信息学科概论知识点归纳背诵版期末复习资料完整版

信息学科概论资料（背诵复习版）第一章信息科学与技术基础1.什么是信息？信息是物质系统运动的本质特征，是物质系统运动的方式、运动的状态及运动的有序性，是客观存在的事实，是物质运动轨迹的真实反映。通俗的讲，信息一般泛指包含于消息、情报、指令、数据、图像、信号等形式之中的新的知识和内容。从信息的两个含义解释什么是信息？第一，在客观上信息是反映某种客观事物的现实情况。第二，在主观上信息是可接受的、可利用的，并能指导人们的行为。3.信息的特点？普遍性、依附性、有序性、相对性、可度量性、可扩充性、可存储、传输与携带性、可压缩性、可替代性、可扩散性、共享性、时效性、传递性、价值相对性、真伪性、可处理性、客观性、不完全性。、可加工性。4.信息的作用？信息是人类认识客观世界及其发展规律的基础。信息是客观世界和人类社会发展进程中不可缺少的资源要素。信息是科学技术转化为生产力的桥梁和工具。信息是管理和决策的主要参考依据。信息是国民经济建设和发展的保证。5.信息、消息、数据、信号的区别信息与消息比较，消息是信息的外壳，信息是消息的内核。信息与信号相比，信号是信息的载体。信息与数据相比，数据是信息存在的一种形态或一种记录形式。6.什么是信息科学？什么是信息技术？信息科学是研究信息现象及其运动规律和应用方法的科学,是以信息论、控制论、系统论为理论基础，以电子计算机等为主要工具的一门新兴学科。信息技术是指对信息的获取、传递、存储、处理以及应用的技术。第二章计算机基础知识1.简述计算机的发展历程和各阶段的特点。第一代（1946年~1958年）：电子管阶段第二代（1959年~1964年）：晶体管阶段第三代（1965年~1970年）：集成电路阶段第四代（1971年~现在）：大规模/超大规模集成电路阶段2.计算机的特点和分类特点：运算速度快。计算精度高。具有记忆和逻辑判断功能。能自动运行且支持人机交互。分类：巨型机、大型机、小型机、微型计算机、工作站、服务器、网络计算机。3.如何理解图灵的可计算思想是用机器来模拟人们用执笔进行数学运算的过程。4.简述图灵机的工作机制图灵机是一种思想模型，它由三部分组成：一个控制器，一条可以无限延伸的带子和一个在带子上左右移动的读写头。5.什么是数制？什么是基数？数制就是数据的进位计数原则，是人们利用符号来计数的科学方法，又称为进位计数制，简称“数制”或“进制”。所谓基数，就是数制的每位数上可能有的数码的个数。6.常用的数制有哪些？常用数制有十进制、二进制、八进制和十六进制。7.计算机内部为什么采用二进制？二进制数只有0和1两个数码，只有两种状态。具有两个状态的器件则容易实现，如开关的闭合、晶体管的截止和导通、电位电平的低和高等都可以表示数码0和1。（可行性）使用二进制数表示数码的电信号较少，控制过程简单，数据的处理和传输时系统稳定性高，不容易出错，所以提高了计算机系统的可靠性。（可靠性）二进制数具有比十进制数或其它进制简单得多的运算规则，使得计算机的运算器结构大大简化，控制简单。（简易性）二进制数码1和0正好可与逻辑命题的两个值“真”（True）与“假”（False)相对应（逻辑性）原码：a.最高位作为符号位，若符号位为0,则表示正数、若符号位为1,则表示负数b.其余各位代表数值本身的绝对值（以二进制表示）0的原码不唯一反码：a.正数的反码与原码相同b.负数,则其原码符号位置1,其余各位为对原码的相应数据位取反0的反码不唯一【反码与原码的表示范围均为-127~+127】补码：a.正数的补码：与反码、原码相同8.机器数：数在计算机中的表示形式称为机器数定点数：约定小数点在某一固定位置上的数，小数点的位置是约定，不需要表示。浮点数：无限制可表示任意实数—基数、尾数、阶码9.什么是ASCII码？美国国家信息交换标准代码国际标准化组织ISO认定的字符编码国际标准第三章计算机硬件系统1.计算机的基本工作原理如何？以中央处理器CPU为主的体系结构：程序与数据在计算机中均按二进制存储；程序和数据的处理是在内存中执行；在CPU的控制下，自动从存储器中取出指令并执行，完成各种工作。指令处理方式按逻辑顺序一条条指令地处理:在运行时，从内存中取出一条指令；按指令要求，从存储器中取出数据进行指定运算；按地址把结果送到内存中去。再取下一条指令，重复上述操作，直到结束为止。2.指令和指令系统的概念是什么？指令即告诉计算机从事某一特殊运算的代码。指令系统是计算机硬件的语言系统，也叫机器语言，指机器所具有的全部指令的集合，它是软件和硬件的主要界面，反映了计算机所拥有的基本功能。3.冯·诺依曼计算机的组成结构和工作原理将计算过程描述为由多条指令按一定顺序组成的程序，并放入存储器保存。指令按其在存储器中存放的顺序执行；由控制器控制整个程序和数据的存取以及程序的执行；以运算器为核心，所有的执行都经过运算器。运算器:计算机对数据进行加工处理的部件，在控制器的控制下执行程序，完成各种算术和逻辑运算。存储器:计算机记忆和存储的部件，用于存储数据和程序。控制器:指挥整个计算机的各个部件，按照指令的要求有序的协调工作。输入\输出设备:I/O设备，用户通过输入设备将数据和程序输入计算机，用输出设备将计算机处理结果显示或打印出来。4.什么是计算机系统？计算机系统由计算机硬件系统及软件系统两大部分构成。计算机硬件：是计算机系统中由电子、机械和光电元件组成的各种计算机部件和设备的总称，是计算机完成各项工作的物质基础。是指计算机系统中的实际装置，是构成计算机的看得见、摸得着的物理部件。它是计算机的“躯壳”。

