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1、第一章 计算机基础知识1.1计算机系统的组成 一、计算机的四特点：1有信息处理的特性2广泛的适用的特性3计算机的价值观4计算机的利弊观计算机发展经历5个重要阶段：(它们都没有被淘汰,即它们是并行的)大型机阶段小型机阶段：第一次缩小化微型机阶段： 第二次缩小化客户机/服务器阶段 ：客户服务网（非对等网络）和对等网互联网阶段 P21需要记忆的重要年份事件(全部需要记忆)1946 美国宾夕法尼亚大学第一台电子计算机ENIAC1971 微处理芯片4004出现 标志微机的诞生1969 美ARPANET开始运行 标志着互联网的出现 美国国防部DUD1981 IBM公司推出首批PC电脑,Intel8088
2、16位1991年6月 我国第一条与国际互联网互连的专线建成中科院高能物理所(加注的是简写)1994 我国实现TCP/IP三、计算机的现实分类计算机现实分类：服务器，工作站(图形)，台式机，笔记本（功能已和台式机接近），手持设备计算机传统分类：巨大中小微（不需要掌握）以下1-3为考点1服务器无特殊配置要求,不需要专门的处理器.推荐使用高配置而已.2笔记本（功能已和台式机接近）3手持设备不是笔记本简写:C/S:客户服务器四、计算机指标：1位数：奔腾32位，安腾64位Windows操作系统均为32位,1位=1bit(0,1)8位=1Byte(字节)，16位=字或者字长个字节1k Byte=1024
3、B(二的10次方或者10的三次方)速度MIPS是表示单字长定点指令的平均执行速度，MFLOPS是考察单字长浮点指令的平均执行速度。（：Millon;I:instruction;PS:per second FLO:float)容量Byte用B表示。1KB=1024B带宽。bps用b modern:56bps版本:越高越好可靠性平均无故障时间MTBF 平均故障修复时间MTTR来表示。R:repair F:faulse计算机应用领域：科学的事物控制辅助智能多媒体网络(口诀)科学计算 ：最基本的事务处理 ：办公性质的非实时性过程控制 ：工厂的流水线实时性很强辅助工程人工智能网络应用多媒体应用CAD:辅
4、助设计CAI:辅助教学CAM:辅助制造12计算机的(硬件)组成1.一个完整的计算机系统由软件和硬件两部分组成。2硬件具有原子(设备,不可拆分)的特性，成本高速度快；软件具有比特(二进制)的特性，成本低速度慢。二者在功能上具有等价性。(大部分硬件功能都可以用软件来实现).3计算机硬件组成四个层次：芯片 板卡 设备 网络4奔腾芯片的技术特点：(最重要的部分)超标量技术通过内置多条流水线(两条整数U/V流水线和一条浮点流水线)来同时执行多个处理，其实质是用空间换取时间。超流水线技术通过细化流水，提高主频，使得机器在一个周期内完成一个甚至多个操作，其实质是用时间换取空间。整数:经典奔腾采用每条流水线分
5、为四级流水：指令预取，译码，执行和写回结果。浮点分为八级流水分支预测动态的预测程序分支的转移情况缓存(小,快)和内存(大,慢) 预测以实现提速目的是提高CPU速度双CACHE哈佛结构：指令与数据分开(首次区别于冯.诺依曼的结构)设置了指令缓存和数据缓存 缓存解决速率不匹配问题 固化常用指令增强的64位数据总线(和存储线连接的)。内部总线是32位，外部总线增为64位采用PCI标准的局部总线。(和外设的接口.)即插即用,速度快,成本低错误检测即功能冗余校验技术。内建能源效率技术。支持多重处理 多个CPU。奔腾4的一些特点:流水线是20级的,突发模式内部ALU加倍多媒体指令集SSE2(以硬件方式实现
6、软件功能)安腾芯片的技术特点： 64位处理机,简明并行指令计算EPIC。奔腾系列为32位,精简指令技术RISC。286.386复杂指令系统CISC。主板和网卡的特点主板(母板)由五部分组成：CPU ,存储器, 总线, 插槽以及电源。主版的分类：按芯片集分：带x的按存储容量分：带m的 (以兆为单位)按主版规格分：带T的按总线带宽分：HZ单位按插座分： Socket、Slot槽(插座,插槽)ESEE:流式单指令多数据扩展书中提到的指令计算技术主要有四种CISC 复杂指令计算技术RISC 精简指令计算技术EPIC 简明并行计算技术ASIC 集成式指令计算技术(主要用于交换式路由器,出自思科公司)网卡
7、主要功能：实现与主机总线的通讯连接，解释并执行主机的控制命令。(网络电缆)实现数据链路层的功能。实现物理层的功能。13计算机软件的组成 1基本概念：由程序、数据和相关文档构成。2软件开发过程（三个阶段）：前期计划阶段：问题定义、可行性研究中期开发阶段：需求分析、总体设计、详细设计初期编码、测试末期后期运行阶段：软件维护应用软件的种类：(常用)桌面应用软件演示出版软件浏览工具软件管理效率软件通信协作软件系统维护软件14多媒体 1基本概念：有声有色的信息处理与利用技术。2多媒体技术分为偏软件技术和偏硬件技术。3多媒体硬件系统的基本组成有：CD-ROM (MPC重要标志)具有A/D和D/A转换功能具
