大学计算机导论期末复习重点.docx
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大学计算机导论期末复习重点
2020级计算机导论复习
1、自信息量的概念与计算；
表示一个事件信息量的大小，和其不确定性的大小。
表示惊讶值。
自信息量越大，信息量越大，不确定性越高，惊讶称帝也越大
2、平均信息量/信息爛的概念与计算；
平均不确定性，平均信息量的大小。
3、信息技术的支撑技术和核心技术；
传感技术，通信技术，计算机与智能技术，控制技术。
核心技术：
微电子技术（与芯片）
4、进制的表示方法和n进制之间的转换（不仅仅限于2、8、10、16进制）；计算机采用二进制：
容易表示，运算简单
5、ASCII码的分布情况；
6、二进制数的原码反码补码；
正数，原码、反码、补码都一样
负数：
原码、符号位不变，其余取反（反码）、反码加一（补码）
写的时候注意题目要求的字长，若无一般是8位。
字长是指计算机（CPU中央处理器）一次所能处理的最多二进制位数（由双稳态器件决定）。
字节（byte）是计算机存储容量的基本单位。
二进制位（bit）是最小的信息单位。
7、逻辑门电路与逻辑运算；
四个图形以及其基本运算规则
8、图灵机的概念，组成和功能；
概念：
图灵机是一个抽象的计算模型，用来精确定义可计算函数。
组成：
带子、控制器、读写头。
功能：
理论上可以计算任何直观可计算的函数。
控制器用来控制读写头的移动方式和读写动作，带子用于记录参与运算的初始参数和结果，读写头可以在带子上进行读写操作。
9、冯诺依曼型计算机的组成，每部分的功能，冯诺依曼型计算机的特点；
组成：
存储器、运算器、控制器、输入设备、输出设备。
特点（基本思想）：
（1）计算机可以使用二进制。
（2）计算机的指令和数据都可以存储在机内。
功能：
（1）存储器：
存储程序和各种数据，并能在计算机运行过程中髙速、汀动地完成程序或数据的存取。
（2）运算器：
完成对各种算数运算（如加减乘除）和逻辑运算（如逻辑或、逻辑与和逻辑非运算）。
（3）控制器：
读取各种指令，并对指令进行分析，做出相应的控制。
（4）输入设备用于把原始数据和处理这些数据的程序输入到讣算机中。
（5）输出设备用于接收讣算机数据的输出显示、打印、声音、控制外圉设备操作等。
基本原理：
存储程序，顺序控制。
10、微机系统的硬件的组成以及每部分的功能：
（1）
（2）（3）是主机，（4）（5）是外部设备子系统。
（1）中央处理器（cpu）CPU是计算机的核心。
多核CPU具有更强的并行能力、更高的讣算密度和更低的时钟频率，并大大减少了散热和功耗。
处理器的实际性能是处理器在每个时钟周期内所能处理的指令数的总量。
人们常常用二进制位的个数来表示CPU的字长。
字长是指CPU在单位时间内（同一时间段内）能一次处理的二进制数的个数。
其实指算数逻辑电路一次能够讣算的数据量。
控制器、运算器（功能如上笫9）
寄存器：
直接参与运算并存放运算的中间结果。
（2）主存储器：
存储程序和各种数据，并能在计算机运行过程中高速、门动地完成程序或数据的存取。
CPU可以直接访问
在计算机主存储器中存放的二进制位的电路称为存储单元（cell）,是可管理的最小存储单位，容量为8（bit位）（IB字节），每个存储单元有一个标识一一地址。
P50页，存储单位的换算。
M2的20次方1048576。
K2的10次方1048。
注意与带宽区别。
主存储器的分类:
ROM只读存储器（非易失性）、RAM随机存储器（易失性）。
我们常说的内存是指RAM3
（3）输入设备：
扫描仪、光笔、手写输入板、语音输入装置、数码摄像机、光电阅读器。
（4）输出设备：
显示器（显卡负责处理图像信号，图像处理芯片GPU）、三维打印机、
