计算机理论书本识

第1章信息技术概述1、信息是对人有用的数据2、信息处理包括信息的收集、信息的加工、信息的存储、信息的传递、信息的施用3、信息技术：用来扩展人们信息器官功能、协助人们更有效地进行信息处理的一类技术4、基本信息技术包括：感测与识别技术、通信技术、计算与存储技术、控制与显示技术5、现代信息技术的主要特征：以数字技术为基础、以计算机及其软件为核心、采用电子技术【核心内容：通信、计算机、微电子】6、信息的基本单位：比特bit位只有两种状态：0、1 有时表示数值，有时表示文字，符号，图像，声音7、1B=8b B:字节一个西文字符需要8个比特表示，一个汉字至少16个比特才能表示8、比特的存储：易失性存储器：寄存器、半导体存储器非易失性存储器：磁盘、光盘、硬盘、移动优盘9、内存2∧10 B、KB、MB、GB、TB10、外存储器及比特传输速率10∧3 b/s(bps)、kb/s、Mb/s、Gb/s、Tb/s11、二进制101.01B 二、八、十、十六进制：B,Q,D,H12、信息在计算机中的表示:数值信息：无符号整数带符号整数文字符号AS CⅡ字符集AS CⅡ码，美国标准信息交换码共128=32+96个字符，每个字符使用7个二进位进行编码，每个字节多余的一位（最高位），在计算机内部通常保持为“0”，而在数据传输时可用作奇偶校验位【A：41H 65a:61H 97】大小写字母差32数字·大写·小写图像、声音等13、比特的运算基本逻辑运算：逻辑加，或，OR，∨，+逻辑乘，且，AND，∧，·取反，非，NOT，－逻辑代数由乔治·布尔提出，也称为布尔代数14、微电子技术以集成电路IC为核心，现代集成电路使用的半导体材料主要是硅，也可以是化合物半导体等15、电子管—晶体管—小规模IC—大规模IC16、IC按包含的电子元件数目分100--------------3000--------------10万--------------100万小规模中规模大规模超大规模极大规模17、按所用晶体管结构、电路、工艺分为双极型IC、金属氧化物半导体（MOS）IC、双极-金属氧化物半导体IC18、按用途分为通用IC【微处理器，存储器等】、专用IC（ASIC）19、集成电路的发展趋势Moore定律：单块集成电路的集成度平均每18—24个月翻一番20、IC卡按所镶嵌的集成电路芯片分为存储器卡、CPU卡（智能卡）SIM卡是一种特殊的CPU卡按用途分为接触式IC、非接触式IC第2章计算机组成原理1、按照计算机主机使用的元器件，计算机分为4代1---------------------2-------------------3---------------------4CPU 电子管、晶体管、中小规模集成电路、大超大规模集成电路内存磁鼓、磁芯、半导体2、新一代计算机着眼于计算机的智能化，以知识处理为核心3、计算机系统由硬件、软件两部分组成硬件：所有实际物理装置的总称软件：在计算机中运行的各种程序及其处理的数据和相关的文档程序用来指挥计算机硬件一步步地进行规定的操作数据是程序处理对象文档是软件设计报告、操作使用说明等4、计算机硬件主要包括CPU、内存储器、外存储器、输入设备和输出设备，它们通过总线互相连接主机：CPU、内存储器、总线外设（外围设备）：输入输出设备、外存储器5、输入设备：键盘、鼠标器、扫描仪、麦克风等不论信息原始形态如何，输入到计算机中的信息都使用二进位表示6、中央处理器：承担系统软件和应用软件运行任务的处理器使用多个CPU实现超高速计算的技术称为“并行处理”7、内存：速度快、容量小、成本高外存：3速度慢、容量大、成本低CPU工作时，它所执行的指令及处理的数据都是从内存中取出的，产生的结果也一般存放在内存中，外存中的程序及相关数据必须先传送到内存，然后才能被CPU使用8、输出设备：显示器、打印机、绘图仪、音箱等9、计算机的分类：按内部逻辑结构分为16位机、32位机、64位机按性能、用途、价格分为巨型计算机、大型计算机、小型计算机、个人计算机、嵌入式计算机10、冯·诺依曼存储程序控制11、CPU主要包括寄存器组、运算器、控制器12、寄存器，速度快，临时存放参加运算的数据和运算得到的中间（或最后）结果。

