大学计算机基础总结与复习

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1、大学计算机基础总结与复习大学计算机基础总结与复习第第 1 1 章章计算机的基本概念计算机的基本概念1.11.1 计算机概述计算机概述1 1、 电子计算机电子计算机=电子模拟计算机，电子数字计算机电子模拟计算机，电子数字计算机 2 2、 计算机之父计算机之父冯冯诺依曼诺依曼(J.(J. VonVon Neumann)Neumann)，奠定现代计算机的体系结，奠定现代计算机的体系结 构。构。3 3、 冯冯诺依曼在诺依曼在 EDVACEDVAC 设计方设计方4 4、 案中提出了案中提出了“存储程序存储程序”原理原理5 5、 计算机的三个特征：计算机的三个特征：基本器件由电子器件组成基本器件由电子器件

2、组成具有内部存储信息的能具有内部存储信息的能 力，内部信息以二进制数表示力，内部信息以二进制数表示运算过程由程序自动控制运算过程由程序自动控制6 6、 计算机的工作方式计算机的工作方式 IPSOIPSO：I I（inputinput，输入）、，输入）、P P（processprocess，处理）、，处理）、 S S（storestore，存储）、，存储）、O O（outputoutput，输出），输出）7 7、 计算机的特点：计算机的特点：指令周期快指令周期快运算精度高运算精度高可靠性高可靠性高具有逻辑判断能具有逻辑判断能 力力通用性强通用性强 (P3)(P3)8 8、 计算机的分类：计算机的

3、分类：巨型计算机巨型计算机大中型计算机大中型计算机小型计算机小型计算机微型计算机微型计算机 工作站工作站(P4)(P4)9 9、 巨型计算机：通常有多个处理器、指令周期达万亿次、代表型计算机（我巨型计算机：通常有多个处理器、指令周期达万亿次、代表型计算机（我 国银河系列、曙光系列、国外的国银河系列、曙光系列、国外的 CrayCray 系列）、机构复杂、价格昂贵、主要用系列）、机构复杂、价格昂贵、主要用 于军事、天气预报、地质勘探以及大型科学计算等。于军事、天气预报、地质勘探以及大型科学计算等。1010、 微型计算机：以微处理器为核心构造的计算机，体积小、价格低、使用方微型计算机：以微处理器为核

4、心构造的计算机，体积小、价格低、使用方 便，代表型计算机（便，代表型计算机（IBMIBM PCPC 系列、目前所使用的计算机）系列、目前所使用的计算机）1111、 计算机的应用领域：计算机的应用领域：科学计算科学计算信息处理信息处理自动控制自动控制计算机辅助工程计算机辅助工程 人工智能人工智能计算机网络计算机网络(P6)(P6)1212、 科学计算：也称数值计算，用计算机来解决科学研究和工程技术中的复杂科学计算：也称数值计算，用计算机来解决科学研究和工程技术中的复杂 计算问题。计算问题。1313、 信息处理：也称数据处理，用计算机对各种信息进行收集、存储、整理、信息处理：也称数据处理，用计算机

5、对各种信息进行收集、存储、整理、 分类、统计、加工、利用以及传播等。信息处理是计算机应用最广泛的领域。分类、统计、加工、利用以及传播等。信息处理是计算机应用最广泛的领域。 实例：学籍管理、工资管理、图书管理等实例：学籍管理、工资管理、图书管理等1414、 自动控制：也称实时控制或过程控制，用计算机控制生产或工作过程。实自动控制：也称实时控制或过程控制，用计算机控制生产或工作过程。实 例：数控机床、飞机自动驾驶例：数控机床、飞机自动驾驶1515、 计算机辅助工程：计算机辅助工程：CADCAD（计算机辅助设计）、（计算机辅助设计）、CAMCAM（计算机辅助制造）、（计算机辅助制造）、 CAICAI

