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大學(xué)計算機基礎(chǔ)知識點
計算機應(yīng)用分為數(shù)值計算和非數(shù)值應(yīng)用兩大領(lǐng)域。下面是小編整理的關(guān)于大學(xué)計算機基礎(chǔ)知識點,歡迎大家參考!
大學(xué)計算機基礎(chǔ)知識點
信息就是人類的一切生存活動和自然存在所傳達出來的信號和消息 數(shù)據(jù)又稱資料,是客觀事物記錄下來的可以鑒別的符號 信息是經(jīng)過加工后并對客觀世界產(chǎn)生影響的數(shù)據(jù) 信息的形態(tài)—— 數(shù)值、文本、聲音、圖像 信息的功能—— 處理、存儲、傳輸
信息的特點—— 不滅性、復(fù)制性、時效性
信息處理的六個基本環(huán)節(jié)(依次):采集,輸入,加工,輸出,存儲,傳輸 .運用計算機進行圖書處理和檢索是計算機在信息處理方面的應(yīng)用
信息科學(xué)就是研究信息及其發(fā)展規(guī)律的科學(xué),其理論基礎(chǔ)是香農(nóng)創(chuàng)立的信息論
信息處理(數(shù)據(jù)處理)是指從某些已知的數(shù)據(jù)信息出發(fā),推導(dǎo)整理出新的數(shù)據(jù),從而產(chǎn)生出新的信息的過程 信息技術(shù)的發(fā)展
第一次信息革命的標(biāo)志是語言文字的使用
第二次信息革命的標(biāo)志是造紙術(shù)和印刷術(shù)的出現(xiàn)
第三次信息革命的標(biāo)志是電話、電報等通信技術(shù)的發(fā)明和應(yīng)用
第三次信息革命的標(biāo)志是計算機技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)在信息處理中的應(yīng)用 信息技術(shù)未來的發(fā)展趨勢
高速、大容量 綜合化 數(shù)字化 個人化
信息技術(shù)的核心是微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、光電子技術(shù)、通信技術(shù) 信息化建設(shè)的金字工程:三金工程—金橋工程、金關(guān)工程、金卡工程 計算機的發(fā)展歷程:
電子計算機的誕生:1946年2月14日誕生,美國賓夕法尼亞大學(xué)研制的“電子數(shù)值積分計算機”(ENIAC)誕生,宣告人類進入電子計算機時代 電子計算機的發(fā)展史(各代的變革主要基于處理器芯片)
第1代計算機:邏輯原件—電子管 軟件—匯編語言和機器語言 第2代計算機:邏輯原件—晶體管 軟件—出現(xiàn)程序設(shè)計語言 第3代計算機:邏輯原件—集成電
路 軟件—出現(xiàn)操作系統(tǒng) 第4代計算機:邏輯原件—大規(guī)模和超大規(guī)模的集成電路 另外,應(yīng)注意:第2代計算機除了采用晶體管以外,另外一個重要的特地就是存儲器的革命,還出現(xiàn)了監(jiān)控系統(tǒng)、出現(xiàn)了操作系統(tǒng)的概念,但第3代計算機操作系統(tǒng)才開始出現(xiàn) 計算機的發(fā)展趨勢:巨型化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化
計算機的特點:運算速度快、計算精度高、具有記憶和邏輯判斷能力、有自動控制能力 計算的分類
按原理——數(shù)字計算機、模擬計算機、數(shù);旌嫌嬎銠C 按用途——通用計算機、專用計算機
按性能(亦是計算機按規(guī)?梢詣澐譃)——巨型機、大型機、小型機、微型機、工作站和服務(wù)器
計算機的應(yīng)用:科學(xué)計算(數(shù)值計算)、數(shù)據(jù)處理(非數(shù)值計算)、輔助技術(shù)、過程控制、人
工智能、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、多媒體應(yīng)用
計算機輔助設(shè)計簡稱為CAD 計算機輔助制造簡稱為CAM 計算機輔助測試簡稱為CAP 計算機輔助教學(xué)簡稱為CAI E.g.早期計算機的應(yīng)用主要是科學(xué)計算
