计算机基础复习材料

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1、计算机基础第一轮复习材料（理论概述）友情赠送版第一章概述1 数据可分为数值型数据和非数值型数据（符号数据）两类；2 数据是信息的表示形式（载体），信息是数据代表的含义；3 数据是具体的物理形式，信息是抽象的逻辑意义；4 信息具有真实性、知识性、目的性、共享性、无限性、时间性（时效性）；5 信息处理包括信息的收集、加工（核心）、存储、传递、施用；6 （计算机）信息处理的过程就是（由计算机）进行数据处理的过程；计算机是信息处理机；7 数据处理的目的是获取有效信息；8 现代信息技术包括感测与识别技术（获取）、通讯与存储（传递）、计算与智能技术（处理与再生）、控制与显示技术（施用）等；9 3C技术包括

2、信息技术、计算机技术和控制技术；10 第一台电子计算机ENIAC（电子数字积分计算机）诞生于1946年；11 计算机的迭代基于电子元器件的革新：电子管晶体管中小规模集成电路（超）大规模集成电路；12 计算机系统的发展方向是：多极化（巨型化、微型化）、网络化、多媒体化和智能化；13 计算机信息处理特点：处理速度快；信息储存能力强；处理自动化；具有逻辑判断力；计算精度高；通用性强；14 计算机的分类：巨型机（超级、大规模并行、美洲豹、星云、天河一号、银河、曙光、深腾）、大型机（主机、主服务器、IBM-XXX）、小型机（部门使用，现已不多）、个人计算机（PC，微型机）、工作站（介于前两者之间、特殊事

3、务、独立计算机）、服务器（网络环境、多用户资源共享服务）；15 计算机的应用：15.1 科学计算（轨道计算、飞船研制、天文历法、高能物理、生物分子结构、核控制、水文预报、灾害防治等）；15.1.1 要求：数值数据表示能力强、运算速度极高。15.2 数据处理（银行账户、商业经营、航空票务、办公自动化、企业管理）；15.2.1 要求：数值简单但数据量大、数据管理能力强。15.3 生产过程控制（用于工业生产的各个方面）15.3.1 要求：稳定性可靠性极高。15.4 计算机辅助系统（计算机辅助设计CAD、计算机辅助制造CAM、计算机辅助工程CAE、计算机辅助质量管理CAQ、计算机辅助教育CBE等）15

4、.5 计算机模拟（核爆炸模拟、汽车飞机制造）15.5.1 要求：模拟对象风险性危险性极高，代价不菲。15.6 此外还有电子商务（EB或EC）；通信与网络；多媒体技术；人工智能等。第二章信息描述1 二进制B、八进制O、十进制D和16进制H间的互化：“除n倒取余，乘n顺取整”（10-n互化）；位权法（2-10互化）；补齐三位简并或拆分法（2-8互化）；补齐四位简并或拆分法（2-16互化）；2 逻辑非（上横线）、逻辑或（上凸标号）、逻辑与（下凹标号）运算；3 无符号整数表示范围由02的n次方-1，n为位数；4 有符号整数的原码、反码和补码表示法；5 浮点数的计算（补码表示的浮点数计算一定要注意看阶符

5、和数符，为0直接代入，为1则换算成原码后代入公式）；6 西文字符广泛采用ASCII码表示（7位二进制数表示，95个可显示或打印，33个为控制字符，字节最高位默认为0）；7 汉字字符先后采用GB2312-80（6763个常用汉字）、GBK、GB18030-2000（向下兼容，采用单字节、双字节、四字节多方式编码）；繁体字符用大五码（BIG 5）表示；区位码32=国标码，国标码128=机内码，两位数字为一个整体00|00，使用区位码加上一定数值后再换算为其他进制；机内码字节最高位一般默认为1）；8 汉字字形码点阵表示计算“mn”点阵所占空间为0.125mn B；9 汉字字形码矢量图表示精度高，字形

