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大学计算机基础复习汇总浙江大学计算学院基础教学中心共34页2•计算机是科学,也是科学工具•定义:计算机是一种能按照事先存储的程序,自动、高速地进行大量数值计算和各种信息处理的现代化智能电子装置•计算机是信息系统的重要组成部分——六大要素•计算机模型和冯·诺依曼体系结构–计算机五个组成部分
–程序存储–二进制•计算机的类型、特点和用途计算机基础知识共34页3信息系统(InformationSystem):六个组成要素,它们是:1.硬件。2.软件。3.数据/信息。4.人。5.过程或称为处理——归纳为操作步骤。6.通信。共34页4•计算机有多种模型,冯·诺依曼(John
vonNeumann)体系结构——现代计算机的基础•冯·诺依曼模型主要可归纳为以下三点(1)计算机有五个组成部分:输入、存储、处理(运算)、控制和输出(2)程序和数据以二进制形式存放在计算机存储器中(3)计算机根据程序的指令序列进行,即程序存储(Stored-Pro
gram)的概念共34页5计算机的发展史•历史上的自动计算装置–算盘——是最早被广泛使用的计算装置–1642法国莱斯•帕斯卡发明的Pascaline–19世纪初英国数学家巴贝奇——计算机之父–穿孔卡片机和IBM公司•第一
台电子计算机–1936年英国阿兰•图灵--图灵机–ABC计算机–ENIAC世界上第一台可以真正运算、全部是电子装置的计算机•现代计算机----通用数字电子计算机共34页6四代计算机及其特点•第一代计算机(1946—1959)–电子管计算机•第二代计算机(1959—1963
)–晶体管计算机•第三代计算机(1663—1975年)–集成电路(IC,IntegratedCircuits)计算机•第四代计算机(1975年—)–大规模集成电路(LSIC)——Intel系列处理器共34页7计算机软件的进化•第一代软件为1950年代,主要是
二进制代码语言,是内置在机器内部的指令•50年代末的第二代软件——高级语言。典型的高级语言有IBM公司的FORTRAN,还有COBOL•第三代软件以“操作系统”为标志——20世纪60年代中期•第四代——软件的产业特征开始显露共34页8计算机的特点1.高速、精确的运算能
力2.准确的逻辑判断能力3.强大的存储能力4.具有自动功能5.网络功能共34页9计算机的用途1.科学计算2.数据处理3.实时系统4.计算机辅助5.计算机网络6.人工智能7.数字娱乐8.嵌入式系统共34页10计算机的类型•超级计算机Supercomputers,计算能
力为T级(Tera-scale,万亿)•大中型计算机(MainframeComputer)•小型计算机(Minicomputer)•工作站(Workstation)•微型计算机(Microcomputer)•
移动计算机(NotebookComputer)•嵌入式计算机(EmbedmentComputer)信息表示和数字逻辑基础1.理解数据表示2.数制3.数制转换4.计算机中的数5.另一种形式:码和编码6.逻辑代数基础7.逻辑电路*8.逻辑设计基础*共34页12•
数制(NumberSystem):全称为记数(计数)体制•顺序记数,例如:567.1•多项式记数,例如:5102+6101+7100+110-1一般表达式:n:整数位;m:小数位;A:数码0,1,......N-1;R为基数;Ri权系数nmiiiRAN共34页1
3常用数制•各种常用数制(1)二进制:0、1逢二进一(2)十进制:0、1,…,9逢十进一(3)八进制:0、1,…,7逢八进一(4)十六进制:逢十六进一0、1……9、A、B……F(a、b……f)共34页14数制转换小结主要在十进制和二进制之间•二进
制(八进制、十六进制)十进制:求幂相加法•十进制二进制(八进制、十六进制)整数部分:除2(8、16)取余小数部分:乘2(8、16)取整•八进制二进制:1位八进制对应3位二进制•十六进制二进制:1位十六进制对应4位二进制•十六进制二进制八进制共34页15计算机中的数•计算机采
