精华四川专升本计算机总结知识点.docx
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精华四川专升本计算机总结知识点
四川专升本计算机基础总结与复习
第1章计算机的基本概念
1.1计算机概述
1、电子计算机={电子模拟计算机，电子数字计算机}
2、计算机之父——冯·诺依曼（J.VonNeumann），奠定现代计算机的体系结构。
3、冯·诺依曼在EDVAC设计方案中提出了“存储程序”原理
4、计算机的三个特征：
①基本器件由电子器件组成②具有内部存储信息的能力，内部信息以二进制数表示③运算过程由程序自动控制
5、计算机的工作方式IPSO：
I（input，输入）、P（process，处理）、S（store，存储）、O（output，输出）（购四川专升本真题Q1557147224）
6、计算机的特点：
①指令周期快②运算精度高③可靠性高④具有逻辑判断能力⑤通用性强（P3）
7、计算机的分类：
①巨型计算机②大中型计算机③小型计算机④微型计算机⑤工作站（P4）
8、巨型计算机：
通常有多个处理器、指令周期达万亿次、代表型计算机（我国银河系列、曙光系列、国外的Cray系列）、机构复杂、价格昂贵、主要用于军事、天气预报、地质勘探以及大型科学计算等。
9、微型计算机：
以微处理器为核心构造的计算机，体积小、价格低、使用方便，代表型计算机（IBMPC系列、目前所使用的计算机）
10、计算机的应用领域：
①科学计算②信息处理③自动控制④计算机辅助工程⑤人工智能⑥计算机网络（P6）
11、科学计算：
也称数值计算，用计算机来解决科学研究和工程技术中的复杂计算问题。
12、信息处理：
也称数据处理，用计算机对各种信息进行收集、存储、整理、分类、统计、加工、利用以及传播等。
信息处理是计算机应用最广泛的领域。
实例：
学籍管理、工资管理、图书管理等
13、自动控制：
也称实时控制或过程控制，用计算机控制生产或工作过程。
实例：
数控机床、飞机自动驾驶
14、计算机辅助工程：
CAD（计算机辅助设计）、CAM（计算机辅助制造）、CAI（计算机辅助教学）、CAT（计算机辅助测试）
15、人工智能（AI）:
用计算机模拟人的智能活动，如感知、记忆、联想、推理、学习、理解等。
实例：
计算机翻译、智能机器人、计算机下棋、专家系统、计算机定理证明等（P7）
16、计算机网络：
计算机技术和通信技术相结合，把发布在不同地点的计算机连接在一起，组成计算机网络，以共享资源（硬件、软件和信息）。
（购四川专升本真题Q1557147224）
1.2计算机的发展简史
1、加法机：
由帕斯卡（Pascal）设计制造（P8）
2、乘法机：
由莱布尼兹（Leibniz）设计制造（P8）
3、差分机、分析机:
由巴贝奇（babbage）设计。
分析机具有现代计算机的若干特征（P9）
4、Mark-I：
由艾肯（Aiken）设计，IBM公司制造，是分析机的翻版。
（P9）
5、现代计算机：
ENIAC、EDVAC等（P10）
6、ENIAC：
第一台电子计算机，诞生于1946年，由莫奇里（Mauchly）和埃克特（Eckert）在宾夕法尼亚大学的穆尔学院设计制造，用了18000多个电子管，30吨重，每秒可做5000次加法。
ENIAC的工作原理不是“存储程序”原理，是“接线控制”原理。
（P10）
7、EDVAC：
冯·诺依曼在ENIAC即将竣工时来到宾夕法尼亚大学的穆尔学院，针对ENIAC的不足，提出EDVAC了设计方案，方案中提出了“存储程序”原理，现在的计算机一直采用该工作原理。
（P10）
8、现代计算机发展的四个阶段：
第一代计算机、第二代计算机、第三代计算机、第四代计算机。
（P11）
9、第一代计算机（1945-1958）：
采用电子管作为基本元器件，使用机器语言和汇编语言进行程序设计。