6、保真度高，TrueType技术就是一个例子；10 常见文本类型有：纯文本文件.txt、丰富格式文本文件.doc .pdf。第三章系统组成及工作原理（重点章节）(一) 冯诺依曼的两大设计思想：二进制逻辑电路、存储程序；系统组成为：运算器、控制器、存储器和I/O设备(二) 计算机系统组成（只有硬件没有软件的计算机称为裸机，硬件是软件工作的基础，软件是硬件功能的扩充和完善，两者并无明确界限）：1 硬件系统1.1 主机（存储器的多级层次结构（L1L2L3主存外存）使访问速度、价格、容量等参数满足人们的需求）1.1.1 CPU（系统核心，运算速度为单字长定点指令计MIPS（百万条指令每秒）单字长浮点指令

7、计MFLOPS；掌握字长、主频（CPU）=外频（主板）倍频、高速缓冲存储器（cache）的含义）1.1.1.1 运算器：执行当前指令所规定的算术逻辑运算，包括算术逻辑运算单元、累加器和寄存器1.1.1.2 控制器：系统指挥中心，与运算器构成计算机系统核心中央处理单元（中央处理器，CPU）1.1.2 内存（又称主存，包含若干地址存储单元，直接与CPU交换信息，存放当前运行的数据和程序，基本单位为字节）1.1.2.1 Flash-ROM（闪存）SRAM（静态随机存取存储器，一个单元存储一位二进制信息，cache为例，最高三级缓存且均在CPU内部）DRAM（动态随机存取存储器，主存）SDRAM（同步

8、动态随机存取存储器）DDR SDRAM（双倍数据速率SDRAM）；访问时间nm级；特别备注：最快最贵也最小的存储器是寄存器1.2 主板（微机系统最大集成电路板）1.2.1 芯片组1.2.1.1 北桥芯片：存储控制中心，连接CPU、内存条、显卡和南桥芯片；1.2.1.2 南桥芯片：I/O控制中心，连接北桥芯片与外部设备1.2.1.3 BIOS（基本输入输出系统）和CMOS（互补金属氧化物半导体）1.2.1.3.1 BIOS：只读存储器（ROM），机器程序语言；包括POST加电自检程序、基本外围设备驱动程序、系统装入程序和CMOS设置程序。1.2.1.3.2 CMOS：随机存取存储器（RAM），隶

9、属于BIOS，通过CMOS设置程序对CMOS中的参数进行修改。1.3 外设1.3.1 外存（又称辅存，访问时间mm级）1.3.1.1 软盘存储器：最外为0磁道，存储容量=盘面数每面磁道数每道扇区数扇区容量1.3.1.2 硬盘存储器：工作时高速旋转磁头数磁道数每道扇区数每扇区字节数（其实和软盘计算没啥区别）；平均访问时间=平均等待时间（盘片旋转）+平均寻道时间（磁头移动）1.3.1.3 光盘存储器：蓝光盘片（波长比红光短，记录数据量更大）1.3.1.4 移动存储器：U盘、移动硬盘1.3.2 输入设备：键盘、鼠标、数码相机、扫描仪1.3.3 输出设备：显示器（屏幕大小以对角线长度来衡量；刷新频率6

10、0帧以上人眼感觉不闪烁，85帧感觉舒适）、显卡（由显示控制电路（显示主芯片）、显示存储器（显存）和模数转换器组成，显示主芯片是显卡核心，俗称GPU图形处理单元，其于显存的关系堪比CPU和内存）、打印机(针式、激光、喷墨)1.3.4 I/O控制器：对主机与外设进行协调与缓冲，既于I/O总线相连，又于I/O设备相连1.3.5 I/O端口：主要掌握USB（通用串行总线）接口1.4 其他结构连接成分：总线：物理信号线，可分为数据总线、地址总线以及控制总线（n位则寻址空间为2的n次方字节（B）=2的（n-30）次方吉字节（GB）；也可分为内部总线（CPU内部）、系统总线（主机各部件间）及外部总线（主机与

