大学计算机知识点整理

一、选择201.计算思维定义：计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、以及理解人类行为等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。

本质：抽象和自动化特征、三种思维：理论思维：以推理和演绎为特征，以数学学科为代表实验思维：以观察和总结自然规律为特征，以物理学科为代表计算思维：以设计和构造为特征，以计算机学科为代表2.冯诺依曼五大部件：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备①运算器。

计算机中进行算术运算和逻辑运算的主要部件，是计算机的主体。

在控制器的控制下，运算器接收待运算的数据，完成程序指令指定的基于二进制数的算术运算或逻辑运算。

②控制器。

计算机的指挥控制中心。

控制器从存储器中逐条取出指令、分析指令，然后根据指令要求完成相应操作，产生一系列控制命令，使计算机各部分自动、连续并协调动作，成为一个有机的整体，实现程序的输入、数据的输入以及运算并输出结果。

③存储器。

存储器是用来保存程序和数据，以及运算的中间结果和最后结果的记忆装置。

计算机的存储系统分为内部存储器(简称内存或主存储器)和外部存储器(简称外存或辅助存储器)。

主存储器中存放将要执行的指令和运算数据，容量较小，但存取速度快。

外存容量大、成本低、存取速度慢，用于存放需要长期保存的程序和数据。

当存放在外存中的程序和数据需要处理时，必须先将它们读到内存中，才能进行处理。

④输入设备。

输入设备是用来完成输入功能的部件，即向计算机送入程序、数据以及各种信息的设备。

常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、磁盘驱动器和触摸屏等。

⑤输出设备。

输出设备是用来将计算机工作的中间结果及处理后的结果进行表现的设备。

常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪和磁盘驱动器等。

3.存储系统内/主存储器（ROM、RAM、cache）：ROM是只读存储器(Read-Only Memory)的简称，是一种只能读出事先所存数据的固态半导体存储器。

其特性是一旦储存资料就无法再将之改变或删除。

通常用在不需经常变更资料的电子或电脑系统中，并且资料不会因为电源关闭而消失。

RAM随机存取存储器(random access memory，RAM)又称作"随机存储器"，是与CPU直接交换数据的内部存储器，也叫主存(内存)。

它可以随时读写，而且速度很快，通常作为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储媒介。

存储单元的内容可按需随意取出或存入，且存取的速度与存储单元的位置无关的存储器。

这种存储器在断电时将丢失其存储内容，故主要用于存储短时间使用的程序。

Cache(高速缓冲存储器)位于CPU与内存之间，是一个读写速度比内存更快的存储器。

当CPU向内存中写入或读出数据时，这个数据也被存储进高速缓冲存储器中。

当CPU再次需要这些数据时，CPU就从高速缓冲存储器读取数据，而不是访问较慢的内存，当然，如需要的数据在Cache中没有，CPU会再去读取内存中的数据。

外存储器：外储存器是指除计算机内存及CPU缓存以外的储存器，此类储存器一般断电后仍然能保存数据。

常见的外存储器有硬盘、软盘、光盘、U盘等。

4.计算机应用领域计算机已在工、农、商业、国防、教育等领域加以应用5.CPU：中央处理器（控制器+运算器）6.主机：主机指计算机硬件系统中用于放置主板及其他主要部件的容器(Mainframe)。

通常包括CPU、内存、硬盘、光驱、电源、以及其他输入输出控制器和接口，如USB 控制器、显卡、网卡、声卡等等。

位于主机箱内的通常称为内设，而位于主机箱之外的通常称为外设(如显示器、键盘、鼠标、外接硬盘、外接光驱等)。

通常，主机自身(装上软件后)已经是一台能够独立运行的计算机系统，服务器等有专门用途的计算机通常只有主机，没有其他外设。

7.CPU与内存、外存交换信息：CPU可以直接通过总线与存储器交换信息，但不能直接与外存储器交换信息8.微机的基本结构：芯片、主板、系统单元芯片：微机里需要很多电路，这些电路大都做成了集成电路（Integrated Circuits，简称IC）。

集成电路是用特殊工艺将大量诸如三极管、电阻、电容、连线等电路器件做成微小的电路，并蚀刻在半导体晶片上制成的。

一个或多个集成电路可以封装成一个芯片，芯片一般与邮票大小相同。

微机中最重要的芯片就是CPU，同其他芯片一起安装在一个电路板上。

主板：微机中最大的一块电路板称为主板(mainboard)，也叫系统板(systemboard)或母板(motherboard)，主板安装在机箱内，CPU和内存直接安装在主机板上。

除此之外，主板上还安装了组成计算机的主要电路系统，主要有BIOS芯片、处理输入/输出的I/O控制芯片、键盘和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽、直流电源等。

此外，主板上还有蚀刻的电路，为芯片之间传送数据提供通道，主板作为其他硬件运行的平台，为电脑的运行发挥联通和纽带的作用。

所以说，主板是微机最基本的也是最重要的部件之一。

芯片组（Chipset）是核心组成部分，可以比作CPU与周边设备沟通的桥梁。

系统单元：在微机硬件系统中，从系统的观点上，我们通常把主机箱看成是一个独立的系统单元。

为保护微机部件，通常将微机硬件系统中不属于独立设备的各部件都装在一个金属或塑料箱子内，由于主板、微处理器、内存和芯片组都装在这个箱子里，所以俗称为“主机箱”。

值得说明的是：主机箱里并不只有主机部件，还有电源、硬盘、风扇、以其他一些设备的驱动器等等。

主机箱连同其内的各种部件统称为系统单元，其他外部设备，如键盘、鼠标、麦克风、显示器、打印机等，它们放置在系统单元之外，通过电缆和接口与系统单元相连。

9.总线的基本结构（DB、CB、AB）：内部总线、系统总线、外部总线内部总线：内部总线：内部总线是在CPU集成电路芯片内部的总线，是CPU与内部各组件之间互联，所以也叫片总线。

