计算机基础重点知识.doc

第一章 计算机的发展历程:1.计算机之父:图灵 2.第一台计算机诞生:1946 电子数值积分计算机 3.冯诺依曼体系结构于1948年提出 1)计算机的基本结构:运算器,控制器,存储器, 输入和输出设备 2)采用二进制 3)存储程序自动控制 4.计算机发展的四个阶段: 电子管计算机 晶体管计算机 中小规管集成电路计算机 大规模,超大规模集成电路计算机 计算机分类: 高性能计算机 微型计算机(个人计算机) 工作站 服 务器(高性能计算机的一种) 嵌入式计算机计算机应用: 科学计算 数据处理 过程控制 计算机辅助系统(包 括计算机辅助设计,计算机辅助制造,计算机辅助教学) 人工智能:(应用:机器人 专家系统 模式识别) 信 息高速公路 虚拟世界 多媒体技术 信息技术概述: 1.信息与数据 1)信息定义:2)信息的六大基本特征：普遍性 寄 载性 共享性 时效性 可识别性 可加工性 3)数据:4)信息数字化：计算机系统组成:计算机硬件系统：控制器 运算器 存储器 输入和输出设备计算机软件系统：1.系统软件:操作系统 语言处理系统 数据库管理 系统 服务程序 2.专用软件：通用专用软件和专用应用软件计算机工作过程和主要技术指标：1.计算机的工作过程就是执行程序 的过程 程序是一序列指令的有序集合 2.计算机的指令系统 1)定义 , 2)指令的 基本格式有操作码和操作数组成 3.计算机的工作过程: 1)取值周期 执行周期 2)数据流和控制流 4.计算机主要技术指标: 字长 主 频 运算速度 存储容量 存储周期数制及其转换: 第二章微型计算机概述: 1.微型计算机层次与分类: 1)层次: 微处理器 微型 计算机 微型计算机系统 2)分类:单片机 单板机 个人计算机 微型计算机主板简介: 1.系统主板: 微型计算机通过主板将CPU等各 种器件和外部设备有机结合起来,形成一套完整的系统 主板是微型计算机的核心 2.主板中的主要部件和作用:1)CPU插座 2)北桥芯片:主板芯片组中的核心部件 3)南桥芯片:负责I/O总线之间的通信 4)内存插槽 5)硬盘接口:PATA SATA 6)CMOS电池 7)CMOS跳线 8)AGP扩展槽 9)PCI扩展槽微处理器(市场主打产品:Pentium 4) 1.构成:运算器 控制器 寄存器 通过外脚与外部电路相连 2.芯片外脚分类:地址线 数据线 控制器 3.CPU性能:CPU字长 位宽 CPU主频 CPU外频 倍频 CPU生产工艺 微型机系统存储器：1.BIOS芯片:包括CMOS设置程序 自诊断程序 系统自举装载程序 2.CMOS(小型机存储器) 3.高速缓存 4.虚拟存储器微型计算机的总线结构与接口:1.总线是微型计算机的各部件(设备) 之间传输信息的公用信号线 通过总线可以连接各器件 2.总线知识:1)总线的主要性能指标: 总线位宽 总线带宽 总线工作频率 2)总线的级别:内部扩展总线 系统级总线 3)总线的分类: 数据总线 地址总线 控制总线 3.内部扩展总线(可以插接部件和插件板): ISA总线 PCI总线 AGP总线 PCMCIA总线 4.外部总线接口: 微型计算机常用外部设备: 输出设备 输入设备 微型计算机的常用软件: 第三章操作系统简介:1.发展历程:1)人工操作阶段 2)批处理阶段: 单到批处理系统 假脱机 技术 多道批处理阶段 3)操作系统的完善:人机交互 2.常见操作系统: DOS操作系统 Windows操作系统 UNIX操作系统家族 Linux系统 3.分类: 批处理系统 (特征:多批道和成批性) 分时操作系统 (特征:多路性,交互性,独占性 和及时性) 实时系统 (特征:实时性和高效性) （分为实时控制系统和实时信息处理系统） 网络操作系统 分布式操作系统 (特征:统一性,共享性,可靠性 和透明性) (网络操作系统的更高级形式) 个人计算机操作系统: (单用户多任务操作系统) (设计目标:易用性和响应性) 多处理机操作系统: 或称 并行操作系统,耦合系统 嵌入式操作系统: 是一种专用计算机操作系统作用:1.管理系统中的各种资源 (计算机系统资源包括处理 机,存储器,输出和输入设备,程序和数据) 2.提供友好界面 (操作系统是用户与计算机硬件之间的接口) (二种操作系统接口: 命令接口 程序接口)操作系统功能: 作业管理 进程管理 存储管理 文件管理 设备管理操作系统特征: 并发性 共享性 虚拟性 异步性作业管理: 1.基本概念: 要求计算机系统完成任务的集合 分类: 批处理作业 交互式作业 2.