全国计算机二级基础知识

全国计算机二级基础知识第一章基础知识1.1知识点1.1.1计算机的发展阶段以计算机物理设备的变革为象征，计算机的发展经历了四代第一代(1946年1958年)是电子管计算机。 代表机型有ENIAC、IBM650 (小型机)、IBM709 (大型机)等。第二代(1959年1964年)是晶体管计算机。 代表机型为IBM7090、IBM7094、CDC7600等。第三代(1965年1970年)是集成电路计算机。 代表机型有IBM360系列、富士通F230系列等。第4代(1971年现在)是大规模的超大规模集成电路计算机。 这个时期，计算机的类型除了小型、中型、大型机以外，开始发展为大型机和微机两种。1.1.2计算机系统的构成完整的计算机系统有两个部分：硬件系统和软件系统。硬件系统计算机硬件是构成计算机的物理设备的总称，由各种设备和电子电路组成，是计算机完成工作的物质基础。计算机硬件由五部分组成：运算器、控制器、内存、输入设备和输出设备。(1)运算器。 运算器也称为算术逻辑单元(ALU )，接收从存储器发送的二进制代码，并将该代码与算术运算进行逻辑运算。考试纲的要求1 .计算机系统的组成和应用领域。2 .计算机软件基础知识3 .计算机网络基础知识和应用知识4 .信息安全的基本概念(2)控制器。 控制器控制计算机的各个部分，以便按照从存储器中读出的指令向各个部分发出操作指令，接收来自各个部分的反馈信息，分析信息并决定下一操作。(3)内存。 内存是存储源数据、中间数据、程序和最终结果的部件。 计算机工作时向运算器提供数据，另一方面保存从运算器返回的计算结果，在存储器中保存程序，持续读取命令并发送给控制器。(4)输入设备。 输入装置接收用户向计算机提供的源程序、数据和各种信息转换为二进制代码，然后传输到内存。(5)输出设备。 输出设备的功能是将计算机内部的二进制信息转换为人和设备能够识别的信息。将运算器和控制器总称为中央处理器(CPU )的情况较多的中央处理器和内部存储器合成到主机上输入设备、输出设备、外部存储器一起称为外部设备，外部设备通过接口线路与主机连接。软件系统未配置软件的计算机称为裸机，只有配置了相关系统软件的系统才是完整的计算机系统。软件分为系统软件和应用软件，系统软件是计算机上第一层的应用功能扩展。1.1.3计算机应用领域目前，计算机的应用已经扩展到人类社会的各个领域，根据其技术内容，计算机的应用可以分为几种类型。科学与工程计算科学计算又称数值计算。 在科学实验和工程设计过程中，需要解决很多数学问题，利用计算机以数值方式解决这些问题是解决这些问题的主要方法，这种应用被称为科学和工程计算，其特征是计算量大，逻辑关系比较简单。数据和信息处理数据处理是指数据的收集、保存、加工、分析和传输的全过程。过程控制过程控制是生产自动化的重要技术内容和手段，是以一定的方法计算计算机收集的数据，输出到指定的执行机构控制生产的过程。辅助设计计算机辅助设计不仅应用于产品和工程辅助设计，还应用于辅助制造、辅助测试、辅助教学等多方面的内容。人工智能计算机模拟人脑的过程称为人工智能，人工智能是利用计算机模拟人类思维的过程，利用计算机程序实现这些过程。1.1.4计算机分类基于计算机在信息处理系统中的地位和作用，并考虑到计算机分类的演进过程和可能的发展趋势，IEEE提出了一种分类方法，将计算机分为六类巨型计算机。 巨型计算机又称超级计算机，采用大规模并行处理的体系结构，具有极强的计算能力。 巨型计算机通常应用于尖端科技研究、重大工程项目研究等领域。 世界上只有少数国家在研究巨型计算机的开发。微型超级计算机。 小型巨型计算机又称小型超级计算机，性能接近巨型计算机，但使用了更先进的大规模集成电路和制造技术，小型、低成本。 价格比巨型计算机便宜得多。大型机。 称为大型机、大型机或主机。 其计算速度快，处理能力强，存储容量大，可扩展性高，通信网络功能完善，具有丰富的系统软件和应用软件。 