系统总线：主要提供了CPU与计算机系统各部分之间的信息通路，所以称为系统总线，它决定了微型机CPU与主存、内部与外部的联络方式。

外部总线：是微机与外部设备之间的总线，也称为扩展总线。

10.操作系统（定义、功能、特征、进程状态）定义：操作系统（OS）是计算机系统的控制和管理中心，是最底层的软件，它控制所有计算机运行的程序并管理整个计算机的资源，是计算机裸机与应用程序及用户之间的桥梁。

功能：文件系统（File system）：用于保存和管理文件，包括程序和文档等数据。

用户界面（User interface）：提供人机交互接口，便于操控计算机并提交计算任务。

内存管理（Memory management）：将不同用户、不同程序的数据资源从文件中动态加载到内存中并进行有效的管理，以备CPU访问。

进程管理（Processing management）：管理大量程序的运行和调度，确保CPU计算资源的高效利用设备管理（Device management）：提供外界设备与计算机之间的数据交互管理，包括键盘输入以及显示器输出等输入输出功能。

网络通讯（Networking）：提供计算机之间的数据交互和服务访问。

安全机制（Security）：保证计算机的运行安全和信息安全。

特征：1. 并发性2. 共享性3. 异步性4. 虚拟性进程状态：（1）就绪(Ready)状态当进程已分配到除CPU以外的所有必要资源后，只要再获得CPU，便可立即执行，进程这时的状态称为就绪状态。

在一个系统中处于就绪状态的进程可能有多个，通常将它们排成一个队列，称为就绪队列。

（2）执行状态进程已获得CPU，其程序正在执行。

在单处理机系统中，只有一个进程处于执行状态；在多处理机系统中，则有多个进程处于执行状态。

（3）阻塞状态正在执行的进程由于发生某事件而暂时无法继续执行时，便放弃处理机而处于暂停状态，亦即进程的执行受到阻塞，把这种暂停状态称为阻塞状态，有时也称为等待状态或封锁状态。

致使进程阻塞的典型事件有：请求I/O，申请缓冲空间等。

通常将这种处于阻塞状态的进程也排成一个队列。

有的系统则根据阻塞原因的不同而把处于阻塞状态的进程排成多个队列。

11.操作系统的实例：Windows由微软公司开发，是一个多任务的操作系统，他采用图形窗口界面，用户对计算机的各种复杂操作只需通过点击鼠标就可以实现。

UNIX：多用户、多任务的分时操作系统Linux：开源免费的类UNIX的OSMac OS X：苹果公司开发的基于UNIX的OSIOS：苹果公司的移动操作系统Android：基于Linux的自由及开放源代码的OS（移动设备）Chrome OS 谷歌开发的基于Linux的开源PC操作系统12.进制转换1. 非十进制数转换为十进制数：按权展开（256.12）10=2×102＋5×101＋6×100＋1×10–1+2×10–2（101.01）2=1×22＋0×21＋1×20＋0×2–1+1×2–22. 十进制数转换为非十进制数整数部分：除以r倒取余数小数部分：乘以r正取整数例100.345(D)≈1100100. 01011(B)3. 二-八-十六进制数间的转换2-8：以小数点为界,分别向左、向右每三位一组进行分割，不足三位补0。

写出每三位对应的八进制数。

（11 101 010 011.101 11）2=（3523.56）8（3740.562）8 =（11 111 100 000.101 110 01）22-16：四位一组分割（1111 0101 0011.1011 1）2 =（F53.B8）16（2AF.C5）16 = （10 1010 1111.1100 0101）213.ASCII码：美国标准信息交换码，是目前国际上最为流行的字符信息编码方案。

ASCII 码使用指定的7 位或8 位二进制数组合来表示128 或256 种可能的字符。

标准ASCII 码也叫基础ASCII码，使用7 位二进制数来表示所有的大写和小写字母，数字0 到9、标点符号，以及在美式英语中使用的特殊控制字符。

14.原码、反码、补码，表示范围1.源码：定义：分别用0和1代替数的正号和负号，并置于最高有效位上，绝对值部分置于右端，中间若有空位填上零。

原码的表示范围：–(2n–1–1)~(2n–1–1)当n=8时，原码的表示范围-127~+127[+0]原=0 0000000[-0]原=1 0000000不便于计算2.反码：定义：正数的反码表示与其原码表示相同，负数的反码表示是把原码除符号位以外的各位取反。

反码的表示范围：–(2n–1–1)~(2n–1–1)[+0]反=0 0000000[-0]反=1 1111111不便进行减法等运算反码是中间过渡码，可用于通过反码求补码3.补码：定义：正数的补码表示与其原码表示相同，负数的补码表示是把原码除符号位以外的各位取反后，末位加1。