【最新】《计算机基础知识》-“专转本-专升本”必备教程

《计算机基础知识》“专转本专升本”必备教程一、几个重要的概念1、程序：由用户用特定的程序设计语言编写的能被计算机识别、执行的指令语句序列。2、软件：计算机系统中程序、数据、有关文档(程序文档、用户文档等)的集合。3、软件和硬件的关系：软件系统和硬件系统共同组成整个计算机系统。硬件是软件运行的物理基础，软件是对硬件功能的扩充。硬件的一些功能可以由软件来实现(硬件的软化)，如VCD播放软件可以实现VCD播放机的功能;同样软件的功能也可以由硬件来实现(软件的固化)，如防病毒卡等。二、软件的分类软件分为系统软件、支撑软件、应用软件。(1)系统软件是给其他程序提供服务的程序集合(如各种操作系统、编译程序)。它与具体应用领域无关，与计算机硬件系统有很强的交互性。系统软件分为操作系统、语言处理系统、服务程序和数据库系统。(2)支撑软件用于支持软件开发与维护的软件。包括数据库管理系统(DBMS)、各种接口软件、网络软件和工具组件等。(3)应用软件用于解决各种不同具体应用问题而开发的专门软件。按照应用软件开发方式和适用范围，应用软件可再分为通用应用软件和定制应用软件。三、计算机软件技术软件技术指研制开发计算机软件所需的所有技术和总称。主要包括以下七个方面：软件工程技术、程序设计技术、软件工具环境技术、系统软件技术、数据库技术、网络软件技术与实际工作相关的软件技术。四、操作系统的作用、功能分类和常用操作系统1、操作系统(属于系统软件，并且它是系统软件的核心，它和硬件系统最接近)的作用有：(1)管理系统中的各种资源(包括硬件和软件资源)。(2)为用户提供各种服务界面，用户界面又称为用户接口或人机界面，现在大多采用GUI(图形用户界面)界面。(3)为应用程序的开发和运行提供一个高效率的平台。2、操作系统的功能五大功能：任务管理、存储管理、文件管理、设备管理和作业管理。它们之间不是独立进行的，而是相互依赖的。任务管理有三种不同的方式：进程管理、分时和并行管理。进程是操作系统调度的基本单位，它可反映程序的一次执行过程。进程管理主要是对处理机CPU进行管理。虚拟存储器：当内存不够用时，把内存和外存结合起来一起管理。它的存储空间比实际的物理内存空间大。计算机中所有的程序、数据和文档都是以文件的形式存储的。3、常用的操作系统(1)Windows系列Windows9X：它是PC机上常用的操作系统。从95开始，机器字长都是32位的单用户、多任务的操作系统。支持图形用户界面;支持“即插即用”的系统配置;还提供通信软件。WindowsNT：它是网络操作系统。一般安装在服务器上。内置网络功能;支持许多通讯协议;有一个集中的安全系统，安全级别达到C2级;采用了容错技术和高级文件管理技术;可访问4GB的RAM，使用64位地址，外存容量可达TB级。Windows2000：实际上它是WindowsNT5.0，它基于NT技术构建的，亦即它使用NT的内核代码。它支持USB设备，共有4个版本：professional，用于工作站;server和advancedserver：安装于中小型服务器系统;datacenterserver：安装于大型服务器系统。WindowsXPWindowsVista(2)UNIX它是Bell实验室开发的一种通用型、多用户交互分时操作系统。它的特点是：1、结构简练：以树形目录结构的文件系统为基础。整修结构分为内核部分、外层应用子系统两部分。2、功能强大。3、移植性好：一开始它是用汇编语言缩写的，后来用C语言改写。源代码开放。4、网络通信功能强：TCP/IP协议就是在UNIX系统上开发成功有。(3)Linux是一个多用户、多任务的操作系统，支持多工作平台和多处理器。它是一种“自由软件”。其源代码向世人公开。(4)OS/2操作系统它是IBM公司开发的PC机操作系统。这是一个多任务、图形用户界面的操作系统。五、程序设计语言1、程序设计语言的分类程序设计语言按其级别划分为机器语言、汇编语言和高级语言三大类。