8、有高清晰的彩色显示器具有数据压缩和解压缩的硬件支持(传递过程中压缩,实际处理时解压缩)4多媒体的关键技术：数据压缩和解压缩技术。JPEG：实用与连续色调，多级灰度，彩色或单色静止图象MPEG：音频和视频同步MPEG1标准:1.5Mbps固定带宽P*64:电话会议上,可变参.P大,带宽也大.动的. P6时候可以电话会议芯片和插卡技术。MMX多媒体扩充技术(早期多媒体指令集)多媒体操作系统技术。多媒体数据管理技术。超文本(理解成超出常用线性顺序文本)就是收集、储存和浏览离散信息以及建立和表现信息之间关系的技术。非线性|无顺序当信息不限于文本时，称为超媒体。组成：1 结点。2 链6超媒体系统的组成：
9、编辑器。编辑器可以帮助用户建立，修改信息网络中的结点和链。导航工具。一是数据库那样基于条件的查询，一是交互样式沿链走向的查询。超媒体语言。超媒体语言能以一种程序设计方法描述超媒体网络的构造，结点和其他各种属性。常见格式:图象,声音,视频的扩展名第二章 网络的基本概念21计算机网络的形成与发展（考点1） 四个阶段，理解计算机网络形成与发展大致分为如下4个阶段：1第一个阶段可以追述到20世纪50年代。（萌芽，建立基础）2第二个阶段以20世纪60年代美国的APPANET与分组交换技术为重要标志。3第三个阶段从20世纪70年代中期开始：OSI,TCP/IP4第四个阶段是20世纪90年代开始（互联时代）
10、。22计算机网络的定义考点2：网络定义简单理解 早期，广义观点，相连可通信，主机系统（被淘汰中）理由：无CPU的不能称为计算机。重要知识：计算机网络标准化定义：以能够相互共享资源的方式互连起来多台自治计算机系统的集合。2计算机网络的基本特征：资源共享。3表现分三点理解：计算机网络建立的目的是实现资源共享，计算机资源主要是计算机硬件，软件与数据。判断是否互连成计算机网络，条件：多立的自治计算机连网计算机之间通信遵循共同协议。计算机网络的基本结构及其特点（考点3）：从逻辑功能上可分为：资源子网与通信子网。早期（20世纪80年代之前）资源子网主要构成：主机和终端通信子网主要是由通信控制处理机（CCP
11、）和通信设备现在资源子网主要是 服务器与客户机通信子网主要是 路由器和通信设备资源子网负责全网的数据处理，向网络用户提供各种网络资源与网络服务。主机通过高速通信线路与通信子网的通信控制处理机相连接。终端是用户访问网络的界面。通信子网由通信控制处理机、通信线路与其他通信设备组成，完成网络数据传输、转发等通信处理任务。通信控制处理机在网络拓扑结构中被称为网络节点。通信线路为通信处理机之间以及通信处理机与主机之间提供通信信道。23计算机网络的分类 考点4：网络分类方法按传输技术分为：广播式网络broadcast多个结点共享一个通信信道，局域网一般是广播式网点-点式网络 point to point一
12、条对一条线路，目标准确单一，广域网一般是点对点式路由器的基本功能 分组存储转发，路由选择，流量控制分组存储转发，路由选择是点对点网络和广播式网络的重要区别之一按覆盖地理范围和规模分：局域网（LAN）、广域网(WAN)、城域网(MAN)、学习主要通过各个网络的特点和主要技术及标准来掌握广域网的特点和主要技术（点到点）特点：Example:万维网或称Internet或3W网中网1适应大容量与突发性通信的要求2适应综合业务服务（多媒体业务）的要求。3开放的设备接口与规范化的协议（适应多种电子产品）。4完善的通信服务与网络管理。代表性技术：X.25网：公用分组交换网（早期的公用交换网，铜线）帧中继：光
13、纤 使协议简化，也称X.25的流水线方式和X.25的简化版本ATM：异步传输模式 用于多媒体，宽带SDN技术 主要表现为宽带综合业务素质HM二、局域网的特点和主要技术范围比较小，一般一个单位所有，比较容易使用和维护，速度快主要技术：以太网、令牌总线、令牌环网三、城域网的特点和主要技术特点：1几十公里范围内 2用于连接局域网传输介质是光纤技术：现在城域网主要技术概括为交换，传输和介入P181FDDI：技术光纤分布式数据接口。早期(98以前）2交换结点采用基于IP交换的高速路由交换机或ATM交换机。3在体系结构上采用核心交换层，业务汇聚层与接入层三层模24计算机网络拓扑构型 本小节常考：公式计算 理论 单位换算关系 误码率三个特点考点6.网络拓扑定义几何关系表示的是网络结构，反映了网络中各实体间的结构关系研究的对象是通信子网，也就是说资源子网上不研究拓扑，即排除了主机客户机的模式。1定义：计算机网络拓扑是通过网中结点与通信线路之间的几何关系表示网络结构，反映出网络中各实体间的结构关系。主要是指通信子网的拓扑构型。2重要性：影响性能、可靠性、费用。3分类：考点7 网络
