信息科学导论期末复习.ppt

1,信息科学导论,期末复习,2,主要内容,3,考试相关情况介绍,一、考试方式与时间 方式：闭卷 时间：2小时 二、试题结构与题型 单项选择题（共13题，每题2分，共26分）； 填空题（共21个空，每空1分，共21分）； 名词解释（共5题，每题3分，共15分）； 问答题（共7题，共38分）。,URL 程序 算法 存储程序和 程序控制原理 接口 高速缓冲存储器（Cache） 域名 IP地址 防火墙 协议 计算机网络 拓扑结构 操作系统 多媒体 计算机病毒,4,考试知识点串讲,第一章 计算机基础 第二章 计算机工程 第三章 计算机软件 第四章 计算机技术 第五章 计算机科学,1.4.2 计算机的工作过程,3.3.2 进程管理 3.3.3 存储器管理 3.4 计算机应用软件,4.1.2 数据描述 4.1.4 数据库的体系结构 4.1.5 关系数据库 4.3.2 数据加密技术 4.3.3 数据签名技术,5,第一章 计算机基础,考试内容 计算机的发展及分类 数字表示和信息编码 算法与数据结构 计算机工作原理,6,一 计算机的发展及分类,(一)考试内容及要求 计算机的发展 (了解) 计算机的分类与特点(理解) 微型计算机的发展(了解) 计算机应用(了解),7,（二）知识要点 1第一台电子数字计算机的诞生 名字：ENIAC（爱尼亚克） 年代：1946年 研制：美国宾夕法尼亚大学 特点：庞然大物重量30吨、占地约170m2。 运算速度为每秒5000次。 2计算机所经历的四个发展时代 从第一台计算机诞生至今，它经历了电子管、晶体 管、集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路四 个发展时代按照组成计算机的逻辑元器件进行划分。,8,4计算机应用 科学计算（数值计算）、数据处理（信息处理）、自动控制、计算机辅助系统(如计算机辅助设计CAD、计算机辅助教学CAI等)、人工智能（AI）、计算机网络、家用电器、教育卫生、信息处理。,3计算机的分类与特点,9,二 数字表示和信息编码,(一)考试内容及要求 数的表示及数制转换 (掌握) 数的定点表示与浮点表示(理解) 数的码制(掌握) 逻辑运算(掌握) 字符在计算机中的编码（理解）,10,（二）知识要点 1.数的表示 计算机中采用二进制是由计算机所使用的逻辑器件所决定。这种逻辑器件是具有两种状态的电路。 好处是：运算简单；实现方便；成本低。 2.各进制计数方法-N进制（基数：N） 运算原则：“逢N进一”，“借一当N” 十进制数：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9。 二进制数：0和1。 八进制数：0，1，2，3，4，5，6，7。 十六进制数：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F。,11,3. 不同进制之间的转换 转换原则：如果两数相等，则两数的整数部分和小数部分的值一定分别相等。 其它进制数转化为十进制数 十进制数转化为其它进制数 二进制与八进制之间的相互转换 二进制与十六进制之间的相互转换,12,其它进制数到十进制数的转换,转换方法：按权相加 (101)B = 22+20 = ( 5 )D (167)O 182681780 64487 （119)D （1C4)H 116212161+4160 2561924 （452）D （0.68)H616181620.3750.03125 （0.40625）D 说明：数后面加B表示二进制，加O表示八进制，加H表示十六进制，加D表示十进制。,13,十进制数到二进制数的转换 整数部分的转换 转换方法：除2取余，具体过程介绍如下： （1）将十进制数除2，保存余数。 （2）若商为0，则进行第3步，否则，用商代替原十进制数，重复第1步。 （3）将所有的余数找出，最后得到的余数作为最高位，最先得出的余数作为最低位，由各余数依次排列而成的新的数据就是转换成二进制的结果。,例下列各无符号十进制数中，能用八位二进制表示的是（ D ）。 A296 B333 C256 D199,14,【例】 ：(114)10 （？）2,0,15,十进制数到二进制数的转换 小数部分的转换 转换方法：“乘2顺序取整”法。 (1) 把十进制小数不断乘以2，保留积的整数部分。 (2) 若积为0或精确度满足了预定要求，则进行第三步，否则用积的小数部分代替原有小数，重复第一步。 (3) 将所得积的整数部分依次记下，最先得到的整数为最高位，最后得到的整数为最低位。,总结：对于既有整数又有小数的进制数只要将其整数部分和小数部分分别转换，再用小数点连接起来即可。 对于任意进数制的转换可以通过十进制数为中介，先将i进制数转换成十进制数，再将十进制数转换成j进制数。,16,例：（0.685）10（？）2,小数部分最高位,结果：（0.685)10 (0.101)2,注意：小数转换不一定能算尽，只能算到一定精度的位数为止，故要产生一些误差。,17,二进制数与八进制数之间的转换 可以小数点开始向左和右分别把整数和小数部分每三位分成一组。