计算机基础知识复习提纲(DOC)

第1页共9页计算机基础知识复习提纲一、认识计算机1、计算机的发展（1）世界上第一台计算机的发展1946年2月，世界上第一台计算机诞生于美国宾夕法尼亚大学，取名为电子数字积分计算机，简称ENIAC（埃尼阿克）。ENIAC最初是为了进行弹道计算而设计的专用计算机，但后来通过改变插入控制板中的接线方式来解决各种不同的问题，从而成为一台通用计算机。（2）计算机发展的阶段根据计算机所采用的电子元件的不同，计算机的发展经历了四个阶段。发展阶段第一代1946--1957第二代1958--1964第三代1965--1971第四代1972--至今电子元件电子管晶体管集成电路大规模、超大规模集成电路代表产品ENIAC美国贝尔实验室开发的晶体管计算机IBM生产的System/360计算机美国伊里诺大学研制的ILLIAC-IV计算机特点元件运算速度以毫秒（ms）为单位元件运算速度以微秒(μs)为单位元件运算速度以纳秒（ns）为单位元件运算速度以皮秒（ps）为单位硬件打孔卡片作为输入输出的媒体，磁鼓和磁芯作为主存储器磁带作为辅助存储器，磁芯作为主存储器将晶体管、电阻等元件浓缩在一个硅芯片上，以半导体为主存储器的材料，集成电路（IC）体积小、省电、成本低使用更高密度的超大规模集成电路（VLSI），以半导体为主存储器，微处理器问世，更轻、薄、短、小，速度更快软件机器语言、汇编语言高级语言、操作系统多种高级语言、完善的操作系统数据库管理系统、网络操作系统第2页共9页应用领域军事与科研数据处理与事务处理科学计算、数据处理及过程控制人工智能、数据通信及社会的各领域20世纪80年代，人们开始研制第五代计算机，他将是超大规模集成电路、人工智能、软件工程等的综合产物，其显著特点是计算机具有人的部分智能，能识别和处理声音、图像，具有学习的推理功能。（3）计算机的发展方向：微型化、巨型化、网络化和智能化。微型化：指计算机的体积日趋变小。巨型化：指计算机的运算速度快、存储容量大、功能更强大。网络化：指计算机与网络联系更紧密。智能化：指计算机具有人的思维和判断能力，但目前尚未研制成功。（4）中国计算机的发展1958年，中国科学院计算所研制成功我国第一台小型电子管通用计算机——103机，标志着我国第一台计算机的诞生。1965年，中国科学院计算所研制成功第一台大型晶体管计算机——109乙，之后推出109丙机，该机在两弹试验中发挥了重要作用。1974年，清华大学等单位联合设计，研制成功采用集成电路的DJS-130小型计算机，运输速度达到每秒100万次。1983年，国防科技大学研制成功运算速度每秒上亿次的银河-1巨型机，这是我国高速计算机研制的一个重要里程碑。1985年，电子工业部计算机管理局研制成功与IBMPC机兼容的长城0520CH微型机。1992年，国防科技大学研制出银河-2通用并行计算机，峰值速度达到每秒4亿次浮点运算。2001年，中国科学院计算所研制成功我国第一款通用CPU——“龙芯”芯片。2002年，曙光公司推出完全自主知识产权的“龙腾”服务器，采用了“龙芯-1”CPU、曙光公司和中国科学院计算所联合研发的服务器专用主板及曙光Linux操作系统，他是我国第一台完全实现自主知识产权的产品。2013年11月，国防科技大学研制的“天河二号”成为国际TOP500组织公布的全球超级计算机500强排行榜榜单。（5）中国高性能计算机中国高性能计算机三大系列：银河系列，曙光系列，神威系列。国防科技大学研制的的银河系列计算机的三代产品：第3页共9页银河-Ⅰ：1983年11月，成功研制出我国第一台被命名为“银河”的每秒上亿次巨型计算机。向世界宣布，中国成了继美国、日本等之后，能够独立设计和制造巨型计算机的国家。银河-Ⅱ：1992年11月，“银河-Ⅱ”每秒10亿次巨型计算机通过国家鉴定，填补了我国面向大型科学工程计算和大规模数据处理的并行巨型计算机的空白。