计算机基础理论1

《计算机基础理论1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机基础理论1（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、2010-2011（1）计算机基础期末考试复习资料 1 计算机基础期末考试复习资料 目录 1 1题型题型2 2 2 2硬件硬件2 2 2.1 计算机哪四代，每一代采用的元器件是什么.2 2.2 CPU 的性能指标 .4 2.2.1 字长 5 2.2.2 主频 5 2.2.3 缓存 5 2.3 输入/输出设备5 2.3.1 输入设备 6 2.3.2 输出设备 6 2.4 存储器.6 2.4.1 主存储器 6 2.4.2 外存储器 6 3 3软件软件6 6 3.1 软件分类、系统软件、应用软件、操作系统.7 3.2 计算机动画概念.7 3.3 程序设计语言.7 3.4 算法.8 3.5 虚拟存储器

2、.8 4 4计算机网络计算机网络8 8 4.1 网络、作用、局域网概念、组网技术.8 4.1.1 局域网 9 4.1.2 广域网 9 4.1.3 组网技术 9 4.2 通信协议三要素.9 4.3 IP 地址计算 9 4.4 信道带宽10 4.4.1 模拟信道 .10 4.4.2 数字信道 .10 4.5 防火墙10 5 5信息系统信息系统1111 5.1 信息系统概念11 5.2 DBMS12 5.3 电子商务12 6 6数字媒体基础数字媒体基础1212 6.1 ASCII 码计算 12 6.2 区位码、国标码、机内码14 6.2.1 区位码 .14 2010-2011（1）计算机基础期末考试

3、复习资料 2 6.2.2 国标码 .14 6.2.3 机内码 .14 6.3 图像大小计算14 6.4 进制转换14 5.4.1 数制 .14 5.4.2 不同数制之间的转换 .17 5.4.3 描述小数点和符号 .20 6.5 MIDI.20 1 1题型题型 一、名词解释(5t*2f,)共 10 分 二、选择题（30t*1.5f）共 45 分 三、填空题（10t*1f）共 10 分 四、判断题（10t*1f）共 10 分 五、综合题（5t*5f）共 25 分 综合题会考一些操作 2 2硬件硬件 2.12.1 计算机哪四代，采用元器件计算机哪四代，采用元器件 2.1.12.1.1 第一代计算机

4、（第一代计算机（1946-19571946-1957） 电子计算机的早期研究是从 20 世纪 30 年代末期开始的。当时英国的数学家艾伦图灵在一篇论文中 描述了通用计算机应具有的全部功能和局限性，这种机器被称为图灵机。 1946 年诞生在美国宾夕法尼亚大学的世界上第一台数字电子计算机 ENIAC 俨然然是一个庞然大物， 它使用了 18000 多个电子管和 1500 多个继电器，占地面积 170 平方米，重约 30 余吨，耗电 140kW，ENIAC 的运算速度达到每秒钟 5000 次，这是划时代的“高速度” 。特别是采取了普林斯顿大学数 学教授冯诺依曼“存储程序”的建设，即把计算机程序与数据一

5、起存储在计算机中，从而可以方便地返 回前面的指令或反复执行，形决了 ENIAC 在操作上的不便。ENIAC 的诞生，开创了第一代电子计算机的新 2010-2011（1）计算机基础期末考试复习资料 3 纪元。1953 年，IBM 公司生产了第一台商业化的计算机 IBM 701。随后，IBM 公司共计生产了 119 台这种 型号的计算机，满足了当时的需求。 第一代计算机主要用于科学计算，其的共同特点是：逻辑器件使用电子管；用穿孔卡片机作为数据和 指令的输入设备；用磁鼓或磁带作为外存储器；使用机器语言编程。虽然第一代计算机的体积大、速度慢、 能耗高、使用不便且经常发生故障，但是它显示了强大的生命力、

