计算机导论重要知识梳理

《计算机导论重要知识梳理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机导论重要知识梳理（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第 1 章 计算机基础知识 1.1 第一台计算机1946 年 eniac1.2 发展阶段的标志1.3 四个发展阶段人们以电子元器件更新作为计算机更新换代的标志。第一代：约1946到1958年间，这个时期构成计算机的主要逻辑元件是电子管，称为电子管时代。第二代：约1959到1964年间。第二代计算机用晶体管代替了体积庞大的电子管，人们将这一时代称为晶体管计算机时代。第三代：约1965到1970年间，此阶段以中、小规模集成电路作为计算机的逻辑元件。这一时代称为集成电路计算机时代。第四代：从70年代起，随着集成电路集成度的不断提高，采用大规模、超大规模集成电路作逻辑元件, 这一时代称为大规模集成电路

2、计算机时代第 2 章 计算机发展简史2.1 计算机原理计 算 机 的 基 本 原 理 是 存 贮 程 序 和 程 序 控 制 。 预 先 要 把 指 挥 计 算 机 如 何 进 行 操 作 的 指 令序 列 （ 称 为 程 序 ） 和 原 始 数 据 通 过 输 入 设 备 输 送 到 计 算 机 内 存 贮 器 中 。 每 一 条 指 令 中 明确 规 定 了 计 算 机 从 哪 个 地 址 取 数 ， 进 行 什 么 操 作 ， 然 后 送 到 什 么 地 址 去 等 步 骤 。 计 算 机 在 运 行 时 ， 先 从 内 存 中 取 出 第 一 条 指 令 ， 通 过 控 制 器 的 译

3、 码 ， 按 指 令 的 要 求， 从 存 贮 器 中 取 出 数 据 进 行 指 定 的 运 算 和 逻 辑 操 作 等 加 工 ， 然 后 再 按 地 址 把 结 果 送 到 内存 中 去 。 接 下 来 ， 再 取 出 第 二 条 指 令 ， 在 控 制 器 的 指 挥 下 完 成 规 定 操 作 。 依 此 进 行 下 去， 直 至 遇 到 停 止 指 令 。 程 序 与 数 据 一 样 存 贮 ， 按 程 序 编 排 的 顺 序 ， 一 步 一 步 地 取 出 指 令 ， 自 动 地 完 成 指 令规 定 的 操 作 是 计 算 机 最 基 本 的 工 作 原 理 。 这 一 原 理

4、 最 初 是 由 美 籍 匈 牙 利 数 学 家 冯 .诺依 曼 于 1945 年 提 出 来 的 ， 故 称 为 冯 .诺 依 曼 原 理 。 2.2 冯.诺依曼计算机体系结构计算机的组成部分1.计 算 机 由 控 制 器 、 运 算 器 、 存 储 器 、 输 入 设 备 、 输 出 设 备 五 大 部 分 组 成 。2.程 序 和 数 据 以 二 进 制 代 码 形 式 不 加 区 别 地 存 放 在 存 储 器 中 ， 存 放 位 置 由 地 址 确 定 。3.控 制 器 根 据 存 放 在 存 储 器 中 地 指 令 序 列 （ 程 序 ） 进 行 工 作 ， 并 由 一 个 程 序

5、 计 数 器控 制 指 令 地 执 行 。 控 制 器 具 有 判 断 能 力 ， 能 根 据 计 算 结 果 选 择 不 同 的 工 作 流 程 。人 们 把 冯 诺 依 曼 的 这 个 理 论 称 为 冯 诺 依 曼 体 系 结 构 。 从 ENIAC 到 当 前 最 先 进 的计 算 机 都 采 用 的 是 冯 诺 依 曼 体 系 结 构 。 所 以 冯 诺 依 曼 是 当 之 无 愧 的 数 字 计 算 机 之 父 。根 据 冯 诺 依 曼 体 系 结 构 构 成 的 计 算 机 ， 必 须 具 有 如 下 功 能 ：把 需 要 的 程 序 和 数 据 送 至 计 算 机 中 。必 须