11、外设间）；总线带宽=总线位宽/8总线工作频率；目前主流总线为PCI-Express（PCI-E）。2 软件系统：系统软件（操作系统、数据库管理系统、语言处理系统、系统服务程序）、应用软件（通用或定制）。（三）程序=指令集+数据；指令=操作码+操作数（地址码）；每种CPU都有各自的指令系统；指令系统包含数据传送、数据处理、程序控制、输入输出等功能指令；完成一次指令过程（指令周期）=取指令+分析指令+执行指令。复习图：P43（计算机系统基本组成）、P86（计算机系统结构层次）、P90（指令的执行过程）。第四章操作系统1. 操作系统（OS）是管理和控制计算机软硬件资源的系统软件（或程序集合），是最重

12、要的系统软件；2. OS作用：管理系统资源、提供服务界面；功能：处理器管理、存储管理、设备管理、文件管理、作业管理；3. OS可分为：批处理操作系统（早期）、分时操作系统（单主机多终端，时间片轮转）、实时操作系统（快速响应、即时处理）、个人计算机操作系统（分为单用户单任务和单用户多任务两种类型，Windows属于后者）等；4. 合理分配处理器并有效控制和管理其运行是操作系统最重要的管理功能，处理器的管理实质是对进程的管理；5. 进程是可并发执行的程序在一个数据集合上的运行过程；6. 调度（CPU时间分配）基本单位在现代操作系统（Windows）中是线程，传统操作系统以及UNIX中是进程；7.

13、“线程”的概念支持多进程的并发执行，弥补了“程序”概念对并行状态的描述空白；一动一静，不一一对应；8. 进程的4个基本特征是：动态性（最基本特征）、并发性（最重要）、独立性和异步性；9. 进程基本状态：就绪状态、执行状态和等待状态（区分等待与就绪，并明确知道不可能由等待直接跳转到执行）；10. 线程为基本单位的好处有：充分共享资源，减少内存开销，提高并发性，加快切换速度；11. Windows并发多任务执行模式（采用时间片轮转方式）中，前（后）台任务的含义以及任务管理器的查看功能；12. 程序并发执行的条件：程序具有各自的内存空间且互不干扰，操作系统具备地址映射（将逻辑地址转化为物理地址）的功

14、能，虚拟内存（硬盘模拟内存）的扩充作用；虚拟内存是内存与外存的联系，也称页面文件；13. 设备管理的对象是I/O设备，用户通过设备管理器实现管理，缓冲管理可缓和CPU与外设速度不匹配的问题；14. 操作系统中文件管理模块称为文件系统；常见的文件系统有FAT32及NTFS；文件是外存中信息的存取单位； 15. Windows中文件名可达255个字符且扩展名代表文件所属类别，文件的保存采用多级目录结构；16. 文件系统是是操作系统中实行对文件的组织、管理和存取的一组系统程序，或者说是管理文件资源的软件；17. 文件管理功能包括目录管理，存储空间管理、共享与安全，“我的电脑”及“资源管理器”能对文件

15、进行管理；18. 作业管理提供以下接口：命令接口、系统调用接口、图形用户接口；19. 界面图形化以及并发多任务是Windows流行的最重要原因。第五章数据库1 数据库系统是计算机信息系统的核心和基础；数据管理的主要对象是非数值型数据；常用数据库系统见141面；2 数据库是以一定的数据模型进行组织，长期存放在外存储器上的一组可共享的相关数据集合；3 DBMS（数据库管理系统）是对数据进行管理的软件系统，是数据库系统的核心软件；4 DBMS具有数据定义功能、数据操纵功能以及数据库管理和控制功能；5 数据结构化、数据共享性高，冗余度低、程序和数据具有较高独立性是数据库系统的三大特点；6 数据库的体系