(1)机器语言：是最底层的计算机程序语言，用二进制代码编写，是计算机唯一能直接识别运行的语言，其它任何语言都要最终“翻译”成机器语言才能在计算机中执行。一条机器语言指令由操作码和操作数地址码组成，操作码规定本条指令作何种功能(加、减、乘、除等)，操作数地址码指示操作数的地址。用机器语言编写的程序执行的速度最快、效率最高，但可读性和可移植性都很差，它是面向机器的。(2)汇编语言：是一种符号化的机器语言，它是用英文缩写字符(指令助记符)来代替机器语言指令代码中的操作码，用地址符号代替地址码。这种语言主要是为了解决机器语言程序的可读性问题。用这种语言编写的程序不能被计算机直接识别执行，必须用一种专门的翻译程序将汇编语言程序翻译成机器语言程序，这个翻译的过程叫作“汇编”。用这种语言编写的程序可移植性差，它也是面向机器的。(3)高级语言：接近人类自然语言，如Basic、C、C++、Pascal、Java、VFP等。它又可以分为面向过程的程序设计语言和面向对象(OOP)的程序设计语言。Basic、C属于面向过程的程序设计语言，VisualBasic、C++、Pascal、Java、VFP属于面向对象的程序设计语言。用高级语言编写的程序必须经过解释或编译后才能被计算机识别执行。解释：一边编写程序一边翻译，是一条语句一条语句的翻译执行。编译：将程序编写完，然后再翻译执行。翻译后的程序叫目标程序。2、常用的程序设计语言FORTRAN：它是FormulaTranslation(公式翻译)的缩写。这是一种主要用于数值计算的面向过程的程序设计语言。它主要用于大型科学计算和工程计算方面的编辑。ALGOL：它是AlgorithmicLanguage(算法语言)。它的后继语言PASCAL是第一个结构化的程序设计语言。Java：面向对象(OOPObject-OrientedProgramming)、用于网络环境的程序设计语言。C和C++：UNIX操作系统就是用C语言编写的，C语言是一种结构化的程序设计语言。C++是面向对象的程序设计语言。3、程序设计语言的成分。高级语言基本成分有：数据成分、运算成分、控制成分和传输成分。数据成分用于说明数据的类型、名称、作用域、存储类别等。控制成分：结构化程序设计语言的三个基本控制结构是顺序、选择和重复(循环)。六、算法和数据结构1、算法。算法与程序不同，它是问题求解规则的一种过程描述。算法的设计一般采用由粗到细，由抽象到具体的逐步求精的方法。算法的性质：确定性、有穷性、能行性、输入(具有0个或多个输入量)、输出(至少产生一个输出)。一个程序不一定满足有穷性，程序中的语句必须是机器可执行的，而算法中操作则无此限制。2、算法分析。一个算法除了正确性外还应考虑：执行算法所占用的计算机资源，有时间代价和空间代价两个方面;算法是否易理解、是否易调用和易测试等。3、数据结构，是研究程序设计中计算机操作对象以及它们之间关系和运算的一个专门学科。包括三个方面的内容：数据的逻辑结构、数据的存储结构及这些数据上定义的运算的集合。数据结构+算法=程序。七、计算机网络的组成与分类1、计算机网络的组成计算机网络是指通过通信线路将分散在不同地理位置上，具有独立处理功能的多个计算机系统，按一定的连接方式相互连通，并依据一定的网络协议进行数据传输，达到共享计算机硬件、软件和数据资源的计算机集合。它是计算机技术和通信技术相结合的产物。由此可见网络包含：若干个主机、一个通信子网、一系列的通信协议及相关的网络软件。ISO制定的OSI/RM开放系统互连参考模型，共七层。从低到高依次是：物理层、链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。只要计算机遵守这样的协议才能连接在一起。2、计算机组网的目的：资源共享、数据通信、分布式信息处理、提高系统的可靠性。3、网络的分类(1)按网络的地理覆盖范围划分：局域网LAN(LocalAreaNetwork)城域网MAN(MetropolitianAreaNetwork)广域网WAN(WideAreaNetwork)，它由资源子网和通信子网组成。