（购四川专升本真题Q1557147224）
10、第二代计算机（1959-1964）：
采用晶体管作为基本元器件，使用汇编语言和高级语言进行程序设计。
11、第三代计算机（1965-1970）：
采用中小规模集成电路作为基本元器件，出现了操作系统。
12、第四代计算机（1970-今）：
采用大规模、超大规模集成电路作为基本元器件，出现了数据库管理系统和微型计算机。
13、微型计算机的发展以微处理器的换代（主要是微处理器的字长）为标志，经历了5个阶段。
（P13）
14、第一代微型计算机：
1981年8月，IBM公司的IBM-PC诞生，微处理器是Intel8008，字长8位。
后来又设计生产了IBM-XT，微处理器是Intel8086，字长8位。
（购四川专升本真题Q1557147224）
15、第二代微型计算机：
1984年8月，IBM公司的IBM-PC/AT诞生，微处理器是Intel80286，字长16位。
16、第三代微型计算机：
1986年，Compaq公司率先采用Intel80386微处理器的计算机诞生，字长32位。
17、第四代微型计算机：
1989年，Intel公司的Intel80486微处理器诞生，字长32位，随后出现了基于Intel80486微处理器的计算机。
18、第五代微型计算机：
1993年，Intel公司的Pentium微处理器诞生，字长64位，随后出现了基于Pentium微处理器的计算机。
1.3计算机系统的组成
1、计算机系统={硬件系统，软件系统}（P13）
2、硬件系统={运算器，控制器，内存，输入设备，输出设备}（P14）
3、计算机软件是指计算机所运行的程序及其相关的文文件数据。
（P14）
4、软件系统={系统软件，应用软件}
5、计算机软硬件的关系：
①相互依赖②相互配合③相互推动
6、运算器：
负责完成算术运算和逻辑运算。
（P15）
7、控制器：
控制计算机的其他各部件，并协调它们之间的工作
8、内存：
存储计算机中的数据和程序
9、输入设备：
向计算机输入程序和数据
10、输出设备：
向计算机用户输出中间结果和最终结果
11、计算机中是三种信息流={数据流，指令流，控制流}。
（P15）
12、数据流：
输入设备->内存，内存->输出设备，运算器->内存，内存->运算器（购四川专升本真题Q1557147224）
13、指令流：
内存->控制器
14、控制流：
控制器->输入设备，控制器->输出设备，控制器->内存，控制器->运算器
15、总线={数据总线，地址总线，控制总线}（P15）
16、一条指令的执行分为三个步骤：
取指令、分析指令和执行指令。
（P16）
17、取指令：
从内存某个地址中取出要执行的指令，送到CPU的指令寄存器中
18、分析指令：
将指令寄存器中的指令送到指令译码器中，指令译码器翻译出对应的操作
19、执行指令：
根据指令的译码，控制相应部件，完成相应操作。
1.4计算机的硬件系统
1、CPU（中央处理器）={运算器，控制器}（P16）
2、运算器又称算术逻辑单元，简称ALU，主要完成算术运算和逻辑运算,包含有寄存器、累加器等部件。
寄存器、累加器：
暂存进行运算的数据或结果（P17）
3、控制器中包含指令寄存器、状态寄存器、译码器、程序计数器等部件
4、指令寄存器：
存储当前要执行的指令
5、程序计数器：
存储下一条指令在内存中的地址
6、字长是CPU的一个重要指标
7、计算机中的内存被划分成若干个单元，每个单元通常存放一个字节的信息。
（P17）
8、为了区分各存储单元，对每个存储单元指定唯一一个编号，这个编号称为存储单元的地址。
（P17）（购四川专升本真题Q1557147224）
9、内存中所有存储单元的总和称为存储容量。
10、内存={主存储器（内存），辅助存储器（外存）}（P18）
11、内存直接和运算器、控制器、输入设备、输出设备联系，容量小（与外存相比），访问速度快（与外存相比）。