银河-Ⅲ：1997年6月，“银河-Ⅲ”并行巨型计算机通过国家鉴定，他采用分布式共享存储结构，面向大型科学与工程计算和大规模数据处理，基本字长64位，峰值速度为每秒130亿次。2、计算机的应用数值计算（科学计算）:指利于计算机来完成科学研究和工程技术中提出的数学问题的计算。数据处理（信息处理）：指对各种数据进行收集、存储、整理、分类、统计、加工、利用、传播等一系列活动的总称。过程控制（实时自动控制）：指利用计算机及时采集检测数据，按最优质迅速地对控制对象进行自动调节或自动控制，从而提高自动化水平。计算机辅助系统计算机辅助设计CAD计算机辅助教学CAI计算机辅助测试CAT计算机辅助制造CAM人工智能：指使计算机模拟人类的智能活动，诸如感知、判断、理解、学习、问题求解和图像识别等。多媒体应用：将影像、声音、图形、图像、文字、文本、动画等多种媒体结合在一起，形成一个有机的整体，能实现一定的功能。网络技术：利用通信线路和通信设备，把分散的计算机连接起来，以实现资源共享。云计算：指通过网络以按需、易扩展的方式来获得所需的信息服务，所以也被称为云服务。3、计算机的特点运算速度快计算精度高存储容量大具有记忆和逻辑判断功能：记忆功能是指外存储器可以长期保存信息，逻辑判断功能是指计算机借助逻辑运算，可以进行逻辑判断，并根据判第4页共9页断结果自动确定下一步该做什么。具有自动运行能力（高度自动化）：由于采用存储程序控制的方式，计算机能在程序控制下自动连续地高速运算。4、计算机的分类按计算机的性能，可分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机；按计算机的功能，可分为专用计算机，通用计算机；按计算机在网络中的作用，可分为服务器，工作站。二、计算机系统结构1、计算机系统组成2、总线3、计算机语言4、计算机工作原理三、计算机硬件组成1、计算机硬件设备主机箱中央处理器（CPU）内存储器运算器控制器随机存储器RAM只读存储器ROM主机输入设备（鼠标，键盘，扫描仪等）外存储器（硬盘，移动硬盘，光盘，U盘等）外设输出设备（显示器，打印机，绘图仪）硬件系统用户自行设计的程序数据库应用系统应用软件各种软件软件系统系统软件用户自行设计的程序操作系统程序设计语言诊断程序，各种开发工具计算机系统第5页共9页用来固定各个部件，并起到保护作用，一般包括外壳、支架、面板上的各种开关、指示灯等。机箱从结构上可以分为AT、ATX、MicroATX、NLX、WTX(也称Flex-ATX)，目前最常见的机箱是ATX机箱。机箱从样式上可分为立式和卧式，立式机箱内部空间相对较大，更有利于散热，卧式机箱可以放在显示器下面，能够节省不少桌面空间。购买机箱时，可以从材质、大小、散热和外观等方面考虑。电源电源的作用是把220V交流电转换成直流电，并为计算机各部件供电，他的主要性能指标是输出功率，输出功率越大，电源所能负载的设备也就越多。目前台式计算机电源的输出功率是200-400W。主板主板又被称为系统板或母板，是安装在主机箱内的一块多层印刷电路板，主要部件是芯片组、总线、I/O接口、电源接口等。他的作用是把CPU、内存等部件通过总线和芯片组连接起来，组成电脑的核心；把电源加以分配，为各部件供电；接收电源开关和操作系统的关机信号，实现开关机、重新启动等操作；把各种外设通过总线连接起来。CPUCPU是计算机的运算核心和控制核心，他的主要作用是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。CPU的性能指标：主频，字长。两大品牌：Inter,AMD。内存内存又被称为主储存器，用来存放正在运行的程序和数据，其存储容量和读取速度是主要的性能指标。内存分为RAM和ROM,通常我们所说的内存容量，是指RAM的容量，即安装在主板上的内存条。RAM对信息可读可写，断电后信息会丢失，ROM对信息只能读取，断电后信息不会丢失。各种功能卡显卡又被称为显示适配器，他将计算机的数字信号转换为模拟信号后，通过显示器显示出来，同时他还有图像处理能力，对于处理图形图像、音视频来说显示非常重要。