大学计算机基础 总复习

人季计算机基勒

Fundamentalsofcomputers

计算机基础部姜永玲

信息编码的基本概念

■■■—今文，字*1言/皂

声音信息----■■■■玲声^音"信\曳

图片信息______字

00101101■■■■少图片^言,曳

数制之间的转换

4十进制整数部分：除基取余小数部分:乘基取整非十进制

按权展开

卡二进制（B）三变一八进制（0）

一变三

夕二进制（B）四变一十六进制（H）

一变四

字符的编号一ASCH

每个字符用7位二进制数表示，7位编码的取值范围为

0000000-1111111,可表示工28个字符，用工个字节存放。

扩展的ASCII码

8位二进制编码2A8=256种字符

表1-2ASCII码

5b4

000001010Oil100101110111

b3b2b]加

0000NULDLESP0@PP

0001SOHDC111AQAq

0010STXDC2ft2BRbr

0011ETXDC3#3CScs

0100EOTDC4$4DTdt

0101ENQNAK%5EUeu

0110ACKSYN&16FVfV

0111BELETB17Gwgw

1000BSCAN(8HXhX

1001HTEM)9IYiy

*

1010LFSUB:JZjz

1011VTESC+K[k(

1100FFFSt<I\11

1101CRGS-=M]m)

1110SORS>NAn〜

1111SIUS/9O0DEL

汉字编码

汉字输入码：音码------全拼、双拼、简拼

形码-----五笔字型、表形码、首尾码

音形码------快速码

数码------电报码、区位码

字符代码化（输入码）

汉字机内码：计算机内部存储和处理输入码向机内码转换

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

机内码

为1.

机内码向字形码转换

显不输出打印输出

汉字的输出（字库）

汉字的字形码：显示和打印输出的汉字字形码。

■[6*16点阵需字节存储

24*24点阵需字节存储

FF

汉字点阵类型点阵占用字节数/

简易型16x1632

普及型24x2472

.

提高型32x32128

精密型48x48288

计算机中数的存取形式

位(bit)一最小的信息单位

字节(Byte)—最小的存储单位

1字节(byte尸8位(bit)

BKBMBGB

第2章计算机系统基础

，计算机的功能

工计算机硬件系统

工计算机软件系统

।L指令和程序

■指令：计算机能够识别的“命令”；指

令是对计算机进行程序控制的最小单位。

-程序：为解决某一问题而设计的按一定

顺序组织在一起的指令序列称为程序。

规定计算机执行的操作和操作对象

所在存储位置的一个二进位串

■一条指令由操作码和地址码两部分组成。例如二地址指

令格式如下：

操作码地址码1地址码2

LOAD15[300]指令码目标操作数源操作数

说明指令的功能说明指令操作的对象

■操作码：具体说明指令的性质或功能，每条指令只有一个操作码

用地址码：包括着操作数的来源，结果的去向或下一条指令的地址等

信息，不同指令中地址码的个数可以不一样。

“存储程序”工作原理

.1945年美籍匈牙利科学家冯•诺依曼(VonNeumann)提出了一

.个“存储程序”的计算机方案。

・■采用二进制编码形式表示数据和指令。一

-执行的程序存储在内存中，计算机能够自动依次从

内存中取出指令执行。

-计算机由运算器、控制器、存储器、输入和输出五

大基本部件组成。

执行结果

地址/指令/数据

微处理器

控制命令控制命令

运算器

＜中央处理器寄存器

I控制器

（主机部分J内存储器［只读存储器（R°M）

7〔随机读写存储器（RAM）

输入/输出接口

＜硬件系统＜

总线

计

算r外存储器（硬盘、软盘、光盘、优盘）

机外围部分1输入设备（键盘、鼠标、扫描仪）

系、输出设备（显示器、打印机）

统

系统软件（DOS、Windows＞UNIX、Linux等）

'软件系统

应用软件(Office、Photoshop>Flash

Dreamweaver等)