6、 具 有 长 期 记 忆 程 序 、 数 据 、 中 间 结 果 及 最 终 运 算 结 果 的 能 力 。能 够 完 成 各 种 算 术 、 逻 辑 运 算 和 数 据 传 送 等 数 据 加 工 处 理 的 能 力 。能 够 根 据 需 要 控 制 程 序 走 向 ， 并 能 根 据 指 令 控 制 机 器 的 各 部 件 协 调 操 作 。能 够 按 照 要 求 将 处 理 结 果 输 出 给 用 户 。为 了 完 成 上 述 的 功 能 ， 计 算 机 必 须 具 备 五 大 基 本 组 成 部 件 ， 包 括 ：输 入 数 据 和 程 序 的 输 入 设 备 ；记 忆 程 序 和 数

7、 据 的 存 储 器 ；完 成 数 据 加 工 处 理 的 运 算 器 ；控 制 程 序 执 行 的 控 制 器 ；输 出 处 理 结 果 的 输 出 设 备 。附 ： 非 冯 诺 依 曼 体 系 ， 哈佛结构的程序和数据是分开寻址的。如51单片机。有16根地址线，但它可以寻址64K 的程序和 64K 的数据。而冯诺依曼体系结构程序和数据是统一编址的。8086中20 根的地址线1MB 的空间地址和数据是共用的。程序加数据共1MB 2.3 cpu 组成控制器和运算器2.4 内存分类 随机存取存储器（RAM） 虚拟内存 高速缓存（Cache） 只读存储器（ROM）输入输出设备键盘 定位设备 数据扫

8、描设备 语音识别设备 /显示器 音频输出 打印机 绘图仪系统组成硬件系统和软件系统（系统软件与应用软件）2.5 数值转换同进位计数制之间的转换原则：不同进位计数制之间的转换是根据两个有理数如相等，则两数的整数和分数部分一定分别相等的原则进行的。也就是说，若转换前两数相等，转换后仍必须相等。 有四进制 十进制：有10个基数：0 9 ，逢十进一 二进制：有2 个基数：0 1 ，逢二进一 八进制：有8个基数：0 7 ，逢八进一 十六进制：有16个基数：0 9，A，B ，C ，D，E，F (A=10,B=11,C=12,D=13,E=14,F=15) ，逢十六进一 1、数的进位记数法 N=a n-1*

9、p n-1+a n-2*p n-2+a2*p2+a1*p1+a0*p0 2、十进制数与 P 进制数之间的转换 十进制转换成二进制：十进制整数转换成二进制整数通常采用除2取余法，小数部分乘2取整法。例如，将(30)10转换成二进制数。 将(30)10 转换成二进制数 2| 30 .0 -最右位 2 15 .1 2 7 .1 2 3 .1 1 .1 -最左位 (30)10=（11110)2 将(30)10 转换成八、十六进制数 8| 30 6 -最右位 3 -最左位 (30)10 =(36)8 16| 30 14(E)-最右位 1 -最左位 （ 30)10 =（ 1E)16 3、将 P 进制数转换

10、为十进制数 把一个二进制转换成十进制采用方法：把这个二进制的最后一位乘上20，倒数第二位乘上21，,一直到最高位乘上 2n,然后将各项乘积相加的结果就它的十进制表达式。 把二进制11110转换为十进制 （11110 ）2=1*24+1*23+1*22+1*21+0*20= =16+8+4+2+0 =（30）10 把一个八进制转换成十进制采用方法：把这个八进制的最后一位乘上80，倒数第二位乘上81，,一直到最高位乘上 8n,然后将各项乘积相加的结果就它的十进制表达式。 把八进制36转换为十进制 （36）8=3*81+6*80=24+6=（30）10 把一个十六进制转换成十进制采用方法：把这个十六

11、进制的最后一位乘上160，倒数第二位乘上161 ，,一直到最高位乘上16n, 然后将各项乘积相加的结果就它的十进制表达式。把十六制1E 转换为十进制 （1E） 16=1*161+14*160=16+14=（30）10 3、二进制转换成八进制数 (1)二进制数转换成八进制数：对于整数，从低位到高位将二进制数的每三位分为一组，若不够三位时，在高位左面添0，补足三位，然后将每三位二进制数用一位八进制数替换，小数部分从小数点开始，自左向右每三位一组进行转换即可完成。例如： 将二进制数1101001转换成八进制数，则 (001 101 001)2 | | | ( 1 5 1)8 ( 1101001)2=

