大学计算机期末复习资料自制.docx
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大学计算机期末复习资料自制
第一章信息技术与计算机
1.数据：
又称资料，它是将客观事物记录下来的可以鉴别的符号。
包括字符、文字、图形、声音和视频等。
2.信息：
经过加工以后并对客观世界产生影响的数据。
3.信息的形态：
数值、文本、声音、图像。
（可以相互转化）
4.信息的特点：
不灭性、复制性、时效性
5.信息的功能：
处理、存储和传输
6.信息处理的过程：
数据——加工处理——信息
7.信息科学：
是研究信息及其运动规律的科学，以香农创立的信息论为理论基础，以信息作为主要研究对象，以信息的运动规律作为主要研究内容，以现代科学方法论作为主要研究方法，以扩展人的信息功能为主要研究目标的一门科学。
是信息时代的必然产物.
8.信息技术（IT）：
主要指利用计算机和其他现代科学技术实现获取信息、传递信息、存储信息、处理信息、显示信息、分配信息等的相关技术。
9.信息技术包含：
感测与识别技术，信息传递技术，信息处理与再生技术，信息施用技术。
10.信息技术的四大基本技术：
传感技术，通信技术，计算机技术，控制技术。
两大支柱：
计算技术和通信技术。
11.信息技术的发展历史
i.第一次信息革命：
语言、文字、文献；
ii.第二次信息革命：
造纸术、印刷术；
iii.第三次信息革命：
电报、电话、电视机等；
iv.第四次信息革命：
计算机、现代通信技术等。
12.信息技术的发展趋势：
速度快、容量大；综合化；数字化；个人化。
13.现代信息技术的基础，信息产用中最关键的核心技术：
微电子技术。
14.通信技术
获取信息：
传感技术；
传递信息：
通信技术；
处理信息：
计算机技术；
15.计算机技术：
多媒体、网络、智能化、并行处理
16.利用计算机进行信息加工
存储器：
存储数据；
软件：
管理数据；
应用程序：
处理数据
17.信息系统：
数据处理系统、管理信息系统；决策支持系统、办公自动化系统
18.中国信息化基础结构（CII）：
公共电信网络
19.信息化建设三金工程：
金桥，金关，金卡工程。
20.信息产业是当今世界最具活力的产业
21.1946，美国，第一台通用电子数字积分计算机（ENIAC）。
每秒可做5000次加法或400次乘法。
22.计算机时代：
算盘时代，机械时代，机电时代。
23．计算机的发展趋势：
巨型化，微型化，网络化，智能化
24.计算机的特点：
运算速度快，计算精确度高，具有记忆和逻辑判断能力，有自动控制能力。
25.电子计算机的发展史
时代
年份
元器件
软件
应用领域
一
1946--1957
电子管
机器语言
汇编语言
科学计算
二
1958--1964
晶体管
高级语言
监控程序
数据处理
工业控制
三
1965--1970
中小规模集成电路
操作系统
文字处理
图形处理
四
1971—
大规模集成电路
数据库、
网络等
社会的各个领域
26.计算机的分类
1.按计算机原理分类
☐数字计算机
☐模拟计算机
2.按计算机用途分类
☐通用计算机
☐专用计算机
3.按计算机性能分类
☐巨型、大型、小型、微型机，工作站、服务器
26.计算机的应用
1.科学计算（数值计算）
2.数据处理（非数值计算）
3.辅助技术（CAD计算机辅助设计、CAM计算机辅助制造、CIMS计算机集成制造系统、CBE计算机辅助教育、CAT计算机辅助测试系统等、CAI计算机辅助教学、CMI计算机辅助测试和计算机管理教学）
4.过程控制：
需A/D和D/A转换设备
5.人工智能（AI）
☐机器人、专家系统、模式识别、智能检索
6.网络应用
7.多媒体技术的应用
27.计算机新技术:
芯片技术、并行处理技术、网络（Grid）技术、蓝牙（BlueTooth）技术（短距离无线通信技术嵌入技术）、中间体技术
