大学计算机基础知识点概述

1、计算机基础概述1. 世界上第一台电子数字计算机诞生于1946年，名字是ENIAC （电子数字枳分计算机）， 主要是为了解决弹道计算问题。ENIAC不能存储程序，只能存20个字长为10位的十进 制数。ENIAC的问世，宣告了电子计算机时代的到来。2. 1946年，美籍匈牙利科学及冯诺依曼撰写关于电子计算机逻辑结构初探，提出存 储程序”的概念，奠定了存储程序式计算机的理论基础，确定了现代电子计算机的基 本结构-冯诺依曼体系结构。3. 根据冯诺依曼的改进方案，科学家研制出了第一台具有存储程序功能的计算机EDVACo EDVAC计算机由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备组成，使用二进制进行 运算，将指令和数据存储到计算机里。4. 现代电子计算机仍被称作冯诺依曼计算机。5. 按照使用的电子元器件种类把计算机发展阶段分成五个阶段：第一代：1946-1957；电子管；体积巨人，耗电量大，存储容量小：每秒几千次至几万 次；机器语言和汇编语言（软件）：二进制编码机器语言编写程序；军事与科学计算。第二代：1958-1964；晶体管；体积缩小，容量扩大；功能增强：可靠性提高；每秒几 万次至几十万次：

2、接近于自然语言的高级程序设计语言编写程序；数据处理和事务管理, 工业控制；主存储器是磁芯存储器，外存储器开始使用磁盘。第三代：1965J970；小规模集成电路和中规模集成电路；体积人人缩小，内存容屋进 一步增加，耗电量减少，功能更强犬；每秒几十万次到几百万次；多种高级程序语言（软 件）；文字处理，企业管理，自动控制；开始使用操作系统。第四代：1971-至今：大规模集成电路（LSI）和超人规模集成电路（VLSI）：性能人幅度 提高；每秒几千万次到T百亿次；出现数据管理系统，网络管理系统，面向对象语言； 计算机往巨型和微型两极发展。微型计算机（PC）在第四阶段出现。第五代：未来：真正智能化的非冯诺依曼计算机。总结：未来计算机向着举巨型化、微型化、网络化、智能化和多媒体化发展。6. 微型计算机（PC或个人电脑）以微处理器为基础，配置内存储器和输入输出（I/O）接 丨I,遵循冯诺依曼体系结构，由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成。 运算器和控制器被集成在一个芯片上，称为微处理器（CPU）,微处理器的性能决定微型 计算机的性能。7. 根据微处理器的字长和功能，可将微型计算机发展划分为

3、六个阶段：第一阶段：4位和8位微处理器时代：采用PMOS工艺，集成度低，主要采用机器语言 和简单的汇编语言。（1971-2972）第二阶段：8位微处理器时代；采用NM0S工艺，集成度和运算速度提高；具有典型的 计算机体系结构和中断、DMA控制功能；除了汇编语言，出现了 BASIC、FORTRAN等高 级语言和相应的解释程序和编译程序；后期出现了操作系统。（19734977）第三阶段：26位微处理器时代；采用HM0S工艺：采用多级中断、多种寻址方式、段 式存储结构：配置了软件系统。（1978-2984）第四阶段：32位微处理器时代；首次增加了一个内置的数学协处理器，将复杂的数学功 能从中央处理器中分离出来，大幅度提高计算速度；采用HM0S或CMOS工艺；具有多 任务处理能力。（2985-1992）第五阶段：64位微处理器时代；支持商务运用和高端商务计算。（1993-2005）第六阶段：多核微处理器时代：双核/多核技术是目前提升处理器性能的解决方案，此 得力于半导体工艺技术的发展。（2005至今）总结：微处理器的发展使得微型计算机高度微型化、快速化、人容量化和低成本化。8. 计算机的特点：