12、(151)8 (2)八进制数转换成二进制数：只要将每位八进制数用三位二进制数替换，即可完成转换，例如，把八进制数(643.503)8，转换成二进制数，则 (6 4 3 . 5 0 3)8 | | | | | | (110 100 011 . 101 000 011)2 (643.503)8=(110100011.101000011)2 4、二进制与十六进制之间的转换 (1)二进制数转换成十六进制数：由于 2的4次方=16，所以依照二进制与八进制的转换方法，将二进制数的每四位用一个十六进制数码来表示，整数部分以小数点为界点从右往左每四位一组转换，小数部分从小数点开始自左向右每四位一组进行转换。

13、(2)十六进制转换成二进制数 如将十六进制数转换成二进制数，只要将每一位十六进制数用四位相应的二进制数表示，即可完成转换。 例如：将(163.5B)16 转换成二进制数，则 ( 1 6 3 . 5 B )16 | | | | | (0001 0110 0011. 0101 1011 )2 (163.5B)16=(101100011.01011011)2 第 3 章 软硬件系统知识3.1 总线的作用（计算机主要部件（处理器，主存，I/O 模块）为了交换数据和控制信号，需要进行互联。最流行的方式互联是使用多条线路组成的共享系统总线：当代系统中通常采用层次式总线以改善性能;计算机系统含有多种总线，它

14、们在计算机系统的各个层次提供部件之间的通信线路） 总线的特征（机械特性/电气特性/功能特性/时间特性）3.2 存储器分类（按存取方法顺序存取 直接存取 随机存取 按存储介质 半导体存储器 磁表面存储器 光盘） 存储器层次结构（缓存 贮存层次和贮存 赋存层次）3.3 cpu 结构与功能（CPU 基本功能：指令控制 操作控制 时间控制 数据加工） 3.4 输入输出接口的功能 接口的类型（功能：控制与定时 处理器通信 设备通信 数据缓冲 检错）（类型 按数据传送方式 串口和并口）3.5 输入输出信息的传递控制方式（1）程序查询方式 （2）程序中断方式 （3）直接存储器存取方式（DMA） （4） I/

15、O 通道控制方式3.6 操作系统概念（计算机系统就是按人的要求接受和存储信息，自动进行数据处理和计算，并输出结果信息的系统 操作系统是计算机系统中的系统软件，是能有效地组织和管理计算机系统中的硬件和软件资源，合理地组织计算机工作流程，控制程序的执行，并向用户提供各种服务功能，是的用户能够灵活、方便、有效使用计算机、并使整个计算机系统能有效地运行的一组程序模块的集合）分类（单用户单任务 单用户多任务 多用户单任务） 特征（并发 共享 虚拟 异步性） 功能（存储管理功能 处理机管理功能 设备管理功能 文件管理功能 用户接口）3.7 计算机网络分类（根据传输技术分类 广播式网络 点对点式网络 根据覆

16、盖范围 lan wan can ） 计算机网络功能 （通信 资源共享 ）计算机网络的体系结构 OSI/RM 模型（开放系统互联参考模型）组成（物理层 数据链路层 网络层 传输层 会话层 表示层 应用层）TCP/IP 参考模型（主机网络层 互联层 传输层和应用层） 网络拓扑结构（总 线 型 拓 扑 、 星 型 拓 扑 、 环 型 拓 扑 、 树 型 拓 扑 和 混 合 型 拓 扑 ） IP 地址的概念与分类（用小数点分开的四个十进制整数 每个十进制数编码成一个字节 即最大 255 四种格式 A 最大 16777216 B65536 C256D） 域名系统（用字母表示的计算机叫域名 网络中用于标示一台计算机名字通常有 4 部分组成：四个部分 主机名 组织名 组织类型名 国家名 mil 军事 net 网络服务公司 org 非 com 类组织） 网络协议概念（为 计 算