作业调度: 作业控制和作业调度是作业管理的主要任务 作业控制包括作业输入,运行和计算结果的输出进程管理:1.进程定义 1)进程是具有一定独立功能的程序段关于一个 数据集合的一次运动活动 2)进程组成: 程序块 数据块 进程控制块 (PCB是进程存在的唯一标志) 3)进程基本特征: 动态性 并发性 独立性 异步性 结构性 4)进程类型: 从操作系统角度看,进程可以分 为系统进程和用户进程 5)进程与程序的关系: 本质区别:程序是静态 的,进程是动态的 6)进程与作业的关系: 2.进程的状态和转换: 运行态 就绪态 等待态 3.进程调度: 常见方法:先来先服务法 高优先级优先调度法 时间片轮转法存储管理: (包括存储分配,存储保护,虚拟存储器管理和地址映射) (主要指内存储器管理)1. 1)内存空间一般分为系统区和用户区,存储管理主要是对用户区进行管理2)物理地址 逻辑地址 地址映射 存储保护 2.存储器的连续分配方式: 单一连续分配存储区 固定分 区存储管理 可变分区存储管理 可重定位分区存储管理文件管理: 1.文件系统基本知识: 1)定义:文件与文件管理程序的集合 2)文件命名 文件分类: 按性质分类: 系统文件 用户文 件 用户文件 库文件 按存储属性分类: 只读文件 读/ 写文件 只执行文件 文件属性: 基本属性 类型属性 保护属性 文件逻辑结构: 纪录式文件 流式文件 文件物理结构:顺序结构 链式结构 索引结构 文件存取方法: 顺序存取 直接存取 索引存取2. 文件目录: (分为单极目录结构,二级目录结构,多级目录结构)设备管理: (对计算机输入/输出系统的管理)(包括缓冲管理,设备分配和虚拟设备等功能)1. 分类: 按用途分类: 输入型,输出型,存储型设备 按信息交换基本单位分类: 字符型设备 块设备 2. 设备控制器(也称为适配器)3. I/O控制方式 (计算机主存与设备之间的数据传输操作 称为输入/输出设备) 四种控制方式: 程序查询方式 中断驱动方式 DNA方式 通道方式4. 缓冲技术: 缓解CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾 缓冲区: 硬缓冲区和软缓冲区5. 设备分配: 分为独占型设备分配和共享型设备分配6. 设配驱动程序7. 虚拟设备 第四章计算机网络的发展意识与作用 (计算机技术与通信技术在发展中相 互渗透,相互结合产生了计算机网 络.) 计算机网络的发展: 面向终端的计算机通信网络 以共享资源为目标的计算机网络 标准化网络 国际互联网计算机网络的作用: 计算机心痛资源共享 信息快速交换 分布式处理 均衡负载互相协作网络传输介质 (传输介质是数据传输系统中发送器和接收器之间 的无理通道.) (分为有线传输和无线传输二类.) 1)有线介质: 同轴电缆:屏蔽性好,抗干扰能力强,常用于基带传输. 双绞线: 非屏蔽式双绞线与屏蔽式双绞线 光纤: 利用光传输信息. 光缆是目前世界上最好的 传输介质. 优点: 很宽的频道传输特性. 具有无干扰和很高的安全性. 信号 减减少2)无线介质: 利用大气和外层空间作为传播电磁波通路. 分为微 波,卫星微波和红外线等. 微波通信只适用于距离较短且不适合铺设有线传 输介质的场合. 卫星微波适合于长距离传输.网络互连设备: 网络互连中用于实现网络之间物理连接和协议 转换的中间设备. 网络接口卡(网卡): 重要技术指标:数据传输数率 重要的器件:站地址存储器 解调解调器: 将数字信号模拟信号相互转换. 调制将计算机发出的数字信号转化成模拟信号. 解调将模拟信号转化成数字信号. 中继器和集线器: 集线器是一种多端口的中继器. 交换机: 普通交换机: 对数据流控制能力弱，无法进行流量和网 络安全控制. IP交换机 标记交换机 网桥: 在OSI参考模型的数据链路层操作和处理数据,是一种存 储转发设备. 路由器: 主要功能: 选择数据 转发(交换)数据 过滤数据 网关: 又称协议转换器计算机网络的基本组成: 1)通信子网:由通信线路和通信控制处理机 组成. 2)资源子网:计算机网络的分类: 1.按网络拓扑结构分类: 星状结构 总线结构 环状结构 树状结构 2.按网络覆盖范围分类: 局域网 广域网 城域网网络协议 协议:信息双方信息交换规则的集合. 协议三要素: 语法 语义 定时规则网络体系结构: 1.网络体系结构概述: P82 2.OSI体系结构: 物理层: 数据链路层: 网络层: 传输层: 会话层: 表示层: 应用层:3.TCP/IP体系(传输控制/网络体系): 包括应用,传输控制, 网络和网络接口四层. 