6、预示了将要改变世界的未来。 2.1.22.1.2 第二代计算机（第二代计算机（1958-19641958-1964） 第二代计算机的主要特点是：使用晶体管代替了电子管；内存储器采用了磁心体；引入了变址寄存器 和浮点运算硬件；利用 I/O 处理机提高了输入输出能力；在软件方面配置了子程序库和批处理管理程序， 并且推出了 FORTRAN、COBOL、ALGOL 等高级程序设计语言及相应的编译程序。 由于第二代计算机使用了晶体管，与第一代计算机相比它的体积小、速度快、能耗低、可靠性高。由 于高级程序设计语言的广泛使用。将计算机从少数专业人员手中解放出来，成为广大科技人员都能够使用 的工具，推进就计算

7、机的普及与应用。 但是，第二代计算机的输入输出设备速度很慢，无法与主机的计算速度相匹配。这个问题在第三代计 算机中引入了多道程序的技术，并将批处理管理程序进一步完善为操作系统后得到解决。 2.1.32.1.3 第三代计算机（第三代计算机（1965-19711965-1971） 1958 年，第一个集成电路（简记为 IC）问世了。所谓集成电路是将大量的晶体管和电子线路组合在 一块硅晶片上，故又称其为芯片。小规模的集成电路每个芯片上的元件数为 100 个以下，中规模的集成电 路每个芯片上则可以集成 1001000 个元件。 1962 年，在加利福尼亚州的圣何赛附近（即现在的“硅谷” ） 成立了第一

8、家生产芯片的公司。1965 年，数字设备公司（DEC）推出了第一台商业化的使用集成电路为主 要器件的小型计算机 PDP-8，从而开创了计算机发展史上的新纪元。 第三代计算机的共同特点是：用小规模或中规模的集成电路来代替晶体管等；用半导体存储器代替磁 心存储器；使用微程序设计技术简化处理机的结构；在软件方面则广泛引入多道程序、并行处理、虚拟存 储系统以及功能完备的操作系统。同时还提供了大量的面向用户的应用程序。 2.1.42.1.4 第四代计算机（第四代计算机（1972-1972-现在）现在） 第四代计算机最为显著的特征就是使用了大规模集成电路和超大规模集成电路。大规模集成电路（简 记为 LSI

9、）每个芯片上的元件数为 100010 000 个；而超大规模集成电路（简记为 VLSI）每个芯片上则 可以集成 10 000 个以上的元件。此外，使用了大容量的半导体存储器作为内存储器； 在体系结构方面进一步发展了并行处理、多机系统、分布式计算机系统和计算机网络系统；在软件方 面则推出了数据库系统、分布式操作系统以及软件工程标准等。 在第四代计算机中要算微型计算机最为引人注目了。微型计算机的诞生是超大规模集成电路应用的直 接结果。超大规模集成电路技术的发展使得在一个芯片上能够包含几十万甚至几百万个晶体管元件。 早期的计算机大约每隔 8-10 年其运算速度就提高 10 倍，而成本和体积却是原来的

10、 1/10。80 年代开 始，则更进一步发展到几乎每三年计算机的性能提高近四倍，成本却下降 50。相比之下，1946 年诞生 在美国宾夕法尼亚大学的世界上第一台数字电子计算机 ENIAC 俨然然是一个庞然大物；而 50 年后已广泛 使用的 Pentium（奔腾）微处理器，在一个小小的集成电路芯片中已集成了 550 多万个晶体管，面积不到 5cm5cm，时钟频率已在 100MHz（1 兆=106=1 百万）以上，总功耗小于 15W，与 ENIAC 的主机有天壤之别！ 目前的微型计算机的内存容量可以达到几百 M（兆） ，硬盘容量可以达到几十 G（千兆） （1G=1024 M） 。 现在的微型计算机

11、体积越来越小、速度越来越快、容量越来越大、性能越来越强、可靠性越来越高、价格 越来越低、应用范围越来越广。出现了笔记本型和掌上型等超微型计算机。完善的系统软件、丰富的系统 开发工具和商品化的应用程序的大量涌现，以及通信技术和计算机网络的飞速发展，使得计算机进入了一 个大发展的阶段。 2010-2011（1）计算机基础期末考试复习资料 4 2.1.52.1.5 第五代计算机第五代计算机 目前使用的计算机都属于第四代计算机，第五代计算机尚在研制之中，而且进展比较缓慢。第五代计 算机的研究目标是试图打破计算机现有的体系结构，使得计算机能够具有像人那样的思维、推理和判断能 力。也就是说，第五代计算机的