（2）计算机软件：是指计算机所需的各种程序及有关资料。它是计算机的“灵魂”。5.对比内存储器和外存储器的区别。内存储器是用来读取数据，确切来说是用来暂存数据的，也就是内存的功能。外存储器的主要作用就是存储功能，通常指存储设备，比如硬盘，U盘，内存卡，光盘，软盘等可存储设备。外存储器不能被CPU直接访问。1·速度不同2·容量不同3·易失性不同6.什么是总线？常用的总线有哪些？是连接计算机各部件的一簇公共信号线，它是计算机中各个部件之间传送地址、数据和控制信息的公共通道。1、内部总线2、系统总线3、I/O总线4、地址总线5、数据总线6、控制总线7.中断技术因某种随机或异常事件，引起CPU暂时中断正在运行的程序，转去执行一段处理该事件的特殊的服务程序（称为中断服务程序或中断处理程序），并在事件处理完后又返回原中断处继续原程序的继续执行，这一过程称为中断。8.主存、cache和虚存的关系主存：运行程序和保存中间结果。Cache：高速缓存，基于局部性原理，事先预测，把要调入的程序存入缓存，希望命中率越高越好。虚存：把磁盘的部分空间开辟为虚存。9.计算机系统基本的输入输出方法有哪些?程序控制方式、中断控制方式、DMA方式、通道控制方式第四章计算机软件1.软件的定义和特点？软件是指与计算机系统的操作相关的计算机程序、规程、规则以及任何与之有关的文件。软件包括程序（program）和文档（document）两部分。特点：a、抽象性b、无明显制造过程c、数字化特性d、对硬件和环境有着不同程度的依赖性2.软件的分类分类：a.系统软件：是支持计算机用户能方便的使用和管理计算机系统（硬件、软件）的软件。b.应用软件：用户利用计算机及它所提供的各种系统软件开发的解决用户各种实际问题的软件。按功能划分：应用软件系统软件按产权性质划分：商业软件共享软件自由软件3.什么是系统软件？什么是应用软件？举例说明系统软件是支持计算机用户能方便的使用和管理计算机系统（硬件、软件）的软件。常用的有操作系统，语言处理程序，数据库管理，实用工具程序等。应用软件分为：通用应用软件和定制应用软件。通用应用软件应用于许多行业和部门的应用软件；定制应用软件针对具体实际问题为开发的应用软件，完全按照用户的特定需要而专门开发。通用应用软件有：办公软件包（文字处理、电子表格）、图形图像处理软件、动画制作软件、网络服务软件、媒体播放软件、压缩和解压缩软件、防病毒软件、学习软件、娱乐软件。4.什么是机器语言、汇编语言和高级语言？机器语言：指令由“0”和“1”组成的二进制代码，规定了计算机执行的一个操作。汇编语言：用助记符代替机器语言中二进制代码（指令）高级语言：翻译或编译成计算机能识别的机器语言，才能被执行。5.编译的基本步骤包括哪些？6.编译和解释的区别？编译程序先将全部源程序翻译为目标程序，然后在执行，而且目标程序可以反复执行。解释程序对源程序逐句地翻译执行，目标代码只执行一次，若需要重新执行，则必须重新解释源程序。第五章操作系统1.操作系统的定义？操作系统的权利和义务？操作系统是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件，任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行。操作系统是计算机硬件和其它软件的接口，也是用户和计算机的接口。权利：管理计算机系统的软硬件资源义务：为用户和其它软件提供服务接口2.操作系统提供的基本功能包括哪些？管理计算机系统中的各种资源。a、处理器管理b、存储器管理c、设备管理d、文件管理e、作业管理为用户提供各种服务界面。3.程序和进程的区别？静和动。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。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。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，因此受到其他进程的制约和影响(争夺资源)。