12、内存={ROM，RAM}
13、ROM：
只读存储器，生产时把信息固化在其中，计算机不能修改和写入其中的信息，断电后，其中的信息不丢失。
14、RAM：
读写内存，计算机能修改也能写入信息，断电后，其中的信息丢失。
15、一台计算机中通常ROM的容量小与RAM的容量。
16、外存={硬盘，软盘，光盘，U盘，……}（P18）
17、软盘和硬盘都是磁介质内存。
都是通过磁头读写其中的信息。
18、软盘有一个写保护口或滑块，处于写保护时，不能对软盘写入信息，这种方法可防止病毒传染到软盘中。
（P19）
19、输入设备={键盘，鼠标，光笔，触摸屏，条形码扫描仪，扫描仪，话筒，……}（P19）
20、输出设备={显示器，打印机，绘图仪，音箱，……}（P19）
21、显示器的一个重要指针是分辨率，即可显示多少个像素，用列数×行数表示。
（P20）
22、显示器与主机之间通过显示器适配卡（简称显卡）连接。
（P20）
23、显示器={CRT显示器，LED显示器}（购四川专升本真题Q1557147224）
24、打印机={针式打印机，喷墨打印机，激光打印机}（P20）
25、针式打印机：
通过打印头中的打印针撞击打印头前的色带进行打印的。
噪音大、速度慢、质量差，但成本低。
26、喷墨打印机：
通过喷墨管把墨盒中的墨水喷到打印纸上进行打印的。
噪音小、速度中、质量中、成本中。
27、激光打印机：
通过激光和电子照相技术进行打印的。
噪音小、速度快、质量高、成本高。
（购四川专升本真题Q1557147224）
1.5计算机软件系统
1、软件系统={系统软件，应用软件}（P21）
2、系统软件={操作系统（OS）、语言处理程序、数据库管理系统，实用工具软件}，最重要的系统软件是操作系统。
3、应用软件：
为某一具体应用编写的软件。
如：
……
4、操作系统：
综合管理计算机的软硬件资源，合理组织计算机的工作流程，方便用户使用的一组程序的集合。
5、用户只有通过操作系统才能和计算机打交道。
（P22）
6、操作系统的重要作用：
①提高系统资源的利用率②提供方便友好的用户接口③提供软件开发和运行的环境
7、操作系统五大概念模块：
①作业管理②进程管理③存储管理④设备管理⑤檔管理（P23）
8、操作系统分类：
①按使用环境分为：
批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统②按用户数分为：
单用户操作系统、多用户操作系统③按硬件结构分为：
网络操作系统、分布式操作系统、多媒体操作系统（P23）
9、计算机指令：
在设计计算机CPU时规定的计算机所能完成的基本操作。
10、指令=操作码＋操作数（P23）
11、操作码：
表示操作的性质（购四川专升本真题Q1557147224）
12、地址码：
表示操作数的数据或操作的数据在内存中的位置
13、指令={数据处理指令，数据传送指令，程控指令，状态管理指令}
14、指令系统：
计算机中所有指令的集合。
15、指令系统有两类：
复杂指令系统和精简指令系统。
对应的计算机有两类复杂指令系统计算机（CISC）和精简指令系统计算机（RISC）
16、计算机语言={机器语言，汇编语言，高级语言}（P24）
17、低级语言={机器语言，汇编语言}，面向机器的语言。
18、机器语言：
就是计算机的指令系统。
计算机可直接执行机器语言编写的程序。
19、汇编语言：
符号化了的机器语言。
计算机不能直接执行汇编语言编写的程序，需要用汇编程序把它翻译成机器语言程序（目标程序）后，才能执行。
20、高级语言：
独立于机器的语言。
计算机不能直接执行高级语言编写的程序，需要翻译处理程序。
（P25）
21、高级语言的翻译处理程序有两种工作方式：
①解释方式（解释程序）②编译方式（编译程序）
22、解释程序：