16、结构（数据库总框架）掌握实体、属性、联系、域等概念6.1 三级模式6.1.1 概念模式：又称模式，全局逻辑结构；6.1.2 外模式：又称子模式或用户模式，从属于概念模式，每个用户必须使用（允许共用）一个外模式；6.1.3 内模式：又称物理模式或存储模式；6.2 二级映像6.2.1 外模式模式映像用户数据库与概念数据库的对应关系；6.2.2 模式内模式映像概念数据库和物理数据库的对应关系；7 概念模型是信息世界的模型，介于现实世界与计算机世界之间，所描述的问题与具体计算机无关；8 概念模型表示法为实体联系方法，用E-R图（E-R模型）来表现；矩形框表示实体集，椭圆形框表示属性，菱形框表示联系，连

17、线表示各部分的连接；理解一对一、一对多、多对多联系的含义以及E-R图的表示法；9 数据模型是数据库系统中用于数据表示和操作的一组概念或定义；10 数据模型分为层次模型、网状模型、关系模型（用二维表表示逻辑结构并以文件形式存储）和面向对象模型；11 关系模型是目前应用最广的数据模型，它由关系模型的数据结构、关系操作和关系完整性约束三部分组成；12 关系数据模型的基本结构是关系（亦是核心），结合集合定义及课本131面掌握关系的性质；13 关系操作包括查询与更新（插入、删除和修改），掌握传统集合运算（并交差及广义笛卡尔积）及专门关系运算（选择选择满足条件的元祖、投影选择属性列、连接连接两个不同的关系

18、）的判别；14 SQL（结构化查询语言）是集数据定义、数据操纵和数据控制等功能于一体的语言； 15 SQL是一种高度非过程性语言，是目前关系数据库的标准语言；16 复习图：P122（数据库系统层次结构）、P124（数据库体系结构）、P128-129（实体集的联系及E-R图）。第六章多媒体技术1 多媒体指文本、图形、视频、声音、音乐或数据等多种形态信息的处理和集成呈现；2 多媒体技术是将多媒体通过计算机进行数字化采集、获取、加工处理、存储和传播而综合为一体化的技术；3 多媒体技术的特性是多样性、集成性和交互性；4 多媒体信息计算机处理的核心是数字化，音频数字化是基本技术，涉及音频的采样、量化和编

19、码；5 采样定理：采样频率必须是信号中最高频率的两倍以上才能避免失真；6 量化：将采样所得数据（离散值）用若干二进制位来表示，量化级分得越细，声音精度越高，但数据量越大；7 采样量化后进行编码，以方便压缩；8 每秒钟数据量称为数码率，简称码率（=采样频率量化位数声道数，b/s）；存储容量B=码率/8时间（s）；9 MIDI是数字音乐的国际标准，MIDI音频信号较波形文件小很多，编辑修改灵活，但处理语音能力差；10 常用音频文件格式（P156-157）；11 图形包括矢量图形和几何图形；图像则包括点阵图像和位图图像；图像获取同样需要采样和量化；12 图像分辨率小于屏幕分辨率，则图像只占画面的一部

20、分，反之，则只显示一部分；13 真彩色颜色深度是24位；图像数据量=图像宽度图像高度图像颜色深度/8，单位：字节；14 矢量图形是由计算机用命令和数学公式进行描述的，其最基本特点是可任意变化尺寸而不损失图像质量，此外，它还具有：快速打印和屏幕显示、文件存储空间小、编辑性高、缺乏真实感等特点；15 位图文件格式：BMP（未经压缩）、GIF（文件小，支持颜色种类少）、TIFF（扫描图片）；16 矢量图形文件格式：SVG、WMF、EPS、CDR；17 图形图像处理软件：Photoshop；18 视频采集卡工作方式分为动态视频采集器和静态视频采集卡两种；19 视频帧速12帧以上时，可以显示较为连续的图