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；一个进程也可以对应多个程序。4.什么是进程？线程？进程:一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。线程:进程内的一个相对独立、可调度的执行单元。5.进程的状态等待状态。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。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。运行状态。进程获得了CPU及其它一切所需资源，正在运行。6.存储器的管理功能主要包括哪些？存储管理的主要功能包括:存储分配、存储共享、存储保护、存储扩充、地址映射。*设备管理：主要功能包括：缓冲管理、设备分配、设备处理、虚拟设备。*文件管理：提供文件的逻辑组织方法、存取方法和使用方法/实现文件的目录管理和存取控制/实现文件的存储空间管理。*内存管理：内存分配、内存保护、地址映射、内存扩充。*处理器管理：按照一定的策略将系统中的各个处理机分配给申请的用户作业。*程序（program）：是为实现特定目标或解决特定问题而用计算机语言编写的命令序列的集合。数据库基本原理1.数据库技术的发展过程如何？手工管理阶段（20世纪50年代中期）文件系统阶段（50年代后期-60年代中期）数据库系统阶段（60年代后期至今）2.什么是DB?DBMS?DBS?DBAS?数据:描述事物的符号就是数据。数据库:在计算机存储设备上合理存放、相关联、有结构的数据集合。数据库管理系统(DBMS):位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，是在文件管理系统基础上发展起来的数据管理技术，它建立在操作系统的基础上，对数据操作语句进行统一的管理和控制，并维护数据库的安全性和完整性。3.什么是DM?建立数据模型的要求？其三个组成要素是什么？数据模型：现实世界数据特征的模拟和抽象。数据模型的要求：真实性易理解易实现组成要素：数据结构:规定如何描述数据的类型、内容、性质和数据之间的相互联系数据操作:指定实例执行的操作和指导规则，规定了系统的动态特性，是对数据库中各种对象的实例允许执行的操作集合完整性约束:一组完整性规则的集合4.什么是E-R图？E-R图为实体-联系图，提供了表示实体型、属性和联系的方法，用来描述现实世界的概念模型。概念模型：是从现实世界到数据世界的一个中间层次，是数据库设计的重要工具。（1）实体：客观世界中存在的且可相互区分的事物。（2）属性：实体或联系所具有的性质。（3）实体集：具有相同实体特征的实体的集合.（4）联系：现实世界中事物之间的联系抽象到信息世界反映为实体集之间的各种联系。5.什么是数据库的关系数据模型？它由哪几部分构成？关系数据库系统是支持关系模型的数据库系统。关系模型由关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束三部分组成的。6.关系数据模型：关系数据模型的组成要素:数据结构、数据操作、数据的约束条件关系：二维表记录（元组）：行；属性（字段）：列；主码：又称关键字，它能唯一确定一个记录．分量：元组中的一个属性值．域：属性所有可能取值的集合关系模式：对关系的描述关系模型的数据操作选择/投影/连接关系模型的数据约束实体完整性参照完整性用户定义完整性软件工程1.给出两种软件的定义？注明来源。软件是计算机程序和有关资料的总称。软件=程序+文档2.什么叫软件危机？为什么会产生软件危机？如何解决软件危机？软件危机是指在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题。产生原因：本身特点、方法不正确（人为因素）解决软件危机的途径：开展软件工程方法论的研究。提出新方法，新技术，消除造成软件危机的错误概念和作法。