然后用一个等值的八进制数代换每一组的三位二进制数,不足补0。,001,101,001 .,010,011,100,1,5,1 .,2,3,4,(151.234)8,(1101001.0100111) 2 =,18,二进制数与十六进制数之间的转换 可以小数点开始向左和右分别把整数和小数部分每四位分成一组。然后用一个等值的十六进制数代换每一组的四位二进制数,不足补0。,十六进制数转换为二进制数的过程正相反,19,4、数的定点表示与浮点表示,定点整数和定点小数,5、数的码制（原码、反码和补码）,“符号化”的数称为机器数，而符号没有数码化的数称为数的真值，为了解决数据的符号化问题，引入了数据的原码、反码和补码的表示形式，只考虑定点整数的表示。 补码 补码表示法的指导思想：把负数转化为正数，使减法变成加 法，从而使正负数的加减运算转化单纯的正数相加运算 。 补码的加法运算 补码的减法运算 溢出检测,书P2425,6、逻辑运算（与、或、非、异或）书P2526,例：,20,7、字符编码,大多数计算机采用ASCII码作为字符编码。ASCII码即美国信息交换标准码。 ASCII码采用7位二进制编码，可表示128个字符。 汉字编码：针对汉字计算机输入及机内表示设计的内码，用连续的两个字节表示。 注意区分汉字的区位码、国标码和机内码（P28）,例：“美国信息交换标准代码”的简称是（B ) AEBCDIC BASCII CGB2312-80 DBCD,注意：在计算机中，使用二进制数字的组合来表示数字、字符和汉字。,21,三 算法与数据结构,考试内容及要求 算法及算法的表示 (理解) 简单算法(掌握P45练习) 数据结构(了解),四 计算机工作原理,考试内容及要求 计算机硬件的基本结构。(理解) 冯诺依曼原理（存储程序和程序控制原理） 计算机硬件的五大组成部分,22,第二章 计算机工程,考试内容 中央处理器 存储设备 输入输出设备 微型计算机系统 计算机网络 因特网,23,24,一 中央处理器,(一)考试内容及要求 CPU的结构 。(理解)书P46 CPU的性能指标。(理解)书P47 微型计算机中常用的CPU。(了解),25,二 存储设备,(一)考试内容及要求 存储器的分类(理解) 存储器的性能指标(理解) 半导体存储器(掌握) 磁记录存储器(掌握) 光盘存储器(掌握) 可移动外存储器(了解) 其他存储设备(了解),26,（二）知识要点 1.存储器的分类 按存取方式分类 按功能和存取速度分类（各类存储器之间的关系） 2.存储器的性能指标 计算机中的容量单位,（1）数据存储单位 位（bit）：二进制数的最小单位，通常用小写英文字母b表示； 字节（byte）：1个字节由8位二进制数组成，通常用大写英文字母B表示； 字（word）：1个字由若干个字节组成。 通常把计算机一次所能处理数据的最大位数称为该机器的字长，字长越长，一次所处理数据的有效位数就越多，计算精度就越高。字长是衡量计算机性能的一个重要指标。 （2）B、KB、MB、GB换算关系 1B=8b；1KB=1024B；1MB=1024KB；1GB=1024MB,27,ROM（只读存储器）只能读不能写入信息，它的信息是固定的，也不会因断电而消失。 RAM （随机存取存储器）可以进行任意的读写操作，一旦断电，信息丢失。 主存 高速缓存（Cache）书P55,3、半导体存储器,4、磁记录存储器（软盘和硬盘）,5、光盘存储器（计算数据传输速率）,28,三 输入输出设备,(一)考试内容及要求 输入设备(了解) 输出设备(了解) 显示器和打印机的性能指标,29,四 微型计算机系统,(一)考试内容及要求 主板(理解) 总线(理解) 输入输出接口(理解) 微型计算机主要性能指标(掌握),30,（二）知识要点 1.主板 主板架构 主板主要部件,（1）芯片组（南桥芯片和北桥芯片） （2）CPU插座 （3）内存插槽 （4）扩展插槽 （5）基本输入输出系统 （6）CMOS 2.总线 总线分类:数据总线、地址总线和控制总线 总线层次结构：内部总线、系统总线和外部总线 常用系统总线标准：ISA、PCI、AGP 3.接口 串口（115kb/s-230kb/s） 并口（1Mb/s） USB1.1（12Mb/s）USB2.0（480Mb/s） IEEE1394接口（400MB/s）,31,（二）知识要点 4.微机主要性能指标,（1）字长 （2）速度 （3）主存容量 （4）外存容量 （5）外设配备能力与配置情况 （6）软件配置情况,32,五 计算机网络,(一)考试内容及要求 计算机网络的产生与发展(了解) 计算机网络的定义及功能(掌握) 计算机网络的分类(掌握) 计算机网络的组成(掌握) 计算机网络的体系结构(掌握) 局域网(了解),33,（二）知识要点 1网络的形成与发展 计算机网络形成所经历的四个阶段： 第一阶段，面向终端的计算机网络 第二阶段，计算机与计算机通信网 第三阶段，国际标准化的计算机网络 第四阶段，网络互联与高速网络阶段 2计算机网络的分类和拓扑结构 （1）计算机网络分类 按网络覆盖范围的大小，将计算机网络可分为： 局域网LAN 城域网MAN 广域网WAN （2）网络拓扑结构 网络中各台计算机连接的形式和方法称为网络的拓扑结构，主要有如下几种： 总线型 星型 环型 树型 网状型,34,3网络协议的基本概念 计算机之间的相互通信需要共同遵守一定的规则，这些规则就称为网络协议。 