需要运算器处理的数据总是预先从内存传送到寄存器，运算结果不再需要继续参加运算时就从寄存器保存到内存13、ALU算术逻辑部件14、指令是构成程序的基本单位，用二进制表示，用来规定计算机执行什么操作15、指令格式：操作码+操作数地址操作码：执行何种操作的命令词，eg.加、乘、取数、存数……16、指令的执行过程A控制器从存储器取指令，放入指令寄存器B指令译码，决定何种操作，操作数在哪儿C执行指令D修改指令计数器17、指令系统：CPU所能执行的全部指令18、CPU的性能指标字长（位数）：CPU中整数寄存器和定点寄存器的宽度主频（CPU时钟频率）：CPU中电子线路的工作频率，它决定CPU芯片内部数据传输与操作速度的快慢CPU总线速度高速缓存（cache）的容量与结构指令系统逻辑结构19、主板上特别有用的两块集成电路：闪烁存储器（其中存放基本输入/输出系统BIOS），CMOS存储器（其中存放着与计算机系统相关的一些参数，包括日期和时间、已安装的光驱和硬盘的个数及类型等）20、CMOS 芯片是一种易失性存储器，它使用电池供电，即使计算机关机后也不会丢失存储的信息21、芯片组一般由2块超大规模集成电路组成：北桥芯片MCH 和南桥芯片ICHMCH 是存储控制中心，用于高速链连接CPU 、内存条、显卡，并与南桥芯片互连ICH 是I/O 控制中心 ，与PCI 总线槽、USB 接口、硬盘接口、音频编解码器、BIOS 和CMOS 存储器22、BIOS 存放在闪存中，即使机器关机，内容也不会改变。

每次机器加电时，CPU 总是首先执行BIOS 程序，它具有诊断计算机故障及启动计算机工作的功能BIOS 主要包括：加电自检程序，系统主引导纪律的装入程序，CMOS 设置程序和基本外围设备的驱动程序23、24、存储器的存取时间：从CPU 给出存储器地址开始到存储器读出数据并送到CPU （或者把CPU 数据写入存储器）所需时间cache 主存储器 BIOS 存储器25、总线上通常有3类信号：数据信号、地址信号、控制信号，负责传输这些信号的鲜绿分别称为数据线、地址线、控制线26、总线最重要的性能是它的传输速率，也称为总线的带宽，即单位时间内总线上可传输的最大数据量总线带宽（MB/s）=(数据线宽度/8)×总线工作频率(MHz)×每个总线周期的传输次数27、借助“USB集线器”可以扩展机器的USB接口数目，一个USB接口理论上能接127个设备28、扫描仪【光电转化原理】手持式：只是用于是扫描较小的原稿平板式：广泛应用于家庭、办公胶片扫描仪和滚筒式扫描仪：多数应用于专业印刷排版领域29、扫描仪主要性能指标①分辨率，反映扫描仪扫描图像的清晰程度，用每英寸的取样点（像素）数目即dpi表示②色彩位数（像素深度）③扫描幅面，指允许被扫描原稿的最大尺寸，A4、A3等④与主机接口，如USB、IEEE-1394等30、显示器【数字信号转化为光信号】通常包括显示器（专指CRT或LCD）、显示控制器（PC机中多半做成扩充卡形式，也叫显示卡、显卡）31、显示器性能指标①显示屏的尺寸②显示器的分辨率，指整屏最多可显示像素的多少，一般用水平分辨率×垂直分辨率表示③刷新速率，指所显示的图像每秒更新的次数。