21、像；20 压缩前，视频信息数据量=每帧图像数据量帧速播放时间；21 常见视频文件格式：AVI、MOV、MPEG、DAT；22 常用的数据压缩方法分为：有损压缩方法和无损压缩方法；23 多媒体数据压缩标准：23.1 JPEG是数字图像压缩的国际标准，它用于连续变化的静止图像；23.2 MPEG是开发运动图像及其声音的数字编码标准；24 MPEG-1对应VCD，MPEG-2则对应数字电视，高清电视及DVD。第七章网络（重点章节）1 计算机网络是利用通信设备和通信线路，将地理上分散的多种智能设备，在网络软件的支持下，实现数据通信和资源共享（两大功能）的一个现代化综合服务系统；2 分类方式：2.1 使

22、用性质分公用网和专用网；2.2 拓扑结构分星形网、树形网、总线形网、环形网、网状网和混合网；2.3 覆盖范围分广域网、城域网和局域网；2.4 传播方式分广播式网络、点到点网络；2.5 服务方式分客户机/服务网网络、对等网；3 数据通信是将数据从信源通过信道传输到信宿；4 数据通信系统一般由数据传输系统（通信子系统或通信子网）和数据处理系统（资源子系统或资源子网）两部分组成；5 转换为电磁信号称调制，转换为数字信号称解调；6 多路复用是指在一条物理信道上，同时传输多路信号；包括时分（常用）、频分（常用）、波分、码分四种方法；7 多路复用所用的设备是多路复用器；8 计算机网络数据交换技术：8.1

23、电路交换：收发端间建立物理信道，适合远距离成批传输，缺点是线路利用率低，通信成本高；8.2 报文交换：属于存储转发交换，优点是线路利用率高，优先级明确，缺点是延时长；8.3 分组交换：属于存储转发交换，通过数据切割，适合交互式通信，时间延迟短，缺点是数据易丢失或乱序；9 数据传输速率（也叫吞吐率，是千进制的）、信道带宽、误码率、延迟是数据通信系统的性能指标；10 一个网络协议包含语法、语义、同步三个要素；11 计算机网络的层次划分及各层协议的集合称为网络体系结构；12 OSI参考模型将网络通信功能划分为七层，低层协议为相领高层协议提供相应服务，高层协议作为用户而存在；13 TCP/IP协议用于

24、异构网络，仅分四层：应用层、传输层、网络互连层、网络接口层；14 计算机网络的组成14.1 计算机设备：网络服务器（高性能计算机）、工作站、共享外围设备（多用户共用的打印机、CD-ROM、Modem）；14.2 网络连接设备14.2.1 网卡：也叫网络适配器，是计算机与网络之间的逻辑和物理链路，被CPU作为I/O设备使用；14.2.2 集线器：基本功能是信息分发，大致分共享式和交换式（可看作网桥）两种；14.2.3 调制解调器（Modem）：即模拟/数字信号转换器；14.2.4 中继器：起信号放大、整形、传输作用；14.2.5 网桥：用于在数据链路层连接两个同类型的局域网网段，以扩展局域网范围

25、；14.2.6 交换机：实现端口先存储，后定向转发功能的数据转发设备，与网桥相比，交换机增加了网络管理、多协议支持、路由选择、路径转发和虚拟LAN技术；交换发生在数据链路层，而路由发生在网络层；14.2.7 路由器：用于完成异构网络互连工作的设备，互连能力强，能借助路由算法寻找最佳传输路径；14.3 传输介质14.3.1 金属导线：包括双绞线和同轴电缆；14.3.2 光导纤维和光缆；14.3.3 无线传输介质：无线电波、微波、红外线和激光；14.4 网络软件系统14.4.1 常见协议软件：NETBEUI、IPX/SPX、TCP/IP；网络操作系统（略）；网络应用软件（略）；15 局域网的特点：

