江苏省计算机二级基础知识整理资料.pdf
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1、.1/13 第一章、信息技术概述 1:现代信息技术的主要特征是以数字技术为基础,以计算机与其软件为核心,采用电子技术进行信息的收集、传递、加工、存储 信息处理是指:信息收集加工,存储,传递,施用 信息处理系统:用于扶助人们进行信息获取、传递等的综合使用各种信息技术的系统 2:微电子技术的核心:集成电路分小,中,大规模,超大规模,极大规模 PC 机 特点:体积小,重量轻,可靠性高 未来发展:晶体管已经逼近其物理极限,纳米芯片技术 IC 卡 存储器卡:卡、水电卡、医疗卡 CPU 卡:SIM 卡 3:对载波进行调制所使用的设备叫做 调制器 低成本传输信息:多路复用技术时分多路复用 TDM,频分多路复
2、用 FDM 通信的三要素:信源,信宿,信道 数字通信的性能指标:信道带宽 数据传输速率用小 bp 表示 误码率:规定时间内出错数据占被传输数据总数的比例 端端延迟:数据从信源到信宿所花费的时间 利用微波进行远距离通信的方式 地面微波接力通信 卫星通信 对流层散射通信 *激光,红外线,微波,无线电波:建设费低,容量大,前两:一定 X 围*微波:极高频率的电磁波,可用于 与电视图像*双绞线:成本低,误码率高*同轴电缆:传输特性和屏蔽特性良好,成本高*光缆:损耗小,通信距离长,移动通信 第一代模拟技术 应用:传统的有线载波 ,广播 *有线载波通信:发信端频率调制,收信端信号滤波 第二代 话音和低速数
3、据业务 GPRS 第三代 3G 高质量的多媒体通信 4:比特是组成数字信息的最小单位 b 表示 字节 B 表示=8b 千字节 1KB=210B=1024B 比特的传输 用 b 表示 逻辑乘:也称与,AND11=1,10=0 逻辑加:也称或OR 11=1,10=1 取反:也称非NOT 十进制-二进制小数 不断*2 从高位到低位依次下排 八进制,十六进制 先转二进制,再转十进制 整数 原码表示第一位 0 表正数,1 表负数 补码表示 正数不变,负数绝对值表示每位取反后+1 第二章、计算机组成原理.2/13 计算机硬件的发展受到所使用电子元器件的极大影响,因此按其分代几十年来,集成电路技术发展很快.
4、根据摩尔定律,在过去几十年以与在可预测的未来几年,单块集成电路的集成度平均大约每 24 一 36 个月翻一番.分类内部逻辑结构:16 位机,32 位机,64 位 性能,用途巨型,大型企业,小型部门,个人计算机服务器不是个人计算机,工作站可以是个人计算机 微处理器:Up,MP,通常只使用单片大规模集成电路制成的,具有运算和控制功能的部件,主频主要决定性能指标 嵌入式计算机:微控制器内嵌在其它设备中的计算机,如数码相机、汽车、手机 特点:满足实时信息处理,最小化存储容量,最小化功耗,适应恶劣条件下的需求 第二章、计算机原理:冯.诺伊曼提出的 储存程序控制 原理进行工作的 CPU 包括 1寄存器组
5、2运算器 数据来自寄存器,结果也回寄存器保存 进行算术运算和逻辑运算 3控制器 CPU 的指挥中心 指令计数器 指令寄存器:保存当前正在执行的指令,通过译码器解释该指令的含义,控制运算器的操作,记录 CPU 的内部状态 指令译码部件 用于分析指令操作码需要执行什么操作 指令包括:操作码和操作数地址 性能指标:1字长:CPU 定点运算器的宽度,地址码的长度决定了 CPU 的可访问存储器最大空间 现在大多数 32 位 2主频 3总线速度 4高速缓存cache外存的容量与结构 Cache 中的数据是主存很小一部分内容的映射 5指令系统 6逻辑结构 是否具有数字字信号处理功能 流水线结构,有无指令预测
6、和数据预测功能 每一种 CPU 的都有自己独特的一组指令 CPU 的指令系统:他所能执行的全部指令 可装入多个 CPU 成为并行处理 通常采用 向下兼容的方式 来开发新的处理器 大部分 PC Pentium CPU Pentium4 处理器得主频大约为 1.5GHz,地址线数目是 36 位 有些相互兼容,有些并不 3、主机 主板上安装了 CPU、内存、总线,I/O 控制器,他们是 PC 机的核心.3/13 主板:随着集成电路的发展,许多扩充卡的功能可以部分或全部集成在主板上的 PCI插槽声卡等,而显示卡的专用插槽为:AGP 插槽 只读存储器 ROM:基本输入输出系统 BIOS CMOS 存储器
