第1章信息技术概述概念解释

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1、第1 章 信息技术概述概念解释1.1 信息与信息技术信息事物运动的状态及状态变化的方式。信息是资源。信息处理 为获取更有效的信息而施加于信息的所有操作。信息技术扩展人的信息器官功能进行信息处理的技术。包括：信息感知与识别技术，信息通信与存储技术，信息处理（计算）技术，信息控制技术。信息处理系统 用于辅助人们进行信息获取、传递、存储、加工处理、控制及显示的综合使用各种信息技术的系统。1.2 微电子技术微电子技术以集成电路为核心的电子技术。集成电路以半导体单晶片作为材料，经平面工艺加工制造，将大量晶体管、电阻、电容、电感等元器件及相互连线构成的电子线路集成在基片上，构成一个微型化的电路或系统。集成

2、电路的制造材料主要是硅(Si)，也可以是砷化镓(GaAs)等化合物半导体。按照电信号类型和功能将集成电路分为数字集成电路和模拟集成电路两大类。集成电路的集成度集成电路芯片中单位面积内包含的基本电子元件的数量。集成电路的工作速度集成电路的工作速度取决于组成门电路的晶体管尺寸，晶体管尺寸越小，集成度越高，门电路的开关速度就越快，集成电路的工作速度也就越快。Moore 定律单块集成电路的集成度平均每 1824个月翻一番。IC卡把集成电路芯片密封在塑料卡基片内，使其成为能存储、处理和传递数据的载体。1.3 通信技术通信各种信息的远距离传递。现代通信使用电波或光波通过特定传输媒体双向传递信息的技术。通信

3、系统主要组成部分为“信源”、“信宿”、“信道”。使用的主要物理设备为“终端设备”、“传 输介质”和“交换设备”。信号信源发送通过信道传输给信宿用于承载信息的电信号或光信号。信号分为“模拟信号”和“数 字信号”两类。模拟信号的典型波形为正弦波，数字信号的典型波形为脉冲方波。调制与解调将数字信号转换为模拟信号的过程称之为调制。将模拟信号还原为数字信号的过程称之为解 调。使用的设备是调制解调器（Modem）。常用调制方法有：调频、调幅和调相。编码与解码将模拟信号转换为数字信号的过程称之为编码。将数字信号还原为模拟信号的过程称之为解 码。常用编码方法：PCM （按8KHz/s的频率采样模拟信号的电平，

4、为每个采样值指配256个不同 电平值中的一个，将每个采样值分别用 8位二进制编码表示）。信道向某个方向传输信息的传输通道。由传输介质和相关的中间通信设备组成。信道带宽物理信道在不失真条件下所能通过信号的最高频率与最低频率的差值。即信道上所能通过的 信号的频带宽度。“带宽”用于数字信道时，通常指的是信道最高数据传输速率。信道的数据传输速率信道每秒钟能有效传输的代表0或1的信号个数。基本计量单位为b/s或bps （比特/秒）。信道多路复用技术在一条传输线路（或空间）中同时传输多路模拟信号或数字信号时采用的技术。复用技术包 括：频分复用（载波通信），时分复用，码分复用，波分复用。交换技术使用交换设备

5、实现多对终端设备之间的互连，满足多用户通信的需要 。交换技术包括：电 路交换，分组交换等。有线通信系统 以标准电话线、双绞线、同轴电缆、光纤为传输介质，以能在这些线路中传输的电信号、光信号为信息载体的通信系统。无线通信系统 以空间为传输介质，以能在空间自由传播的无线电波、微波和红外线等电磁波为信息载体的通信系统。卫星通信 利用人造地球卫星作为中继站转发无线电信号，实现两个或多个地球站之间的通信。是微波接力通信技术与空间技术相结合的产物。蜂窝移动通信系统实现处于移动状态的对象之间通信的系统，包括移动台、基站和移动电话交换中心。1.4 数字技术基础比特（bit）比特指的是二进制数中某一位上出现的数

