEG标准的音频压缩技术制作的音频文件。
特点：
高压缩比（11:
1），优美音质
WMA文件
WMA（WindowsMediaAudio）是WindowsMedia格式中的一个子集（音频格式）。
特点：
压缩到MP3一半
MIDI文件
MIDI（乐器数字接口）是由一组声音或乐器符号的集合。
特点：
数据量很小，缺乏重现自然音
图形与图像
1.图形（矢量图形、几何图形）
优缺点：
①图形文件占用空间较少
②图形复杂时耗时相对较长
图像（位图图像、点阵图像）
位图是指在空间和亮度上已离散化的图像，通过描述每一像素的颜色或亮度来表示该图像。
它适应表现包含大量细节的图片，如明暗、浓淡、层次和色彩变化等。
优缺点：
①色彩和色调丰富，景物逼真
②缩放处理易失真，数据量大
图形与图像的比较
图形 图像
文件大小
与图形的复杂程度有关，一般较小
与图像的尺寸和颜色有关，一般较大
文件内容
图形指令
图像点阵数据
缩放、旋转处理
无失真
有失真
处理技术
绘制、创造和艺术性
获取、复制和技巧性
适合范围
表现变化的曲线
简单图案、运算结果
表现自然和细节景物
层次、色彩较丰富
图像的数字化
分辨率
分辨率直接影响图像质量
显示分辨率：
指在显示器上能够显示的像素数目。
图像分辨率：
指数字图像的实际像素数目，它反映图像在屏幕中显示的大小。
像素分辨率：
指像素的宽高比（1:
1）,在像素分辨率不同的机器间传输图像会变形
图像数据量的计算
数据量＝图像分辨率×颜色深度/8（B）
图像的文件格式
BMP：
Windows标准图像文件格式
JPG：
一种高效率压缩格式（1:
10～20）
GIF：
用于交换图片的，对灰度
图像表现佳，但不超过256色的图像。
PNG：
流式网络图形格式，它使用LZ77派生的无损数据压缩算法。
PNG存储灰度图像时图像深度达16位
PNG存储彩色图像时图像深度达48位
视频的定义
视频又称运动图像或活动图像，它是指连续地随着时间变化的一组图像
典型的帧率：
24f/s、25f/s、30f/s
帧：
一幅单独的图像
视频的数字化
数字视频的优点
与模拟视频相比，其优点：
①数字视频便于创造性的编辑与合成
②数字视频可不失真地进行多次复制
③在网络环境下容易实现资源共享
④数字视频可与其它媒体组合使用
缺陷：
①处理速度慢
②数据量大（压缩、光盘）
第六章
传输介质
传输介质是数据传输系统中发送设备和接收设备之间的物理路径。
传输介质主要分为有线介质和无线介质。
常用的网络传输介质包括双绞线、同轴电缆、光纤和无线介质等
光纤 ：
传输速率最快
特点：
①传输速率极高
②传输距离长
③抗干扰能力强
④保密性好
⑤成本低
无线介质
按照频率由低向高排列、不同频率的电磁波可以分为无线电、微波、红外、可见光、紫外线、X射线与γ射线。
目前，用于通信的主要有无线电、微波、红外与可见光。
波特率和比特率
波特率（baudRate）是模拟线路信号的速率，也成调制速率，以波形每秒的震荡数来衡量，是对信号传输速率的一种度量，通常以“波特每秒”（Bps）为单位。
比特率是数字信号的传输速率，它用单位时间内传输的二进制代码的有效位（bit）数来表示，其单位为每秒比特数bit/s（bps）、
计算机网络的定义
将地理位置不同、具有独立功能的多个计算机系统用通信设备和线路连接起来，并以功能完善的网络软件（网络协议、网络操作系统等）实现网络资源共享的系统。
计算机网络的功能
⑴资源共享
组建计算机网络的主要目的之一，就是让网络中的用户可以共享分散在不同地点的各种软、硬件资源和信息资源。
⑵信息通信
计算机与计算机之间可以快速、可靠地互相传送信息，是计算机网络的基本功能。
利用网络进行通信是当前计算机网络最主要的应用之一，它从非实时的使用文字的电子邮件，发展到网上寻呼、网上交谈、网上电话、网上课堂、网上视像会议等。
计算机网络的分类
局域网（LocalAreaNetwork，简称LAN）
分布范围一般在几公里之内,具有很高的通信速率，实现多媒体数据传输等高水平应用。
⑵城域网（MetropolitanAreaNetwork，简称MAN）
城域网可以连接多个局域网及其通信设备，如微波和卫星中继站等。
与广域网相比，城域网覆盖的范围较小，但具有较高的传输率。
⑶广域网（WideAreaNetwork，简称WAN）
特点：
分布范围广（全球范围）。
实现：
低速的传统公共通信网（电话网）及高速的光纤通信的DDN（数字数据网）。
⑷因特网（Internet）国际互联网
网络的拓扑结构：
自己查看PPT图
总线形拓扑
星形拓扑
环形拓扑
树形拓扑
全互联拓扑
网络的体系结构
网络体系结构是层和协议的集合。
网络系统按层的方式来组织，各层的名字和承担的任务都不相同，层与层之间通过接口传递信息与数据。
网络间的通信按一定的规则和约定进行，这些规则和约定称为协议（protocol）。
七层协议：
看PPT上七层协议的模型
国际标准化组织（ISO）于1981年提出了一个开放系统互连（0penSystemInterconnection,OSI）基本参考模型，俗称七层协议。
网络互连设备
网内互连的设备有网卡、中继器、集线器等。
网间互连的设备有网桥、路由器、网关等
中继器在物理层
网桥（Bridge）
网桥是连接不同类型局域网的桥梁。
它工作在OSI模型的第二层（数据链路层）。
路由器（Router）
路由器是可以将两个或多个异形网连在一起的互联设备，它运行在OSI模型的第三层（网络层）
互联网是连接分布在世界各地的成千上万个计算机网络的网络，也称为国际互联网
网络互联协议（TCP/IP）
功能：
解决数据传输问题
总之:
IP定义数据分组格式和
确定传送路径。
它“尽力传送”，但不保证可靠。
传输控制协议TCP：
解决传输的可靠性问题
即解决丢失重发、顺序调整、多余包剔除等通信中可能出差错的问题。
应用层的协议有：
记住有简单电子邮件传输协议SMTP
TCP/IP有几层：
应用层
表示层
会话层
传输层
网络层
数据链路层
物理层
IP地址：
A类：
地址范围从0.0.0.0到127.255.255.255
B类：
地址范围从128.0.0.0到191.255.255.255
C类：
地址范围从192.0.0.0到223.255.255.255。
IP地址由4个字节所组成
IP地址是为了区分互联网上千百万台主机而为每个主机分配的唯一的“地址”标识。
IP地址是网络层的协议地址，是逻辑地址
MAC地址是网卡上带的地址，长48位。
MAC地址工作于数据链路层，是物理地址
IP地址是只在软件中使用的抽象地址，发送和接收信息时要依靠的是硬件地址（即MAC地址）。
数据包在不同主机节点间传递是由地址解析协议（ARP）负责将IP地址映射到MAC地址上来完成的。
把IP地址翻译成对应的MAC地址的过程称为地址解析。
域名（DomainName）：
一种便于记忆的IP地址表示法，通常称为网址。
文件传输FTP
FTP（FileTransferProtocol）是文件传输协议。
FTP使用户可以在Internet上快速、可靠地传输各种类型的文件。
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