取一种约定的方法解决数的正或负问题–数的最高位为符号位–用“0‖表示正数,“1‖表示负数–例如:+1011写作01011-1011写作11011•用0或1表示正负号的数——计算机的“机器数”•主要有原码、补码和
反码三种共34页16计算机中的数的两种常用格式•定点、浮点•定点纯小数和定点纯整数•使用比例因子调整数的范围符号数值部分小数点位置符号数值部分小数点位置共34页1732bits浮点数•小数点浮动——科学计数法
(指数)123.4567=0.12345671036.5=110.1=0.1101x23=0.8125x23•容许的数值范围很大,硬件复杂•浮点数分为阶码和尾数两部分–阶码:表示小数点在该数中的位置,带符号整
数–尾数:表示数的有效数值,可用整数或纯小数共34页18另一种形式:码和编码•编码:用数码对非数值内容进行编号•编码的目的之一是为了标记特定的对象–数字、字母、符号•二—十进制码、ASCII码、Unicode编码、汉字编码•UTF-8,UTF-16和UTF-32,分别
指使用8位、16位或32位表示字符共34页19硬件:计算机的体系结构1.计算机的三个子系统2.计算机的大脑:处理器系统3.计算机记忆能力:存储器系统4.人机交互:输入输出系统5.信息公共通道:总线6.微机:办公桌上的机器
7.输入设备:用户操作机器8.输出设备:数字化表达与理解9.USB接口和总线:新型的连接10.多媒体计算机系统11.并行处理系统共34页20计算机的3个子系统•计算机系统结构——研究计算机硬件组成•五个组成部分——处理器、存储器、输入、输出、总线•三个
子系统:输入/输出子系统处理器子系统存储器子系统地址总线数据总线控制总线图3.1计算机三个子系统和总线的连接共34页21程序计数器控制单元寄存器组ALU数据总线控制总线地址总线R1R2R3I中央处理器•CPU——也称为处理器(Processor)•VL
SI(超大规模集成电路)——集成运算器和控制器图3.3CPU示意图共34页22RISC和CISC两种类型的处理器系统的设计——CISC处理器的系统、RISC处理器的系统–CISC(ComplexInstructionSetComputer,复杂指令集计算机)——Intel公司——
设计思路就是基于使用大量的指令–RISC(ReducedInstructionSetComputer精简指令集计算机)——从指令系统中去掉一些不常用的指令降低处理器电路的复杂程度,提高整个计算机的执行速度共34页23CPU的主要
技术指标主频:CPU内部元部件的工作频率(Hz)。如Pentium4/1.7G表示该CPU为奔腾Ⅳ型,主频为1.7GHz。CPU的主频越高,运算速度就越快。字长(Word):Intel4004字长仅4位
。目前主流微机CPU的字长为32位和64位外频:CPU与外围部件进行信息交换的信号频率。如CPU和存储器之间交换数据,一般使用外部信号频率进行同步。典型的频率为100MHz、133MHz、200MHz、400MHz等共34页24存储单位单位实际字节数近似表示方法B(Byte)字节
11KB(KByte)千字节210103MB(MByte)兆字节220106GB(GByte)千兆字节(吉)230109TB(TByte)兆兆字节(太拉)2401012共34页25各种存储器的主要性能参数存
储器层次存储周期存储容量价格位置寄存器<10ns<512B很高CPU内部高速缓冲存储器10~60ns8KB~4MB较高SRAM,CPU内或外主存储器60~300ns32MB~2GB高DRAM*磁、光存储器10~30msGB~TB较低计算机外部共34页26内部总线:连接计算机内部部件•三总线结
构:地址总线、数据总线和控制总线ALUR1R2R3I地址总线数据总线控制总线CPU存储器外部设备接口电路共34页27连接外设:系统总线•外部总线只提供各种信号标准,不考虑其实现•符合总线标准的外设,可连接到总线被主