对高级语言程序逐句解释并执行，不产生目标程序，并立即得到程序的结果。
早期的BASIC语言就是采用解释方式处理的。
23、编译程序：
把高级语言程序翻译成等价的机器语言程序（目标程序），运行目标程序后才能得到程序的结果。
FORTRAN、PASCAL、C等采用编译方式处理的。
24、数据库管理系统（DBMS），对数据进行统一管理的软件。
完成数据库的定义和建立、数据苦的操作、数据库的运行控制等功能。
（P26）
25、常见的DBMS有：
FosBASE、FosPro、INFORMIX、ORACLE、SQLserver等。
26、实用工具软件={计算机管理程序，错误诊断和检查程序、测试程序、调试程序、杀病毒软件}
第3章计算机中信息的表示（购四川专升本真题Q1557147224）
3.1计算机科学中常用的数制
1、数制={进位计数制，非进位计数制}（P52）
2、进位计数制：
十进制、12进制、60进制等。
3、非进位计数制：
罗马数。
4、进位计数制的两个要素：
①基数②位权
5、基数：
基数制中所用到的数字符号的个数。
6、位权（权）：
某一位上的数字1所代表的大小。
7、计算机科学中常用的数制：
十进制、二进制、八进制、十六进制。
8、十进制：
①数码={0，1，2，3，4，5，6，7，8，9}，②基数=10
③位权=10n，小数点往左依次0,1,2…，小数点往右依次-1,-2,-3…
9、二进制：
①数码={0，1}，②基数=2
③位权=2n，小数点往左依次0,1,2…，小数点往右依次-1,-2,-3…
10、八进制：
①数码={0，1，2，3，4，5，6，7}，②基数=8
③位权=8n，小数点往左依次0,1,2…，小数点往右依次-1,-2,-3…
11、十六进制：
①数码={0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F}，其中A=10，B=11…，②基数=16
③位权=16n，小数点往左依次0,1,2…，小数点往右依次-1,-2,-3…
12、计算机用二进制的原因：
①电路简单，易于表示②可靠性高③运算简单④逻辑性强（P53）
3.2数制之间的相互转换
1、R进制转换为十进制：
按权展开即可，别把权搞错，小数点左1位的权是1，左2位的权才是R。
2、十进制转换为R进制：
整数部分除以R取余数，最先得到的余数是最低位上的数字（最靠近小数点），小数部分乘以R取整数，最先得到的整最靠近小数点。
3、二进制转换为八进制或十六进制：
从小数点开始，向两侧每3（或4）位进行分组，不足3（或4）位用0补足，把每组转换成相应数码即可。
（P56）
4、八进制或十六进制转换为二进制：
把每个数码转换成3（或4）位二进制数，不足3（或4）位用0补足。
5、八进制与十六进制之间的转换：
以二进制作桥。
6、0~15各种数制对照表（P57表3.1）
十进制
二进制
八进制
十六进制
0
0000
0
0
1
0001
1
1
2
0010
2
2
3
0011
3
3
4
0100
4
4
5
0101
5
5
6
0110
6
6
7
0111
7
7
8
1000
10
8
9
1001
11
9
10
1010
12
A
11
1011
13
B
12
1100
14
C
13
1101
15
D
14
1110
16
E
15
1111
17
F
3.3计算机中信息的表示
1、计算机中的信息都是用二进制数进行表示的，即用二进制数来编码。
（P57）
2、计算机中信息的单位有：
位、字节和字。
（P59）
3、位（bit）：
最小的信息单位，1个二进制位就是1bit。
kbit信息，可表示2k种状态。
4、字节（Byte）：
最基本的信息单位，8个二进制位为1Byte。
1字节信息可表示256种状态。
5、字（Word）：
不是一个通用的信息单位，因为随CPU的型号不同而不同。