CPU三部分组成

:加工、处理数据的部件，主要完成对

数据的算术运算和逻辑运算。

:计算机的控制部件，它控制其他部件协

调统一的工作，并能完成对指令的分析和执行。

:用来暂时存放数据的部件。用来存放

当前运算所需的各种操作数、地址信息、中间结果

等内容。

图2・lPentiumMMX处理器

pr和硬件痂

CPU工作频率不断提高，

而PC机的一些其他设备

（如插卡、硬盘等）却受

&CPU性能指标到工艺的限制，不能承受

更高的频率，倍频技术使

CPU内部工作频率变为外

部频率的倍数，使外部设

备可以工作在一个较低外

频上，而CPU主频是外频

的倍数。」

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，型机的运整速度也越快。

L3GHZo］主板为CPU提供的'

外频：中频二外频*倍频々＜时钟频率，

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。

4存储器

■定义：

用于存放计算机工作过程中需要操

作的数据和程序。

r内存储器

;外存储器

&存储器系统

-将两个或两个以上速度、容量和价格各

不相同的存储器用硬件、软件或软硬件

相结合的方法连接起来----构成存储

系统。

-系统的存储速度接近最快的存储器，容

量接近最大的存储器。

景簪爵要有两种存储系统

内存

Cache存储系统快系

的

高速缓冲存储器统

存

的

内夺储

存

器

储

速

度

接

近

最

“控制面板—系统—性能”中查看

-Ji—.「土存储器

虚拟存储系统磁盘存储器

t容

量

接

近

最

--程--序--和-数--据-大

的

<---------存

程序和数据储

器

内存储器

2o只读存储器(ROM)BIOS

固化于ROM中

的程序

ROM:存放BIOS

特点：可随即访问，不能写入。ROM中的指令是永久的

O

内存单元的地址和内容

所含存储单元的个数为内存的容量,以字节为单位

■每个单元都对应一个地址，以实现对单元内容

的寻址。

内存地址

外存之软盘

------------------写保护口，现处于保护状态

■存储格m

标签

■格式化

保护套

中心轴孔

金属套

磁盘结构

图磁道（cylinders）0磁道中存

有文件分配表（FAT）信息

味扇区（Sectors,512字节）

图簇（Cluster）一个磁道上的一

个或更多扇区组合成一个簇，簇

是DOS用来存储文件信息的最

〃'单位。

磁盘结构及磁道扇区划分软盘格式化

重新划分磁道/扇区

容量二磁盘面数X磁道数/面X扇区数/磁道X字节数/扇区

容量=2X80X18X512（字节）

=1474560（字节B）

:::::心

，若已知磁头数为16,柱面数为4096,扇3数为63,扇区容

量512字节，则:

