第 1 章计算机基础知识考试大纲
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第 1 章计算机基础知识
1.1 大纲要求
1. 计算机的概念、类型及应用领域，计算机系统的配置及主要技术指标。
2. 计算机中数据的表示，二进制的概念，整数的二进制表示，西文字符的 ASCII 码表示，汉字及其编码 ( 国标码 ) 数据的存储单位 ( 位、字节、字 ) 。
3. 计算机病毒的概念和病毒防治。
计算机硬件系统的组成和功能，CPU 、存储器 (ROM 、 RAM) 以及常用输入 / 输出设备的功能。
4. 计算机软件系统的组成和功能 , 系统软件和应用软件、程序设计语言 ( 机器语言、汇编语言、高级语言 ) 的概念。
1.2 内容要点
1.2.1计算机概述
计算机的概念
计算机是一种能够存储程序 , 能自动地、连续地对各种数字化信息、进行算术和逻辑运算的电子设备。
计算机的特点 计算机具有存储容量大、处理速度快、逻辑推理和判断能力强、计算精度高、工作全自动、通用性强等许多特点。在这些特点中 , 核心是存储程序控制自动工作。
计算机的发展史
从第一台计算机诞生到现在短短的五十年中 , 计算机技术以前所未有的速度迅猛发展 , 经历了大型机和微型机及网络阶段。通常根据计算机所采用的电子元件不同而划分为电子管、 晶体管、集成电路和大规模或超大规模集成电路等四代 , 具体划分情况如表 2-1
所示。
计算机的发展史简表
发展年代 基本元件 运算速度
(次/秒) 应用领域 软件系统
第一代1946-1958 电子管 几千-几万 军事目的和科学研究 机器语言
第二代1958-1964 晶体管 几十万 数据处理和事务管理 汇编语言、高级语言
第二代1965-1971 集成电路 几十万-几百万 辅助设计,文字图像处理 汇编语言、高级语言、分时操作系统
第四代1971- 大规模集成电路 几百万-几亿 社会各个领域 虚拟操作系统、数据库系统
计算机的应用
计算机已被广泛应用到各种科学领域 , 并迅速渗透到人类社会的各个方面。计算机主要应用的领域有 : 科学计算 , 信息处理 , 过程控制 , 计算机辅助工程等方面。此外 ,
随着多媒体计算机的出现 , 计算机在现代教育和生活娱乐等方面也有广泛的应用。
计算机的分类
按处理数据的形态分类 : 数字计算机、模拟计算机、混合计算机。
按使用范国分类 : 通用计算机、专用计算机。
按性能分类 : 超级计算机、太型计算机、小型计算机、微型计算机、工作站。
1.2.2数制与编码
数制的基本概念
1. 计算机处理的信息分为数值和非数值两大类。如数值 3.1416 是数值数据, 而文字、图形、图像、声音、视频等都是非数值数据。任何信息在计算机内部都以二进制编码的形式表示、保存和处理。
2.R 进制的计数制的概念
1) 任意 R 进制的三个重要元素。
2) 固定的基数 R 。
3) 位权 RI, 即遵循 " 逢 R 进一 " 的规则。
4) 数值的按权展开式。
任意一个有 n 位整数和 m 位小数的 R 进制数 N 的按权展开为二
N(R)=anJ × Rn-l+ 缸 ,2 × Rn-2+ „ +a2 × R2+al × RI+ao × RO+ „ +amm ×
R-m=z ai × R1
其中岛为 R 进制数码。
1.2.3 计算机中字符的编码
1. 字符编码的基础知识
1) 计算机中的信息都是用二进制编码表示的 , 用以表示字符的二进制编码称为字符编码。
2) 计算机中常用的字符编码有 EBCDIC 码和 ASCII 码。 IBM 系列大型机采用 EBCDIC码。微机采用 ASCII 码。
2.ASCII 码
