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大学计算机基础Fundamentalsofcomputers 计算机基础部 总复习 存储程序工作原理 计算机是利用 存储器 内存 来存放所要执行的程序的 而称之为CPU的部件可以依次从存储器中取出程序中的每一条指令 并加以分析和执行 直至完成全部指令任务为止 第二章计算机基础知识 冯 诺依曼 二进制 数字计算机中的电路只有两个可能的状态 分别用 0 1 表示 数据在计算机中的表示 数制之间的转换 十进制非十进制二进制 B 八进制 O 二进制 B 十六进制 H 整数部分 除基取余小数部分 乘基取整 按权展开 习题 请比较 01000001 B 66 D 4D H 100 O四个数的大小 逻辑运算 0 11 0 非 0 0 00 1 01 0 01 1 1 与 0 0 00 1 11 0 11 1 1 或 10100010011010 分别执行与 或逻辑运算 1 原码正数0XXXXXXX负数1XXXXXXX 0000100110000101 0000100111111010 0000100111111011 9 5 9 5 9 5 补 补 2 反码正数0XXXXXXX 同原码 负数1XXXXXXX 原码取反 3 补码正数0XXXXXXX 同原码 负数1XXXXXXX 原码取反 1 一 数值 0 0 0 0 9 补 5 补 9 5 9 5 4 4 0 1 0 0 符号位 0 表示正 1 表示负 2 定点整数 符号数的机器数表示 1 定点小数 案例 在C语言 TC2 0 程序设计中 int和unsigned均为16位存放inta b floatx 3 浮点数表示 110 011 B 1 10011 2 10 11001 1 2 10 0 110011 2 11 N 数符 尾数 2阶符 阶码尾数的位数决定数的精度阶码的位数决定数的范围 规格化的形式 尾数的绝对值大于等于1并且小于2 从而唯一地规定了小数点的位置 定点整数 定点小数 扩展ASCII码 8位二进制编码2 8 256种字符 标准ASCII码 7位二进制数表示1个字符 高位添0 2 7 128种字符 二 字符的编号 汉字输入码 音码 全拼 简拼形码 五笔字型 汉字机内码 计算机内部存储和处理汉字的编码 用两个字节表示一个汉字 且两个字节的最高位均为1 字符代码化 输入码 三 汉字编码 其他汉字内码 UCS码4个字节 32位 Unicode码4个字节 32位 GBK码2个字节BIG5码2个字节 矢量 把笔划分解成直线和曲线 然后记下这些直线和曲线的参数 再根据具体的尺寸大小显示 画出这些线条 试试看 C Windows Fonts ttf 特点 随意放大缩小而不失真 所需存储量和字符大小无关 适合于图形界面 GUI 如Windows Linux等操作系统 点阵 汉字字形点阵的代码 16 16 24 24 32 32 48 48特点 放大后产生的效果差 适用于字符界面下 如DOS 汉字字形码 第二章计算机系统 区别 程序设计语言 书写计算机程序的工具 机器语言 汇编 C VB VFP JAVA FORTRAN 指令 计算机识别并执行的二进制代码 操作码 操作数 计算机的工作过程 指令的快速执行 计算机的五大组成部分 中央处理器 CPU CPU结构示意图 控制器 运算器 加 减 乘 除等算术运算与 或 非等逻辑运算 控制器 运算器 控制整个计算机所有部件的工作 寄存器 暂存中间结果 双核处理器 两个运算核心 CPU性能指标 主频 CPU的时钟频率 是指CPU在单位时间 s 内发出的脉冲数 时钟频率越快 计算机的运算速度也越快 1 3GHZ字长 字长是指计算机能直接处理的二进制信息的位数 高速缓冲存储器Cache 提高CPU访问内存储器的速度 生产工艺 32nm芯片工艺 PC机硬件配置 存储器是计算机存储数据和程序的记忆单元集合 每个记忆单元由8位二进制位组成 可读写其中的数据 存储器 存放大量信息的外存储器 信息交流中心内存储器 存储器 每个记忆单元由8位二进制位组成 1KB 210B 1024B1MB 210KB 1024KB1GB 210MB 1024MB1TB 210GB 1024GB 内存 随机存储器 RAM 特点 