机使用•外部总线就是系统总线,因为外部总线是基于系统层次连接——高层次1.处理器总线–前端连接CPU和存储器,以较高频率运行–后端较低频率,将CPU高频转为较低频的信号,控制显示、软盘、硬盘、打印机、鼠标器、键盘等外设2.I/O总线共34页28微型计算机•掌握微型计算机的组成•掌握输入输出设备的功
能•常用的输入设备和输出设备•熟悉USB接口总线的特点和应用共34页29操作系统•软件是计算机的灵魂,软件是用户使用计算机硬件的接口或桥梁•软件的分类•常见的操作系统。操作系统的地位•操作系统的内核为Kernel,与用户和地图其他程序的接口为Shell•操作系统的四个管理功能:处理器管理、文件管理
、内存管理、输入输出管理•进程是运行中的作业,作业是包括待运行程序和正在运行的所有程序•Windows的基本特点和基本使用方法,Windows资源管理器的使用•微机系统的启动原理共34页30软件系统及其组成•计算机的软件系统系统
软件+应用软件•软件的特点–软件是一种逻辑实体,看不到具体的形态–软件开发没有制造过程——复制——保护问题–没有机械磨损和老化——生存期——软件退化、失效–软件受计算机系统的限制——软件移植性问题–软件实际问题复杂、程序逻辑结构复杂——软件昂
贵–软件的社会因素——机构、体制及管理、观念和心理共34页31软件系统系统软件应用软件应用软件包用户程序操作系统语言处理程序系统服务程序数据库/信息管理办公自动化科学计算辅助设计/制造其他应用软件BackOverview共34页32什么是操作系统•定义–操作系统是计算机硬件和用户(其他软件和
人)之间的接口,它使得用户能够方便地操作计算机–操作系统能更有效地对计算机软件和硬件资源进行管理和使用共34页33操作系统的分类•批处理系统•分时系统•实时操作系统•并行操作系统•网络操作系统和分布式系统•微机操作系统–MS-DOS–Windows–Unix–Linux–Ma
cintosh共34页34操作系统进程管理器文件管理器设备管理器内存管理器用户界面操作系统的组成部分共34页35启动计算机:BIOS和CMOS•BIOS——BasicInputOutputSystem基本输入输出
系统–一组程序–包括基本I/O代码、Setup程序、开机自检程序和系统启动自举程序•CMOS:保存系统的各种设备参数,如CPU型号,频率,硬盘,内存等,供OS获取这些信息并正确管理共34页36数据组织和存储•文件•文件系统•文件存取•文件的存储结构•
数据存储管理•内存管理共34页37文件的概念•所有数据以二进制形式存放在存储器上•数据按照一定的规则进行组织——―文件(File)”•文件的属性——区分数据的性质,数据被规定了一定的存储格式•文件的三层意思:1.将所有存储在计算机中的数据当作文件2.一个文件的数据之间存在着一定的关联3.文件
有一个名字共34页38文件的命名规则DOS和Windows3.1Windows9X/2000/NT/XPMacOSUNIX/Linux文件名长度8个字符255个字符31个字符14~256个字符扩展名长度3个字符3个字符无无允许空格否是是否允许数字是是是
是不允许的字符/[];=―‖\:,|*?><无取决于版本不允许的文件名Aux,Com1,Com2,Com3,Com4,Lpt1,Lpt2,Lpt3,Lpt4,Prn,Nul共34页39MS文件•MS系统环境下的文件名是由字符和数字组成的,分三部分,格式为:[<盘符>]<文件名>
[.扩展名]•盘符——存放文件的磁盘驱动器号•文件名:1~8个字符组成•扩展名为由“.‖开始的1~3个字符组成,扩展名的作用共34页40常见MS文件扩展名后备文件.bak虚拟设备驱动程序.vxd动态连接库文件.dll系统文件.sys批处理文件.bat命令文件
.com可执行文件.exe文件类型扩展名库文件.lib目标文件(源程序经编译后产生).objC语言源程序.cExcel工作薄.xlsWord文档.doc文本文件.txt文件类型扩展名共34页41•通配符–*–?•常用的文件类型–执行文件.exe.com.bat–数据文件–图形图像文件–视
