计算机计算思维考试提纲知识点总结(青岛理工大学).pdf

大学计算机考试知识点分布大学计算机考试知识点分布 1 0 第第 1 1 章章 计算思维与计算机计算思维与计算机 1 1 计算思维概论计算思维概论 1 了解科学研究的三大方法 理论 实验 计算 2 了解计算思维的本质 抽象 自动化 1 2 计算机概述计算机概述 1 了解计算机发展的 4 个阶段及各阶段采用的主要逻辑部件 电子管计算机时代 电子管 晶体管计算机时代 晶体管 中 小规模集成电路计算机时代 中 小规模集成电路 大规模和超大规模集成电路计算机时代 大规模集成电路 2 了解计算机的发展趋势 巨型化 微型化 网络化 人工智能化 多媒体化 3 掌握计算机的 6 个特点 1计算速度快 2计算精度高 3可靠性高 4具有逻辑判断功能 逻辑性强 5存储容量大 6自动化程度高 1 3 计算机存储程序工作原理计算机存储程序工作原理 1 了解指令的组成格式 指令的执行过程 指令包括操作码和地址码 操作码 表示一条指令的操作特性和功能 即指出进行什么操作 地址码 规定操作数的值或地址 操作结果的地址及下一条指令的地址等 指令的执行过程可分为取指令 分析指令 执行指令三个阶段 一系列指令的执行过程实际上就是不断重 复这三个阶段 2 掌握计算机硬件系统的 5 个组成部分 各部分的组成和作用 运算器 计算机中执行各种算术运算和逻辑运算的部件 也叫算术逻辑部件 控制器 计算机的神经中枢和指挥中心 是指挥整个计算机各功能部件协调一致动作的部件 存储器 计算机中具有记忆功能的部件 用于存储程序和数据 分为主存储器和辅助存储器 输入设备 用于将程序和数据输入到计算机中的设备 如键盘 鼠标 输出设备 用来将计算机处理的结果进行表示的设备 如显示器 打印机 3 掌握存储程序的工作原理 在计算机中设置存储器 将程序和数据存放到存储器中 计算机按照程序指定的逻辑顺序依次取出存储器 中的内容进行处理 直到得出结果 第第 2 章章 计算机中的信息表示计算机中的信息表示 2 2 信息在计算机中的表示信息在计算机中的表示 1 掌握不同数制间数的转换 包括小数的转换和整数的转换 2 掌握信息的存储单位 位 字节 千字节 KB 兆字节 MB 吉字节 GB 太字节 TB 拍字节 PB 以及之间的换算 1KB 1024B 2 10B 1MB 1024KB 2 10KB 220B 1GB 1024MB 2 10MB 220KB 230B 1TB 1024GB 2 10GB 220MB 230KB 240B 1PB 1024TB 2 10TB 220GB 230MB 240KB 250B 2 3 数值信息的编码数值信息的编码 1 掌握原码 反码和补码的换算 例如 97 97 0 0 的原码 反码 补码 2 4 文本信息的编码文本信息的编码 1 掌握西文字符数据的编码 例 西文字符编码标准 编码特点 字符大小的比较 根据这个原理能够计算出对 n 个字符编码采用 的二进制位数的确定 2 掌握汉字的编码特点 区位码 国标码与机内码的换算 3 掌握字形码需要的内存空间的计算 例 16 16 24 24 48 48 等编码的字节数 第第 3 章章 微型计算机的系统组成微型计算机的系统组成 3 1 微型计算机的系统组成微型计算机的系统组成 1 了解微型计算机的层次关系 微处理器 微型计算机 微型计算机系统 3 2 微型计算机硬件系统微型计算机硬件系统 1 掌握微型计算机硬件系统组成 教材图 3 2 2 掌握微处理器的概念及其组成 主要性能指标 字长 分类 含义 主频等 