与字长相同位数的二进制信息为1个字。
在一台字长是32位的计算机中，32位二进制数是一个字。
6、计算机中的量（比物理学中相应的量稍大）：
有K、M、G。
7、1K=1024=210，1M=1024k=220，1G=1024m=230，1KB=1024B
3.4计算机中字符的表示
1、ASCII码用7个二进制位表示一个字符，共能表示128种字符。
（P59）
2、字符0的ASCII码是0110000，该码转换成十进制数是48，其他数字字符以此类推。
3、字符A的ASCII码是1000001，该码转换成十进制数是65，其他大写字母以此类推。
4、字符a的ASCII码是1100001，该码转换成十进制数是97，其他小写字母以此类推。
5、字符数据在存储时，为了便于处理，在ASCII码的最高位前增加一位0，使其凑成一个字节。
6、ANSI码，是扩展的ASCII码，与ASCII码相容。
7、ANSI码用8个二进制位（1个字节）表示一个字符，共能表示256种字符。
8、ANSI码开始的128个编码对应ASCII码，把ASCII码最高位前增加一位0。
（P61）
9、ANSI码其余的128个编码用来表示其他符号，如版权符号©，英镑符号、希腊字符等。
10、EBCDIC码，IBM公司在早期的大型计算机中采用的一种编码，是8位编码，可表示256种字符。
11、Unicode编码，是16位编码，可表示65536种字符，与ASCII码兼容。
12、Unicode码开始的128个编码对应ASCII码，把ASCII码最高位前增加9位0。
13、GB2312-80标准：
不是一个编码，而是一个国家标准，可用来制定汉字编码。
14、GB2312-80标准包含6763个汉字，其中一级汉字（常用汉字）为3755个，按拼音字典顺序排列，二级汉字（非常用汉字）3008个，按部首和笔划排列，另外还包含682个符号。
15、GB2312-80标准把汉字或符号分成94个区，每个区又有94个位（这里的位不是信息单位的那个bit位，是位置的意思），每位放一个汉字，这样每个汉字有一个区号和位号。
16、国标码：
根据GB2312-80制定的汉字编码。
每个汉字用两个字节表示，一个用来表示汉字的区号，另一个用来表示汉字的位号。
17、汉字内码：
汉字在计算机内部的代码，可把国标码转化为汉字内码。
把国标码的每个字节加上二进制数10100000（对应的十六进制数是A0），就是汉字内码。
（P62）
18、汉字内码的每个字节的最高位都是1，这样与ASCII码不冲突。
3.5计算机中数值的表示（购四川专升本真题Q1557147224）
1、计算机中的数分两类：
定点数和浮点数。
（P63）
2、定点数：
小数点固定。
把小数点固定在最高位的左边，这样的数称为定点小数，只能表示小于1的纯小数。
把小数点固定在最低位的右边，这样的数称为定点整数。
3、浮点数：
小数点可浮动。
4、正负号的表示：
有单符号位和双符号位两种表示法。
单符号位用0表示正数，1表示负数，双符号位用00表示正数，11表示负数。
符号位都处于数据的最高位。
5、定点术的表示有三中方法：
原码、补码、和反码。
6、原码：
正数符号位为0，其他位不变，负数符号位为1，其他位不变。
0的补码有两个（既可看成+0，也可看成-0），即00000000和10000000（假定8位码长）。
原码符号位不能参与运算。
7、反码：
正数符号位为0，其他位不变，负数符号位为1，其他位取反（即0变1，1变0）。
0反码有两个（既可看成+0，也可看成-0），即00000000和11111111（假定8位码长）。
反码符号位能参与运算，但计算完后需要根据符号位进行调整。
8、补码：
正数符号位为0，其他位不变，负数符号位为1，其他位取反（即0变1，1变0）后，再在最后一位上加1。
0的补码是唯一的，即00000000（假定8位码长）。