频文件共34页42•文件系统的概念–计算机中所有文件的集合–操作系统的功能之一:文件管理–文件系统就是操作系统管理文件以及对文件数据的组织–文件系统的功能•文件的两种基本类型–程序文件–数据文件共34页43目录结构•系统角度–对文件存储器的存储空间进行组织、分
配和回收,负责文件的存储、检索、共享和保护•用户角度–实现“按名存取”•MSDOS——使用“目录”•Windows系统,目录被“文件夹”(folder)代替共34页44•文件存取类型–顺序存取–随机存取•索引•
哈希•二分法–按关键字存取的文件•文件系统的检索策略–顺序检索–随机检索•索引文件的概念,存取数据的过程•哈希文件的概念,主要方法•文件系统的安全性--最佳方法:备份共34页45内存管理•单道程序及其存在的问题•多道程序及其实现
的技术–分区调度–分页调度–请求分页调度–请求分段调度•虚拟内存:原理和作用共34页46多道程序多道程序非交换技术交换技术分区调度请求分段调度请求分页调度分页调度共34页47程序设计基础•程序的概念–程序是计算机进行某
种任务操作的一系列步骤的总和——是一组计算机指令的有序集合–由机器语言、汇编语言、高级语言编写•指令和指令系统–指令就是计算机执行的最基本的操作——处理器所能够执行的二进制代码–指令和指令系统构成计算机处理器的重要部分,又是整个程序的基础–算术逻辑类指令
–控制操作类指令共34页48翻译系统•概念–本身就是程序–任务就是把其他程序翻译为机器语言程序–是程序的程序•类型–编译程序–解释程序共34页49程序设计语言按照程序设计语言和机器的密切程度•面向机器
硬件的机器语言–二进制语言,用二进制机器指令来编写程序•汇编语言–机器语言的符号化,一般用英文单词或缩写表示机器指令,因此也是面向机器的•面向过程的高级语言–接近数学描述求解问题的过程,它和机器没有直接关系。语法与自然语言接近•面向对象的高级语
言共34页50•机器语言就是指令——二进制代码•能被计算机直接执行•一条机器指令需要包含如下信息–操作类型–操作数或者操作数的的存储位置,也称操作数的地址–操作结果的存储位置–一条指令的地址信息•汇编语言——助记符共34页51•高级
语言–类型•面向过程–Basic、C语言、Pascal语言、Fortran语言、Cobol语言•面向对象–封装、继承、多态性–VisualBasic、JAVA、C++共34页52程序设计的过程•六个过程–问题的定义或叫做程序说明–设计解决问题的方案
–编写程序代码–进行程序测试–程序的文档–程序应用共34页53程序的逻辑结构所有的程序都由三种结构构成•顺序结构–是程序最简单的一种结构,它使计算机按照命令出现的先后顺序依次执行•循环结构–使计算机按照设定的条件重复执行一组命令•
分支结构–在程序执行过程中,根据设定的条件来决定程序的执行方向共34页54顺序结构AB分支结构A条件YesNoB共34页55循环结构A条件YesNoA条件YesNo(a)While结构(b)Until结构共34页56算法和数
据结构•算法的概念–一项工作如何被完成的步骤–程序设计的基础–算法的描述•自然语言•流程图•结构图•伪代码•PAD图–算法举例•排序、查找共34页57数据表达和数据结构•算法最终都需要通过适当的数据表达,以便能够被计算机所处理•数据表达是对数据的符号化表示–解代数方程的程序,其处理对象是整数
和实数–文字处理程序的处理对象是字符串•确定了算法后,要选择合适的数据表达并选择合适的数据结构,并使用计算机语言处理它们•数据结构包括–逻辑结构、存储结构、和对数据的操作–按照它的结构形式也可以分为链、表、堆、队、树等共34页58软件工程•了解软件工程的含义、软件开发生命周期、软件开发模型和
软件开发过程;•了解软件项目管理。•了解软件工程师职业及其素质要求。共34页59典型题目分析共34页60在计算机中作为数据交换使用的ASCII是()。•A、条件码•B、二——十进制编码•C、二进制编码•D