微处理器也叫中央处理器 CPU Central Processing Unit CPU 从内存储器或高速缓冲存储器中取出指令 放入指令寄存器 并对指令译码 它把指令分解成一系列的微操作 然后发出各种控制命令 执行微操作 系列 从而完成一条指令的执行 微处理器包括算术逻辑部件 ALU 控制逻辑部件 寄存器组和内部总线等 字长字长 CPU 一次可以处理的二进制数据的位数 字长的大小直接反映计算机的数据处理能力 字长越长 CPU 可同时处理的数据二进制位数越多 运算能力越强 计算精度越高 字长为 64 位的 CPU 一次可以处理八个字节 硬件系统 主机 外部设备 微处理器 CPU 内存储器 总线 输入 输出接口 外存储器 硬盘 光盘 U 盘 输入设备 键盘 鼠标 扫描仪 数码相机等 输出设备 显示器 打印机 绘图仪等 其他设备 网卡 声卡 调至调解器 视频卡等 外频外频 CPU 的外部时钟频率称为外频 它直接影响 CPU 与内存之间的数据交换速度 外频是 CPU 的基准频率 决 定着整块主板的运行速度 主频主频 CPU 的时钟频率称为主频 它用来表示 CPU 的运算处理数据的速度 单位是 MHz GHz 倍频系数倍频系数 指 CPU 主频与外频之间的相对比例关系 缓存缓存 缓存大小也是 CPU 的重要指标之一 而且缓存的结构和大小对 CPU 速度的影响非常大 CPU 内缓 存的运行频率极高 一般是和处理器同频运作 工作效率远远大于系统内存和硬盘 但是考虑到 CPU 芯片面积和成 本 缓存一般都很小 现在微处理器的一级缓存 二级缓存甚至三级缓存都集成在微处理器内部 其容量通常以 KB 或 MB 来度量 多核心处理器多核心处理器 一块 CPU 基板上集成了多个处理器核心 并通过并行总线将个处理器核心连接起来 多核 心处理器技术的出现 大大提高了 CPU 的多任务处理性能 生产工艺生产工艺 CPU 内部有数量极多的晶体管 它是通过光刻工艺进行加工的 现在光刻精度一般是纳米表示 数据越小表示精度越高 生产工艺越先进 这样生产出的 CPU 工作主频可以达到很高 超线程技术超线程技术 该技术利用特殊的硬件指令 把两个逻辑内核模拟成两个物理芯片 让单个处理器都能使用 线程级进行计算 进而兼容多线程操作系统和软件 减少了 CPU 的闲置时间 提高了 CPU 运行效率 3 掌握存储系统的层次结构 存取速度 存储容量等各方面的比较 CPU 内部寄存器 这些寄存器在 CPU 芯片内 存取速度非常快 但寄存器 的数量和容量受到芯片面积的限制 严格地讲 寄存器不属于存储器的范畴 高速缓冲存储器 高速缓存 位于 CPU 和内存之间 属于小容量 存储速度很快的存储器 主存储器 内存 外存 硬盘 光盘等 4 掌握内存储器 RAM ROM 存储信息的特点 1只读存储器 ROM 只能读出信息而不能由用户写入信息的存储器 断电后 其中的信息也不会丢失 它 一般用来存放系统的引导程序 自检程序 系统参数等信息 平时开机首先启动的是存于 RAM 中的 BIOS 程 序 然后再由它去调用硬盘中的操作系统 2随机存取存储器 又称为主存 是在 CPU 运行期间既可读出信息 也可写入信息的存储器 但断电后 写入的信息会丢失 一切需要执行的程序和数据都要先存入 RAM 中 一般所说的内存为 2GB 指得就是 RAM 的大小 通常 购买或升级的内存条就是用作微机的主存 5 掌握 Cache 作用 随着微电子技术的不断发展 CPU 的主频不断提高 RAM 由于容量大 寻址系统繁多 读 写电路复杂等原因 造成了 RAM 的工作速度大大低于 CPU 