6、（计算机辅助教学）、（计算机辅助教学）、CATCAT（计算机辅助测试）（计算机辅助测试）1616、 人工智能（人工智能（AIAI）: :用计算机模拟人的智能活动，如感知、记忆、联想、推用计算机模拟人的智能活动，如感知、记忆、联想、推 理、学习、理解等。实例：计算机翻译、智能机器人、计算机下棋、专家系理、学习、理解等。实例：计算机翻译、智能机器人、计算机下棋、专家系 统、计算机定理证明等统、计算机定理证明等(P7)(P7)1717、 计算机网络：计算机网络：计算机技术和通信技术相结合计算机技术和通信技术相结合，把发布在不同地点的计算机，把发布在不同地点的计算机 连接在一起，组成计算机网络，以共享

7、资源（硬件、软件和信息）。连接在一起，组成计算机网络，以共享资源（硬件、软件和信息）。(P8)(P8)1.21.2 计算机的发展简史计算机的发展简史1 1、 加法机：由帕斯卡（加法机：由帕斯卡（PascalPascal）设计制造）设计制造 (P8)(P8)2 2、 乘法机：由莱布尼兹（乘法机：由莱布尼兹（LeibnizLeibniz）设计制造）设计制造 (P8)(P8)3 3、 差分机、分析机差分机、分析机: : 由巴贝奇（由巴贝奇（babbagebabbage）设计。分析机具有现代计算机的若）设计。分析机具有现代计算机的若 干特征干特征 (P9)(P9)4 4、 Mark-IMark-I：由

8、艾肯（：由艾肯（AikenAiken）设计，）设计，IBMIBM 公司制造，是分析机的翻版。公司制造，是分析机的翻版。(P9)(P9)5 5、 现代计算机：现代计算机：ENIACENIAC、EDVACEDVAC 等等 (P10)(P10)6 6、 ENIACENIAC：第一台电子计算机，诞生于：第一台电子计算机，诞生于 19461946 年，由莫奇里（年，由莫奇里（MauchlyMauchly）和埃克）和埃克 特（特（EckertEckert）在宾夕法尼亚大学的穆尔学院设计制造，用了）在宾夕法尼亚大学的穆尔学院设计制造，用了 1800018000 多个电子多个电子 管，管，3030 吨重，每秒

9、可做吨重，每秒可做 50005000 次加法。次加法。ENIACENIAC 的工作原理不是的工作原理不是“存储程序存储程序”原原 理，是理，是“接线控制接线控制”原理。原理。(P10)(P10)7 7、 EDVACEDVAC：冯：冯诺依曼在诺依曼在 ENIACENIAC 即将竣工时来到宾夕法尼亚大学的穆尔学院，即将竣工时来到宾夕法尼亚大学的穆尔学院， 针对针对 ENIACENIAC 的不足，提出的不足，提出 EDVACEDVAC 了设计方案，方案中提出了了设计方案，方案中提出了“存储程序存储程序”原原 理，现在的计算机一直采用该工作原理。理，现在的计算机一直采用该工作原理。(P10)(P10)

10、8 8、 现代计算机发展的四个阶段：第一代计算机、第二代计算机、第三代计算现代计算机发展的四个阶段：第一代计算机、第二代计算机、第三代计算 机、第四代计算机。机、第四代计算机。(P11)(P11)9 9、 第一代计算机（第一代计算机（1945-19581945-1958）：采用电子管作为基本元器件，使用机器语言）：采用电子管作为基本元器件，使用机器语言 和汇编语言进行程序设计。和汇编语言进行程序设计。1010、 第二代计算机（第二代计算机（1959-19641959-1964）：采用晶体管作为基本元器件，使用汇编语）：采用晶体管作为基本元器件，使用汇编语 言和高级语言进行程序设计。言和高级语言