7、:硬件参数 系统日期和时间,可修改,需要用电池供电 可以设置开#码 芯片组:决定了主板上所能安装的内存最大容量、速度与可使用的内存条类型 BIOS:1加电自检程序 2系统自举程序 读出引导程序并装入内存,然后将控制权交给引导程序由于 ROM 固化了 BIOS,才能完成 3CMOS 设置程序 4基本外围设备的驱动程序 存储器的存取时间快到慢 寄存器 cache 存储器 主存储器RAM ROM 毫秒级 外存储器 后备存储器光盘 内存 RAM 随机存储器 断电后信息都将丢失 DRAM 存储时间单位:ns *SRAM 奔 4 处理器存储芯片,发挥 CPU 高速性能 ROM 永久保存 I/O 没有 I/
8、O 设备,计算机就无法与外界交换信息 主机上用于连接 I/O 设备的各种接口叫做 I/O 接口 I/O 接口:串行接口只能一位一位传输数据 I/O 总线 总线带宽MB/S=数据线宽度/8*总线工作频率MHz*每个总线周期的传输次数 现使用 PCI 总线 常见 I/O 设备接口 鼠标 PS/2 硬盘,光驱,软驱 IDE 并行接口 USB 四线连接器 即插即用 支持热插拔 串行接口 IEEE1394 支持热插拔 6 线接口 由于价格和兼容问题,MCA 未被广泛应用 鼠标器:鼠标移动的距离和方向分别转作脉冲信号输入计算机 分为:机械式,光电式,光机式 多用 PS/2 接口,为 6 针 也用 USB
9、分辨率性能指标:单位 dpi 扫描仪:用于光电转换的器件:CCD 数码相机:性能指标 CCD 像素 存储器大多采用快擦除/flash 存储器 显示器 显示器 CRT 显像管 红、绿、蓝三种基色 LCD 液晶显示器 工作电压低辐射小 体积小 21英寸显示器的 21 英寸是指对角线长度 性能参数:1显示屏尺寸 一般 4:3 2显示屏分辨率 一般 水平*垂直.4/13 3刷新频率:每秒更新的次数 4可显示颜色数目:RGB 分别用 8 位表示则就有224 种颜色 5辐射和环保 显示控制器 显示卡 只有配置了合适的显示存储器才能使芯片性能完全发挥出来接口北桥芯片提供 显示存储器:存储显示屏上的所有存储信
10、息都被预先保存在显示存储器中,在显示控制器的控制下送到屏幕上显示 打印机 针式打印机 目前票据打印使用.能多层套打 激光打印机 多用并行或 USB 接口高速激光打印机 SCSI 接口 性能指标:打印精度,速度,色彩数目,成本 外存:一、软盘:写保护处有一块可移动的翼片,移动翼片,露出写保护口,信息就无法记录到盘片上,因此写保护 每面 80 个磁道,每个磁道有 18 个扇区,每个扇区容量 512 字节,有两个面,总容量为 1.44MB 二、硬盘:通过磁层的磁化来记录数据,通过将数据暂存在一个比起速度快得多的缓冲区来提高它与主机交换数据的速度,就是硬盘的高速缓存cache,其原理是:存储器访问局部
11、性原理 其重要指标:命中率;适合用作 cache 的存储器芯片是 SRAM 数据参数定位:磁头号,柱面号,扇区号 SRAM:存储器芯片用作高速缓冲存储器 主要性能指标:1容量 2平均存取时间 3缓冲容量 4数据传输速率:由于硬盘的内部传输速率小于外部传输速率,所以内部传输速率高低是影响硬盘速率的决定性因素 三、移动存储器:优点 容量大,兼容性好Windows me 2000 XP 都不用安装驱动程序,速度快,体积小,安全可靠防震 光盘 CD-ROM 只读式光盘 CD-R 可记录式光盘,写入后不允许修改,但允许反复读出 CD-RWrewritable可改写,大约可改写 1000-2000 次 D
12、VD 可单层,可双层,道间距是 CD 的一半 120 mm 单面单层 4.7GB 单面双层 8.5 GB 双面单层 9.4 GB 双面双层 17 GB 第三章 计算机软件 程序 告诉计算机做什么的指令 软件 有价值的程序 包括 程序为主体,与其相关文档,数据 计算机软件技术 研制和开发计算机软件所需技术的总称 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*除软件工程技术外,最重要的核心技术是数据库系统的设计技术 数据 程序所处理的对象和处理后所得到的结果 存储管理 虚拟存储技术:物理内存RAM,硬盘上的虚拟内存组成.5/13 页