4、运算速度快（以每秒完成基本加法指令的数目表示计算机的运算速度）； 具有存储和记忆的功能；自动化程度高（计算机能够高度自动化是与其他计算工具的本 质区别）；计算精度高（内部采用二进制计算）；可靠性高：具有逻辑判断能力（这是计 算机能处理逻辑推理问题的前提）。9. 计算机的主要技术指标：字长（计算机一次能够处理的二进制数字的位数；关系到计算 机的计算精度、速度和功能；字长越长，处理数据的能力越强），时钟频率（也叫主频， 计算机定时信号的一个源；CPU的主频是评价CPU性能的重要指标：一般来说，主频越 高，CPU速度越快，但还受内部结构的影响：CPU主频等于倍频系数乘以外频得到）， 运算速度（计算机每秒钟能够执行的指令条数，常用百万条指令/秒MIPS或百万条浮点 指令/秒MFLOPS）;内存容量（内存中RAM和ROM的容量总和：以MB为单位；内存容 量越大，运算速度越大，处理数据能力就越强）。10. 计算机类型按规模分类：巨型机：每秒10亿以上浮点运算；尖端科学、战略武器、气象预报、社会经济现彖模 拟。人型机：每秒几T万以上浮点计算，足以支持远程终端几百用户同时使用。微型计算机：以人规模集成

5、电路芯片制作的微处理器为CPU的个人计算机，按功能和外 形分为台式计算机、笔记本电脑和平板电脑。智能手机：具有五人特点（无线接入互联网，具有PDA功能，开放性的操作系统，人性 化，功能强大）11. 计算机按照用途分类：通用计算机：用于科学计算、数据处理和过程控制。专用计算机：适用于某一特殊运用领域，如智能仪表、生产过程控制、军爭装备的自动 控制。12. 计算机的传统应用：科学计算、数据处理和过程控制。计算机的应用有：科学计算：又名数值计算；用语科学研究和工程技术的数学问题的计算；通信卫星的法 神、卫星轨道的计算、高能物理、工程设计、地震预测、天气预报。信息处理：企业管理、物资管理、信息情报检索、图书管理等。办公自动化：OA：主要特点是无纸办公。生产自动化：实时控制（又叫过程控制）、辅助工程（计算机辅助设计CAD、计算机辅 助测试CAT、计算机辅助制造CAM）o（还包括人工智能，以及在生活中的应用）13. 完整计算机系统包松：硬件和软件。硬件：构成计算机的有形的物理设备，是计算机工作的基础。软件：在硬件设备上运行的各种程序和文件。裸机：计算机只有硬件没有软件。14. 计算机系统的层次结构

6、：硬件一一软件【系统软件（操作系统-其他系统软件）-用户应 用软件】15. 计算机硬件系统：运算器：算数逻辑部件：进行算术计算和逻辑运算；由算术逻辑部件、移位器和若干暂 存数据的寄存器组成）。控制器：由程序计数器、指令寄存器、指令译码器和操作控制器组成：是计算机的神经 中枢和指挥中心。存储器：主存储器（内存）和辅助存储器（外寸）组成。输入设备：扫描仪，光笔等。输出设备：显示器、打印机等。16. 计算机软件分为系统软件和应用软件两类。系统软件：负责管理、监测和维护计算机硬件和软件资源的一种软件；包括操作系统、 程序设计语言及其处理程序、数据库管理系统、系统服务程序以及故障诊断程序等。 应用软件：财务管理、人事管理、CAD、CAM、CAT等。17. 程序设计语言及其处理程序：机器语言：每一条指令都是由0和1组成的二进制代码序列；最底层面向机器硬件的计 算机语言：可被计算机直接执行，不需要翻译；所有非机器语言程序最终都要翻译成机 器语言程序才能被执行。汇编语言：将二进制形式的机器指令代码序列用符号（助记符）来表示的计算机语言； 实质是符号化了的机器语言；汇编语言编写的程序必须由配置的汇编程序