硬盘容量二16X4096X63X512=2.1GB

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

控制总线

地址

I)43H

GPUZ地址总线35.46HGW卜411地卜总线35J46H^1地川总135j46H

体统总线

.■ISA（8/16位）：工业标准总线，也叫AT总统

-PCI（32/64位）：局部总线标准，外围部件互

连总线。

■AGP：加速图形端口，用于提高图形处理能力

PCI插槽

接口

口（按单位bit发送信息）

世行接口（以8位bit发送信息）

输入接口PS/2鼠标接口打印机接口25针孔）

输出接口

键盘接口

COM1COM2

USB接口

（9针孔）（9针孔）

典型操作系统

1.MB-DOS基于命令行方式的学历户应用系统

语言编译系统

的个人计算机OS。操作系统

2.加收：多用户、多任务的OS®机器系统

3.UNIX是通用、交互式、多用户、多在务应用领域

的主流OS之一，成为被业界公认的工业化标准的OS。

UNIX也是目前惟一能在各种类型计算机的各种硬件

平台上稳定运行的OS。

4.Linux：多用户、多名务的OS。它与UNIX完全兼

容，具有UNIX最新的全部功能和特性。Linux的设

计是为了在Intel微处理器上更有效的运行。它的

最大特点在于它是一个源代码公开的免费OS,其内

核源代码可以免费自由传播。

用口

博谿

然&

欧

区也

壮

*

进程管理（P90-P92）

I■进程在其生存周期内，其执行过程是间断性的,

*卤拈亚程状态是不断变化。三种基本状态：

⑴就绪状态。进程已经

获得了除CPU之外所需

资源，一旦得到CPU,

就可以立即执行。

⑵运行状态。进程获得

了CPU及其它一切所需

资源，正在运行。

⑶等待状态。由于某种

资源得不到满足，进程

运行受阻，处于暂停状

态，等待分配到所需资

源后，再投入运行。

讲程与程序的区别

进程程序

状态动态静态

生命周期有无

对应关系一个或多个程序多个进程

⑴程序是“静止”的，它描述的是静态的指令集合及相关的数据结

构；进程是“活动”的，它描述程序执行起来的动态行为。

⑵程序可以脱离机器长期保存。而进程是执行着的程序，当程序执

行完毕，进程也就不存在了。进程的生命是暂时的。

⑶程序不具有并发特征，不会受到其他程序的制约和影响。进程具

有并发性，在并发执行时，由于需要使用CPU、存储器、输入/输出

设备等系统资源，因此受到其他进程的制约和影响。

⑷进程与程序不一一对应。一个程序多次执行，可以产生多个不同

的进程；通过调用关系，一个进程也可以对应多个程序（如一次程序

的运行活动中,可能会顺序使用几个程嗡O

第七章计算机网络

计算机网络分类

工作模式来划分:对等网和客户/服务器（C/S）网

按拓扑结构分类：总线、星型、环形、树型、混合型、

网状

按通信传播方式分类：

点对点传播方式的网络（广域性网络使用点对点方式）

广播方式网络（局域网使用广播方式）

网络传输

金属导体

-双绞线、同轴电缆

光纤

无线介质

-无线电、短波、微波、卫星、光波

开放系统互联参考模型（OSI/RM）

■OSI/RM国际标准的正式文本是ISO7498

■OSI体系结构将网络的不同功能划分为7层

7应用层Application»处理网络应用

6表示层Presentation*数据表示

5会话层session知主机间通信

4传输层transport»端到端的连接

3网络层Network»寻址和最短路径

2数据链路层DataLink力介质访问（接入）

1物理层Physical*二进制传输

数据封装

主机B

应用层

数据

单元表示层

会话层

传输层

网络层

链路层

1001101010111100101011000001011101011100物理层

比

特传输介质

流

；SMA/CD—局域网中的介质访问控制方法

ABC

_=（;=i

・启丁T

工作原理：--------

Bus

•发送前先监听信道是否空闲，若空闲则立即

发送数据。在发送时，边发边继续监听。若监

听到冲突，则立即停止发送。等待一段随机时

间（称为退避）以后，再重新尝试。

•归结为四句话：

发前先侦听，空闲即发送，

边发边检测，冲突时退避。

10Base

数据率（Mbps）基带或宽带

Base,Broad

以太网有三种:

10Base5粗同轴段最大长度（百米）或

介质类型（T：双绞线）

10Base2细同轴

lOBaseT双绞线

C地址

■■1EEEXU2标准为每个NIC规定了一个48位的全局地

址，它是站点的全球唯一的标识符，与其物理位置无

关。——MAC地址（物理地址）

IMAC地址为6Byte（48位）。

FMAC地址的前3个字节（高24位）由IEEE统一分配

给厂商，低24位由厂商分配给每一块网卡。

E网卡的MAC地址可以认为就是该网卡所在站点的

MAC地址。

■羊建简单的局域网

]^台服务器，3台Pm为例:

■一台HUBHUB

■4块网卡

■4台PC机

■8个RJ45接头（水晶头）

■若干米UTP双绞线/

服务器PC机

件用HUB构建网络的缺点

HUB

■多个站点同时发送会造成冲突；

■网络中站点越多，冲突现象越严重;

■每个站点的平均拥有带宽为W/n;