第二章计算机系统基础
1.计算机系统的组成：
硬件系统（主机+外设）和软件系统（系统软件+应用软件）。
2.计算机系统的层次（由低到高）：
硬件系统、系统软件、应用软件、用户。
<特点：
人与计算机是间接关系>
3.冯·诺依曼机（EDVAC）：
a.计算机由存储器（存放程序和数据）、运算器（指令的执行）、控制器（协调并控制各个部件）、输入设备（从外部设备输入程序和数据）和输出设备（运算结果的输出）五大基本部件组成。
b.指令和数据以二进制的形式存放在计算机中
c.计算机采用“存储原理”的工作原理。
4.“存储程序”的工作原理：
计算机事先将需要执行的程序和数据放入存储器中。
计算机工作时，自动、连续地从存储器中逐条取出指令，并加以解释和执行。
5.指令的组成：
操作码和操作数（或称地址码）。
操作码指明操作的性质，操作数指明了操作的对象。
一条指令通常指示计算机用什么操作数做什么操作码。
6.机器指令：
计算机硬件能直接识别并执行的命令称为机器指令（由二进制代码组成，操作由硬件电路实现）。
7.指令系统：
计算机所能执行的所有机器指令的集合
8.指令的执行过程：
取指令（控制器从存储器中取出指令送到指令寄存器中）——分析指令——执行指令——自动取出下一条指令（循环）
9.计算机的工作过程：
不断地取指令，分析指令和执行指令，最后将计算的结果存入存储器中。
10.计算机的硬件系统：
主机+外设
a.主机：
CPU（运算器，控制器，寄存器）+内存（只读、随机存储器）
b.外设：
外存储器，输入、输出设备。
11.中央处理器（CPU）
a.运算器：
既能做加减乘除的算术运算，也能做与或非比较的逻辑运算
b.控制器：
取指令，解释指令，控制指令执行
c.寄存器：
是CPU内部的临时高速存储单元，用来存放运算过程中的各种数据、地址、或其他信息。
分为通用寄存器和专用寄存器。
12.存储器：
计算机中存放程序和数据的记忆装置，存放当前执行的程序和数据。
a.内存储器：
1.由很多大小一致的存储单元组成，每个不同单元的编号称作地址，地址是访问该单元的唯一标识。
（容量小，价格贵，速度快）
2.存储单元的地址以二进制代码表示，称为地址码。
每个单元可以存放8位二进制数。
3．分类
名称
特点
存放内容
RAM
可读、可写
掉电后信息丢失
需要执行的程序和数据
ROM
只读、不可写
掉电后信息不丢失
系统引导程序、基本I/O程序等
13.外存储器：
存放暂时不用的程序和数据，CPU不能直接访问，外存的内容可以长期保留，断电后信息不会消失。
（容量大，价格便宜，速度慢）（软盘，硬盘，光盘，U盘）
14.对存储器的访问（操作）：
a.读：
从内存储器中读出数据，原有内容保持不变
b.写：
将数据写入存储器中，原来保存的内容和被新内容代替。
15.存储单位
a.位（bit,b）：
是计算机最小信息单位，表示二进制数的一位（0或1）
b.字节（Byte,B）是计算机的基本信息单位，一个字节由8个二进制位组成，从左到右为b7（最高位）……b0（最低位）。
1Byte＝8bit
1KB（千字节）=1024B
1MB（兆字节）=1024KB
1GB（千兆字节）=1024MB
16.输入设备：
用来接收用户输入的原始数据和程序，并将其转换为二进制代码，存放在内存中。
（键盘，鼠标，扫描仪）
17.输出设备：
将内存中的处理结果转换成人们所能接受的形式（数值、文字、图、声像等），输出到相关设备上。
（显示器，打印机，绘图仪）
18.微型计算机硬件系统：
主板，微处理器，存储器，总线，接口
a.微型计算机存储器层次关系:
P32图2-6
b.总线：
内部总线（计算机内部之间连接的总线）+外部总线（CPU与主存和I/O）控制器之间连接的总线）。
外部总线分为：
数据总线DB，地址总线AB，控制总线CB。
c.接口：
I/O设备一般是通过I/O接口与CPU或主存储器进行信息交换。