26、范围有限、带宽较高、数据传输速率高、延迟低、误码率低、结构简单、维护方便等；16 局域网的服务：文件服务、打印服务、消息服务、应用服务；登录成为网络用户后才可享受服务；17 局域网拓扑结构：总线形、星形、环形、树形、网状；18 以太网使用网卡、电缆和集线器等网络连接设备及传输介质，以总线形结构，广播方式进行通信，传输数据基本单位为“帧”；节点指示通常使用MAC（介质访问地址）；19 交换式局域网使用交换机为核心部件，以星形拓扑结构，数据交换方式（待考证）进行通信；20 ATM的含义是异步传输模式；21 以太网与交换式局域网最大区别在于前者共享总线带宽，后者独享一定带宽；22 关于广域网只需知道

27、：广域网与局域网的本质区别不在于网络距离，而在于网络规模；23 IP地址是为了实现计算机间相互通信，在Internet上为每台主机分配的唯一地址；24 IP地址=网络号+主机号；25 IP地址分五类：A、B、C主机数依次递减（分别小于16777214、65534、254）；26 第一个字节值A类为1126，B类为128191，C类为192223，D、E分别作为组播地址和备用；27 域名系统是为方便人们记忆和使用，采用的一种具有特定含义的字符型主机命名方案；28 域名=主机名.网络名.机构名.最高域名；运行域名系统的主机叫域名服务器；29 一个主机有且仅有一个IP地址，但可以有多个域名；30 因

28、特网连接的两种方式是：局域网连接方式和单机连接方式；31 因特网基本信息服务包括：电子邮件、文件传输（FTP）、远程登录（Telnet）、WWW（Web，万维网）；32 电子邮件地址格式为：用户名主机域名；邮件传输依照SMTP（简单邮件传输协议）；接收依照POP3协议；33 文件传输服务采用FTP（文件传输协议）；匿名服务器允许用户以最小权限匿名登录并访问服务器文件；34 FTP程序的三种常见类型：FTP命令行、浏览器和FTP下载工具；35 电子邮件、文件传输及远程登录的协议工作地均在四层模型中的应用层；36 www服务器信息以超文本形式表示，用HTML（超文本标记语言）描述，并遵循HTTP（

29、超文本传输协议）；37 使用统一资源定位器（URL）定位资源，表示形式为：http：/主机域名或IP地址：端口号/文件路径/文件名；38 使用超链接可以实现网页跳转；Web文档可分为静态Web文档、动态Web文档、主动Web文档三大类；39 FrontPage是常用网页制作软件。第九章程序设计1 计算机程序是指用某种计算机程序设计语言编写的解决某个问题或完成某项任务的指令序列；2 程序设计语言是编写计算机程序所用的语言，它是人与计算机进行交流的工具；3 程序设计语言分为机器语言、汇编语言和高级语言；4 语言处理系统的作用是将汇编语言程序和高级语言程序变换成可以在计算机上执行的程序；5 源程序是

30、被翻译的汇编语言或高级语言程序；目标程序是翻译后生成的低级语言代码；6 语言处理程序分为：汇编程序、编译程序（类似笔译，段落篇章式，适合翻译规模较大的程序）和解释程序（类似口译，逐句翻译，便于人机对话）。本文对于计算不做过多涉及，希望大家把计算作为一个统一体进行专题复习：1 进制转换P22 P25；二进制的逻辑运算P26 P27；整数的原码、反码和补码表示P28 P30 2 浮点数的表示 P313 字符的ASCII码表示 P334 汉字的区位码、国标码和机内码表示P345 汉字的点阵表示P376 由地址线的条数求寻址范围P46,487 总线的带宽P668 硬盘容量的计算 P699 声音数据量和图像数据量的计算P155 P159根据老师的PPT整理归纳，适用于计算机基础第一轮复习，第二轮请多做题库，祝大家获得好成绩！补充内容：