大型计算机一般在大中型企业事业单位定居，由负责人管理和维护。超级计算机。 超级计算机归中小企业所有。工作站(Workstation )。 工作站主要应用于图形工作站等有特殊要求的专业领域。 具有高速运算能力和强大的图形处理功能。电脑。 电脑也被称为电脑(电脑)和电脑。 电脑由于性能价格比高，迅速普及，应用广泛。 电脑大致分为台式机和便携机。1.1.5计算机语言计算机语言计算机语言是面向计算机的人工语言，是执行程序的工具，也称为编程语言。 现有的编程语言可分为机械语言、汇编语言、高级语言3种。机器语言机器语言是第一种依赖硬件的计算机语言。 机器语言直接在计算机硬件水平上运行，效率高，能够充分发挥计算机的高速计算能力。汇编语言用对记忆有用的记号和地址来表示命令的编程语言叫汇编语言。 也称为符号语言。 用汇编语言编写的程序，与机器语言相比，不仅直观易于记忆，而且有工作量大、面向机器、没有通用性等缺点，因此汇编语言也被称为“低级语言”。高级语言高级语言是人类设计的语言，因为要记述具体的算法，所以也称为算法语言。 高级语言是一种面向问题的编程语言，独立于计算机硬件，其表达方式接近于所描述的问题，便于人们的理解和把握。1.1.6计算机软件计算机软件分为系统软件和应用软件。系统软件系统软件通常包括操作系统、语言处理程序、数据库管理系统和服务程序。操作系统是系统软件的核心，管理计算机软件、硬件资源，安排用户工作步骤，处理各种中断，确保计算机各部分协调有效的工作。语言处理程序的作用是将用各种高级语言编写的源程序翻译成机器语言表达的目标程序。 语言处理程序根据处理方法，分为解释型程序和编译型程序两类。 解释型程序的处理称为对采用解释的同时执行的方法且不生成目标程序的源程序的解释执行。 编译型程序被称为源程序的编译执行，只有将源程序翻译成目标程序后才能执行。数据库管理系统是对存储在计算机中的大量数据进行整理、管理、查询，并提供一定的处理功能的大型系统软件。基于服务的程序是一个辅助程序，它提供各种执行所需的服务。应用程序应用软件是为了解决实际的应用问题而写的软件的总称，涉及计算机应用的各个领域，各种科学和工程计算的软件和软件包，各种管理软件，各种辅助设计软件和过程控制软件应用1.1.7计算机网络计算机网络的功能计算机网络具有以下基本功能(一)资源共享。 其目的是使网络上的用户能够使用网络上的程序、设备，尤其是数据，而不管资源和用户在哪里。 换句话说，除千里之外的数据在本地都可用。(2)高可靠性。 依赖替代资源提供高可靠性。 例如，可以在两台或三台计算机上备份所有文件。 如果一台硬件出现故障而无法使用，则可以使用其他备份。(三)可用性。 随着工作负载的增加，只需添加更多处理器，系统性能就会逐步提高。 对于集中式主机而言，当系统能力达到极限时，需要更强大的主机替换，成本高昂，对用户的影响也更大。(4)实现分散的信息处理。 对于总体大型问题，可以利用合适的算法将任务分散到网络上的不同计算机中进行分布式处理。 多台微机能够通过网络连接到高性能的计算机系统，具有解决复杂问题的能力，但成本大幅降低。(五)提供强有力的通信手段。 通过互联网，住在不同地方的两个以上的人可以共同起草报告书。 如果有人对在线文档中的某个地方做了更改，其他用户可以立即看到这个更改，不需要等待几天的信息。 这种速度的提高，便于广泛分布的群体之间的合作。网络分类计算机网络的分类方法很多，可以从不同的角度进行分类。(1)从网络交换功能分类：线路交换网、信息交换网、数据包交换网、ATM网。(2)从网络拓扑分类：星型、环型、总线型、网状型。(3)从网络作用范围分类：广域网、本地网和城市网。1.1.8数据通信的基本原理数据通信是传统的通信技术能够使用计算机实现信息的传输、交换、存储和处理。 现代通信系统由数据传输系统和数据处理系统两部分构成。 数据传输系统也被称为通信子系统或通信子网，并且主要任务是实现不同数据终端装置之间的数据传输的数据处理系统也被称为资源子系统或资源子网，它负责提供信息、接受信息、处理信息物理信道可根据传输媒体的类型将信道分为有线信道和无线信道。 