网络协议即计算机网络中传递、管理信息的一些规范。 常见的协议： （1）TCP/IP协议-传输控制协议/网际协议 （2）HTTP协议-超文本传输协议 （3）SMTP协议-简单邮件传输协议 4局域网概念 局域网的特点：覆盖范围有限，一般属于一个单位所有；提供高数据传输速率；支持传输介质种类多。 局域网的组成：服务器、用户工作站、网卡、传输介 质。 MAC地址（P91） CSMA/CD（带冲突检测的载波侦听多路访问技术）P92,35,5计算机网络的组成 （1）网络硬件 主机：服务器、工作站 传输介质 网络接口设备：网卡、modem 网络互联设备：集线器、交换机、路由器 （2）网络软件 6计算机网络体系结构 OSI基本参考模型（物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层）,36,六 因特网,(一)考试内容及要求 因特网的形成与发展(了解) 因特网的结构及协议(理解) 因特网的接入(掌握) 因特网的主机地址和域名系统(掌握) 因特网服务及对人类的影响(了解),37,（二）知识要点 1.TCP/IP协议 TCP/IP是为Internet开发的一套工业标准协议集，是Internet的核心协议。 其中最主要的两个协议是IP和TCP协议，IP协议负责数据的传输，TCP协议负责数据传输的可靠性。 2Internet常用接入方式 目前，个人接入Internet一般使用电话拨号、ADSL、LAN三种方式。,38,3IP地址（书P100） 所有Internet上的计算机都必须有一个在Internet上唯一的编号作为其在Internet的标识，这个编号称为IP地址。 为了便于IP地址的记忆，将IP地址分成4段，每段8位，中间用小数点隔开，然后将每8位二进制转换为十进制数。 例：某台机器的IP地址为： 11001010110001000111000010100110，则可写成： 66 子网屏蔽码 四个字节（32bit），以“.”作为分隔符，常写成十进制形式 用于区分IP地址中的主机号 值为0 的位定义了IP地址中主机号 值为1 的位定义了IP地址中网络号,39,4域名系统 IP地址记忆起来十分不方便，因此，每台主机又可以取一个便于记忆的名字，这个名字就是域名地址。 一个完整的域名地址由若干部分组成，中间由小数点隔开，每部分有一定的含义，通常由英文字母或数字组成。 例如：，cn代表中国，edu代表教育网，tjnu代表天津师范大学在教育网上注册的域名，www代表提供WWW服务的主机名。 域名地址和IP地址的转换是由域名服务器（DNS）完成的。,40,第三章 计算机软件,考试内容 计算机软件概述 计算机语言 操作系统 软件工程,41,一 计算机软件概述,考试内容及要求 1计算机软件概述（了解） 2计算机软件的发展（了解）,二 计算机语言,考试内容及要求 1计算机语言的发展（了解） 2机器语言（掌握） 3. 汇编语言（掌握） 4. 高级语言（掌握） 5. 面向对象的语言（理解） 6. 常用编成语言简介（了解）,42,三 操作系统,考试内容及要求 1操作系统的概念和功能（掌握） 2文件管理（理解） 3. 设备管理（理解） 4. 典型操作系统介绍（了解）,四 软件工程,考试内容及要求 1软件工程研究内容（了解） 2软件工程的基本原则（理解） 3. 软件开发过程（掌握）,43,（二）知识要点 （1）指令 指令是计算机执行某种操作的命令，由操作码和地址码组成。 （2）程序 为解决某一问题而设计的一系列有序的指令或语句的集合。 （3）程序设计语言 机器语言：即二进制语言。是直接用二进制代码指令表示的计算机语言，是计算机唯一能直接识别、直接执行的计算机语言。 汇编语言：用汇编语言编写的程序称为汇编语言源程序，需要用汇编程序将源程序汇编（即“翻译”）成机器语言程序，计算机才能执行。 高级语言：高级语言与具体的计算机指令系统无关。高级语言编写的源程序，必须编译成目标程序，再与有关的“库程序”连接成可执行程序，才能在计算机上运行。,44,（4）软件的分类 计算机软件分为系统软件和应用软件。 系统软件：是计算机系统的基本软件，也是计算机系统必备的软件。 A操作系统：是计算机软件系统的核心，是用户与计算机之间的接口，是最贴近硬件的系统软件。作用：管理计算机中的所有硬件和软件资源，控制计算机中程序的执行。 B各种语言及其处理程序 C系统支持和服务程序 D数据库管理系统 应用软件：为解决计算机各类应用问题而编制的软件系统，它具有很强的实用性。应用软件是在系统软件支持下开发的，可分为两种：A用户程序 B应用软件包,45,（5）软件的生存周期 软件定义、软件开发和运行维护三个时期P149-150。 （6）软件开发过程 a.模型P150-152