的 工作速度 直接影响了计算机的性能 为了解决主存 RAM 与 CPU 工作速度不匹配的问题 在 CPU 和主存之间设置了一级高速度 小容量的存储器 称 为高速缓冲存储器 Cache 用来存放当前内存中频繁使用的程序块和数据块 当 CPU 访问这些程序和数据时 首先从 Cache 中查找 如果所需程序 和数据不在 Cache 中 则到主存中读取数据 同时将数据回写入 Cache 中 因此采用 Cache 可以提高系统的运行速度 6 掌握外存储器的作用 特点 作用 长期存放计算机工作所需要的系统文件 应用程序 用户程序 文档和数据等 特点 扩大系统的存储容量 7 掌握总线的分类及作用 根据地址总线宽度能够计算寻址空间大小 数据总线 双向 传送数据信息 地址总线 单向 地址总线的位数决定了 CPU 可直接寻址的内存空间大小 若地址总线为 n 根 则可寻 址空间为 2n字节 控制总线 双向 传送控制信号 已协调各部件的操作 8 掌握主板 BIOS 芯片 主板芯片组 北桥 南桥 COMS 芯片的作用 主机 连接计算机的多个部件 主板会根据 BIOS 来识别硬件并进入操作系统 BIOS 芯片 BIOS 即 基本输入 输出系统 保存着基本输入 输出程序 系统信息设置 自检程序和系统 启动自举程序 BIOS 负责从计算机开始加电到完成操作系统引导之前的各部件和接口的检测 运行管理 快存取速度慢 小存取容量大 高价格低 功能 电源管理 CPU 参数调整 系统监测 病毒防护 北桥芯片 与 CPU 联系并控制内存 作用是在处理器与 PCI 总线 DRAM AGP 和 L2 高速缓存之间建立 通信接口 南桥芯片 负责 I O 总线之间的通信 COMS 芯片 保存当前系统的硬件配置和一些用户设定的参数 利用 COMS 对计算机的系统参数进行设置 关机信息也不会丢失 9 了解常见的输入 输出设备 输入设备 键盘 鼠标 摄像头 扫描仪 光笔 手写输入板 游戏杆 语音输入装置 输出设备 显示器 打印机 绘图仪 磁盘 10 了解显示器的分辨率 显卡的作用 分辨率 显示器按分辨率可分为中分辨率显示器 320 200 和高分辨率显示器 显卡 把显示器与主机连接起来 处理图形数据 加速图形显示 3 4 微型计算机的软件系统微型计算机的软件系统 1 了解计算机系统的组成 硬件系统和软件系统 2 了解计算机的主要系统软件 计算机应用软件 系统软件 操作系统和高级语言编译软件 应用软件 Word Excel PowerPoint 等 3 掌握操作系统的概念 管理和控制计算机系统中的硬件及软件资源 4 掌握语言处理程序 编译和解释方式的区别 语言处理程序 运行高级语言程序就必须配备程序语言翻译程序 将源程序中的每条指令翻译成一系列 CPU 能接受的基本指令 也称机器语言 使源程序转化成能在计算机上运行的程序 编译和解释方式的区别 解释方法是边翻译编执行 编译方法是把翻译和执行截然分开 第第 4 章章 计算机中的问题求解计算机中的问题求解 4 1 程序设计的基本概念程序设计的基本概念 1 了解程序设计语言时代的划分 掌握其特点 机器语言 用 0 和 1 的代码序列描述指令和数据 要求使用者熟悉计算机的所有细节 尤其是硬件 汇编语言 利用助记符来表示每一条机器指令 高级语言 与计算机的指令系统无关 把解决问题的执行步骤通过程序设计语言告诉计算机 非过程语言 说明所要完成的工作目标和工作条件 就能得到所要的结果 而其他的工作都由系统来完成 智能化语言 除了具有第 4 代语言的基本特征外 还具有一定的智能性 2 