补码符号位能参与运算，计算完也不需要根据符号位进行调整。
9、浮点数在计算机中分为两部分：
尾数和阶码。
尾数和阶码都是定点数，都有符号位。
（P64）
3.6计算机中图形和声音的表示
1、图形表示：
①在空间分割图形为一个矩阵②对每个单元的颜色进行编码。
2、图形被分割得越密（分辨率越高），所表示的图形越接近于实际图形。
3、黑白图形可用1bit对颜色进行编码，对于256色的图形，需要用1Bytet对颜色进行编码。
4、声音表示：
①在时间上分割声波，进行采样②对采样的数据进行编码。
5、声音被分割得越密（采样的频率越大），所表示的声音越接近于实际声音。
第4章文件相同和数据存储（购四川专升本真题Q1557147224）
4.1信息、数据和文件
1、数据：
对事实、概念或指令的一种特殊表达形式。
2、信息：
是对人有用的、能够影响人们行为的数据。
3、信息的三个特征：
①信息以数组作为载体②信息可以用多种形式表示③信息是对数据加工和提炼的结果。
4、同一信息可以有不同的数据表示形式，同一数据也可以有不同的解释。
4.2文件的基本知识
1、文件：
是记录在外内存上的一组相关的信息的集合。
（P68）
2、每个档必须有一个确定的名字，称为文件名。
3、文件名=主名+.+扩展名。
扩展名可省略，但主名不能省略。
4、DOS文件名：
①主名不超过8个字符，扩展名不超过3个字符②字母（不区分大小写）、数位可作为文件名中的字符③$&@%（）-_^!
可作为文件名中的字符④文件名中不能有”[|]<:
>/;\?
*字符
5、Windows文件名与DOS文件名不同之处：
①文件名最多可包含256个字符（包括扩展名）②文件名中允许出现空格③文件名中可出现多个.，但只有最后一个.后面的为扩展名④扩展名可以多余3个。
（P69）
6、扩展名用来表示档的类型，常用的扩展名：
COM——可执行文件，EXE——可执行文件，SYS——系统文件，TXT——文本文件，
DOC——Word文档文件，XLS——Excel工作簿文件，PPT——PowerPoint演示文稿文件
BMP——图像位图文件，WAV——波形声音文件，ZIP——Winzip压缩文档档
RAR——WinRar压缩文档档，HTM——网页档，HTML——网页文件
7、档分类
①按用途：
系统文件、库文件、用户文件
②按保护级别：
只读文件、读写档、不保护档
③按存放时限：
临时文件、永久档、档案档
⑤按存储设备：
磁盘文件、磁带文件
⑥按可执行情况：
程序文件、数据文件
8、盘符：
软盘——A:
和B:
，硬盘——C:
等，光盘——紧接着最后一个硬盘，U盘——紧接着光盘。
9、每个盘区中，有且仅有一个根目录，用\表示。
（P72）
10、根目录下可建立文件和子目录（文件夹），子目录中可建立文件和子目录（文件夹）。
11、目录（除根目录外）都有目录名，与文件名的命名规则类似，目录名可有扩展名，但扩展名通常不代表目录的类型。
12、目录的结构是树型结构。
（P72）
4.3档的物理存储（购四川专升本真题Q1557147224）
1、软盘：
与硬盘相比，存储容量小，访问速度慢，但携带方便。
2、软盘上一圈圈的同心圆称为软盘的磁道。
又外圈向内分别称为0磁道、1磁道…。
每一磁道存储的信息是相同的。
3、每一磁道分成若干段，称为扇区。
扇区是磁盘存储信息的最小单位，对磁盘进行存取时，一次存取一个扇区。
4、硬盘：
与软盘相比，存储容量大，访问速度快，但不便携带。
5、硬盘有多个盘片，各盘片的同一磁道称为柱面。
柱面从内向外编号。
6、盘片两面都可存储信息，用各自独立的磁头读写信息，每个磁头都有编号。
7、硬盘的扇区于软盘的扇区基本相同。
8、硬盘是按柱面、磁头号、扇区来组织存储信息的。
（P77）
第5章
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