1) 表中最前面的32个码(OOH-1FH)和最后一个码(7FH)不对应任何可印刷的字符；主要对计算机通信中的通信控制或对计算机设备的控制，称之为控制码。
2) 空格字符SP的编码值是32(2OH)。
3) 数字符 (O-9) 、大写英文字母 A-Z 和小写字母 a-z 分别按它们的自然顺序排在表的不同位置中。这三组的先后顺序为 : 数字符、大写英文字母和小写英文字母。例如 : 字符 A 的码值为 65, 那么 B 的码值为 65+1=66 。
4) 大写英文字母和小写英文字母在表中不是连接在一起的，它们对应字符的码值相差32。例如:B 的码值为 66, 则 b 的码值为 66+42=98。
5) 字符的 ASCII 码就是它的内部码。 3. 字的编码
1) 汉字码分为: 国标码、机内码、汉字输入码、字形码。
2)1981年颁布了《信息交换用汉字编码字符集——基本集》, 代号“GB2312-80”简称国标码。
3) 国标码规定了 7445 个编码。其中 682 个非汉字图形字符代码和 6763 个汉字代码。汉字代码中分为一级常用字 3755 个和二级常用字 3008 个, 每两个字节存储一个国标码。
4) 国标码的编码范围是 2121H-7E7EH 。
5) 区位码和国标码之间的转换方法是: 将一个汉字的十进制区号和十进制位号分别转换成十六进制数，然后分别加上2OH，就成为此汉字的国标码。
6) 汉字国标码 = 区号 ( 十六进制数 )+2OH 位号 ( 十六进制 )+2OH
7) 汉字机内码 = 汉字国标码 + 8080H 。
8) 在计算机内部传输、处理和存储的汉字代码叫做汉字的机内码。机内码需要两个字节存储，每个字节以最高位置 b7 设置为 "1", 作为机内码的标识。
9) 将汉字通过键盘输入到计算机而编制的代码称为汉字输入码 , 又称外码。根据汉字的发音、字形特点编制的外码又分为 : 拼音码、形码、音形混合码、数字码。
10) 字形码是为显示或打印输出汉字用的。通常用点阵方法表示汉字的字形, 它用一位二进制数与一点对应, 将汉字字形数字化, 称为字形码或字模。
1.2.4 指令和程序设计语言
指令
计算机指令包括操作码和地址码两部分。一条指令中只有一个操作码 , 但可以有一个或两个操作数。指令是一串二进制代码。
程序设计语言
(1) 程序设计语言通常分为机器语言、汇编语言和高级语言三类。
(2) 高级语言
①高级语言是面向问题的语言, 用它编写的程序叫源程序。
② CPU 不能直接识别和执行由高级语言编写的程序。
③我们把语言处理程序标为编译程序。源程序翻译成机器语言的方法有“解释”和“编译”两种。
④编译就是对源程序先进行全主面的语法、词法检查, 只有当源程序中没有语法和词法错误时, 编译程序才会将整个源程序翻译成等价的机器语言程序, 称之为目标程序。一个源程序必须经过“编译”和“连接装配”两个步骤才能成为一个等价的可执行的目标程序。
⑤高级语言不依赖于具体计算机型号, 它与机器无关。
1.2.5计算机系统的组成
“存储程序控制”计算机的概念
著名匈牙利数学家冯诺依曼提出一个全新的存储程序的通用电子计算机 EDVAC 的方案 , 他总结并提出以下几点思想 :
1. 计算机的五个基本部件 : 运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备。 2. 采用二进制。
3. 存储程序控制。存储程序控制实现了计算机的自动工作, 同时也奠定了现代计算机设计的基础。
计算机硬件系统的组成及功能
1. 运算器 (ALU) 运算器是计算机处理数据形成信息的工厂。运算器由一个加法器、若干个寄存器和一些控制线路组成。它主要的功能是对二进制数进行算术运算和逻辑运算。