12、主要特征是人工智能，它将具有一些人类智能的属性，例如自然语言理解 能力、模式识别能力和推理判断能力等。 尽管人们早已谈论第五代、第六代计算机了，但学术界、工业界认为不要再沿用“第 X 代计算机”的 说法为好，而赞成用“新一代计算机”或“未来型计算机”来称呼可能出现的新事物。事实上，对于什么 是新一代计算机仍存在着一些不同的观点或看法。 运算结果 CPU 内存储器 控制器 控制器 控制器输出设备 输入设备 外存储器 程序 原始数据 I/O端口系统总线 图 2-1 计算机的基本组成 2.22.2 CPUCPU 的性能指标的性能指标 计算机硬件是由电子、磁性和机械器件组成的装置，是计算机的物理基础。

13、计算机由 5 个基本组成部 分：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。运算器和控制器是计算机的核心，一般称为中央处 理单元（center processing unit） ，简称 CPU。主机一般包括 CPU、内存，有时还包括外设控制器，它 们通常放在主机柜中，图 2-1 描述了计算机基本组成部分的功能和相互关系。 计算机的工作方式取决于它的两个基本能力：一是能够存储程序，二是能够自动地执行程序。计算机 利用“存储器” （内存）来存放所要执行的程序，而称之为 CPU 的部件可以依次从存储器中取出程序中的 每一条指令，并加以分析和执行，直至完成全部指令任务为止。这就是计算机的“存储程序”工

14、作原理。 2.2.12.2.1 字长字长 “位” （bit）是存储器的最小存储单位，8 位为一个“字节” （byte） 。若干位组成一个存储单元，其 中可以存放一个二进制的数据或一条指令。一个存储单元中存入的信息称为一个“字” ，一个字所包含的 二进制数的位数称为“字长” 。小型机或微型机的字长一般为 16 位或 32 位，表示一个存储单元中的信息 由 16 位或 32 位的二进制代码组成。计算机的字长越大，其精确度就越高。存储器所包含的存储单元的总 数称为存储容量，其单位为 K（1K= 210= 1024） 。 2.2.22.2.2 主频主频 所谓微处理器的主频即微处理器能够适应的时钟频率，

15、或者说是微处理器产品的标准工作频率，它等 于微处理器在一秒钟内能够完成的工作周期数。 微处理器的主频是以 MHz（兆赫） 、GHz（千兆赫）为单位。主频越高就表明微处理器运算速度越快。 表 2-1 列出了各种奔腾级微处理器的主频。 2010-2011（1）计算机基础期末考试复习资料 5 表 2-1 各种奔腾级微处理器主要性能参数 奔腾级微处理器的分类 主频 （MHz） 集成度 （万/片） 缓存 (Cache) 奔腾 Pentium 60200310 一级 32KB 高能奔腾 Pentium Pro 150200550 一级 16KB、二级 256KB 奔腾 II Pentium II 2333

16、33750 一级 32KB、二级 512KB 奔腾 III PentiumIII 4501400950 一级 32KB、二级 512KB 奔腾 4 Pentium 4 15003060 一级 32KB、二级 512KB 2.2.32.2.3 缓存缓存 在计算机的发展过程中，内存速度的提高赶不上逻辑电路速度的提高，CPU 执行指令的速度远远高于 内存的读写速度。由于 CPU 每执行一条指令都要访问内存一次乃至几次，所以内存制约了 CPU 执行指令的 效率。 为了解决这个矛盾，在计算机中引人了高速级存技术。高速缓存介于内存和 CPU 之间，它存取速度比 内存快，但容量不大，主要是用来存放当前内存中使用最多的程序块和数据块，并以接近 CPU 的速度向 CPU 提供程序指令和数据。 一般来说，程序的执行在一段时间内总是集中于程序代码的一个小范围内。如果一次性地将这段代码 从内存调入缓存，缓存便可以满足 CPU 执行若干条指令的要求。 只要程序的执行不出这段代码，CPU 对内存的访问就演变成对高速缓存的访问