分为串行接口，并行接口，通用串行总线接口，IEEE1394接口，硬盘接口。
19.计算机的主要性能指标
a.字长：
计算机内部一次可以处理的二进制代码的位数。
字长越长，能表示的数据的精度就越高，计算精度就越高，运算的速度也越快。
（标志着计算机计算精度和处理能力）。
b.运算速度：
计算机每秒能够执行的指令条数，常用MIPS作为基本单位。
c.主频（时钟频率）：
指CPU在单位时间内发出的脉冲数，直接反应了CPU的工作速度。
用HZ来表示。
d.内存容量：
衡量计算机内存储器所能存储信息的容量，反映了计算机处理过程容纳数据量的能力。
19.计算机软件系统
a.系统软件（管理，监控和维护计算机资源的软件，以保证计算机系统正常运行，为用户提供基本的支持与服务）：
1.操作系统DOS，Windows,OS/2,Netware,UNIX,Linux,MacOS
2.支撑软件
3.语言处理程序（将用汇编语言和高级语言编写的“源程序”翻译成机器指令）
4.系统工具软件（杀毒软件，文件压缩软件）
5.数据库管理系统DBMS
b.应用软件（为解决某一具体的任务或达到一特定目标而设计的程序，拓宽计算机系统的应用领域，帮助用户提高工作质量和效率）
1.办公自动化软件（MicrosoftOffice,WPS）
2.网络工具软件
3其他应用软件
20．进位计数值：
用一组特定的数字符号按照一定的进位规则来表示数目的计数方法。
21.基数R：
所使用的不同基本符号的个数，二进制的基数2，十进制的基数10……
22.位权：
一个数位上数符所具有的权，是一个乘方值，十进制的位权10i二进制的位权2i
23.常用的四种进位计数制
a.二进制B：
基本符号0-1
b.八进制O：
0~7
c十进制D：
0~9
d．十六进制H：
0~9，A~F
24.不同进位计数制间的转换（参见P39）
（1）R转10：
按照进位计数制的位权多项式求和
（2）10转R：
整数部分——不断除以基数R，得到的余数倒排。
小数部分——不断乘以基数R，得到的整数部分正排。
PS：
不同进制的转换都可以通过10进制作为媒介！
25.二进制的基本运算:
（参见P42）
a.算术运算：
0+0=00+1=11+0=11+1=10
0x0=00x1=01x0=01x1=1
b.逻辑运算：
用二进制数1表示真，用0表示假
逻辑非（逻辑否定，单目运算）
逻辑与（逻辑乘，双目运算）（全真才真，一假即假）：
0∧0=01∧0=00∧1=01∧1=1
逻辑或（逻辑加，双目运算）（一真即真，全假才假）：
0∨0=01∨0=10∨1=11∨1=1
26.计算机采用二进制的主要原因：
实现容易，运算简单，可靠性高，通用性强
27.机器数：
数值型数据在计算机内部表示的二进制形式。
字长：
机器设备能表示的二进制数的位数
机器数特点：
字长固定，8的倍数（加上最高位表示字符的二进制数一共有八位，不够的话在高位添0补足）；具有一定范围，超过则会溢出；用最高位的二进制数表示数的符号，0代表正数，1代表负数；依靠格式上的约定表示小数点的位置。
28.真值：
将机器数对应的用正负号来表示的数值（将机器数前表示正负的0或1变为对应的正负号）
29.定点数：
将小数点固定在数种某个约定的位置
a.定点整数：
小数点位置固定在最低数值位的后面，用来表示纯整数。
b.定点小数：
小数点固定在符号位与最高数值位之间，用来表示纯小数。
30.浮点数：
尾数的位数决定的数的精度（有效位数），而阶码的位数决定了数的取值范围的大小。
N=数符×尾数×2阶符×阶码
31．原码：
数的数值部分不变，最高位为符号位，0表示正，1表示负
反码：
对于正数，反码和原码形式相同；对于负数，反码是将原码除符号位外的各位数字取反（即0与1互变）
补码：
对于正数，补码与原码形式相同；对于负数，补码是将它的原码除符号位外各位取反，然后在末位加1.