11、软件系统的分层结构，每层的名称和内涵、外延；
软件利用虚拟化的技术将其与硬件分离开来，从而实现其对硬件资源的管理、控制和调度。
（1）基础软件：
主要为其他软件提供服务的软件（操作系统、编译器、数据库管理、驱动管理、网络连接）
（2）支撑软件：
主要为运用层软件及用户处理自己的程序或者数据提供服务。
（3）应用软件：
独立销售、面向应用需求、解决方案软件。
12、操作系统的功能；管理硬件资源，控制程序的运行，改善人机界面，为
应用软件提供支持的一种系统软件，向上提供应用服务，向下管理资源。
任务：
管理好计算机的全部硬件资源，提高讣算机的利用率。
桌面操作系统：
处理器管理，设备管理，进程管理，存储管理，文件管理，安全机制，网络通信，人机接口。
（功能）
操作系统是计算机软件的核心与基础（从应用的角度来看）
13、进程、线程的概念，进程的状态转换；进程：
为了实现处理器调度（是指在多道程序环境下将处理器分配给各进程）（用合理的调度算法：
动态地把处理器分配给就绪队列中的一个进程）的功能（提高处理器的处理能力和系统性能），操作系统引入了“进程”的概念。
（提高系统的并行性）
进程是指正在运行的程序实体，并且包括这个运行的程序中占据的所有系统资源。
进程是进行系统资源分配、调度的最小单位。
（系统就算只有一个CPU也可以利用多进程功能同时执行多个任务。
）
线程：
（为了进一步提高系统的并行性，是并发执行单位变得更小）
线程是进程中的一个实体，一个进程中包含多个线程，一个线程只能属于一个进程，并且只能访问该进程所拥有的资源。
（系统创建一个进程后，该进程会自动申请一个名为主线程或首要线程的线程）
对处理器的调度最终归结为对进程和线程的管理。
运行态：
进程占用CPU,并在CPU上运行；
就绪态：
进程已经具备运行条件，但是CPU还没有分配过来；
阻塞（等待）态：
进程因等待某件事发生而暂时不能运行：
当然理论上上述三种状态之间转换分为六种情况：
运行…》就绪：
这是由调度引起的，主要是进程占用CPU的时间过长
就绪…》运行：
运行的进程的时间片用完，调度就转到就绪队列中选择合适的进程分酉［1CPU
运行…》阻塞：
发生了I/O请求或等待某件事的发生
阻塞-就绪:
进程所等待的事件发生，就进入就绪队列
以上4种情况可以相互正常转换，不是还有两种情况吗？
阻塞--》运行：
即使给阻塞进程分配CPU,也无法执行，操作系统載进行调度时不会載阻塞队列进行挑选，其调度的选择对象为就绪队列：
就绪-》阻塞：
因为就绪态根本就没有执行，何来进入阻塞态？
14、媒体的分类和外延；
分类：
感觉媒体，表示媒体，显示媒体，存储媒体，传输媒体。
光盘的存储容量：
蓝光盘单层25G,双层50G,三层200G。
P95
15、声音图像视频的数字化过程与计算；
音频信号处理
模拟音频信号三个重要参数：
频率，周期，幅度（强度：
分贝dB,分贝的幅度就是音量）。
人耳能识别的声音频率：
20Hz~20KHz,通常称为音频信号。
人日常说话的频率：
300~3000Hzo
模拟音频信号的数字化过程：
采样（频率），量化（幅度），编码。
奈奎斯特定理：
理想釆样频率应大于人耳索能听到的最高声音频率的两倍（大于
40KHz）o
量化等级：
音频幅度划分的等级个数。
量化位数：
为获得量化等级（幅度值）所需的二进制位数，量化位数以bit为单位。
采样频率越高，量化位数越大，则声音质量越好，需要的存储空间也越大。
编码就是按照某种格式将离散的音频数据记录下来（压缩）
数字化音频文件的存储容量：
存储容量（字节B）二采样频率（Hz）那量化位数（bit）*声道数（个）*时间（秒）
/8
立体声是双声道。
数字音频的文件格式：
WAV,MPEG-MP3,CD-DAZWMA.