目前80%以上的計算機用數(shù)據(jù)處理
辦公室自動化是計算機的一項應(yīng)用,按計算機應(yīng)用分類屬于數(shù)據(jù)處理
第2章 計算機系統(tǒng)基礎(chǔ)
計算機系統(tǒng)分為硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng) (沒有安裝任何軟件的計算機叫裸機)(硬件和軟件相互依托,共同發(fā)揮作用) 硬件系統(tǒng)由主機和外設(shè)組成
軟件系統(tǒng)由系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件組成
計算機的外設(shè)包括輸入、輸出設(shè)備和外存儲器 計算機的主機包括內(nèi)存和CPU
內(nèi)存包括隨機存儲器RAN和只讀存儲器RON CPU包括運算器,控制器和寄存器
控制器的作用是控制機器的各個部件協(xié)調(diào)一致地工作
微型計算機由主機和外設(shè)組成
外設(shè)包括輸入、輸出設(shè)備和外存儲器 主機包括主板、微處理器、內(nèi)存組成 微處理器是微型計算機的核心
微型計算機的發(fā)機箱內(nèi)部以主板為依托 個人計算機屬于微型計算機
與外存相比,內(nèi)存容量小,運算速度快
RAN中的信息斷電后會消失,RON中的信息斷電后不會消失
在微型計算機的性能指標(biāo)中,用戶可用的內(nèi)存儲器的容量是RAM的存儲量
馮諾依曼提出:
○
1計算機由控制器、運算器、存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五大基本部分組成 ○
2數(shù)據(jù)和指令均以二進制的形式存放在計算機中 ○3計算機采用“存儲程序”的工作原理 計算機硬件能直接識別并執(zhí)行的命令成為機器指令
計算所能執(zhí)行的所有機器指令的集合成為指令系統(tǒng)(指令系統(tǒng)亦稱機器語言) 指令系統(tǒng)的功能是否強大,指令類型是否豐富,決定了計算機的能力 不同計算機通常都有各自的指令系統(tǒng)
指令通常包含兩個部分:操作碼和操作數(shù)(操作數(shù)亦稱地址碼) 操作碼指明了操作的性質(zhì),操作數(shù)指明了操作的對象
機器語言由二進制代碼組成
機器語言是計算機能直接識別的語言 機器語言是機器指令的集合
計算機指令是指揮CPU進行操作的命令
計算機指令用來規(guī)定計算機執(zhí)行一個基本操作 計算機指令中規(guī)定其執(zhí)行操作功能的部分是指令碼 指令的執(zhí)行過程:取指令、分析指令、執(zhí)行指令
計算機之所以能夠按人們的意志自動進行工作,最直接的原因是采取了存儲程序控制 存儲的內(nèi)容在被讀出來后并不被破壞,這是存儲器共用的特性 計算機存儲單元中存儲的內(nèi)容可以是數(shù)據(jù)和程序 信息存儲最小單位是字節(jié) 數(shù)據(jù)的最小存儲單位是位
計算機存儲器主要由主存儲器和輔助存儲器組成 CPU的主要功能是進行算術(shù)邏輯運算和全機的控制 運算器的主要功能是進行算術(shù)邏輯運算
運算器的組成部分包括控制線路、加法器、寄存器(不包括譯碼器) 計算機的硬件主要包括:中央處理器、存儲器、輸出設(shè)備和輸入設(shè)備 計算機中訪問速度最快的存儲器Cache 存取周期最短的存儲器為Cache
引進高速緩沖器Cache技術(shù)是為了解決CPU與內(nèi)存之間不匹配的關(guān)系 輔存主要解決存儲器系統(tǒng)的容量問題 計算機硬件系統(tǒng)中最核心的部件是CPU 微型計算機的內(nèi)存按字節(jié)編址 微型計算機的總線可分為:地址總線、控制總線和數(shù)據(jù)總線(這3種總線均為外部總線) 我們通常所說的I∕O設(shè)備指輸入輸出設(shè)備 I∕O設(shè)備一般不與CPU或內(nèi)存直接相連,而是通過I∕O接口與CPU或內(nèi)存進行信息交換 I∕O接口一端連主機,一端連外設(shè),它和主機端的接口為內(nèi)部接口,和外設(shè)端的接口為外部接口
I∕O接口位于外部設(shè)備和總線之間
常見的接口有:串行接口、并行接口、通用串行總線接口、IEEE1394接口、硬件接口 USB指通用串行總線