13、面调度:最近最少使用LRU 文档 与程序开发、维护与操作有关的资料设计报告、维护手册等 有三种形式:静态文档,动态文档和主动文档 软件特性 不可见、适用性 依附性 复杂性 无磨损性 易复制性 不断演变性 有限责任性 脆弱性 软件 系统软件 有效的使用计算机系统、给应用软件开发与运行提供支持、过着能为用户管理与使用计算机提供方便的一类软件 如:BIOS Windows 程序语言设计 最重要:操作系统OS 应用软件 通用应用软件 文字处理软件、信息检索软件、游戏软件 定制应用软件 两者关系 应用软件调用操作系统的功能 操作系统 程序模块的集合,运行在计算机系统的底层,组织管理计算机的软硬件资源 合
14、理安排工作流程 作用:资源调度和分配 主要功能:处理器、存储、文件管理 提供友善的人机界面:图形用户界面GUI 为应用程序的开发和运行提供一个高效率的平台 UNIX 树型目录结构的文件系统作为基础 可移植性好90%用 C 语言编写可伸缩性和互操作性强,网络通信能强 多任务处理:为提高 CPU 的利用率,支持若干个程序同时运行 接受用户信息的窗口 活动窗口 前台任务 不管前台或后台任务都能分配到 CPU 的使用权,宏观上同时进行 实际任何时刻 只有一个任务正在被执行 存储管理 虚拟存储技术 文件管理 文件类型 系统文件、隐藏文件资源管理其设置为 不显示时 不在文件表里列出、存档文件、只读文件 *
15、磁盘为文件分配存储空间时,分配单位不是磁盘的物理扇区,是簇 *磁盘的数据区中存储某个文件数据时,分配给他的若干个簇在 FAT 表中形成一个数字链 *文件说明信息和内容分开有效 程序设计主要内容:算法和数据结构 算法:至少产生一个结果 程序设计语言 机器语言 计算机指令系统 难于修改,不使用 汇编语言 用汇编符来代替与其指令 木马程序 高级语言 FORTRAN formula translation 数值计算,面向过程 BASIC VB JAVA 适用于网络分布环境 面向对象 C C+对 C 语言的扩充 UNIX 使用,面向对象 程序设计语言基本成分 数据成分 描述数据对象 说明数据类型指针,数
16、组,自定义和数据结构 运算成分 算术表达式,逻辑表达式,用来描述程序中对数据的处理 控制成分 1顺序 A;B.6/13 2条件选择结构 if else B 3重复结构 while A For A =P1;While A,P3 传输成分 I/O 语句 程序设计语言处理系统 把程序语言处理成计算机可执行的语言 翻译程序 汇编程序 汇编语言到机器语言 解释程序 源程序的语句的执行顺序逐条翻译 算法简单 效率低 编译程序 高级 到 汇编 能高效运行 算法 软件的主体是程序,程序的核心是算法 开发计算机应用的核心内容:研究实际应用问题的算法并将其在计算机上实现 编写程序时必须首先考虑 如何描述问题的对象
17、数据结构 如何设计算法 基本要求 确定性 有穷性 能行性 输出 需要考虑的问题:算法设计确定算法 算法表示如何表示算法 算法的复杂性分析如何使算法更有效 *数量级递增对算法分析中常见的时间代价排列 好坏的判断 正确性 执行算法所要占用的计算机资源时间,空间 算法是否容易理解,是否容易理解,是否容易调试 *伪代码 一种介于自然语言和程序设计语言之间的文字和符号表达工具 数据结构 数据的存储结构实质:它的逻辑结构在计算机存储器上的实现映像 分为:顺序结构 表结构 第四章 计算机网络与因特网 网络工作模式 两种基本工作模式 对等peer-to-peer 客户/服务器 C/S 扮演固定角色 *需要获得
18、服务器服务时,登陆后访问 网络操作系统 Windows2000 与以后 UNIX Linux 局域网 设备互联结构 星型网 环形网 总线网 任何节点故障,都不会使整个系统瘫痪 中继器:将信号整型放大,在网络协议的物理层 网桥 将两个同类局域网互联 网卡 具有全球唯一的地址码:该网卡节点的 MAC 地址 通过传输介质把节点计算机与网络连接起来 传输介质 以太网 以集线器总线式,交换式为中心构成 数据以 帧 为单位传输 基本功能 总线式 数据帧的分发,其中继器的作用 交换式 星型,每个节点独享一定带宽 可将信号放大 均使用网卡,有唯一的 48b的 MAC 地址 .7/13 网卡识别 MAC 地址
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