大机基考试复习材料.

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1、1 考试试卷形式参见05、06级等2 复习内容提示（以2012课件为主）-A 计算机科学基础（概念、原理、人、时、名、规格等）1 计算机的构成、信息系统的构成、数据处理机模型、冯诺依曼模型及冯诺依曼结构计算机的组成（1）计算机有五个组成部分：输入、存储、处理（运算）、控制和输出（2）程序和数据以二进制形式存放在计算机存储器中（3）计算机根据程序的指令序列进行，即程序存储（Stored-Program）的概念a) 在冯诺依曼体系中，程序被要求在执行之前放到计算机存储器中，还要求程序和数据采用同样的格式存储器只接收二进制数据b) 程序必须是有限的指令数量组成的。按照一般的理解，计算机指令是进行基本

2、操作的机器代码c) 冯诺依曼体系并没有明确数据是怎样存储在计算机中d) 数据有多种类型，最基本的就是整数、实数以及符号 e) 数据以二进制方式存储到计算机内部f) 将计算机外部各种类型的数据变换为计算机二进制模式，并且能够有效地表达这些数据类型，就是计算机研究的重要方面计算机的数据组织 程序存储的概念最早提出：宾西法尼亚大学Moore电子工程学院的JPEckert 哈佛体系结构：数据和程序分开存放 多种其他模型2 计算机的历史 算盘- 1642法国莱斯帕斯卡发明的Pascaline人类历史上的第一台自动计算机器 钟表齿轮计数加减，用杠杆实现进位 程序设计语言Pascal以他的名字命名 19世纪

3、初英国数学家巴贝奇计算机之父 发明差分机 IPOS（Input，Processing，Output and Storage） 穿孔卡片机和IBM公司 1936年英国数学家阿兰图灵(AlanTuring) 提出计算机理论模型：只要能够被分解为有限步骤就能够实现自动计算 图灵机 ABC计算机（Atanasoff Berry Computer） ENIAC（Electronic Numerical Integrators and Calculation）计算机的里程碑意义 世界上第一台可以真正运算、全部是电子装置的计算机3 计算机的时代：（时间，特征，原理，贡献、人）4 计算机的主要特点-B信息表示

4、方法（计算）数制转换 （D:十进制 B:二进制 O:八进制 X:十六进制）（157.87）10 =（10010101.1110000）2 (1011)8=83+ 81+ 80=512+8+1=521(1011)16=163+ 161+ 160=4096+16+1=4113 二进制(八进制、十六进制)十进制 :求幂相加法 十进制二进制(八进制、十六进制)整数部分: 除2(8、16)取余小数部分: 乘2(8、16)取整 八进制二进制: 1位八进制对应3位二进制 十六进制二进制: 1位十六进制对应4位二进制 十六进制 二进制 八进制码和编码码：原码、补码和反码十进制的a=11和b=-10，设5位二进

5、制（带符号） a补= a原= 01011 b原=11010，b反=10101，b补= 1 0110编码：n位二进制可对2n个不同对象进行编码二十进制码、ASCII码、汉字编码 ASCII码有两种形式：7位码和8位码 7位ASCII码：标准单字节字符编码基于文本数据 8位扩展 ASCII 码第 8 位用于确定附加的 128 个特殊符号字符、外来语字母和图形符号（参见本书附录） 在汉字系统中，每个汉字对应两个英文字符宽度 在汉字的存储、输入和输出中，处理的并不是汉字本身，而是汉字的编码 不同的环境下有不同的汉字编码 汉字交换码(国标码) 汉字机内码 汉字输入码。 Unicode 字符清单有多种代表

6、形式，包括 UTF-8，UTF-16 和 UTF-32，分别指使用8位、16位或32位表示字符 英文版Windows使用8位ASCII码或Unicode-8，中文版的Windows使用支持汉字系统的Unicode-16 汉字编码：1 2 计算存储：每个汉字的字型信息需要1616个二进制位，共16*16 （bit）/8 （byte）= 2*16 = 32字节（byte） C 基本逻辑关系 及基本运算 用来描述逻辑关系的方法 文氏图（Venn）、真值表逻辑代数真值表 D计算机的体系结构1. 计算机的三个子系统图3.1 计算机三个子系统和总线的连接2. 计算机的大脑：处理器系统RISC和CISC系统

7、 n 两种类型的处理器系统的设计CISC处理器的系统、RISC处理器的系统 CISC （Complex Instruction Set Computer，复杂指令集计算机）Intel公司设计思路就是基于使用大量的指令 RISC （Reduced Instruction Set Computer精简指令集计算机） 从指令系统中去掉一些不常用的指令降低处理器电路的复杂程度，提高整个计算机的执行速度 CPU的原理：n ALU (Arithmetic Logical Unit) 运算器1. 定点运算器 整数、纯小数和逻辑运算 2. 浮点运算器完成小数点位置不固定的数据运算 n 寄存器组：临时存放参与A