處理機管理的目的是為了提高CPU或處理機的利用率 存儲管理的目的是為了提高存儲空間的`利用率 存儲管理主要針對計算機的內(nèi)存
文件系統(tǒng)要實現(xiàn)按名存取需要建立目錄結(jié)構(gòu)
計算機的運算速度主要取決于中央處理器 計算機的性能指標(biāo):
字長——計算機內(nèi)部一次可以處理的二進制代碼的位數(shù)(字長越長,計算精度越高,運算速度越快)
計算機的字長取決于數(shù)據(jù)總線的寬度
計算機在處理數(shù)據(jù)的時候,一次存取,加工和傳遞的數(shù)據(jù)長度指字長
運算速度——計算機每秒所能執(zhí)行的指令條數(shù),基本單位為MPS(每秒百萬條指令) 主頻(時鐘頻率)——CPU在單位時間內(nèi)發(fā)出的脈沖數(shù),直接反映了CPU的工作速度 內(nèi)存容量
——衡量計算機內(nèi)存所能存儲信息的總量 其他
一個內(nèi)存單元格存放一個字節(jié)的信息
另與二進制相關(guān)的知識和計算(詳見教材)
計算機內(nèi)部采用二進制表示數(shù)據(jù)信息,二進制的一個主要優(yōu)點是容易實現(xiàn) 以二進制和程序控制為基礎(chǔ)的計算機結(jié)構(gòu)是由馮諾依曼最早提出的 計算機內(nèi)部信息的表示及存儲往往采用二進制形式,其主要原因是:與邏輯電路硬件相適應(yīng) 馮洛依曼參與研制的EDVAC計算機中,首次實現(xiàn)了二進制和存儲程序的重要思想
第3章 操作系統(tǒng)基礎(chǔ)
操作系統(tǒng)是位于計算機硬件之上第一層軟件,是應(yīng)用軟件與計算機硬件之間的接口,也是用戶與計算機硬件之間的接口
操作系統(tǒng)按其功能分為系統(tǒng)層、管理層、應(yīng)用層
操作系統(tǒng)的作用:幫助用戶更好的管理計算機資源,為用戶使用計算機提供方便
操作系統(tǒng)的形成階段:人工操作——批處理——執(zhí)行系統(tǒng)——多道程序系統(tǒng)——分時系統(tǒng) 操作系統(tǒng)的分類:批處理系統(tǒng)、分時系統(tǒng)、實時處理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、分布式操作系統(tǒng) 批處理系統(tǒng)、分時系統(tǒng)、實時處理系統(tǒng)是三種基本的處理系統(tǒng) 批處理系統(tǒng)的特點:多道性、成批性、無交互性
分時系統(tǒng)的特點:多路性、交互性、獨占性、及時性 實時處理系統(tǒng)分為:實時控制系統(tǒng)和實時信息處理系統(tǒng)
實時分時操作系統(tǒng)采用時間片為單位輪流為每個終端用戶服務(wù) !操作系統(tǒng)的特征:并發(fā)性、共享性、虛擬性、異步性
○
1并發(fā):兩個或兩個以上的多個事件在同一時間間隔內(nèi)發(fā)生 ○
2共享:系統(tǒng)操作程序與多個用戶程序共用系統(tǒng)中的各種資源 根據(jù)資源的性質(zhì)不同,可以將共享方式分為互斥共享和同時共享 允許多個進程同時共享的設(shè)備稱為共享設(shè)備 ○
3虛擬:通過某種技術(shù),將一個物理實體映射為若干個邏輯實體,前者是客觀存在的,后者是在感覺或效果上存在的
采用假脫機技術(shù)可以將一臺互斥共享的設(shè)備映射為多臺虛擬設(shè)備
并發(fā)性、共享性是操作系統(tǒng)的基本特征。并發(fā)和共享互為條件,虛擬以并發(fā)和共享為前提,異步性是并發(fā)和共享的必然結(jié)果
常見的操作系統(tǒng):CP\M系列、MS-DOS系列、 Windows系列、 Apple機的Mac OS 操作系統(tǒng)的資源管理
計算機的資源可以分為硬件資源和軟件資源
硬件資源包括處理機、存儲器、外部設(shè)備 軟件資源是以文件形式存儲的各類信息 計算機系統(tǒng)的全部資源是CPU,主存儲器,外部設(shè)備,軟件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)
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