传输介质是数据传输系统中发送机和接收机之间的物理路径。 可用于实际传输的物理介质有多种，每种物理介质在带宽、延迟、成本和安装维护难度方面都不同。 媒体大致分为有线媒体和无线媒体。例如，有线介质包括双绞线、同轴电缆、光纤等的无线信道包括微波信道和卫星信道。 基带是信号特定的基带，并且通常从数据直接转换基带信号，以及未经频率调制的形式。 适应于基带信号谱的信道称为基带信道。 诸如计算机之类的数字设备输出的数字信号(基带信号)通过被称为基带传输的信道直接传输。带宽发送指的是将数字信号调制为音频信号通过电话线路发送，并且当到达接收侧时将音频信号解调为原始的数字信号。 在频带传输中，要求在发送侧设置调制器，在接收侧设置解调器。在一对传输线路上同时传输一些信息称为多路复用。 复用的典型方式有频分复用和时分复用两种。 多路复用可以提高线路的利用率。频分复用是将传输路径的总频带划分为几个子带，并且向一对终端提供每个子带作为一个逻辑信道。 频分复用适于传送模拟信号，以便在电话系统中使用。波分复用是在光纤信道中使用的频分复用的一种修改。 在这种方法中，两条光纤连接在棱柱上，每条光纤的能量在不同波长带中。 两条光穿过棱柱，合成一条共享光纤，送往远处的目的地，然后分解。任何两个终端之间的通信业务的分布非常不均匀，并且建立固定点对点连接对于线路使用效率来说并不经济，尤其是随着终端数量的增加，在每个终端之间建立固定点对点线路是不现实的。 解决该问题的一种方法是将每个地方的终端连接到一个具有交换能力的交换网络。 该交换网络中包含多个通信线路和交换机，交换机根据各通信的请求和网络动作状态来动态选择通信路径。 现在，计算机网络所使用的交换技术包括电路交换、消息交换、包交换、帧中继和异步传输模式(ATM )。1.1.9网络架构和TCP/IP协议所谓的网络架构是计算机网络层及其使用的协议集。 具体而言，网络架构是层次和协议的集合。 体系结构说明必须包含足够的信息，以便实施者能够创建各层的软件、设计硬件和符合协议。网络协议是双方通信过程中的一系列约定规则，用于建立通信关系和进行数据交换。完整的通信协议非常复杂。 为了简化协议的设计并便于协议的实现和维护，大多数网络都在层或层组织协议。 每个层向上层提供一定的服务，以及如何把服务的细节与上层断开(即下层协议对上层是透明的)。 相邻的两层之间是层间接口。国际标准化组织制定了开放系统互联参考模型(OSI )。 该标准将网络整体的通信功能分为7个层次。 各层完成系统信息交换所需的部分功能，通过层间接口与相邻层连接，实现不同系统之间、不同节点之间的信息交换。传输控制协议/因特网协议(TCP/IP )传输控制协议/因特网协议的开头美国国防部高级研究计划局(defendenterfenceadvancedresearchprojectagency，DARPA )于1969年提交，并在ARPANET中使用。 随着ARPANET规模和作用范围的扩大，TCP/IP协议也逐渐完善，最终成为互联网的基础，应用范围也越来越广泛，几乎成为广域网和本地网内的标准网络协议。TCP/IP是协议集，根据OSI的7层理论，TCP/IP可以分为4层。 接口层、网络层、传输层、应用层。1.1.10信息安全基础信息安全信息安全的目的是保证信息的机密性、完整性、可用性和可控性，以防止未经授权的攻击和病毒传播，并确保计算机和通信系统的正常运行。保证电子信息的有效性。保密信息信息安全是信息安全的重要方面，为了安全而加密是防止信息系统的机密信息解读的技术手段。 加密方法使用数学方法来重新组织信息，使得除合法接收者之外的任何人都难以或不能理解已经改变的数据或信息。 加密前的信息称为明文，加密后的信息称为密文。信息认证信息认证是信息安全性的另一个重要方面，信息认证首先是验证信息始发者的真实性，即验证信息的完整性，而非伪造者，