网络接口层: 网络层: IP协议组成:地址解析协议 反向地址解析协议 控制报文解析协议 传输控制层: 提供TCP与用户数据报协议 应用层: 提供一组常用的应用层协议4.TCP/IP与OSI比较：出发点不同: OSI协议体系大而 全, TCP/IP设计满足 特殊要求. TCP/IP可以越级直接向更低级提 供服务,是一种高效协议;OSI体系 要求按层次关系处理. TCP/IP具有良好的网络管理功能数据通信基础:1.数据通信系统的构成: 数据通信系统的任务是将源 计算机发送的数据迅速,可靠,准确地 传输到墓地计算机. 1)一个完整的数据通信系统是由源计算机, 目的计算机,传输数据和通信线路组成. 2)通信线路是信息在设备之间传输的通道.常见的 通信线路有数据通信线路和模拟通信线路. 2.数据传输除了有数字信号和模拟信号外还有基带传输 和宽带传输. 3.传输速率与宽频: 4.通信方式: 单工通信 半双工通信 全双工通信计算机局域网知识: 在一个较小地理范围内,利用通信线路将众多计 算机及外设连接起来,达到数据通信和资源共享 的网络. 服务器: 网络服务器是一种高品质,高性能,高配置的计算机. 主要功能: 管理网络服务器与工作站 提供安全管理与维护各种 提供各种信息服务 提供各种网络应用服务 提供网络管理功能 硬件组成: 内存 CPU 硬盘 网卡 网络操作系统与配置: 模式:对等模式 文件服务器模式 客户 机/服务器模式 工作站: 用户与网络之间的接口 传输介质与互连设备Internet及其应用基础:1.Internet基础知识 第六章数据结构的基本概念：定义：数据结构是具有相同特征，相互关联的 的数据集合.数据也称数据元素或结点. 由多个数据项组成的数据元素也称记录. 数据元素都具有某种共同的特征. 数据元素之间存在着某种关系. 1.数据逻辑结构: 数据元素之间的前后件是它们之间的逻辑关 系,将这种关系称为数据逻辑关系. 将数据结构中数据元素之间所固有的关系描述成 前后件关系. 1) 数据结构: S=(D, R) S(数据结构) D(数据元素的集合) R(数据元素之间前后 件关系的集合) 2)分类: 线形结构: 一对一关系 树形结构: 存在一对多的关系 图形结构:存在多对多的关系 集合: 一种松散结构 按数据前后件的复杂程度,将数据逻辑结构分为线 性结构和非线性结构. 线性结构也称为线性表. 2.数据物理结构: (数据在计算机存储器中的存储方式) 数据元素在存储器中的位置关系与逻辑结构不同. 数据元素的存储方式: 顺序 链式 索引 散列 顺序存储的优缺点:算法的基本概念: 1.算法的定义: 算法是解决问题的具体方法和步骤 的描述.是一组有限的运算序列. 算法特征: 可行性 确定性 有穷性 输入性 输出性 2.算法描述方法: 自然语言描述算法: 伪代码描述算法: 流程图描述算法: NS图描述算法: 3.算法的评价: 正确性 可读性 健壮性 效率 4.算法的复杂度: 对算法效率的度量,使评价算法 优劣的重要依据. 算法时间复杂度:执行算法所需要的时间. 算法空间复杂度:算法在执行过程中所占用的附加空间数量. 典型数据结构:1.线性表: 一组特征相同的数据的有限序列. 是一种最简单,最常用的线性结构. 线性表中数据元素的个数n称为线性表的 长度。当n=0时，称为空表。 1)线性表的顺序存储:数据元素在存储空间中按 逻辑顺序依次存放,与存储结构一致. 2)线性表的单链式存储:用一组存储单元存储 线性表中的数据元素. 3)线性表的循环链条存储:将单链表中最后一 个结点的指针域指向链表的第一个结点. 特点:从表中任一结点出发,均可以找到其他 所有的结点. 2.栈: 一种特殊的线性表,存储方式可以是顺序存储,也可 以是链式存储. 1) 栈的定义: 表的同一端进行插入和删除运算的线 性表. 2) 栈的基本运算: 初始化栈 空栈判断 入栈 出栈 读栈 3)栈的顺序存储及其常用运算: 3.队列: 一种特殊的线性表,存储方式可以是顺序存储,也可 以是链式存储. 1)队列的定义:一种允许在一端进行插入运算,在另一 端进行删除运算的线性表. 2)队列基本运算:初始化对列 空队列判断 入队运算 出对运算 读对头元素 队列长度 3)队列的顺序存储及其常用运算: 4.循环队列:将队列的存储空间想象成一个首尾相连的环 状空间.1) 常用应算:初始化对列 入队运算 出队运算 5.树:一种常用的非线性结构,树结构中结点既有