开发一些辅助软件的开发工具。

必要的组织和管理措施3.软件工程的生存周期？生命周期法将软件生命周期分为哪些时期，每个时期包含哪些阶段？每个阶段完成哪些任务？一个软件从提出开发要求开始直到该软件报废为止的整个时期被称为软件生命周期。软件生命周期包括：问题定义和可行性分析，需求分析，概要设计，详细设计，编码，测试，维护。生命周期大体分为三个时期：计划时期（问题定义和可行性分析）开发时期（需求分析、软件设计、编码、测试）运行时期（软件维护）4.软件生存周期的瀑布模型5.什么是软件工程？其研究内容是什么？是指导计算机软件开发和维护的工程学科。这个学科采用工程的概念、原理、技术和方法来开发和维护软件，把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够得到的最好的技术方法结合起来。通信技术1.什么是通信？用任何方法通过任何传输媒介将信息从一地传到另一地2.简述通信系统、模拟通信系统、数字通信系统的模型及各部分的功能。3.什么是单工通信？半双工通信？全双工通信？并举例说明。单工通信：在同一时间只有一方能接受或发送信息，不能实现双向通信，举例：电视，广播

半双工通信：在同一时间只可以有一方接受或发送信息，可以实现双向通信。举例：对讲机

全双工通信：在同一时间可以同时接受和发送信息，实现双向通信，举例：电话通信4.常用的通信系统传输介质有哪些？双绞线，同轴电缆，光缆，无线传输介质（微波，红外线，激光等）5.通信网的构成要素是什么？通信终端设备、传输设备、节点（交换）设备。6.通信网的基本结构用户驻地网、用户接入网、核心网(CN)7.移动通信双方或至少有一方处在移动中进行信息交流的通信第九章计算机网络基础1.简述计算机网络的分类情况。按地域范围分类：局域网、城域网、广域网按拓扑结构分类：星形、树形、总线、环形、全连接、不规则按通信传播方式分类：点对点传播方式的网络、广播方式网络2.简述计算机网络的主要功能。数据通信，资源共享，分布处理。3.什么是网络协议？其要素是什么？网络协议是定义并实现网络通信的一组规则和参数。要素：语法，语义，时序。4.什么是OSI参考模型？其结构如何？5.什么是TCP/IP协议？即网络通讯协议，是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础，由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成。第十章互联网1.局域网的定义将分散在有限地理范围内的多台计算机通过传输媒体连接起来的通信网络，通过功能完善的网络软件，实现计算机之间的相互通信和资源共享。2.什么是IP地址？IP地址如何分类IP地址是IP协议提供的一种统一的地址格式IP地址是一个逻辑地址；(MAC是物理地址)IP是层次性地址：网络号+主机号地址类型特征位值网络号位数

可包容网络数主机号位数

可包容主机数地址范围A类07位

126个(27-2)24位

1,677,214(224-2)

～

55B类1014位

16,384个(214)16位

65,534(216-2)

～

55C类11021位

2,097,152个(221)8位

254(28-2)