10Mbps网络交换机

使用交换机后，可建立多个并发的通信

不同类型的用户访问特网Internet

家庭用户

PSTN公共电话交换网

ISDN综合业务数据网

ADSL非对称用户线路

DDN数字数据网

X.25公共分组交换网

家庭用户

Internet接入

■接入Internet是指用户采用什么设备，采用什

么通信网络或者线路接入Internet。

■常用的方式有：

-使用调制解调器

.通过ISDN、ADSL专线接入

■以局域网方式接入

.以DDN、X.25.帧中继等专线接入

■以无线方式入网

9

"V

问题：如何连接主机与路由器？

三类用户：

口家庭用户访问网络

口单位用户访问网络（学校，公司）

口移动用户访问网络

家庭用户访问网络：点到点访问

因特网

通过modem拨号

,最高可以56Kbit/s的：

由器的连接（理论上）

□ADSL:非对称数字用户线路；需要

ADSLMODEM,在电脑上装上网卡

上行速率：IMbit/s;下行速率:8Mbit/s

□CableModem:基于有线电视HFC线路：

下行8M、上行2M;与小区内用户共享

带宽；但前期投入改造资金大

誉用户访问网络:典型连接方式

Internet

路由器

字信号翻译成可在普通电话线上

传输的模拟信号，这个过程叫调

制；修模拟信号转换成计算机可

识别的二进制数字信号。这个过

程叫解调

模拟信号：随时间连续变化的

信号。如电话线传输的声音

数字信号：是一系列离散的电

脉冲信号。如计算机处理的由

0、1组成的信息，是不连续的

单位用户访问网络：局域网

□公司/学校的局域网（LAN）把计算机

连接到路由器

□以太网:

/共享的或专用的电缆把计算机连接

到路由器

/IOMbit/s,100Mbit/s,千兆以太

网

Internet的连接

|Internet是由各种各样网络互连而成的,InternetJi

常用的网络互连设备则是路由器，英文名字为Router,

■它不同于集线器，能够识别Internet通用地址——IP

地址。

jTCP/1P协议

17y/IP(TransmissionControlProtocol/Internet

Protocol)(传输控制协议/网络协议)是Internet上主

机间相互通信所遵循的统一协议，泛指所有与Internet有关的一

系列的网络协议的总称。

■TCP/IP包括上百种协议，并且随着Internet的不断发

展，Internet上的协议还要不断地增加。

■在这70多种协议中，传输控制协议TCP和网间协议IP定

两个最重要的协议。

TCP/IP协议的分层模式

OSI模型TCP/IP分层模式常用协议

DNS（域名系统）：提供域名和IP地址之间的转换。

FTP（FileTransmissionProtocol文件传输协议）提供主机之间相互交

换文件的服务。

HTTP（HyperTextTransmissionProtocol超文本传输协议）提供了从

浏览器查询web服务器上超文本信息的协议。

SMTP（SimplemailTransferProtocol）为简单的邮件传输协议。

POP（PostOfficeProtocol）为邮局协议。

IP地址

■在Internet上，IP协议定义的主机地址，以识别不同

的主机，这个地址就叫做IP地址。

IP地址二网络地址和主机地址

Internet上寻找主机时，首先根据网络地址找到主

机所在的子网，在同一子网内，主机间的数据交换是

在子网内部完成的。

。路由器机就是根据网络地址在子网间进行数据转发的。

王兴玲

IP地址的表示方法

以也址由32位二进制组成，于均分为4段，每段8位（1个字

*）,。每段的取值范围同。-255,段与段之间用圆点分开。

二进制格式：10000111.1100010.00100100.00100110

点分十进制：138.194.36.38

27-2

A类

B类

221C类

D类

E类

IP地址的分类

第一个可用每个网络匚口的

网络类别最大网络数f复后一个可

的网络号目的网络号最大主引1数

A126112616777214

B16382128.1191.25565534

C2097150192.0.1223.255.254254

A类1677214XYZ~XYZ

B类65534XY.Z~XYZ

C类254XYZ~XY.Z

王兴玲

（网中IP地址的结构

悔人将IP地址格式中除了指定为主机地址之外的所

有事进制均设置为1。

网络号主机号

子网掩码

“逻辑位与”运算

划分子网的目的是用来区分不同的主机是否处在相同的网段，处于

同一网段上的主机间可以直接通信，不同网段间的主机进行通信时,

必须通过路由器。

缺省时，A、B、C三类网络的掩码如下:

