网络管理员考试考点分析与真题详解(第4版)

网络管理员网络管理员考试考点分析与真题详解（第4版）第1章计算机科学基础根据09版本考试大纲，希赛教育专家特别提示本章要求考生掌握以下知识点：（1）数制及其转换。包括二进制、十进制和十六进制等常用数制及其相互转换。（2）数据的表示。包括数的表示（原码、反码、补码表示），非数值表示（字符和汉字表示），校验方法和校验码（奇偶校验、CRC校验）。（3）计算机中的二进制数运算方法。1.1数制及其转换R进制，通常说法就是逢R进1.可以用的数为R个，分别是0,1,2,…，R-1.例如十进制数的基数为10,即可以用的数码个数为10,它们是0,1,2,3,4,5,6,7,8,9.二进制数的基数为2,可用的数码个数为2,它们是0和1.为了把不同的进制数分开表示，避免造成混淆，采用下标的方式来表示一个数的进制，如十进制56表示为（56）10,八进制42表示为（42）8,由于人们常用的是十进制，所以十进制数的标识通常省略。对于任意一个R进制数，它的每一位数值等于该位的数码乘以该位的权数。权数由一个幂Rk表示，即幂的底数是R,指数为k,k与该位和小数点之间的距离有关。当该位位于小数点左边，k值是该位和小数点之间数码的个数，而当该位位于小数点右边，k值是负值，其绝对值是该位和小数点之间数码的个数加1.例如，十进制数123.56,其数值可计算如下：123.56=1×102+2×101+3×100+5×10-1+6×10-2网络管理员又例如，二进制数l0100.01的值可计算如下：l0100.01=1×24+1×22+1×2-21）R进制数转换成十进制数按照上面的表示法，即可计算出R进制数对应的十进制值。例：把（10000.010）2转换为十进制数。（10000.010）2=1×24+1×2-2=16.25例：把（734.05）8转换为十进制数。（734.05）8=7×82+3×81+4×80+5×8-2=448+24+4+0.078125=476.0781252）十进制转换为R进制最常用的是除以R取余法.例如，将十进制数94转换为二进制：将所得的余数从低位到高位排列（1011110）2就是94的二进制数。3）十进制小数转换为二进制小数最常用的方法是将该十进制小数乘以2,取乘积的整数部分，得到转换后的二进制小数的第一位，然后将乘积部分的小数部分再乘以2,乘积的整数部分作为二进制小数的第二位，如此反复，直到乘积的小数部分为0,或者到指定要求的位数。例如，把（0.73405）10转换为二进制数：网络管理员如果只取7位，则转换后为（0.1011101）2.4）二进制与八进制、十六进制之间的转换将二进制转换为八进制，只要将每3个二进制数转换为八进制即可；将二进制转换为十六进制，只要将每4个二进制数转换为十六进制即可。将八进制数转换为二进制，只要将每个八进制数转换为3位二进制数即可，将十六进制数转换为二进制，只要将每个十六进制数转换为4位二进制数即可；上面的转换都是以小数点作为计算数码个数的起点。八进制数和十六进制数要转换成任意进制数，可先转换为二进制数，然后再转换为目标进制。例：把（734.05）8转换为二进制。（734.05）8=（111011100.000101）2例：把（1BD.07）16转换为二进制。（1BD.07）16=（000110111101.00000111）21.2数据的表示1.2.1原码、反码、补码、移码一个正数的原码、补码、反码是相同的，负数则不同。先提一个问题，为什么在计算机中要使用这些编码方式呢？1.原码网络管理员将最高位用做符号位（0表示正数，1表示负数），其余各位代表数值本身的绝对值的表示形式。这种方式是最容易理解的。例如，+11的原码是00001011,-11的原码是10001011.但是直接使用原码在计算时却会有麻烦，比如（1）10+（-1）10=0,如果直接使用原码则：（00000001）2+（10000001）2=（10000010）2这样计算的结果是-2,也就是说，使用原码直接参与计算可能会出现错误的结果。所以原码的符号位不能直接参与运算，必须和其他位分开，这样会增加硬件的开销和复杂度。2.反码正数的反码与原码相同。负数的反码符号位为1,其余各位为该数绝对值的原码按位取反。这个取反的过程使得这种编码称为反码.例如，-11的反码：11110100同样对上面的加法，使用反码的结果是：（00000001）2+（11111110）2=（11111111）2这样的结果是负0,而在人们普遍的观念中，0是不分正负的。反码的符号位可以直接参与计算，而且减法也可以转换为加法计算。3.补码正数的补码与原码相同。负数的补码是该数的反码加1,这个加1就是补.例如，-11的补码：11110100+1=11110101再次做加法是这样的：（00000001）2+（11111111）2=（00000000）2网络管理员直接使用补码进行计算的结果是正确的。注意到我们这里只是举例，并非证明。对一个补码表示的数，要计算其原码，只要对它再次求补，可得该数的原码。由于补码能使符号位与有效值部分一起参加运算，从而简化运算规则，同时它也使减法运算转换为加法运算，进一步简化计算机中运算器的电路，在大部分计算机系统中，数据都使用补码表示。4.移码移码常用于浮点数中的阶码的表示。一个n个数值位（不包含符号位）数的移码是将其真值加上2n.例如，7的移码是0111+23=1111-7的移码是-0111+23=0001移码的特点在于把可以表示的最小值转换成了1.