32.编码：
用少量的基本符号，一定的组合原则,以表示出大量复杂的信息。
33.数字化编码：
采用数字（二进制数等）作为基本符号按照一定的组合规则得到的编码。
计算机内使用的二进制编码（基二码）。
34.西文字符编码
（1）：
ASCII码：
是《美国国家标准信息交换码》的简称。
用7位二进制数表示一个字符，该方案能表示128个不同的字符（３２个不可显示和打印，９５个可显示和打印）。
每个字符的ASCII码用一个字节（８位）表示，最高位为“0”。
英文字母编码规律：
满足正常Ａ～Ｚ，a~z的规律。
同一字母的小写比大写码值大（32）D
数字字符（0-9）规律：
满足正常顺序。
高三位——011；底四位于十进制数0-9相对应。
（2）BCD码：
十进制数的二进制编码。
35.汉字编码
a.汉字处理的关键：
汉字输入，机内的表示，汉字输出
b.汉字信息处理流程：
汉字——输入码——交换码——机内码——字型码——输出汉字
c．输入码：
数字码，拼音码，字型码，音形码
d.交换码：
GB3212-80是我国颁布的《信息交换用汉字编码字符·基本集》的代号，简称“国标码”。
用双7位进行编码，共收集了7445个汉字、字符。
e.内部码：
汉字在计算机内的基本表示形式，用双字节进行编码，每个字节的最高位为“1”。
i.字型码（输出码）：
汉字点阵字模称为字型码。
显示：
16x16（占用字节32）；打印24x24（72）,32x32（128）,48x48（288）
36.多媒体信息的表示过程：
多媒体信息——采样（按一定的时间间隔对模拟信号进行测量）——量化（把采集到的离散信号转化为二进制数码）——编码。
第三章操作系统基础
1.操作系统的概念：
操作系统是控制和管理计算机系统的硬件和软件资源，合理组织计算机工作流程并方便用户使用的程序集合。
是系统软件中最基本，最核心的软件，也是现代计算机系统中不可缺少的部分。
（答五大管理）
2.作用：
资源管理+提供服务
3.人工操作特点：
①用户独占一台计算机的全部资源；②CPU等待人工操作，空闲状态。
4.批处理特点：
①共享资源②摆脱人工操作方式，连续没有交互性
5.执行系统：
实现了主机、通道和Ｉ/Ｏ设备的并行操作，提高了CUP与外设并行工作的程度。
6.多道程序系统（多道批处理系统）：
①内存中存放多个作业，资源得到充分利用②多道程序仅在宏观上同时运行，微观上则是交替运行，一个时刻只能有一道程序运行。
③用户无法进行人机交流。
7.分时系统：
一台主机上连接了多个终端（带有显示器和键盘）用户，同时允许多个用户共享主机中的资源，每个用户都可以通过自己的终端以交互方式使用计算机，好象自己独占机器一样。
特点：
可进行人机交互。
8.多道批处理系统和分时系统，标志着操作系统的最后形成。
9.操作系统的分类
a.批处理操作系统（分为单道和多道批处理系统）：
具有多道性，成批性，无交互性等特点。
（资源利用率高、系统吞吐量大，但无交互能力）
b.分时操作系统：
多路性，交互性，独占性，及时性。
允许一台主机同时连接多台交互终端，采用时间片为单位轮流为每个终端用户服务。
c.实时操作系统：
实时系统的主要特点是提供即时响应和高可靠性。
实时系统往往具有一定的专用性。
分为实时控制系统（工业控制和武器控制）和实时信息处理系统（情报查询，信息检索和航空订票）。
资源利用率降低。
PS：
三种基本的操作系统类型：
批处理系统、分时系统和实时系统（一个实际的操作系统可能兼有三者或两者功能）
d.网络操作系统：
Novel公司的Netware，微软的WindowsNT,UNIX,Linux.
