江苏省计算机一级基础知识

1 计算机基础知识 目 录

一、计算机的系统及工作原理

二、网络的基本知识

三、计算机中有关数、编码的基本常识

四、机器数与真值

五、数据结构（data structure）

六、排列组合

七、二项式定理

八、容斥原理及应用

九、归纳与递推

十、逻辑判断问题

内 容

一、计算机的系统及工作原理

1．计算机系统组成

计算机系统是由硬件和软件两部分组成的。硬件是指构成计算机的电子元器件即计算机的设备；软件是指程序和有关的文档资料。

（1）计算机的主要硬件

输入设备：常见有键盘、鼠标、扫描仪等。

输出设备：常见有显示器、打印机、绘图仪等。

磁盘既是输入设备又是输出设备。

中央处理器：又称为CPU，它包括运算器、控制器。运算器可以进行算术运算和逻辑运算；控制器是计算机的指挥系统，它的操作过程是取指令——分析指令——执行指令，循环执行。

存储器：具有记忆功能的物理器件，用于存储信息。存储器分为内存和外存。

①内存是半导体存储器：它分为只读存储器（ROM）和随机存储器（RAM）；RAM内的数据资料停电后会丢失，而ROM中的则不会。

②外存：磁性存储器——软盘和硬盘；光电存储器——光盘，它们可以作为永久性存储器；还有U盘（闪存）也是常用的外存设备。

③存储器的两个重要技术指标：存取速度和存储容量。内存的存取速度最快（与CPU速度相匹配），软盘存取速度最慢。存储容量是指存储的信息量，它用字节（BIT）作为基本单位，1字节用 8位二进制数表示，IKB=1024B，1MB=1024KB，1GB= 1024MB

（2）计算机的软件

计算机的软件主要分为系统软件和应用软件两类：

①系统软件：为了使用和管理计算机的软件，主要有操作系统软件如，WINDOWS 95 2 ／98／2000／NT4．0，DOS 6．0．UNIX等；WINDOWS 95／98／2000／NT4．0是多任务可视化图形界面。

②应用软件：为了某个应用目的而编写的软件，主要有辅助教学软件、辅助设计软件、文字处理软件、工具软件以及其他的应用软件。

2．计算机的工作原理

到目前为止，电子计算机的工作原理均采用冯·诺依曼的存储程序，并自动完成程序的设计思想。其工作过程如下图所示：

需要注意的是：程序中的数据、指令都采用数字化编码方式，保存在存储器中；程序中的指令必须是属于这台机器的指令系统。

3．计算机病毒

计算机病毒是一种程序，是人为设计的具有破坏性的程序。它往往使计算机不能正常工作。计算机病毒具有破坏性、传播性、可激发性、潜伏性、隐蔽性等特点。由于计算机病毒危害极大，需要注意隔离计算机病毒的来源，经常用杀病毒软件检查计算机系统和存储器。

二、网络的基本知识

1．网络的定义：

所谓计算机网络，就是利用通信线路和设备，把分布在不同地理位置上的多台计算机连接起来。

计算机网络是现代通信技术与计算机技术相结合的产物。

网络中计算机与计算机之间的通信依靠协议进行。协议是计算机收、发数据的规则。

TCP/IP：用于网络的一组通讯协议。包括IP(Internet Protocol)和TCP(Transmission Control Protocol)

2．网络的发展

计算机网络的发展过程大致可以分为三个阶段：

远程终端联机阶段：主机—终端

计算机网络阶段：计算机—计算机

Internet阶段： Internet

3．网络的主要功能：

（1）资源共享 3 （2）信息传输

（3）分布处理 （4）综合信息服务

4．网络的分类

·按覆盖地域分：局域网、城域网、广域网、Internet

·按拓扑结构分： （网络拓扑结构是指网络中节点间的物理连接方式）

总线形、环形、星形（树形）、混合形：

5．网络的体系结构

OSI 的七层体系结构：

计算机网络体系结构是分层的，共分为七层：

第1层：物理层：涉及在通信信道上传送原始二进制位。规定通信双方相互连接的机械特性、电气特性、功能特性和规程特性。

第2层：数据链路层：在物理层提供服务的基础上向网络层提供服务。解决相邻节点之间的可靠传递。

第3层：网络层：将源端发出的分组经过各种途径送到目的端。它是处理端到端数据传送的最低层。

第4层：运输层：真正完成了“主机—主机”即端到端的连接和传输。

第5层：会话层：对会话进行管理和对会话进行同步控制服务。

第6层：表示层：处理系统之间用户信息的表示问题。

第7层：应用层：是网络的最高层，是网络系统和人的接口，其任务是向用户提供各种直接的服务。如文件服务、共享打印机服务、电子邮件服务、虚终端以及远程登录等。

主机之间是通过通信子网进行通信的，每一台主机配备这7层功能，其中1至3层直接与通信子网相连，称为低层，相应地将4至7层称为高层。

6．局域网的工作方式

通常有两种：

• 客户机/服务器(Client/Server):