数字图像处理黑白图像（二值图像，只有0和1）
灰度图像（只有亮度信息，灰度级，单位：
位bit,每一个像素的信息由一个量
化的灰度级别来描述）
彩色图像（亮度信息与颜色信息）
RGB模型（红绿蓝）计算机中的24位真彩图像就是采用RGB模型
RGB模型有四个通道（红色、绿色、蓝色以及复合通道）
图像的数字化是非破坏性的，数字化的逆过程是显示（回放，图像重建）
像素点的个数称为分辨率（例如600x400）
数字采样通常用光电转换器件（电荷耦合器件CCD）完成，将上万个CCD单元封装成二维阵列，每一个CCD对应图像的一个像素点。
釆样后的亮度值（灰度值）在取样空间上仍然是连续的。
量化等级（颜色数或灰度值）。
量化位数（2进制数，也称颜色深度）
图像存储容量（B字节）=分辨率■-颜色深度（位bit）/8
必须采用编码技术来压缩图片的存储容量，压缩编码技术是传输图片与存储图片的关键。
压缩编码的理论基础是信息论。
图像之所以能够进行汗•缩是因为信息本身存在很大的冗余量。
无损压缩和有损压缩。
有损压缩是指压缩后的数据进行重构。
其往往要在压缩速度、压缩数据大小以及质量损失这三者之间进行折中。
视频信息处理
视频存储容量（B字节八分辨率*颜色深度（量化位数）*帧/秒*时间（秒）/8视频编码标准：
ITU-T标准，包括：
H.261,H.262,H.263,H.264,H.265
MPEG标准（由ISO/IEC制定）包括：
MPEG-1zMPEG-2,MREG-4,MPEG-7
16、多媒体信息压缩的原理与分类及具体方法；原理：
信息论（信息存在兀余）有损无损;有损：
压缩后数据重构
无损：
压缩保留原始多媒体对象。
17、ER图的绘制；
实体，属性，联系（1：
1,1：
n,m:
n）
18、ER图到关系模式的转换；
要用下划线标出主键和外键。
19、主键和外键的识别，联系的分类；
20、关系模型的数据结构、数据操作和完整性约束条件；（P135）
关系数据库模型是数据库系统用于提供信息表示和操作手段的形式架构。
数据结构、数据操作、数据的约束条件是关系数据模型的三要素。
模型的结构部分规定了数据如何被描述；
模型的操作部分规定的数据的添加、删除、维护、打印、查找、选择、排序、更新等操作。
数据的约束条件是一组完整性规则的集合。
（实体完整型、参照完整性、用户定
义完整性）P139
21、算法的特点；
可行性、确定性、有穷性、输入、输出。
22、算法的评价标准；
正确性、可读性、稳健性、复杂度（时间复杂度丁和空间复杂度）
23、算法的理解；
算法是求解某类问题的通用法则或方法，即符号串变换的规则。
24、用自然语言描述算法；
自然语言描述算法会有一定的歧义性（自然语言具有一定的歧义性）
25、用传统流程图描述算法；
掌握每一个方框的用途：
椭圆框（起止框）、矩形框（处理框）、平行四边形（输
入输出框）、菱形（判断框）、流程线、连接点
26、计算机网络的组成和包含的设备名称；（P204）
计算机网络组成：
计算机系统、通信链路、网络结点。
资源子网：
主计算机，终端，输入输出设备，各种软件资源，数据库。
通信子网：
传输介质，通信设备（信处理机，集线器，交换机、路III器。
）
27、计算机网络的功能；
资源共享（最主要的H的），信息交换，分布式处理。
28、两种带宽的含义和单位（bps、Hz）P201
信道传输的分为模拟信号和数字信号，因此通信可分为模拟通信和数字通信。
在模拟系统中：
带宽，媒体能够传输的信号最高频率和最低频率的差值。
（Hz）在数字系统中：
带宽，数字系统中数据的传输速率，数据传输速率是衡量系统传输数据能力的重要指标，它是指单位时间内传送的信息量，即每秒钟传送的二进制位，单位为bit/s或bps.