、美国信息交换标准代码P.36共34页61汉字24×24点阵字库中,表示一个汉字字形需要()字节。•A、24B、32•C、48D、72P.38共34页62•操作系统是()的接口。•A、用户和软件B、系统软件和应用软件•C、主机和外设D、用户和
计算机P.110共34页63•Internet与WWW的关系是()。•A、都是因特网,只是名称不同B、Internet就是WWW•C、Internet与WWW完全没有关系D、WWW是Internet上的一个应用P.306共34页64•IP地址所对应的二进制数字的长度为()。•A、8位
B、16位C、24位D、32位共34页65•下列()不是操作系统软件。•A、LinuxB、Windows2000C、MSOfficeD、Unix共34页66•计算机能够直接识别和运行的语言是()。•A、机器语言B、高级语言C、汇编语言D、智能语言共34页67•一个指令通常
由两部分组成,它们是()。•A、操作数和操作码B、内部指令和扩展指令•C、算术指令和逻辑指令D、Intel指令系统和AMD指令系统P.185共34页68•若用8位表示一个整数,则十进制数-36的补码是()。•A、11011100B、11011101C、11011110D、1101111
1共34页69•目前大多数数据库管理系统都支持()数据模型。•A、层次型B、网模型C、关系型D、面向对象型P.248数据库模型P.245常见数据库系统P.250真正的关系型模型的要点共34页70•按结构化程序设计的
观点,任何程序模块都可以由三种基本的控制结构组合而成。这三种基本的控制结构是:顺序控制结构、分支控制结构和()。•A、递归控制结构B、循环控制结构•C、无条件转移控制结构D、过程调用控制结构共34页71•存储程序和程序控制
的思想是由()提出来的。•A、图灵B、冯·诺依曼C、E.F.CoddD、E.P.BrooksP.5共34页72•对于C类网络地址,网络中最大的主机数为()。•A、256B、255C、254D、无法确定P.299共34页73•能够把由高级语言编
写的源程序翻译成目标程序的系统软件叫()。•A、机器程序B、汇编程序C、操作系统D、编译程序共34页74•绿色电脑是一个专门名词,主要意思是()。•A、使用绿色保护视力B、具备环保功能的计算机•C、使用绿色外壳的计算机D、指省电的计算机共34页75•下列软件中,()是应用于科学计算方
面的软件,它是以矩阵和数组为基本单位的编程语言。它包括了一系列的应用工具、图形处理命令、大量的数学函数等部分。•A、MATLABB、ExcelC、AccessD、SQLServer共34页76•Microsoft推出的一个中小型关系数据库管理系统是()。•A、OracleB、DB2C、Access
D、Sybase共34页77•在计算机科学中,算法被定义为()。•A、求解问题的数学方法B、求解问题选择的编程工具•C、求解问题的一系列步骤D、求解问题选择计算机系统共34页78•软件有一个重要的特点,也是软件知识产权保护的核心,即()。•A、可以被大量复制B、可以被少量复制•C、可以被有条件复
制D、不可以被复制共34页79•USB是由Intel公司开发的一种新的接口技术,它是()。•A、并行接口总线B、通用串行总线•C、视频接口总线D、通用控制总线共34页80•从功能上看,计算机数据处理的结果除了取决于输入的数据,
还取决于:•A.处理器B.程序C.存储器D.外设共34页81•计算机的特点可以简单地归纳为精确高速的运算、准确的逻辑判断、强大的存储、自动处理以及:•A.网络的能力B.多媒体的能力•C.应用设计的能力D.辅助学习的能
力P.13共34页82•计算机知识是指:•A.能够认识计算机带来的积极和消极影响•B.理解计算机基本知识的能力•C.能够将它作为工具完成适当的任务•D.以上都是共34页83•哪种发明使研制者成功地设计出现代广泛使用的微型计算机:•A.电子管B.集成电路(IC)•C.半导体晶体管D.磁带和
磁盘共34页84硬件和软件是组成计算机的两个部分,而指令系统是连接这两个部分的。指令由CPU执行。下列叙述哪一个是不正确的:•A.指令是用户通过键盘(或者其他输入设备)输入后并被CPU直接执行的。•B.指令是计算机能够直接识别的二