7、翻译成机器语 言执行；将汇编语言源程序翻译成机器语言目标程序的过程叫做汇编。高级语言：机器语言和汇编语言都是面向机器的程序语言，高级语言是面向问题的语言; 用高级语言编写的程序成为源程序；高级语言可以通过解释和编译两种方式执行（解释 方式是源程序由解释程序边解释边执行，不生成目标程序，速度较慢；编译方式是源程 序经过编译程序编译处理产生相应的目标程序，然后再连接和装配成为可执行程序）18. 数据库管理系统DBMS：系统软件；提供数据描述语言（DDL）（负责描述和定义数据的 各种特性）和数据操纵语言（DML）（说明对数据的操作）；常用的有Access, SQLServer, Oracle, DB2。19. 操作系统的功能：进程管理、存储管理、文件管理、设备管理、作业管理。20. 操作系统的分类：单用户操作系统、批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、 网络操作系统、分布式操作系统。21. 常用操作系统：Windows （主要单用户操作系统）、Un仪（多任务、多用户操作系统）、 Linux （PC机上的免费Unix操作系统）、Andriod （基于Linux平台的开源移动操作系统）。2

8、2. 计算机的基本原理是存储程序和程序控制。23. 存储程序原理：所有数据和指令都以二进制形式表示；所有数据和由指令组成的程序必 须事先放在主存储器中，然后按顺序执行；计算机硬件系统都由运算器、控制器、存储 器、输入设备和输出设备五部分组成。计算机工作的时候，两种信息在流动，即数据星系和指令信息。24. 指令系统：是计算机基本功能具体而集中的体现；指令是对计算机进行控制的最小单位; 程序就是计算机指令的有序序列。25. 程序执行过程:P12图1-7和P18o26. 微型计算机的硬件配置：中央处理器（CPU,即控制器和运算器）、主版（影响硬件系统 的稳定性、兼容性和性能；串II主要连接鼠标键盘；并II连接打印机：通用串行总线II 即USB接口）、机箱、存储器、输入设备、输出设备、存储器。27. CPU主要参数：内核数量、运行频率、缓存（进行高速存取的存储器：又称Cache；用 于内存和CPU之间的数据交换；越人越好）、接II方式（主要有插针式和触点式，以触 点式为发展方向）、指令集、工作电压（CPU的工作电压分为核心电压和I/O电压；核心 电压小于I/O电压）、制造工艺。28. 内存储器

9、：随机存储器：RAM：静态随机存储器SRAM和动态随机存储器DRAM： SRAM存储速度 极快主要用于高速缓存存储器Cache, DRAM用于大容量存储器。只读存储器：ROM；只能读出不能写入，信息永久写入，不受断电影响。29. 硬盘分为固态硬盘SSD、机械硬盘HDD、混合硬盘HHD；硬盘厂商通常使用的是GB,lGB=1000MBo30. 数据的存储单位：位：bit：计算机中最小的数据单位字节：byte：表示存储空间犬小的最基本的容量单位；计算机中最小的信息单位；8个 二进制位为一个字节；存储容量是指存储器中能够包含的字节数。字长：计算机存储、传送、处理数据的信息单位：用计算机一次操作（数据存储、传送、 运算）的二进制位最大长度描述。31. ACSII码（美国信息交换标准代码）：基本ACSII码：每个ACSII码占用一个字节，由八个二进制位组成，每个二进制位是0或 1: ACSII码中的二进制数最高位（最左边一位）为数字0的称为基本ACSII码；其范闱 是0-127：基本ACSII码代表228个不同字符（94个可显示字符和32个控制字符）：在 各种计算机上都是适用的；10个数字字符是从小到人连续编码的，英文字母是按照a-z 的顺序编码的。扩充ACSII码：ACSII码中的二进制数最高位（最左边一位）为数字1的称为扩充ACSII 码；扩充部分的范闱是128-255,代表128个扩充字符；扩充部分在不同计算机上可能 有不同的含义，通常是每个国家的语言代码。汉字编码：涉及汉子的交换码、机内码、外码和输出码（也叫字形码，16X16点阵，有 为1，无为0）；汉字被排成94行94列，行号称为区号，列号成为位号，高字节表示区 号，低字节表示位号；区码和位码分别加上32,再转换为二进制数或者十六进制的数就 能得到国际码。32. 科学思维必须遵守三个基本原则：逻辑性原则、方法论原则、历史性原则。33. 计算思维：概念化，不是程序化；根本的，不是

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