(2)按网络的拓朴结构(连接结构)划分：总线型、星型、环型、树型、网状等。(3)按网络的使用性质划分：专用网和公用网(4)按网络的使用范围和对象划分：企业网、政府网、金融网、校园网等。八、计算机局域网1、计算机局域网的组成，由网络工作站、网络服务器、网络打印机、网络接口卡(网卡)、传输介质和网络互连设备组成。2、计算机局域网的分类。按使用的传输介质，分为有线网和无线网;按网络中各种设备互连的拓扑结构，分为总线型、星型网、环型网、树型网和网状型;按传输介质所使用的访问控制方法，分以太网、标记环网、FDDI网和交换式局域网等。3、以太网，是最常用的一种局域网，它采用总线结构，所有结点通过以太网卡连接到一条总线上。它所使用的总线线缆是同轴电缆。4、局域网服务连接到局域网上的计算机，必须经过登录才能进入网络访问网络上的资源。局域网提供的服务通常有：文件服务，又称之共享存储服务。当用户登录到网络上时，服务器的硬盘和光驱将会映射成为工作站上的存储设备，用户像使用本地磁盘一样，可以对其中的程序和数据进行存取。打印服务消息服务应用服务5、局域网软件PC机构成的局域常用的有两种工作模式：对等模式和客户/服务器(C/SConsumer/Server)模式。对等模式是网络中每一台PC机既可以作为工作站也可以作为服务器;客户/服务器模式是网络中的每一台计算机都扮演着固定的角色，要么是服务器，要么是客户机。(1)网络操作系统网络中服务器操作系统有：UNIX、Linux、WindowsNTServer、Windows200Server、NetWare等。(2)网络应用软件6、局域网的扩展(1)使用中继器进行互连中继器可以用来连接同类型的两个局域网或延伸一个局域网的范围，它的功能是对信号整形放大。以太网集线器实际上就是种中继器。中继器工作在网络的物理层。(2)使用网桥进行互连网桥也是用来连接两个同类型的网段，但它比中继器多了一个“帧过滤”的功能，它会检查每一信息帧的发送地址和目的地址。交换式集线器本质上就是一个网桥。网桥工作在网络的链路层。九、计算机广域网1、广域网的接入技术(1)电话拨号接入电话拨号接入方式必须使用一种专用的硬件，这就是调制解调器(MODEM)，调制解调器是用于数据传输和信号的转换。MODEM由调制器和解调器两部分组成。调制器是负责将电话信号(模拟信号)转换成计算机能识别的信号(数字信号)，这一过程称之为A/D转换。解调器是将数字信号变换为模拟信号，也称之为D/A转换。调制解调器传输数据的单位为Kbps(千比特/秒)，MODEM的主流产品速率是56Kbps,它有外置式(通过串行通讯口与主机连接)、内置式(安装在机器主板或PCI总线上)、PCMCIA插卡式(用于笔记本电脑)。(2)ISDN——综合业务数字网它也通过电话线上网方式，它是通过标准的用户—网络接口(UNI)，将各类不同的终端设备接入到ISDN网络中。用户—网络接口有两类，一类是基群(一次群)速率接口PRI(B-ISDN，中文叫做“宽带ISDN”)，另一类是基本速率接口BRI(又称作N-ISDN，中文叫“窄带ISDN”，俗称“一线通”)。PRI有30个B通道和一个D通道，B通道和D通道均为64Kbps，可提供2Mbps的数据通信速率。BRI包括两个能独立工作的B通道(64Kbps)和一个D通道(16Kbps)(称为2B+D)，用户可以一边上网，一边电话聊天，如果两个通道都用作数据传输，则提供速率为128Kbps的数据通信。(3)不对称数字用户线技术数字用户线(DigitalSubscriberLine-DSL)技术，其中有一种是不对称数字用户线ADSL，它是一种接收信息远多于发送信息的用户而优化的技术，数据上传速度一般只有640Kbps~1Mbps，下行速度10Mbps(通常情况下1Mbps~8Mbps)，它需要在线路两端加装ADSL设备(专用的ADSLMO