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第一节计算机系统1.计算机的四个时代①电子管、磁芯、磁鼓，千~万次，机器和汇编语言②晶体管、磁芯、磁盘，十万~百万次，高级编程语言③中小规模集成电路、半导体存储器，百万~千万次，操作系统成熟④大规模、超大规模集成电路，万亿~百万亿次，网络时代2.未来计算机的发展趋势①高性能②人性化③网络化④多级化⑤多媒体化⑥智能化3.计算机分类①处理量值：模拟、数字计算机②适用范围：专用、通用计算机③规模：巨、大、中、小、微计算机、单板机、单片机④内部逻辑：复杂指令、精简指令计算机⑤字长：8、16、32、64计算机4.计算机特点①计算精度高、运算速度快②拥有逻辑判断和选择能力③具有记忆功能④反应速度快（纳秒级）⑤通用性⑥联网功能，数据传输，资源共享5.计算机硬件设备组成：①存储器②运算器③控制器④输入设备⑤输出设备6.CPU包括运算器+控制器。7.计算机硬件系统由主机+外设组成，包括：①总线②内存③处理器④输入设备⑤输出设备8.计算机中存在数据、地址、控制三种信息，分别在其相应的总线上流动。9.总线在计算机系统中被视为一个独立部件，由一组导线+相关的控制驱动电路组成。10.数据总线：传输数据和程序信息，数据所包含的二进制位数为字长。11.地址总线：专门用来传送地址，CPU→存储器为地址码，CPU→I/O接口为设备码。12.控制总线：用来传送控制信号。13.控制器：分析和执行指令的部件，包括：①程序计数器（PC）：存放下一条要执行的指令②指令寄存器（IR）：保存当前正在执行的一条指令③指令译码器：负责对指令的指令码部分进行译码，产生该指令所需要的一系列微操作④控制部件：按微操作信号控制计算机中的所有部件⑤地址寄存器：保存当前CPU所访问的内存单元的地址14.运算器：完成算术和逻辑运算的部件，包括：①算数逻辑单元（ALU）：主要完成算术和各种逻辑运算②数据寄存器：存放操作数、运算结果、运算的中间结果，减少访问存储器的次数15.RAM：随机存储器ROM：只读存储器Cache:高速缓存16.存储器=内存+外存①内存：短暂存储程序和数据，关闭电源/断电，数据丢失，量小、速快、价高②外存：量大、速慢、价低。17.输入设备：输入程序和数据输出设备：输出数据18.软件系统：系统软件、支撑软件、应用软件①系统软件：控制和协调计算机和外部设备工作的软件，常指操作系统。②支撑软件：又称软件开发环境，支撑各种软件的开发和维护③应用软件：使用各种程序设计语言编制应用程序，分为通用、专用应用软件。19.系统软件和支撑软件统称系统软件。20.操作系统的功能：控制和管理计算机系统内各种硬件和软件资源。21.现代操作系统的特点：①并发性②共享性③随机性22.引入操作系统的目的：最大限度的提高计算机系统资源的使用效率和方便用户使用计算机。23.操作系统分类：①用户数目：单用户：MS、DOS、OS/2、WINDOWS2000/XP多用户：UNIX、Xenix②同时执行任务数目：单任务：早期的MS、DOS多任务：UNIX、WINDOWSXP③硬件和结构配置：单机配置：多媒体系统、大/小微型机操作系统多机配置：网络操作系统、分布式系统④操作系统的功能、使用环境、作业处理方式：批处理系统（MVX）、分时系统（UNIX、Xenix、Linux）、实时系统（iEMX、VRTX）24.批处理操作系统：按照预先写好的作业说明书控制作业的执行，执行作业时无需人为干预，不允许用户和作业交互。25.批处理操作系统的缺点：程序出现错误，用户不能及时加以控制，只能由操作系统输出信息，再由操作员通知用户修改程序，再次提交给系统重新装入运行（程序错误→输出信息→修改程序→重新运行）。26.批处理操作系统包括：单道批处理系统、多道批处理系统①单道批处理系统：一批作业能自动、顺序的进行（宏观串行）②多道批处理系统：各个作业可以同时使用各自所需的外部设备（宏观上并行），轮流的在中央处理机上运行（微观上串行）。