掌握算法的概念及特性 有穷性 确定性 零个或多个输入 一个或多个输出 可行性 3 了解算法描述的 3 种方法 用自然语言表示算法 用流程图表示算法 用程序设计语言表示算法 4 2 程序设计的构成要素程序设计的构成要素 1 掌握常量 变量的概念 常量 在程序执行过程中 其值不发生改变的量 变量 在程序执行过程中 其值可以改变的量 2 掌握简单的赋值表达式 变量名 表达式 3 掌握算法的 3 种结构形式 顺序结构 选择结构 循环结构 4 掌握结构化程序设计的原则 结构化程序设计 使程序具有一个合理的结构 以保证程序正确性 结构化程序设计原则 采用自顶向下 逐步求精的方法 程序结构模块化中的每个模块只有一个入口和一 个出口 使用 3 种基本控制结构描述程序流程 4 4 常用算法 重点掌握 常用算法 重点掌握 p78 1 掌握极值问题算法 求最大 小 数 2 掌握求和问题的算法 3 了解迭代算法 4 了解枚举算法 5 看懂流程图 能分析出结果 第第 5 章章 算法与基本数据结构算法与基本数据结构 5 3 查找与排序查找与排序 2 种查找 3 种排序 p99 第第 6 章章 计算机中的数据管理计算机中的数据管理 6 1 数据库系统概述数据库系统概述 1 了解数据库管理技术发展阶段 掌握数据库管理技术的特点 数据库管理技术发展阶段 人工管理阶段 文件系统管理阶段 数据库系统管理阶段 数据库管理技术的特点 可以合理地组织数据 是数据具有整体的结构性 较强的独立性 较高的共享新 和较小的冗余性 2 掌握 DB DBMS DBS 的概念 数据库 DB 长期存储在计算机内的 有组织的 可共享的数据集合 数据库管理系统 DBMS 位于应用程序和操作系统之间 是为建立 使用和维护数据库而配置的一层数 据管理软件 负责对数据库中的数据进行统一的管理和控制 数据库系统 DBS 带有数据库的计算机系统 3 掌握数据库系统的核心 4 了解数据模型需要描述的内容 数据模型应满足 3 个方面的要求 一是能比较真实地模拟现实世界 二是容易为人所理解 三是便于在计 算机上实现 数据模型的组成要素 数据结构 数据操作 数据的完整性约束 5 掌握实体 联系 E R 模型的表示 属于什么模型 p109 例 实体 属性 联系 根据语义能够写出两个实体间属于何种联系 6 了解主要的逻辑模型 层次模型 网状模型 关系模型和面向对象模型 非关系模型 6 2 关系数据库关系数据库 1 掌握关系模型的基本概念 关系 元祖 属性 关系模式 主码 例 给定一个关系模式 能够确定关系的主码 关系 一个关系对应一张二维表 关系的名称一般为表格的名称或按表格的意思取名 元组 表格中的一行 属性 表格中的一列 主码 在多个候选码中选择一个作为主码 候选码 表中的某个属性或属性组合可以唯一地标识一个元组 关系模式 对关系的描述 表示为 关系名 属性名 1 属性名 2 属性名 n 2 掌握关系完整性规则及其含义 关系完整性规则是对关系的某种约束条件 实体完整性规则 主码的属性值不能为空值 保证元组的唯一性 参照完整性规则 关系之间的联系是靠公共属性实现的 如果这个公共属性是一个关系 R1的主码 那再另 一个与它有联系的关系 R2中就称为外码 参照完整性规则告诉我们 外码的取值只有两种 空值或 R1中某 个元组的主码值 用户定义完整性 用户针对具体的而应用环境定义的完整性约束条件 3 掌握关系操作的特点 专用的关系运算 特点 关系操作就是针对每一张或多张二维表的操作 关系操作的对象是关系 结果也是关系 所有关系 操作必须满足关系的完整性约束 专用的关系运算 