8、LU运算的各种数据，具有存储特性的内部高速单元 1. 数据寄存器：存放各种临时存放的数据 2. 指令寄存器：专门用来存放程序的指令代码3. 指令计数器：存放当前所执行指令的存储器地址 今天的CPU更复杂的技术特征：流水线技术、使用大量的内部高速缓冲存储器（Cache），降低和存储器的数据交换频率、双内核技术即在一个芯片内集成两个CPU等 CPU的指标：主频：CPU内部元部件的工作频率(Hz)。如Pentium4/1.7G表示该CPU为奔腾型，主频为1.7 GHz。CPU的主频越高，运算速度就越快。字长（Word）：Intel 4004字长仅4位。目前主流微机CPU的字长为32 位和64 位外频

9、：CPU与外围部件进行信息交换的信号频率。如CPU和存储器之间交换数据，一般使用外部信号频率进行同步。典型的频率为100MHz、133MHz、200MHz、400MHz等3. 计算机记忆能力：存储器系统主存储器位于机器内部，辅助存储器位于机器外部 存储单元：地址和内容RAMRandom Access Memory，随机存储器，计算机主存储器系统中的主要组成部分ROM一个重要的应用存放启动计算机所需要的BIOS程序。计算机每次开机都执行相同的操作，所以BIOS程序是固定不变的，它被“固化”（Solidify）在ROM中。每次计算机上电开机时，首先执行的就是BIOS程序 外存： 1 磁盘表面结构l

10、 磁盘被划分磁道，磁道被划分扇型区域l 数据存储在磁道上：一组同心圆（宽零点几个毫米）l 磁道/扇区结构：数据读一段时间内在一个扇区进行l 主要指标：角速度、寻找磁道的时间和数据传送时间 2 硬盘称为固定盘（Fix Disk），最初是IBM公司的术语 3 IDE、SCSI、SATA硬盘虚拟存储器 虚拟存储器是一个容量非常大的存储器的逻辑模型，并不是任何实际的物理存储器 它借助于磁盘扩大主存容量，使之为更大或更多的程序所使用 在Windows系统中，在“我的电脑”的属性中有虚拟存储器的设置 4. 人机交互：输入输出系统1 速度匹配协同设计，接口（Interface）2 在CPU与磁盘、光盘、键盘

11、、打印机等设备之间实现数据通信 输入输出方式l 程序查询方式l 程序中断方式l 直接存储器访问方式DMAl 通道方式l 外围处理机方式5. 信息公共通道：总线总线（Bus）：一组物理导线，计算机的所有部件都通过总线互连总线减少了连接的复杂性，减少了电路的使用空间小型化、微型化设计按总线连接部件或者设备的性质l 主机内的总线叫做内部总线 （三总线结构：地址总线、数据总线和控制总线 ）l 外设和主机连接的总线叫外部总线 （系统总线： 1 处理器总线前端连接CPU和存储器，以较高频率运行后端较低频率，将CPU高频转为较低频的信号，控制显示、软盘、硬盘、打印机、鼠标器、键盘等外设 2 I/O总线）6.

12、 微机：办公桌上的机器主板 1 Main board，主板安装在主机箱内，上面排列着用于安装CPU芯片、内存条、总线接口、配件插槽等2 扩展槽是微机的一个重要特征，系统的开放性就是通过扩展槽实现的 芯片为两片“南桥”和“北桥” “北桥”主要负责管理、控制机内的总线 “南桥”则主要负责外设接口的控制 不同的CPU必须配与它相应的芯片组（Intel CPU配套的芯片组，AMD公司的CPU配套的芯片组） 内存 常用微机内存有SDRAM、DDR，168个引脚（pin）的插条结构总线1 ISA/ EISA总线2局部总线VESA VL3局部总线PCI PCI要求插卡（外设接口）自动配置，这就需要在扩展卡中

13、设置配置信息的存储器，因此诞生“即插即用” （Plug and Play，PnP），为非专业用户扩展自己的机器提供了便利4PCMCIA 接口工作方式 两种方式：并行或串行 并行接口是采用一次传送8位二进制数据；串行采用每次传输1位二进制数据 端口 端口是系统提供给外部设备接入的地方 分为外置和内置7. 输入设备：用户操作机器8. 输出设备：数字化表达与理解1. 打印机类型：1. 针式打印机、喷墨打印机和激光打印机2. 热升华打印机、热蜡打印机等，用于高级印刷2. 以图形方式将点输出到打印纸的确定位置1. 打印分辨率以DPI（Dots Per Inch）为单位2. 如300DPI是指在1英寸长度

14、内输出点数3003. DPI数值越高，打印质量越好 9. USB接口和总线：新型的连接USB支持四种传输类型1. 控制传输，USB设备必须的，负责建立总线通信2. 中断传输，典型设备就是人机交互设备，如键盘、鼠标和游戏操纵杆等。USB中断只规定在一个时间段传送一个中等数量的数据3. 批量传输，对大数据量设备如移动存储、打印机、数码产品等设备等使用这种工作类型4. 等时传输，这种类型的特点是传输的数据不进行校验，适合视频、音频设备的数据的传输 10. 多媒体计算机系统多媒体（Multimedia）技术使用计算机交互式综合技术和数字通信技术处理多种媒体信息1. 文本、图形、图象、视频、动画和声音2. 多种信息建立逻辑连接交互系统3. 多种单一媒体被有机地结合成为一个整体 11. 并行处理系统 并行处理两个或两个以上的事件同时被处理，它被理解为同时执行不同的任务，而这些任务彼此是无