PS：
单用户单任务操作系统：
MS-DOS、PC-DOS。
单用户多任务操作系统：
OS/2，Windows95/98。
多用户多任务：
windowsXP,Linux,UNIX
10.操作系统的特征：
并发性（最重要），共享性，虚拟性，异步性。
并发与共享互为条件，虚拟以并发和共享为前提，异步性是并发和共享的必然结果。
操作系统的资源管理
11.处理机管理（11~15）
a.目的任务：
处理机管理是对CPU的管理。
充分发挥CPU的功能，提高CPU利用率。
（对CPU进行管理并合理分配资源，适时地调度程序，以保障程序执行结果的正确性）
b.程序的执行：
单道：
计算机一次处理一个程序。
程序A处理完成后，开始处理程序B，依次进行。
单道特点：
顺序性，封闭性（最终结果只由初始条件决定，不受外界影响）,可再现性（运行结果与运行速度和连续或间断无关）
多道：
若干程序可以交替并发地执行
多道特点：
失去封闭性和可再现性，程序与计算不再一一对应，程序之间可能产生相互制约。
12.进程：
是程序在一个数据集合上的一次执行过程，它可以与其它程序并发执行。
对处理机的管理实际上就是对进程的管理
13.进程的特征：
动态性，并发性，独立性，异步性。
14.进程和程序的联系与区别：
进程是动态的，而程序则是静态的。
同一程序它将属于若干个不同的进程（两个不同的进程可包含相同的程序），同一进程可能对应多个程序。
15.进程的状态：
运行态（进程已获得了CPU并正在被运行的一种状态）；
就绪态（进程获得了除CPU以外的所有必要的资源）；
等待态（因某种原因，不具备运行的条件时而暂停执行）
16存储器管理
目的任务：
存储管理是对内存（用户区）的管理。
提高内存空间的利用率，为用户提供方便、安全的存储空间。
PS：
Windows系统中的虚拟内存称为页面文件，系统安装时自动创建。
17.设备管理
目的任务：
设备管理是对计算机系统中除CPU和内存以外的外部设备的管理。
使整个计算机系统获得最佳效率。
同时，为用户使用I/O设备提供方便。
PS：
虚拟设备是通过SPOOLing技术（假脱机技术）将一台独占设备改造为可以供多个用户共享的设备。
18.文件管理
目的任务：
对外存器中软件资源的管理。
对文件、目录和文件存储空间进行管理，方便用户的使用，提高外存储器空间的利用率。
文件：
具有文件名的一组相关信息集合（程序、数据等）。
文件名格式：
文件主名.扩展名（反映文件的类型）
常见文件类型扩展名（P75）
通配符：
？
代表通配一个字符（可以出现多次）
*代表统配一个字符串（只能出现一次）
路径：
用路径名来表示文件所处的位置
绝对路径：
根——子目录——文件
相对路径：
当前目录——文件（没有根，即D：
/等）
文件存储空间的管理：
文件存储设备以块为单位，文件存储空间的管理就是对空闲块的管理（组织、分配、回收）。
文件的共享：
不同的用户可以使用同一个文件
文件的保护：
防止用户使用文件时或在其它情况下有意无意地破坏文件
19.用户接口：
系统与用户的通信称为用户接口
使用方式：
交互方式（命令接口；命令方式，菜单方式）；程序方式（程序调用接口：
系统调用是借助于CPU提供的机器指令来实现，不同的机器所提供的系统调用指令一般是不同的）
第四章计算机网络基础
1.计算机网络：
计算机网络是以资源共享的方式相互连接的若干台自主计算机的集合。
具体地说，计算机网络是通过某种通信介质，将不同地理位置的多台具有独立功能的计算机连接起来，并借助网络硬件，按照网络通信协议，并且配以相应的网络操作系统来进行数据通信，实现网络上的资源共享和信息交换的系统。
2.网络的形成与发展
1.初级阶段：
终端-计算机联机系统（雏形）
☐由多台终端设备通过通信线路连接到一台中央计算机上而构成。
（远程分时多终端系统）