这个特点将会用在浮点数的指数表示中。1.2.2定点数和浮点数定点数和浮动数的区别在于如何对待小数点，在运算方式上也不相同，衡量一个计算机系统的性能，定点运算和浮点运算是两个重要的指标。定点数的小数点是隐含的，固定在某个位置。如果该位置是在数的最低位之后，就是定点整数。定点数表示比较简单，运算规则也比较容易实现，但是当数值范围变化大时，使用定点数表示和运算就比较困难。为了表示更大范围的数值，可以使用浮点数表示法。在表示一个数值很大的数时，我们常常使用一种称为科学计数法的方式：N=M*Re其中M称为尾数，e是指数，R为基数。网络管理员浮点数就是使用这种方法来表示大范围的数，其中指数一般是2,8,16.而且对于特定机器而言，指数是固定不变的，所以在浮点数中指数并不出现。从上面这个表达式可以看出：浮点数表示的精度取决于尾数的长度，范围取决于基数的大小和指数的长度。1.格式化数使用格式化数是提高浮点数有效位的方法。格式化的含义是把尾数前面加0,同时修改指数，这样在尾数位数固定的情况下，能提供最多的有效位来表示尾数。当指数小于能够表示的最小值时，这个数称为机器零，此时会把尾数和指数同时清零。看到这里，应该能回答指数为什么常使用移码来表示问题了。2.定点数的算术运算和溢出处理如前所述，计算机中通常使用补码进行计算。两个正数相加，如果结果的符号位变成了1,则表示有溢出；同样两个负数相加，如果结果的符号位变成了0,也意味着溢出；如果是正数和负数相加，则不会出现溢出的情况。判断处理的方法可以再增加一个符号位，称其为第一符号位，原来那个符号位变成了第二符号位。计算时两个符号位都参与计算，如果计算结果的两个符号位相同，表示没有溢出，如果不同，就表示出现了溢出。而第一符号位才是真正的符号。也可以通过进位信号来判断，当结果的最高位和符号位的进位信号一致时（都有进位信号或都没有进位信号），则没有溢出；否则，表示有溢出。3.定点数的逻辑运算逻辑运算意味着各位的运算不产生进位，操作数的对应位独立计算。逻辑加实际就是按位或的计算，逻辑乘实际上是按位与的操作，逻辑非是按位取反.在校验码中，我们将接触到逻辑运算。网络管理员文字符号的编码1.ASCII码为了表示英文字母和其他一些符号、控制符，计算机中普遍采用的是ASCII码，如表1-1所示。它使用7位代表一个字符，包括字母的大小写、数字、标点、控制符等。计算机通常使用8位一个字节来存储，其高位为0.汉字和拼音文字不同，拼音文字只需要定义少量的字母和符号的编码，即可完成所有文字的保存、显示任务。而汉字存在大量的单字，为了让计算机能够处理汉字，必须对汉字进行单独的编码。表1-1ASCII码表2.GB2312-1980全称是GB2312-1980《信息交换用汉字编码字符集基本集》，于1980年发布。这种国家编码标准，已经得到了广泛的应用。它用两个字节表示一个汉字或符号，取值范围是A1A1~FEFE,共定义了682个符号，6763个汉字。其中一级汉字3755个，以拼音排序，网络管理员二级汉字3008个，以偏旁排序。这个编码的缺点是收录的汉字太少，有许多常用字没有收录，在处理人名、地名时非常不方便。3.BIG5编码俗称大五码,是普遍使用的繁体汉字的编码标准，包括440个符号，一级汉字5401个，二级汉字7652个，共计13060个汉字。4.GBK编码（ChineseInternalCodeSpecification）GBK编码是我国制订的中文编码扩展国家标准。GBK工作小组于1995年12月完成GBK规范。该编码标准兼容GB2312,共收录汉字21003个、符号883个，并提供1894个造字码位，其特点是简、繁体字融于一库。5.GB18030-2000这是在原来的GB2312-1980编码标准和GBK编码标准的基础上进行扩充，增加了4字节部分的编码。向上则兼容ISO10646,共有150多万个码位。它在原来的2万多汉字的基础上增加了7000多个汉字的码位和字型，从而汉字达到27000多个。它能有效地解决一些生、偏、难字的问题，适用于需要人名、地名用字的系统。支持GB13000.1-1993的全部中日韩（CJK）统一汉字字符和全部中日韩统一汉字ExtensionA和ExtensionB的字符。6.Unicode编码（UniversalMultipleOctetCodedCharacterSet）这是国际标准组织对各国文字、符号进行的统一性编码。目前Unicode采用16位编码体系，其字符集内容与ISO10646的BMP（BasicMultilingualPlane）相同。版本V2.0中包含了符号6811个，汉字20902个，韩文拼音11172个，造字区6400个，保留20249个，共计65534个。网络管理员字符集全球可以共享的编码字符集。规定用4个字节表示世界各国语言文字的代码，其中汉字字符集可以扩大到6万字。但考虑到即使包括某些古籍汉字在内，现代一般使用的汉字，有2万字也已足够，这样ISO10646的字符编码就可以减缩成两个字节，和Unicode相同，从而达到兼容性。1.2.4声音编码声音本身是模拟信息，在计算机中表示模拟量必须将模拟量进行数字化，数字化遵循采样定理。采样定理：如果一个信号f（t）以固定的时间间隔，并以高于信号最高频率两倍的速率进行采样，那么这些采集到的样本就能还原信号中的信息。根据这些样本，通过使用低通滤波器，可以重建函数f（t）。在实践中，通常使用3个参数来表示声音：采样位数、采样频率和声道数。声道有单声道和立体声