27.分时操作系统（又称交互式操作系统）的特点：①同时性（系统主要特点）：若干用户同时使用计算机，微观上是各用户轮流使用计算机，宏观上是各用户同时工作。②交互性：用户可根据系统对请求的影响结果，进一步向系统发出新的请求。③独立性：用户间可相互独立操作，互不干涉、互不影响。28.分时处理系统的性能指标：及时对用户的输入作出响应。29.实时操作系统：收到信号及时处理，严格在规定的时间内结束处理，再输出反馈信号，一般是一种专用系统，为专门的应用而设计。30.实时操作系统的目标：（1）设计目标①对外部请求在严格时间范围内作出响应②有高可靠性和安全性（2）追求目标：实现实时响应及处理的能力和高可靠性。31.衡量操作性能的指标：①系统的RAS（RAS是可靠性、可维护性、可用性三者的简称）②系统的吞吐率③系统的响应时间④系统资源利用率⑤可移植性32.网络操作系统的目标：实现相互通信及资源共享。33.网络操作系统的功能：①高效、可靠的网络通信②对网络中共享资源的有效管理③提供电子邮件、文件传输、远程登录等服务④网络安全管理⑤提供交互操作能力34.分布式操作系统特征：①统一性：统一的操作过程②共享性：资源实现进一步共享③透明性：网络资源调度对用户透明④自治性：多个主机处于平等地位35.网络、分布式操作系统的区别：①分布式具有各个计算机相互通讯、无主从关系，网络有主从关系②分布式系统为所有用户资源共享，网络为有限制资源共享③分布式系统中若干个计算机可相互协作共同完成一项任务36.单用户操作系统特点针对个人计算机，目标是界面友好，使用方便，效率不必很高37.嵌入式操作系统特点：微小、实时、专业、可靠、易裁剪38.计算机语言的分类①机器语言（第一代计算机语言）：0,1，直接面向机器，运算效率最高，但编制和修改困难②汇编语言（第二代计算机语言）：易于理解和读懂、纠错及维护，但是需要专门的汇编程序翻译成计算机语言才能被计算机识别，移植性不好，但效率高；针对计算机特定硬件编制的汇编语言程序，能比较充分的发挥计算机硬件功能和特长，精练且质量高，至今仍在使用的软件开发工具③高级语言（第三代计算机语言）例;JAVA、BASIC、VC、C++接近数学语言/人的语言，直观、易于理解、通用性强、编写和修改原程序容易，广泛应用，需要高级语言编译程序翻译成计算机语言才能被识别。④面向问题的语言（第四代计算机语言,代表SQL）SQL语言结构简洁、功能强大、简单易学、广泛应用⑤第五代计算机语言人工智能39.语言处理程序是翻译程序的统称，包括：汇编、编译解释程序①汇编程序：汇编语言编写的程序（源程序）翻译成机器语言程序（目标程序），汇编②编译程序：高级语言编写的程序（源程序）翻译成机器语言程序（目标程序），编译③解释程序：边扫描边翻译边执行的翻译程序，解释执行的是高级语言程序，不形成目标程序，语言不同使用的编译/解释程序也不同40.常用编程语言：①FORTRAN:编写科学、工程计算软件②LISP：编写人工智能、专家系统程序③Pascal：编写教学程序，是以学生学习编程思想④BASIC：编写一般实用程序⑤VB：可视化程序设计语言⑥C：功能丰富、表达能力强、应用面广、目标程序效率高、可移植性好的程序设计语言⑦C++：面向对象的程序设计语言⑧JAVA：最有活力、发展最快、最具网络优势的编程语言41.数据库特点：①数据结构化②共享性高③独立性强④冗余度低⑤易扩充42.数据库管理系统（DBMS）属于应用软件。43.A/D：模数转换D/A：数模转换CAD：计算机辅助设计CAM：计算机辅助制造44.各数/进制特点：①十进制：0~9，基数为10，逢十进一②二进制：0，1，基数为2，逢二进一③八进制：0~7，基数为8，逢八进一④十六进制：0~9，A~F（10~15）,基数为16，逢十六进一45.