2. 控制器 (CU)
控制器是计算机的神经中枢。控制器由指令寄存器、译码器、伊序节拍发生器、操作控制部件和指令计数器组成。控制器的主要功能是从内存中取指令和执行指令。
3. 存储器 (Memory)
存储器是计算机的记忆装置, 主要功能是保存数据和程序。它分为内存储器和外存储器。
存储容量和存取周期是度量存储器的主要技术指标。
1) 内存储器由 ROM 和 UM 两部分组成。 ROM 为只读存储器 , 其特点是存储的信息
只能读出 , 断电后也不消失。 ROM 主要存储系统参数和基本输入输出系统等。 RAM 称为随 机存储器 , 可读可写。 RAM 主要存放当前正执行的程序和数据 , 特点是断电后信息将全面丢失。
2) 存储容量
位 (bit): 存储一个二进制数 0 或 1, 是存储器的最小组成单位。
字节 (Byte): 由 8 个二进制数组成的存储单元。字节是度量存储器容量大小的基本单位。 整个内存储器分为若干个连续的存储单元 , 每一个单元赋以一个唯一的号码 , 称为存储单元 地址。
1Byte=8bits
1KB=21OKB=1024KB
1KB=210Byte=1024Byte lGBz21OMB=1024MB
3) 存取时间
存取时间是指从启动一次存储操作到完成操作所需的时间。
4) 高速缓冲存储器
为提高 RAM 的读写速度 , 在主存和 CPIJ 之间引进高速缓冲存储器 (Cache) 。
5) 外部存储器
外部存储器又叫辅助存储器 , 主要用来保存暂时不用的程序和数据。外存的特点是容量大、价格低、可长期保存信息。
外部存储器可分为 : 软盘存储器、硬盘存储器、光盘存储器、电子盘和可移动硬盘。
4. 输入 / 输出设备 输入设备是将外部可读数据转换成计算机内部的数字编码的设备。输出设备是将计算机内部数字编码转换成可读的字符、图形或声音的设备。
计算机软件系统的组成
1. 计算机软件系统分为系统软件和应用软件两部分。系统软件主要包括操作系统、语言处理系统、数据库管理系统、应用软件等。其中操作系统是系统软件的核心。
2. 操作系统包括下列五大功能模块 1) 处理器管理
2) 作业管理
3) 存储器管理
4) 设备管理
5) 文件管理
操作系统的作用是管理、控制和监督计算机全部软、硬件资源 , 合理组织计算机工作流程。
3. 语言和语言处理系统
计算机不能识别人们日常使用的自然语言 , 只能识别按照一定规则编制好的语言 ,
即机器语言。程序设计语言可分为 : 机器语言、汇编语言和高级语言。
高级程序设计语言编写的程序称为源程序 , 必须通过翻译程序翻译成等价的机器语言程序。翻译的方法有 : 解释和编译。解释程序是逐句解释并执行源程序 , 不产生可执行程序。 编译程序首先对源程序进行全面的词法与句法检查 , 无误后才编译产生目标代码 ,
再连接装 配上标准库函数 , 成为一个等价的可执行程序。
4. 数据库系统
数据库是按照一定规则存储的数据集合 , 数据库系统是对数据库进行加工管理的软件系统。数据库系统由数据库、数据库管理系统和管理者构成。其功能主要是对数据进行检索、
查找、修改、更新、删除、合并和排序统计等。
5. 应用软件
应用软件分为通用软件和专用软件两类。
1.2.6多媒体技术简述
多媒体计算机系统是指能综合处理文字、图形图像、声音、视频和动画等多种媒体信息 ,
使多种媒体建立联系并且具有交互功能的计算机系统。
1.2.7 计算机病毒及其防治
计算机病毒是一种人为编制的具有破坏性的计算机程序。
1.计算机病毒的特性:破坏性、传染性、潜伏性、隐蔽性、寄生性。
2.计算机病毒的防治
1）不要随意读/写未经查毒的盘片。
2）计算机中安装防毒软件，运行反病毒实时监控程序。