6、字，只有“0”和“1”两种取值。表示一个比特需 要使用 2 个不同的稳定状态（例如：在电路中可以用高、低两种电平分别表示1 和 0）。比特是 数字系统处理、存储和传输信息的最小单位，若干个比特的组合可用于表示数值、文字、图像和 声音。字节及其计量单位（ B，KB，MB，GB，TB）IB （字节）=8 bit （比特），1KB=1O24B, 1MB=1O24KB, IGB=1024MB, 1TB=1O24GB比特的传输速率计量单位(b/s. Kb/s, Mb/s, Gb/s, Tb/s)lb/s ：每秒传输 1 个比特，lKb/s=1000b/s , lMb/s=1000Kb/s , lGb/s

7、=1000Mb/s ,1Tb/s=1000Gb/s原码和补码表示有符号整数的二进制编码方法。浮点数表示实数的二进制编码方法。一个浮点数包括阶码和尾数两部分。第3 章 计算机软件概念解释3.1 计算机软件与软件技术软件程序、数据和相关文档。系统软件用于有效地管理和使用计算机系统的资源，给应用软件开发与运行提供支持，为用户使用与管理计算机提供方便的一类软件。应用软件针对特定应用需求，专门用于解决各种具体应用问题的软件。软件工程建立并使用完善的工程化原则，以较经济的手段获得能在实际机器上有效运行的可靠软件的 一系列方法。软件技术研制开发计算机软件所需的所有技术3.2 操作系统操作系统基本系统软件。用

8、于管理计算机系统中的软硬件资源，提供友善的用户界面，为应用程序的 开发和运行提供一个高效率的平台。系统资源一个计算机系统拥有的全部软硬件资源。包括：中央处理器、内存储器、外部存储设备，输 入/输出设备、网络通信设备、程序、数据、文档。图形用户界面显示系统工作在图形模式，用图形标示系统资源对象，每个运行的程序在屏幕上对应一个窗 口，窗口中显示正在运行程序的输出信息。操作命令以菜单形式给出。用户使用鼠标点击图标、 窗口、菜单可完成很多人机交互操作。启动计算机加电后，CPU自动运行自举程序将操作系统从硬盘读出装入内存并运行操作系统的过 程。任务装入内存并被启动运行的程序。有前台任务和后台任务之分。多

9、任务在操作系统的管理下被同时启动运行的多个程序。进程程序在某个数据集上的一次运行活动虚拟存储技术为扩大可用主存而采用的一种存储管理技术。操作系统将存储在外存中准备运行的程序及数 据划分成若干个大小固定的“页面”，先将部分页面装入主存开始执行程序，当出现缺页报告时， 存储管理程序采用某种页面调度算法将主存中暂时不用的页面调出保存到外存的虚拟存储器（交 换文件）中，同时将所缺的页面从外存调入主存，继续执行程序。文件带有标识的一组相关信息的集合。文件的标识称为“文件名”，操作系统按名存取文件。根目录用于保存文件说明信息每个软盘或每个逻辑硬盘只有一个根目录，占用磁盘固定磁道上的若 干连续扇区。用户不可

10、改变其存储位置、大小或删除。子目录（文件夹）用于保存文件说明信息每个软盘或逻辑硬盘可以建立多个子目录，每个子目录以文件形式存 储在磁盘数据区中,存储位置和大小不固定。用户可以自行建立或删除。文件分配表（FAT）记录磁盘数据区中每个簇的分配情况及组成文件的所有簇的链接信息。3.3 程序设计语言与语言处理程序程序设计语言编写程序时采用的符号系统。机器语言CPU 可以执行的二进制编码表示的全部机器指令的集合。用机器指令编写的程序称之为机器 语言程序，是可直接执行的程序。汇编语言符号化的机器语言。用符号化的指令编写的程序称之为汇编语言源程序，是不可直接执行的 源程序。高级语言符号化的语句集合。用语句编