刷新频率越高，图像稳定性越好④可显示颜色数目，例RGB分别用8位表示,则它就有2ˆ24≈1680万种不同的颜色⑤辐射和环保32、打印机分类针式打印机：质量不高，噪音大，成本低多用于打印存折、票据激光打印机：低速黑白激光打印机已经普及，彩色激光打印机价格比较高，适合专业用户使用喷墨打印机：在彩色图像输出设备中占绝对优势，但墨水成本高33、打印机性能指标：打印精度、打印速度、色彩数目、打印成本34、硬盘存储器，通过磁性材料粒子的磁化来记录数据硬盘上的数据需要使用3个参数来定位：柱面号、扇区号、磁头号主要性能指标：容量、平均存取时间（由硬盘的旋转速度，磁头的寻道时间和数据的传输速率决定）、缓存容量、数据传输速率第3章计算机软件1、从应用角度出发，软件分为系统软件、应用软件2、系统软件，例基本输入输出系统（BIOS）、操作系统、程序设计语言处理系统（如C语言编译器）、数据库管理系统（如ORACLE,Access）3、应用软件分为通用应用软件、定制应用软件4、按照软件权益的处置方式，软件分为商品软件【付费，软件许可证】、共享软件【买前免费试用】、自由软件【公共许可证GPL，源代码开放，Linux】5、操作系统的作用：1)为计算机中运行的程序管理和分配各种软硬件资源；2)为用户提供友善的人机界面；3)位应用程序的开发和运行提供一个高效率的平台6、加电启动计算机工作时，CPU首先执行主板上BIOS中的自检程序，无异常将继续执行BIOS中的引导装入程序在PC机执行引导装入程序之前，按下某一热键就可以启动CMOS设置程序。

CMOS中存放的信息包括：系统的日期和时间，系统的口令，系统中安装的硬盘、光盘驱动器的数目、类型及参数，显示卡的类型，启动系统时访问外存储器的顺序等7、多任务处理，宏观，同时；微观，轮流执行8、虚拟存储技术在Windows操作系统中，虚拟存储器由计算机中的物理内存（主板上的RAM）和硬盘上的虚拟内存（“交换文件联合组成”）9、Windows操作系统允许一个文件兼有多种属性10、Windows中文件目录也称为文件夹，采用树状结构，文件夹可以包含文件及下一级文件夹，允许不同文件夹中的文件使用相同的名字11、网络操作系统实时操作系统嵌入式操作系统12、算法基本要求：确定性，有穷性，能行型，输出。

开发计算机应用的核心内容是研究和设计解决实际应用问题的算法并将其在计算机上实现（即开发为软件）。

13、算法选择的考虑因素：a)正确性b)执行算法所要占用计算机资源的多少，时间资源、空间资源c)算法是否容易理解，是否容易调试和测试14、程序设计语言按级别分为机器语言、汇编语言和高级语言。

15、C语言中包含四种基本成分：数据成分，描述程序所处理的数据对象（名字、数据类型和数据结构）运算成分，描述程序所包含的运算，例算术表达式、逻辑表达式控制成分，表达程序中的控制构造，例条件语句、循环语句传输成分，表达程序中的数据的传输，例赋值语句、I/O语句16、语言处理系统翻译程序：汇编程序解释程序【译一句执行一句，效率低】编译程序【全部译完，产生目标程序，可供多次执行，效率高】17、主要程序设计语言FORTRAN语言适用于数值计算，面向过程接近数学公式，简单易学，科学计算的主流程序设计语言BASIC和VB语言简单易学Java语言面向对象，用于网络坏境适用于网络坏境编程，具有平台独立性、安全性和独立性C语言兼有高级程序设计语言的优点和汇编语言的效率C++语言以C语言为基础，面向对象具有数据抽象和面向对象能力，运行性能高，与C兼容，面向对象程序设计的主流语言C#语言接近Java，基于通用语言构架CLI而设计，所开发程序无需修改即可在不同的计算机平台上运行LISP语言【人工智能领域】PROLOG语言【人工智能领域】Ada语言【飞行器控制之类的软件中使用】MATLAB【面向向量和矩阵运算的提供数据可视化等功能的数值计算语言】第4章计算机网络与因特网1、现代通信（通常称为电信）：指使用电波或光波传递信息的技术2、通信的基本任务是传递信息，至少需三个要素组成，即信息发送者（信源）、信息接收者（信宿）及信息的传输通道（信道）3、通信系统中被传输的信息都必须以某种电（或光）信号的形式才能通过传输介质进行传输。