技术指标：显示芯片，显示内存（即显存）。分类：独立显卡，集成显卡。网卡又被称为网络适配器，是计算机与网络互联的设备，他的主要功能，一是将计算机的数据封装为帧，并通过网络设备将数据发送出去；二是接收网络传来的帧，并重新组合成数据，发送到所在的计算机。声卡又被称为音频卡，主要用于数字信号和声音信号的转换，是多媒体技术的主要组成部分。第6页共9页输入设备键盘鼠标扫描仪输出设备显示器用于显示计算机处理信息的结果，他是用户与计算机之间对话的信息窗口。根据工作原理，显示器可分为阴极射线管显示器（CRT）和液晶显示器（LCD）。他的性能指标有分辨率、屏幕大小、点间距、刷新频率和色彩数等。打印机：计算机常用的输出设备，用于打印文档、图片等。常见的打印机有针式打印机、喷墨打印机和激光打印机，针式打印机是击打式打印机，打印速度慢，噪声大，打印质量不高，但打印成本低，可对票据进行复印式打印；喷墨打印机是非击打式打印机，具有价格低、体积小、重量轻、噪音小等特点，打印质量高于针式打印机，但打印成本较高；激光打印机是非击打式打印机，具有打印速度快，质量高，无噪声，但价格也较高。音箱是播放声音的设备。计算机通过声卡把处理后的声音数据传给音箱，并由音箱播放。音箱根据是否有放大电路可分为有源音箱和无源音箱。外存储器硬盘：是计算机最主要的外部存储器，由盘片、读写磁头、定位机构等组成，性能指标有存储容量、读写速度等。光盘（光盘驱动器）移动硬盘、U盘、各种存储卡2、常见的计算机接口3、CMOS和BIOS四、计算机中信息的表示1、进制（1）进制的概念用一组固定的数字和一套统一的规则来表示数目的方法称为进制，常见的进制主要由二进制、八进制、十进制、十六进制。（2）进制的表示将数字用圆括号括起来，并将基数写在右下角，比如，（11011）2表示二进制数11011，（1A2B）16表示十六进制数1A2B。在数字后面加上英文字母表示，二进制用B表示，八进制用O或者Q表第7页共9页示，十进制用D表示，十六进制用H表示。比如，11011B表示二进制数11011，1A2BH表示十六进制数1A2B。（3）进制的转换……2、数据存储单位位（bit）：计算机表示数据的最小单位，每一个二进制数称为一位，其值为“1”或者“1”。比如1101为4位二进制数，10001110为8位二进制数，n位二进制数可以表示2n种状态。字节（Byte）：计算机表示数据的基本单位，通常用8位二进制数表示1个字节，即8b=1B。字节常见的单位有KB（千字节），MB（兆字节），GB（吉字节），TB（太字节），他们之间的换算关系为：1KB=1024B1MB=1024KB1GB=1024MB1TB=1024GB字：计算机一次存取、加工、运算和传送的数据整体，一个字通常由一个或若干个字节组成。3、字符的表示作为国际通用的信息交换标准代码是美国标准信息交换码（），缩写为ASCII码。他是一种用7位二进制表示1个字符的字符编码，1个字符通常占一个字节，因为27=128所以能表示128个不同的字符。ASCII码大小比较规则：0～9〈A～Z〈a～z，其中0～9的ASCII码是48～57，A～Z的ASCII码是65～90，a～z的ASCII码是97～122。4、机器数和真值（1）机器数一个数在计算机中的二进制表示形式，叫做这个数的机器数。机器数是带符号的，在计算机用一个数的最高位存放符号，正数为0，负数为1。比如，十进制中的数+3，计算机字长为8位，转换成二进制就是00000011。如果是-3，就是10000011。那么，这里的00000011和10000011就是机器数。（2）真值因为第一位是符号位，所以机器数的形式值就不等于真正的数值。例如上面的有符号数10000011，其最高位1代表负，其真正数值是-3而不第8页共9页是形式值131（10000011转换成十进制等于131）。所以，为区别起见，将带符号位的机器数对应的真正数值称为机器数的真值。例：00000001的真