11、写的程序称之为高级语言源程序，是不可直接执行的源程序。语言处理系统包含编辑程序、翻译程序、链接程序、装入程序以及库函数的程序开发系统。翻译程序分为：汇编程序、解释程序和编译程序。汇编程序完成将汇编语言源程序翻译为功能等价的可执行程序的程序。解释程序按高级语言源程序中语句的执行顺序，逐条扫描翻译语句、并立即执行语句的操作而得到结 果的程序。对高级语言源程序扫描一遍或几遍，最终转换成功能等价的可执行程序的程序。第2 章 计算机硬件概念解释2.1 计算机组成与分类硬件计算机系统中所有实际物理装置的总称。软件能在计算机中运行的各种程序和相关的数据及文档。处理器能运行程序并高速地对数据进行算术运算和逻辑

12、运算。中央处理器（CPU）承担系统软件和应用软件运行任务的处理器，是任何一台计算机必不可少的核心部件。 内存储器（主存储器）临时存放CPU正在运行的程序、正被处理的数据以及产生的结果数据的存储装置。主要以半导体芯片为存储介质。外存储器 可以长期存放各类信息的大容量存储设备。主要以软盘、硬盘和光盘为存储介质。输入设备向计算机输入信息的设备，通过输入设备输入到计算机中的信息都使用“0”和“1”两个符号来表示。输出设备完成信息输出的设备。即把计算机存储器中用“0”和“1”表示并存储的信息转换成人可直 接识别的信息形式的设备。系统总线连接CPU、内存储器、外存储器和各种输入输出设备，在各部件间运载信息

13、的一组（或多组）公用的传输线。MIPS百万条定点指令秒，是 CPU 运行速度的一种度量单位。主频提供给CPU工作的脉冲发生器输出的脉冲频率，是计算机速度的一种度量单位。字长数据在运算器中存储或运算时所使用的二进制位数。2.2 CPU 的结构与原理计算机工作原理存储程序与程序控制。程序一个指令序列。运算器负责完成对数据的各种算术运算和逻辑运算的部件。控制器负责取指令、解释指令的含义并产生执行指令所需要的控制各部件工作的控制信号并记录内 部状态的部件。寄存器临时存放将要在运算器中参加运算的数据和运算过程的中间结果数据的存储部件。高速缓冲存储器（Cache）是一种存取速度快于主存储器，接近CPU速度

14、的内部存储器。CPU执行程序时，Cache保存 一小部分从主存预取的指令和数据，一旦CPU需要取指令时，首先检查Cache，若有就从Cache 中读取指令，若无则访问主存读取指令。指令可以被计算机理解并执行的以二进制编码形式表示的基本操作命令。一条指令由操作码和操 作数两部分组成，其中操作码是必不可少的。指令系统CPU 所能执行的全部指令的集合。2.3 PC 机的主机主板安装了 CPU插座、主存插座、总线插槽、超级I/O芯片、BIOS芯片、CMOS芯片等部件的电 路板。芯片组是主板电路的核心，集中了主板上几乎所有的控制功能，包括：存储控制器和I/O控制器等。 一般由 24 块超大规模集成电路芯

15、片组成。BIOS称之为基本输入输出系统。包括：加电自检程序、系统自举程序、 CMOS 设置程序和基本外 部设备驱动程序。BIOS 芯片保存BIOS的只读存储器芯片。CMOS 芯片保存用户对计算机硬件所设置的一些“配置信息” 供系统自举程序读取的芯片，包括日期 和时间、显示卡的类型、Cache的使用状况、启动程序访问外存顺序等。RAM随机存取存储器（可读可写）。具有数据易失性。DRAM动态随机存取存储器。 需要动态刷新，存取速度慢。电路简单，集成度高，功耗低，成本 较低。SRAM静态随机存取存储器。不需要动态刷新，存取速度快。电路较复杂，集成度低，功耗较大， 制造成本高，价格贵。ROM只读存储器。能够永久或半永久地保存数据。具有数据非易失性。MASK ROM 芯片工厂在生产芯片时一次性将信息写入芯片，可多次读出，不能改写。PROM 芯片用户使用专用装置一次性将信息写入芯片，可多次读出，不能改写。EPROM 芯片用