数值之间的转换：①十进制→二进制：整数部分除2取余，小数部分乘2取整②二进制→十进制：各位数上的数字与它的位权相乘的积之和(1011.11）2=(1×23+1×22+1×2+1×20+1×2-1+1×2-2）=(13.75)10③八进制→二进制：以小数点为界，向左/向右的每一位八进制数用三位二进制数取代，不足三位补零④二进制→八进制：以小数点为界，向左/向右的每三位二进制数用相应的以为八进制数代替(714.431)8=(111001100.100011001)2(111001100.100011001)2=(714.431)8⑤十六进制→二进制：以小数点为界，向左/向右的每一位十六进制数用四位二进制数取代，不足四位补零⑥二进制→十六进制：以小数点为界，向左/向右的每四位二进制数用相应的以为十六进制数代替(1AC0.6D)16=(0001101011000000.01101101)2(0001101011000000.01101101)2=(1AC0.6D)1646.二进制的特点：①技术上容易实现②运算规则简单③方便逻辑预算④机器可靠性高⑤通用性强47.二进制数算术运算规则①加法：0+0=0，1+0=1，0+1=1，1+1=10②减法：0-0=0，1-0=0，1-1=0，10-1=1③乘法：0×0=0，0×1=0，1×0=0，1×1=1④除法：0÷1=0，1÷1=148.二进制数的逻辑运算（不存在进、退位）①与运算“·”：0·0=0，1·0=0，0·1=0，1·1=1②或运算“+”：0+0=0，1+0=0，0+1=0，1+1=1③非运算“—”：非0=1，非1=0④异或运算“⊕”：0⊕0=0，0⊕1=1，1⊕0=1，1⊕1=049.机器数的整数表示：（1）无符号整数：例8位对应十进制数00000000~11111111，即0~255（2）有符号整数：0为“+”，1为“-”。①原码：机器数的最简单表示方法0为“+”，1为“-”，其他位为数的绝对值②反码：正数的反码=原码负数的反码=除符号位外其他按位求反（0→1,1→0）③补码：正数的补码=原码负数的补码=其反码在最低位+1X1=+1100110，则[X1]原=[X1]反=[X1]补=01100110X2=-1100110，则[X2]原=11100110，[X2]反=10011001[X2]补=[X2]反+1=10011001+1=10011010④BCD码：8421BCD码9761=（1001011101100001）8421BCD50.浮点数的组成：表示为纯小数×乘幂二进制数N=2j×s（s为纯小数）阶符(j的符号)-阶码（j）-数符（N的符号）-尾数（s）尾数的第一位不能为零1010.01=2100×（0.101001）（缩小，阶码为+）-0.00011001=2-011×（-0.11001）（扩大，阶码为-）51.7位版本的ASCII码：①128个元素，用7个2进制位，共有27个编码②一个字节的最高位存0③数码数值范围（00000000~01111111）2、（0~7F）16、（0~127）1052.ASCII码特点：①A~Z的ASCII码：2进制：01000001~0101101016进制：41H~5AH10进制：65~90②a~z的ASCII码：2进制：01100001~0111101016进制：61H~7AH10进制：97~122③0~9的ASCII码：2进制：00110000~0011100116进制：30H~39H10进制：48~57④常用ASCII的大小规则：0~9＜A~Z＜a~z53.汉字编码包括：①汉字输入码②汉字内部码③汉字交换码④汉字字形码54.汉字输入码（外码）包括：①流水码②拼音类输入法③拼形类输入法④音形结合类输入法55.汉字内部码（汉字机内码/汉字内码）：①一个汉字的内码用2个字节表示②为了和西文符号区别，两个字节的最高位均置156.汉字交换码（国标码）：①每个汉字用2个字节表示②每个字节仅用低7位，最高位为0③国标码+1=内码57.汉字字形码（输出码）：汉子点阵：m×n个点58.多媒体的关键特性：①集成性②交互性③多样性59.图像/像素的颜色深度：图像的颜色用多少位二进制数表示60.由于视