11、进行程序设计。1111、 第三代计算机（第三代计算机（1965-19701965-1970）：采用中小规模集成电路作为基本元器件，）：采用中小规模集成电路作为基本元器件， 出现了操作系统。出现了操作系统。1212、 第四代计算机（第四代计算机（1970-1970-今）：采用大规模、超大规模集成电路作为基本元今）：采用大规模、超大规模集成电路作为基本元 器件，出现了数据库管理系统和微型计算机。器件，出现了数据库管理系统和微型计算机。1313、 微型计算机的发展以微处理器的换代（微型计算机的发展以微处理器的换代（主要是微处理器的字长）主要是微处理器的字长）为标志，为标志， 经历了经历了 5 5 个

12、阶段。个阶段。(P13)(P13)1414、 第一代微型计算机：第一代微型计算机：19811981 年年 8 8 月，月，IBMIBM 公司的公司的 IBM-PCIBM-PC 诞生，微处理器是诞生，微处理器是 IntelIntel 80088008，字长，字长 8 8 位。后来又设计生产了位。后来又设计生产了 IBM-XTIBM-XT，微处理器是，微处理器是 IntelIntel 80868086，字长，字长 8 8 位。位。1515、 第二代微型计算机：第二代微型计算机：19841984 年年 8 8 月，月，IBMIBM 公司的公司的 IBM-PC/ATIBM-PC/AT 诞生，微处理器诞

13、生，微处理器 是是 IntelIntel 8028680286，字长，字长 1616 位。位。1616、 第三代微型计算机：第三代微型计算机：19861986 年，年，CompaqCompaq 公司率先采用公司率先采用 IntelIntel 8038680386 微处理微处理 器的计算机诞生，字长器的计算机诞生，字长 3232 位。位。1717、 第四代微型计算机：第四代微型计算机：19891989 年，年，IntelIntel 公司的公司的 IntelIntel 8048680486 微处理器诞生，微处理器诞生， 字长字长 3232 位，随后出现了基于位，随后出现了基于 IntelIntel

14、 8048680486 微处理器的计算机。微处理器的计算机。1818、 第五代微型计算机：第五代微型计算机：19931993 年，年，IntelIntel 公司的公司的 PentiumPentium 微处理器诞生，字长微处理器诞生，字长 6464 位，随后出现了基于位，随后出现了基于 PentiumPentium 微处理器的计算机。微处理器的计算机。1.31.3 计算机系统的组成计算机系统的组成1 1、 计算机系统计算机系统= = 硬件系统，软件系统硬件系统，软件系统(P13)(P13)2 2、 硬件系统硬件系统=运算器，控制器，内存，输入设备，输出设备运算器，控制器，内存，输入设备，输出设备

15、 (P14)(P14)3 3、 计算机软件是指计算机所运行的程序及其相关的文文件数据。计算机软件是指计算机所运行的程序及其相关的文文件数据。(P14)(P14)4 4、 软件系统软件系统=系统软件，应用软件系统软件，应用软件 5 5、 计算机软硬件的关系：计算机软硬件的关系：相互依赖相互依赖相互配合相互配合相互推动相互推动6 6、 运算器：负责完成算术运算和逻辑运算。（运算器：负责完成算术运算和逻辑运算。（P15P15）7 7、 控制器：控制计算机的其他各部件，并协调它们之间的工作控制器：控制计算机的其他各部件，并协调它们之间的工作8 8、 内存：存储计算机中的数据和程序内存：存储计算机中的数据和程序9 9、 输入设备：向计算机输入程序和数据输入设备：向计算机输入程序和数据1010、 输出设备：向计算机用户输出中间结果和最终结果输出设备：向计算机用户输出中间结果和最终结果1111、 计算机中是三种信息流计算机中是三种信息流=数据流，指令流，控制流数据流，指令流，控制流 。(P15)(P15)1212、 数据流：输入设备数据流：输入设备-内存，内存内存，内存-输出设备，运算器输出设备，运算器-内存，内存内存，内存-运算运算 器器1313、 指令流：内存指令流：内存-控制器控制器1414、 控制流：控制器控制流：控制器-