1投影 选择属性 生成新关系 选中列 2选择 选择元组 生成新关系 选中行 3自然连接 具有公共属性的关系 按照公共属性相等的条件连接称为一个新的关系 6 3 数据库设计数据库设计 1 了解数据库设计的几个阶段及其主要完成的任务 阶段 1需求分析阶段 准确了解与分析用户的各种需求 2概念结构设计阶段 反应用户观点 一方面能真实 充分地反映现实世界 另一方面易于向数据逻辑模 型转换 3逻辑结构设计阶段 将 E R 图转换成关系模型 将实体 实体的属性和实体之间的联系转化为关系模式 4物理结构设计阶段 5数据库实施阶段 6数据库运行与维护阶段 2 掌握逻辑结构设计过程 掌握将 E R 图转换成关系模型要遵循的转换原则 p116 例如 一个 m n 联系的 E R 图转换成几个关系模式 每个关系模式的结构及每个关系主码的确定 第第 7 章章 计算机网络初步计算机网络初步 7 1 计算机网络的基本概念计算机网络的基本概念 1 掌握计算机网络的功能 拓扑结构 分类 主要按覆盖范围和规模 功能 数据通信 资源共享 分布处理 2 了解网络中的计算机设备 网络传输介质 网络连接设备 网络中的计算机设备 服务器和工作站 网络传输介质 1有线介质 有界介质 双绞线 同轴电缆 光纤 拓扑结构 广域网 树型 不规则型 局域网 星型 环型 总线型 2无线介质 无界介质 无线电 微波 卫星通信 3 掌握网络性能指标及单位 速率 带宽 速率 指连接在计算机网络上的主机在师资信道上传送数据的速率 也称比特率 单位 b s bps 带宽 1带宽本来是指某个信号具有的频带宽度 指该型号所包含的各种不同频率成分所占据的频率范围 单位是赫 2在计算机网络中 带宽用来表示网络的通信线路所能传送数据的能力 单位 b s 7 2 Internet 基础基础 1 了解什么是 Internet 及其发展历程 因特网把许多网络连接起来 发展历程 研究网 运行网 商业网 2 了解 TCP IP 参考模型的 4 层结构 网络接口层 网际层 传输层 应用层 3 了解网络协议的组成要素 4 掌握 IP 地址的组成和分类 例 IP 地址转换成点分十进制的 IP 地址 根据 IP 地址能判断出属于哪种类别 A 类 B 类 C 类 组成 一个 IP 地址有 32 位二进制数组成 被分为 4 组 每组 8 位 每组数字大小范围为 0 255 分类 只看第一个数 A 类 0 127 B 类 128 191 C 类 192 223 D 类 224 239 E 类 240 255 5 了解子网掩码技术 掌握 A 类 B 类 C 类的子网掩码的表示 采用子网掩码技术来判断要访问的计算机与本地计算机是否属于同一个子网 同一子网内的 IP 地址具有相 同的网络号 A 类 255 0 0 0 B 类 255 255 0 0 C 类 255 255 255 0 6 掌握 IPv4 和 IPv4 表示 IP 地址的特点 IPv4 1978 年确立 理论上有 43 亿 223 个 IP 地址 IPv4 在服务质量 传送速度 安全性 支持移动性 和多播等方面存在着局限性 IPv6 扩大了地址空间 提高了网络的整体吞吐量 服务质量改善 安全性保证 7 掌握域名系统的格式及作用 常见的顶级域名 格式 主机名 单位名 机构名 顶级域名 常见的顶级域名 COM 商业组织 EDU 教育机构 cn 中国 7 3 Internet 服务服务 1 了解 WWW 浏览 p137 2 掌握超文本标记语言 HTML 超文本传输协议以及文件传输协议的缩写 主页的概念 超文本标记