二'I子网掩码中，取值为『的位对应IP地址的网络位，取值为。的

位对应IP地址的主机位。

1

主机

•A类地址B类小魅网络号主机

网络号脚画

B类地址c类aa£

C类地址D类通!堀组播地址

E类亚币保留为今后使用

•问题：如果已知某一计算机IP地址,子网掩码为

,请问是否划分了子网？

■引入子网概念后,网络位+子网位才能全局唯一地标识

一个网络。

■造的网络位用工来标识,主机位用0来标识，就得

rr子网掩码。

杀谬拱王网和工地城的好个位井运行逐位比较时♦剑果在IP

普冬隼/二厘空二个位《微氟子网掩码）.调位现我

便成为网络或于网罐的一部分.

网络•网络•网络♦SM主机

字节（8位）・字节（8位）•学节（8位》・字节《8位》

子网域新的主域

练习:现有两个局域网，每个局域网内各有100台计算

机，现只有一个C类网络号2n.64.195.0,应怎样划

分心地址？

子网子网掩码的二进制形式子网掩码的十进子网内的

数量制表示形式主机数

111111111.11111111.11111111.00000000254

211111111.11111111.11111111.1000000028126

411111111.11111111.11111111.110000009262

811111111.11111111.11111111.111000002430

1611111111.11111111.11111111.111100004014

3211111111.11111111.11111111.11111000486

6411111111.11111111.11111111.11111100522

IP地址和MAC地址

■MAC地址在数据链路层，IP地址在网络层

■MAC地址如同一个人的身份证号，无论走到哪

里，都不变。

■IP地址如同邮政编码，换个地方，地址就随着

改变

■IP地址确定对应的MAC地址，需要ARP（地址转

换）协议。

■MAC地址确定对应IP地址，需要RARP（逆向地

址转换）协议。

/\

源主机名oNet-id=

host-a]

)9X03

!耨耕

IP=

Internet应用

二|VWW(WorldWideWeb)：是WorldWideWeb的简

简单地称之为Web,WWW以超文本的形式组织信息_

览器(Browser)是用来解释Web页面并完成相应转换

和显了的程序O

夕超链接(Hyperlink):在网页中以特殊格式显示，

单击之，可进入另一个超文本文档(存于同一台计算机上或

Internet上的另一台主机上)

URL(UniformResourceLocation)统一^资源定位器

[:80]/docs/index.htm

为方便记忆域名与

而为计算机

进行命名。r

211,64.142.9

WHM

www.ouc.edu.cn

主机名机构域领域国家域

电子邮件系统

发件人邮件服务罂

接收人邮件服务招

接收用户邮第

文件传输协议FTP

下载(download)上载(upload)

客户机与服务器之间建立双重连接

第五章信乩与安全

41^^1^^统的几个不安全因素P156

被动攻击和主动攻击的几种手段P157

被动攻击：搭线监听/无线截获/其他截获（邮件等）；重在

预防

主动攻击：中断/假冒/重放/募改/拒绝

信，电安全需求：完整性/可用性/保密性/可控性/不可否认性

防火墙的功能/分类P172-P174

什么是计算机病毒及特点/危害及预防P177-P183

第七章数据库管理系统

理技术发展三阶段（P227〜232）

■1.人工管理阶段（20世纪50年代中期）

应用程序1应用程序2应用程序3

数据1数据2数据3

口特点：（1）数据不能保存一一不能实现数据共享。

（2）无法与程序独立

（3）各程序间数据不能共享一一大量数据冗余。

口适应场合：数据量较小。主要用于科学计算。

即管理技术发展三阶段(P227y2)

名存取。文件长久保存数据,

从而实现数据共享。

-(3)实现了一定程度的数据共享。<

-(4)数据文件间缺乏联系。

文件：指数据序列有序存放在存储介质上的整体形式

共享性和独立性不强是文件系统阶段的主要缺点。相关数据

文件独立存放，无关数据文件可被任意程序存取。

即管理技术发展三阶段"7〜232)