存取速度较快 容量相对较小 断电内容消失 内存储器 2 只读存储器 ROM ROM 存放BIOS 固化于ROM中的程序实现基本输入 输出系统 系统设置信息 自检和系统自举等功能特点 可随即访问 不能写入 用户不能对ROM中的指令进行升级 CIH病毒 3 高速缓冲存储器Cache是介于CPU和内存之间的一种可高速存取信息的芯片 用于解决它们之间的速度冲突问题 90 的命中率 外存 磁盘结构 磁盘结构及磁道扇区划分 磁道 cylinders 0磁道中存有文件分配表 FAT 信息扇区 Sectors 512字节 簇 Cluster 一个磁道上的一个或更多扇区组合成一个簇 FAT32中一个簇包含8个扇区 即4KB 存储大本营 硬盘 Harddisk 硬盘片由涂有磁性材料的铝合金构成读写硬盘时 磁头悬浮在盘面上控制磁头在盘片上高速工作的 手 是硬盘主轴上的马达 硬盘的容量 思考 若已知磁头数为16 柱面数为4096 扇区数为63 则 硬盘容量 16 4096 63 512 2 1GB IDE接口是一种并行接口 最大传输速率为133MB s SATA接口是一种串行接口 数据传输率达到600MBps连接线更窄 7芯 可为1米长 有效减小干扰 硬盘接口 IDESATA PK 存储系统 存储系统 内存高速缓冲存储器 系统的存储速度接近最快的存储器 虚拟存储系统 主存储器磁盘存储器 容量接近最大的存储器 内存 外存 程序和数据 程序和数据 第四章操作系统的功能之一 主板 芯片组决定性能 北桥芯片负责与CPU的联系并控制内存 AGP PCI数据在北桥内部传输 由于北桥芯片的发热量较高 所以芯片上会装有散热片 南桥芯片主要负责I O接口控制 IDE设备 硬盘等 控制以及高级能源管理等 总线计算机中多个部件之间传输信息的一组公共的通讯线路 地址总线 单向 决定可访问的内存范围数据总线 双向 决定CPU的字长控制总线 双向 当地址总线的宽度为32位时 系统可访问的内存大小为 显卡接口 PCI E取代AGP PCI插槽 AGP插槽 PCI 外设部件互连 常用于图形卡 声卡 网卡 最大数据传输率为266MB s AGP 加速图形端口 主要用于图形卡 最大数据传输率为533MB s PCI E 3GIO 是由英特尔提出的 代表下一代I O接口标准 最大数据传输率为10GB s 接口 输入接口输出接口 键盘鼠标接口 串行接口 数据的传输在一条线路上按位进行 只需一条数据传输线 线路的成本低 适合于长距离的数据传输 并行接口 每个数据位都需要单独一条传输线 多位数据位同时进行传输 USB 打印接口 串行接口并行接口 第四章操作系统 进程 CPU 管理存储管理文件 信息 管理设备管理 操作系统在计算机软件系统中的地位 软件 系统软件 实用程序诊断程序排错程序等 操作系统WindowsUnixLinux 语言处理程序CPascalVB 应用软件 操作系统是最基本的系统软件管理和控制计算机所有的硬件和软件资源的一组程序 计算机硬件与其它软件的接口用户和计算机的接口 裸机 操作系统 应用程序 常见操作系统 DOS WindowsMacOSUnix Linux APPLE DOS 一 进程管理 多道程序系统 CPU分时 特点 多道 计算机内存中同时存放了几道相互独立的程序宏观上并行 同时在执行微观上串行 各程序轮流地占有CPU 交替执行 进程的三种状态 一个正在执行的程序 是程序与其数据一道在计算机上顺序执行时所发生的活动 进程与程序的区别 进程基本特征 动态性程序的一次执行过程 具有生命周期并发性系统中可以同时有几个进程在活动独立性能独立运行的基本单位 资源分配基本单位异步性进程按各自独立的 不可预知的速度前进 二 存储管理 目的 扩展内存 提高利用率 虚拟内存 把部分外存空间作为主存使用 以此为用户提供足够大的地址空间 虚存空间 用户可以在这个地址空间内编程 而不考虑主存的大小 三 文件系统 负责管理存取文件用户按文件名存取文件d my ppt常用的有FAT32 NTFS 事实上用簇来存放文件的 如FAT32中1个簇为4KB FAT表纪录着硬盘数据的存储地址 每一个文件都有一组连接的fat链指定其存放的簇地址 分区 硬盘划分成几个逻辑上独立的区域C D E 格式化后可以使用硬盘分区目的 便于管理磁盘上的众多文件安装不