29、网络传输中的奈奎斯特定理；（公式）P201
C=2B*log2N（B为带宽（数据传输速率），N为状态值，C:
带宽为B的信道所能承载的最大数据传输速率（信道容量））。
奈奎斯特定理描述了有限带宽、无噪声信道的最大数据传输速率与信道带宽的关系，但实际有噪声干扰，所以这个最大值实际无法达到。
有噪信道编码定理（香浓笫二定理）：
C=W*log2（l+S/N）其中S/N为信噪比（单位：
Db分贝一般不直接给出）
C：
每秒位数表示的线路容量的实际限制值（bit/s）
W：
信道带宽
S：
平均信号强度。
N：
平均噪声强度。
香农的有噪信道编码指出：
若信息传输率R不大于信道容量C（即R<=C）,则可以找到一种信息编码的方法，使得信源信息在有噪声道信息进行无差错传输：
否则不行。
30、TCP/IP协议的分层结构与每层的功能；
网络接口层：
接收IP数据报，通过特定的网络传输
互联网层（网际互联协议）：
负责将信息从一台主机传送到指定接收的另一台主机。
（传对了）
传输层（传输控制协议）：
负责提供可靠和高效的数据传输服务。
（传好了）
应用层（应用程序协议）：
提供一组常用的应用传输协议。
31、IP地址的作用与组成（IPv4,IPv6）；
连入网络Internet的计算机都会有一个唯一标识（IP地址），作用就是标识计算机，可根据IP地址来识别网络上的计算机。
IP地址是一个32位的二进制数。
IP地址山网络号和主机号两部分组成，网络号来标识一个逻辑网络，主机号用来标识网络中的一台主机。
同一网络内的所有主机使用相同的网络号，主机号是唯一的。
IPV6：
8个X（X是一个4位16进制整数（16位）），每一X代表一个整数，每一个整数里面有4个16进制数字，每个16进制数字包含4位。
共计4x4x8=128位。
32、IPv4地址的分类和辨析。
（子网掩码）
A类（0主机数最多24位）1.0.0.1-126.255.255.254
B类（10中等规模16位）128.0.0.1-191.255.255.254
C类（110小型规模8位）192.0.0.1-223.255.255.254
主机后八位只能视1~254,不包括0和255。
1.存储器的读写速率比较
CPU寄存器＞Cache＞RAM＞硬盘〉光盘
2.Linux是基于多用户多任务的操作系统。
3.计算机通过键盘输入一段文章时，先存到内存，如果要长期保存，应该以文件形式存储于外存中。
4.反映现实世界中实体及实体之间的联系的信息模型是E-R模型。
5.数据库分成多个层次：
为了提高数据库的物理独立性和逻辑独立性。
6.网络协议的三要素：
语法、语义、定时。
7.发现计算机病毒后彻底清除的方法是：
格式化磁盘。
8.在信息四基元中：
与神经器官相对应的是通信技术。
9•操作系统的特性：
并发性、共享性、异步性。
10.CPU的状态有：
执行态、就绪态、等待态，进程的三种状态为：
就绪，执行,
等待（阻塞）态，与之相同！
！
！
11.数字通信系统不易于表现真实信息。
12.配置髙速缓冲存储器（Cache）是为了提髙CPU与内存储器之间的访问速度与效率。
13.音频的采样是将模拟量在时间上进行分割，将模拟信号转变成离散信号
14.美国人维纳（N.Wiener）一一控制论；美国人香农（C.E.Shannon）一一狭义信息论：
英国人阿兰.图灵（AlanTuring）——可计算理论；英国人乔治•布尔（George.Boole）——逻辑代数。
立义一个随机事件x所含的信息量称为x的自信息量，衣丿代表x的自信息量，p（x）为事
件X岀现的概率，即l（x）=-log2p（x）
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