■3.数据库技术管理阶段(60年代后期〜)

应用程序1应用程序2文件应用程序3

DBMS

数据处理需求急

剧膨胀，硬件性

价比大幅提高。数据库

-(1)数据和程序之间彼此独立，实现共享

-(2)数据以数据库形式保存，最大限度减少冗余。

-(3)专门的数据库管理软件——数据库管理系统

DBMSo

数据管理技术发展三阶段(P227〜232)

I

■3.数据库相关概念

-数据库(Database或DB)：存放在计算机中的有组织的可共

享的数据集合。

-数据库管理系统(DBMS—DatabaseManagementSystem)：

将某单位或团体的所有数据集中起来管理。按数据本身的内在

联系进行组织、存储和操作的系统。是一个可实际运行的软件

系统。负责数据的查找、增删改操作，并可自动维护数据的移

植性、完整性和安全性。

-数据库系统(DBS—DatabaseSystem)：涵盖了DB、DBMS、

应用软件系统、管理员和用户。例如天气预报软件系统。

■层次模型：将数据间的关系表述为Ln的层次关系

■他t模型：将数据间的关系以m：n的形式表述。例

»即32图7-11的学生选课网状结构。

■关系模型：是将数据间的联系看作多张二维表一关

系。它是现代数据库的主导模型。因为可将前2种数

据模型转化为该模型，且现实世界中的各种关系均

可通过该模型表示或实现。

学号<4名核即年圻

学生男

99001张平18

男

9900219

女

99003刘丽女18

99004王平19

学生选课男

99005刘清女20

99006陈力18

关系数据库有关概念（P233〜236）

实4指客观存在的并相互区别的事物。例如学生选

课M的卒生［榛程二

属性：指实体具有的特性，如实体学生具有的学生姓

名、成绩、性别等。

域：指属性的取值范围。如年龄域为3位整数。

•主键（主关键字）：指某组属性，它可以唯一的标识某实体,

如学号。如成绩表中“学号、课程编号”字段组合

・外键:是与另一个表相关联.其取值依赖于其它实体的主键.

•通俗的讲就是关系，为了与主表建立关联，就要引入外键，在

的时候外键与主表的主键类型（包括大小要一致

序号学号课程号成籍|

►11001J00190

:2

1002JU0188

31003JD0345

41004JD0278

米

曲学生：表国间区

学生姓名电话号码电子就件帐号名地址1

►+郭J0263.NET2号楼102

+1002黄落88893000HR20OUC.edu.cn单身楼202

+1003东方不败119DGQhotmail.com留学生中心

+1004杨康110YK地下室

米

，,■一

4a8MJ

两个实体间的联系有

关系：指事物之间或事物内部各属性间的关系。具体

桁三种,L1如学生与学号;1：n如班级与学生，m：

n如学生与课程。

■一对一(1：1)

■一对多(l:n)

■多对多(m:n)

■关系……规范化的二维表

•1、各列不可再分

I-2、同列数据的数据类型相同；

-------•4、各行数据互不相同-----------------

•5、当行/列数据互换顺序时，不会影响其

表述信息的内容。

去"眸｛I一号I此名「切年龄I・

<

.丸纳仙99001张平18

99002张清19

99003刘丽18

元组J

或、99004壬平19

记录99005刘清20

99006陈力18

L

属枝他

关系数据库---------一三种关系运算

・选择：选出符合条件的记录。例如找出所有90分以上的同

学。

•投影：从二维表中选出需要的列，是从列的角度进行的运

算。例如列出所有人的姓名，学号。

•连接：是一种同时涉及到两个二维表的运算，它将所有在

给定属性上满足条件的记录重新组合形成一个新的关系。例

如将某班的英语成绩单和数学成绩单中具有相同姓名的学生

记录合并后形成一个新的二维表。

序号学号|课程号

►11001J00190

21002JU0188

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31003尸-45

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