☐1959年美国半自动防空系统SAGE
2.发展阶段：
计算机-计算机联机系统
☐以多处理中心为特点的真正的计算机网络。
☐1969年美国国防部高级研究计划署ARPA网
3.成熟阶段：
计算机网络互联系统
☐1989年覆盖全球的互联网络Internet
3.网络的发展：
网络系统：
局域网→广域网
网络传输介质：
有线→无线
网络传输信息：
多媒体
4.网络的功能与应用。
1.计算机网络功能
☐数据通信：
电子邮件（E-mail）、文件传输（FTP）、远程登录（Telnet）等。
☐资源共享：
包括硬件、软件和数据资源的共享。
☐系统可靠性、可用性：
互为后备机；均衡负载。
☐易于分布式处理：
均衡使用网络资源。
2.计算机网络应用
☐改变了我们的工作方式、学习方式、生活方式
5.网络模式
☐对等模式（PeertoPeerNetwork）
✓相连的计算机之间彼此处于同等地位。
✓共享资源。
资源不易进行有效的管理，文件存放分散，不利于数据的保密。
☐客户机/服务器模式（Client/Server，C/S）
✓共享数据全部都集中存放在服务器上。
✓运行稳定、数据安全、扩展方便、易于升级。
专用的网络服务器和NOS，成本高，管理复杂。
6.网络分类
☐按通信距离分
✓局域网（LAN）：
家庭网、校园网
✓广域网（WAN）：
CHINANET、CERNET、Internet
✓城域网（MAN）：
（电子政务：
上海、海南）
☐按网络用途分
✓公用网：
CHINANET、CNCNET、UNINET
✓专用网：
CERNET、CSTNET、CHINAGBN
8.拓扑结构分类
PS：
网络拓扑结构：
在计算机网络中把设备连接起来的布局方法叫网络的拓扑结构，也就是网络结点的位置和互连的几何布局。
（1）星型拓扑结构：
中央结点和各站点
优点：
连接方便，易于检测和隔离故障,控制方便。
eg.以太网双绞线网络
缺点：
依赖中心结点，中央结点发生故障可能引起全网瘫痪;成本高。
（2）总线型拓扑结构:
公用一条公共总线
优点：
●易于扩充，增加新的站点容易。
●使用电缆较少，且安装容易。
●使用的设备相对简单，可靠性高。
缺点：
●发送信息时要竞用总线，传输信息易发生冲突。
●故障诊断、隔离困难。
（3）环形拓扑结构：
环型拓扑结构是由网络中若干中继器通过点到点的链路首尾相连型成一个闭合的环（采用非集中控制方式，各节点之间关系对等）
优点：
●传输速率高（光纤），距离远;
●令牌传递方式，无冲突。
●易实现分布式控制;
缺点：
●结点故障引起整个网络瘫痪;
●诊断故障困难。
9网络的体系结构
1..系统体系结构——系统功能分解（即层次结构）
☐合理划分层次，确定各层次的功能及之间的接口。
☐每层间有相应的通信协议，相邻层之间通过接口进行通信。
2.网络体系结构——层和协议的集合
☐网络的各个层和在各层上使用的全部协议统称为网络的体系结构。
☐网络协议就是各类通信规程和约定的集合。
9.ISO/OSI参考模型（P98）：
自上而下7层，每层各自完成一定的功能，并遵守相应的协议。
物理层：
直接面对传输介质，为上一层提供物理连接，提供或维护物理线路，检测处理争用冲突。
数据链路层：
负责结点间线路无差错地传送。
网络层：
负责多结点传送时的路由选择，进行网际互联。
运输层：
它是OSI参考模型低三层和高三层之间的衔接桥梁，提供点到点的可靠传输通路。
会话层：
实现各种进程之间的对话，即网络各结点间的消息交换等。
表示层：
解决数据格式的转换，把计算机内部的表示形式转化成网络通信中的标准表示形式。
应用层：
直接面向用户提供服务。
（E-mail，FTP等）
10.典型网络介绍
Internet与Intranet（企业内部网——局域网）
☐基于TCP/IP协议
ATM（异步传输方式）与
升级会员 