提供资源并管理资源的计算机称为服务器；使用共享资源的计算机称客户机；

• 对等(Peer-to-Peer):

不使用服务器来管理网络共享资源，所以的计算机处于平等的地位。

7．Internet的形成与发展

又称国际互联网，规范的译名是“因特网”，指当前各国、各地区众多开发的网络连接在一起而形成的全球性网络。

· 我国Internet的发展情况：

八十年代末，九十年代初才起步。

1989年我国第一个公用分组交换网CNPAC建成运行。

· 我国已陆续建成与Internet互联的四个全国范围的公用网络：

中国公用计算机互联网（CHINANET）、中国金桥信息网（CHINAGBN）

中国教育和科研计算机网（CERNET）、中国科学技术网（CSTNET）

8．IP地址：

我们把整个Internet看作一个单一的、抽象的网络，所谓IP地址，就是为 4 Internet中的每一台主机分配一个在全球范围唯一地址。

IP地址是用“.”隔开地四个十进制整数，每个数字取值为0—255。

IP地址分A、B、C、D；E五类，目前大量使用的是A、B、C三类，D类为Internet体系结构委员会IAB专用，E类保留在今后使用。

9．域名：域名地址采用层次结构，一个域名一般有3－5个子段，中间用“. ”隔开。

顶级域名有三类：

• 国家顶级域名,如cn（中国）、us（美国）、uk（英国）；

• 国际顶级域名—— int ，国际性组织可在int 下注册；

• 通用顶级域名，如：com、net、edu、gov、……

10．Internet的服务与工具

Internet的服务有：电子邮件、远程登陆、文件传输、信息服务等；

· 电子邮件（E_mail）：电子邮件地址格式为 ——

收信人邮箱名@邮箱所在主机的域名例：winner01@

· 远程登陆（Telnet）：指通过Internet与其它主机连接。

登陆上另一主机，你就可以使用该主机对外开放的各种资源，如联机检索、数据查询。

· 文件传输（FTP）：用于在计算机间传输文件。如下载软件等。

11．全球信息网（WWW－World Wide Web）：

又称万维网，是一个全球规模的信息服务系统，由遍布于全世界的数以万计的Web站点组成。

12．网络分类

局域网：局限于某个范围内的网络连接

广域网：跨地区的局域网称为广域网。因特网是覆盖全球的广域网。

13．因特网提供的服务功能主要有：

（1）信息测览（WWW）； （2）文件传输（FTP）

（3）发送接收电子邮件（E－maill） （4）电子公告牌（BBS）

（5）远程登录（telnet） （6）电子商务

14．网址的结构：http：／／

http：／／——超文本浏览协议， www.sina－－表示主机域名，

com——网络机构域名，这里是商业网，cn——地区域名，这里是中国域名。

15．电子邮件的地址：zhangming＠这里zhangming是用户，＠是分隔符号，yahoo是主机名（雅虎），com是域名。

16、计算机网络的分类

按照网络的地域覆盖范围，网络主要分为：局或网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）和网际网（WWW）。

按照网络的拓扑结构分，网络可分为：总线型、星形、环形、树形、全连通形。

三、计算机中有关数、编码的基本常识

（一）1．计算机是智能化的电器设备

计算机就其本身来说是一个电器设备，为了能够快速存储、处理、传递信息，其内 5 部采用了大量的电子元件，在这些电子元件中，电路的通和断、电压高低，这两种状态最容易实现，也最稳定、也最容易实现对电路本身的控制。我们将计算机所能表示这样的状态，用0，1来表示，即用二进制数表示计算机内部的所有运算和操作。

2．二进制数的运算法则

二进制数运算非常简单，计算机很容易实现，其主要法则是：

0＋0＝0 0＋1＝1 1＋0＝1 1十1=10； 0 x 0=0 0 xl＝0 1x 0＝ 0 1xl=1

由于运算简单，电器元件容易实现，所以计算机内部都用二进制编码进行数据的传送、计算。

3．十进制与二进制、八进制、十六进制数之间的相互转换

（1）数的进制与基数。

计数的进制不同，则它们的基数也不相同，如表1－l所示。

进制 基数 十进制数 典型示例（转换）

二进制 0，1 10,7,23 1010,111,10111

三进制 0,1,2 10,7,23 101,21,212

四进制 0,1,2,3 10,7,23 22,13,113

八进制 0,1,2,3,4,5,6,7 10,63,126 12,77,176

十进制 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9

十六进制 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F 10,63,254 A,3F,15E

（2）数的权

不同进制的数，基数不同，其每位上所代表的值的大小也不相同，我们称之为“权”

①十进制数，逢十进一。如，（219）10=2x102＋1x101＋9x100

②二进制数，逢二进一。如，（11010）2=lx24＋lx23＋0x22＋lx21＋0x20＝26

③八进制数，逢八进一。如，（273）8＝ 2x82＋7x81＋3x80＝187

④十六进制数，逢十六进一。如，（27B）16＝2x162＋7x161＋11x160＝635

从以上的计算中，可以看到，进制不同，基数不同，每位上权值大小也不相同，数值大小也不相同。