进制代码,任何一种高级语言编写的程序都需要翻译为指令代码才能够被CPU执行。•C.所有指令的集合就是指令系统。•D.汇编语言的语句和指令系统具有一一对应的关系。共34页85•在计算机中使用的数制是•A.十进制B.八进制C.十六进制D
.二进制共34页86•为了适应不同的运算需要,在计算机中使用不同的编码方式,主要是:•A.原码、反码和补码B.原码、补码和ASCII码•C.原码、反码和Uincode码D.二进制、ASCII和Unico
de码共34页87•现代计算机中的CPU为中央处理器,它包含了:•A.存储器和控制器B.运算器和控制器•C.存储器和运算器D.存储器、运算器和控制器P.53共34页88•计算机中使用半导体存储器作为主存储器,它的特点是:•A.速度快,体积小,在计算机中和CPU一起被安装在主板上•B.程序在主存中运
行,它和外部存储器交换数据•C.相对于外部磁盘或者光盘存储器,其容量小,价格贵•D.以上都是共34页89•计算机有很多类型的外部设备,它们以哪种方式和主机实现连接:•A.插件方式和固定方式B.并行方式和固定方式•C.并行方式和串行方式D.无线方式和固定方式共34页90•一般情况下,特定格式的数
据被计算机处理:•A.需要专门的处理程序B.需要使用Windows程序•C.大多数系统软件都可以处理D.只要符合标准,不需要专门程序共34页91•计算机用户在使用计算机文件时:•A.按照文件的所有权使用文件B.按文件性质寻找存放的位置并使用•C.
按照存放文件的存储器类型使用D.一般是按照文件名进行存取的P.153共34页92•为了在联网的计算机之间进行数据通信,需要制订有关同步方式、数据格式、编码以及内容的约定,这些被称为:•A.OSI参考模型B.网络操作系统C.网络通信软件D.网络通信协议共34页93•URL(统
一资源定位器)的作用是:•A.定位在网络中的计算机的地址B.定位网络中的网页的地址•C.定位IP地址并实现域名的转换D.定位收发电子邮件的地址共34页94•计算机病毒是一种特殊的计算机程序,它除了具有破坏性外,还具有•A.传染性B.潜伏性C.自
我复制D.以上都是共34页95•目前计算机的主要应用领域包含()、网络计算、智能计算和多媒体计算几项。(4)•A、科学计算B、科学决策C、自动控制D、计算机辅助系统•E、信息处理F、时序控制共34页96•控制器在工作时要完成()。(3)•A、取指令B、算术运算C、
分析指令D、内存控制•E、逻辑运算F、关系运算G、执行指令共34页97•通用的操作系统由()和I/O管理等基本管理模块组成。(3)•A、进程管理B、程序管理C、数据库管理D、文件管理•E、目录管理F、网络管理G、安全管理H、存储管理共34页98•数据库系统是由()、应用软件及其开发
工具、一般用户等部分构成的系统。(3)•A、数据表B、索引表C、数据库D、数据库管理员•E、物理数据模型F、逻辑数据模型G、数据库管理系统P.242共34页99•根据软件开发的生命周期方法学,一般将软件产品从设计、开发到
维护分为三个基本阶段:即()。(3)•A、定义阶段B、需求分析阶段C、开发阶段D、维护阶段•E、总体设计阶段F、产品测试阶段G、产品发布阶段共34页100•计算机病毒有以下()等特性。(4)•A、依赖性B、传染性•C、潜伏性D、自我复制能力•E、破坏性F、通用性•G、可预知性共34页
101•0BCH对应的十进制数为(1),二进制为(2),八进制为(3)•微处理器的地址数目决定了系统对存储器和设备的寻址能力,如果一个微处理器芯片的地址线为24根,则它提供(4)字节的寻址能力。188共34页1
02•将数字信号转换为模拟信号的过程称为(12),将已调制信号转换为数字信号的过程称为(13)。•除了WWW浏览,Internet三个最基本应用是:电子邮件、(20)、(21)。•C/S模式中的C代表(22),S代表(23)。•按照
网络拓扑结构划分,可分(24)、环型、(25)、树型和网型。