～

553.局域网关键技术拓扑结构:星型结构、环型结构、总线或树型结构传输形式:基带传输和宽带传输介质访问控制方法(信道访问控制方法):1)CSMA\CD介质访问控制2)令牌环3)令牌总线访问控制法4.介质访问的控制方法有哪些？以太（Ethernet)方法、令牌（TokenRing)、FDDE方法、异步传输模式（ATM）方法第十一章物联网1.什么是物联网？其原理是什么？指通过装置在物体上的各种信息传感设备，赋予物体智能，并通过接口与互联网相连而形成一个物品与物品相连的巨大的分布式协同网络对物体属性进行标识2、进行信息读取和转换3、中央信息处理系统完成信息计算第十二章自动化技术1.简述自动化技术的发展过程。自动装置的出现和运用（18世纪以前）自动化技术形成时期（18世纪末至20世纪30年代）局部自动化时期（20世纪40～50年代）综合自动化时期（20世纪50年代末起始至今）2.什么是自动化？机器设备或生产过程在没有人的直接干预下，通过一定的技术装置，按照人预先设计好的规划，自动地进行相关的操作或动作，最终达到预定的目标。3.什么是控制？控制作为一种科学概念，就是一种作用或行为，是一种有目的的特定作用，一种有目的的主动行为。控制的本质是调节，是对“离向”或“离轨”的倾向的调节，目的是使事物的运动沿着既定的方向和轨道正常运行，使事物从“无序”的趋向变回到“有序”的运行轨道上来。4.自动控制的基本概念和三要素自动控制是实现自动化的主要手段，是在无人直接参与下可使生产过程或者其他过程按期望规律或预定程序进行的控制系统。三要素：施控者、受控者、传递者5.举例说明开环控制和闭环控制，并说出区别开环控制：控制装置与被控对象之间只有顺向作用，而没有反向联系的控制过程。如原始的数控机床闭环控制：能够检测工作台移动的实际位置，有反向联系的控制过程开环系统中，只有从施控者传向被控者的控制信息，信息的传递是单方向的。闭环系统中，不但有从施控系统传向被控系统的控制信息，而且有从被控系统传向施控系统的反馈信息，信息的传递是双方向的，闭环系统中存在着信息的闭合回路。6.画出反馈控制系统的基本结构图并说明跟部分的作用控制器：在负反馈系统中，控制器的输入是系统的误差(偏差)：误差＝输入量－反馈量执行器：它的输入是控制器送来的控制规律，执行器要提供足够的能量，按控制规律产生控制作用，作用到控制对象上，使控制对象能达到预定的控制目标。控制对象：它是我们要进行控制的设备、过程、系统。它接受来自执行器的控制作用，被控制量作为输出。检测装置：也称为传感器。它用来测量被控制量(控制对象的输出)，并将其转换成与系统输入量同一性质的物理量。反馈信号是通过检测装置获得的，检测装置是构成反馈系统不可缺少的设备。7.什么是反馈、正反馈、负反馈？反馈:在控制系统中，把输出量的一部分送回系统的输入端，对控制对象进行控制正反馈:对控制部分活动起增强作用负反馈:对控制分的活动起制约或纠正作用第十三章移动网络技术1.反射、衍射、散射的定义反射：一般移动天线比大多数人造建筑低，因而会发生多径干扰，产生的反射波可能是积极的干扰，也可能是消极的干扰。衍射：发生在一个难以穿透的物体的边界处，该物体比无线电波的波长要大。散射：如果一个障碍物的尺寸大约等于信号的波长或小一些，就会发生散射。信号会被散射成几路弱的信号。第十四章信息安全网络技术1.什么是信息安全？是指人类信息空间和资源的安全”。2.信息安全涉及哪些问题？信息泄露、完整性破坏、拒绝服务、非法使用3.有哪些主要的信息安全技术？访问控制技术、数据加密技术、数字签名技术、数字证明书技术、身份认证技术、防火墙技术、网络信息安全技术、个人网络信息安全策略4.信息安全的基本概念是什么？保证信息的可靠性，可用性，保密性，完整性，不可抵赖性以及可控性5.什么是计算机病毒？其特征是什么？如何防止？计算机病毒是编制者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者数据的代码，能影响计算机使用，能自我复制的一组计算机指令或者程序代码。计算机病毒具有传播性、隐蔽性、感染性、潜伏性、可激发性、表现性或破坏性。1．牢固树立预防为主的思想，要采取“预防为主，防治结合”的方针，从加强管理入手，制订切实可行的管理措施并严格地贯彻落实。2．制定切实可行的预防管理措施3．采用技术手段预防病毒。6.计算机病毒的传播途径有哪些？被动传播途径：引进的计算机系统和软件中带有病毒。下载、执行染有病毒的游戏软件或其他应用程序。非法拷贝中毒。计算机生产、经营单位销售的机器和软件染有病毒。维修部门交叉感染。通过网络、电子邮件传入。主动传播途径：无线射入；有线注入；接口输入；炮弹击入；先机植入。7.如何清除计算机病毒？人工消除病毒法自动消除病毒法8.信息安全、计算机安全和网络安全的关系信息、计算机和网络是三位一体、不可分割的整体。信息的采集、加工、存储是以计算机为载体的，而信息的共享、传输、发布则