大学计算机基础知识点概述教学内容

1、资料收集于网络，如有侵权请联系网站删除计算机基础概述1. 世界上第一台电子数字计算机诞生于1946年，名字是ENIAC （电子数字积分计算机），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EDVACEDVAC计算机由存储器、运算器、控制器、输入设备

2、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；体积巨大，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； 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： 1965-1970；小规模

3、集成电路和中规模集成电路； 体积大大缩小， 内存容量进一 步增加，耗电量减少，功能更强大；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）和超大规模集成电路（VLSD;性能大幅度 提高；每秒几千万次到千百亿次；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

4、和输入输出（I/O）接口，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。 （1971-1972）第二阶段：8位微处理器时代；采用 NMOS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

5、系统。（1973-1977）第三阶段： 16 位微处理器时代；采用 HMOS 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。 （1978-1984）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HMOS或CMOS工艺；具有多任务处理能力。 （ 1985-1992）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

6、发展使得微型计算机高度微型化、快速化、大容量化和低成本化。8. 计算机的特点：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

7、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、社会经济现象模 拟。大型机：每秒几千万以上浮点计算，足以支持远程终端几百用户同时使用。微型计算机：以大规模集成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

8、大特点（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、军事装备的自动 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

9、助设计CAD、计算机辅助测试CAT计算机辅助制造 CAM）。（还包括人工智能，以及在生活中的应用）13. 完整计算机系统包括：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：硬件软件【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（

10、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

11、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

12、据操纵语言（DML）（说明对数据的操作）；常用的有Access, SQL Serve， 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）、Unix （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）。22. 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

13、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 P18。26. 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；串口主要连接鼠标键盘；并口连接打印机；通用串行总线口即USB接口）、机箱、存储器、输入设备、输出设

14、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；越大越好）、接口方式（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/0 电压）、制造工艺。28. 内存储器：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

15、合硬盘 HHD;硬盘厂商通常使用的是GB,1GB=1000MB 。30. 数据的存储单位：位：bit;计算机中最小的数据单位字节：byte;表示存储空间大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

16、围 是0-127；基本ACSII码代表128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大连续编码的，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；扩充部分的范围是 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，16 X 16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

17、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，不是刻板的技能；是人的，不是计算机的思 维方式；数学和工程思维的互补和融合；是思想，不是人造物；面向所有的人、所有地 方。34. 计算机网络定义：按照网络协议，将分散的、独立的计算机相互连接，实现资源共享的 集合；具有相互独立的计算机系统、通信线路、全网统一的网络协议、数据、资源的特 征。35. 计算机网络的功能：资源共享（最主要的功能） ，数据通信（最基本的功能） ，分布

18、式处 理，提高计算机的可靠性和实用性。36. 计算机网络按覆盖范围和规模的分类：局域网LAN:覆盖范围不超过几十千米；常在公司、机关、学校、工厂。广域网 WAN：也称远程网；可以覆盖一个地区、国家甚至跨越几个洲；In ternet就是跨越全球的广域网。城域网MAN :范围介于局域网和广域网之间；几十千米到几百千米的范围。37. 计算机网络按照网络通信信道的数据传输速率的分类：低速网络、 中速网络、 高速网络。计算机网络按照网络的信道带宽的分类：窄带网、宽带网、超宽带网。38. 局域网的定义：在某一个区域由多台计算机互联起来构成的通信网络；封闭的。 局域网的类型：有线网和无线网（按传输介质分类）

19、 ；总线型、星型、环型、树型、混 合型（按网络拓扑结构分类） ；以太网、令牌环网、 FDDI 网和无线局域网（按照传输介 质所使用的网络访问控制办法分类） 。39. 局域网的特点：覆盖范围小；系统灵活性高；通信设备是广义的；数据传输速率高，通 信延迟时间短，可靠性较高；支持多种传输介质。40. 局域网网络拓扑结构的特点：星型结构： 每个结点通过点 -点线路与中心结点连接， 任何两个结点之间的通信都要通过 中心结点；结构简单，建网容易，易于扩展，传输速率较高，便于控制和管理；中央结 点出现故障，全网瘫痪。总线型结构：每个结点设备都与一根总线相连，网络中所有的节点工作站都是通过总线 进行信息传输的

20、；工作站节点的数目是有限制的，延长总线长度、加入相同数量的附加 转接部件可以使总线容量达到要求；简单灵活，可扩充性能好，可靠性高，网络结点之 间的响应速度快，共享资源能力强，某个结点出现问题对整个网络影响小。树型结构：可以看作星型结构的扩展；扩展性能强，控制和维护方便；企业内部网通常 是树形结构。41传输介质：双绞线（屏蔽双绞线STP和非屏蔽双绞线 UTP,相同部分是外部保护层和多对双绞线，区别在于有无屏蔽层） ，同轴线缆（由内导体、外屏蔽层、绝缘层和外部保 护层组成；使用范围比双绞线宽，价格贵） ，光纤线缆（传输速率高、抗干扰性强、误 码率低、安全保密性好；分为多模光纤和单模光纤，单模好但贵

21、） ，无线电。42. 以太网分类：传统以太网：双绞线；星型结构，集线器 Hub 是中心连接设备；通过共享传输介质进行 数据交换，采用CSMA/CD截至访问控制方法来控制各计算机数据传送；典型是10Base-T标准以太网。交换式以太网：将传统以太网的中心结点置换成以太网交换机。43. 高速以太网：快速以太网：保持 10Base-T局域网的体系结构与介质控制方法，设法提高传输速率至100Mbps 。千兆位以太网：数据传输速率在 1000Mbps左右，仍保留10Base-T以太网的所有特征。 万兆位以太网：数据传输速率在 10000Mbps左右，仍保留10Base-T以太网的帧格式。44. 无线局域

22、网：传输介质有无线电波和红外线；可以有很多种拓扑结构；常用的是无线集 线器接入型拓扑结构。45. 网络操作系统定义：可以管理局域网资源的操作系统，既可以管理网络资源，也可以管 理本机资源。46. 网络操作系统类型（按照其软件是否平均分布在网中各节点分类）：对等结构和非对等结构。对等结构网络操作系统：安装在每个连网结点上的操作系统软件相同，局域网中的所有连网结点地位平等，并拥有绝对自主权；任何两个结点之间都可以直接实现通信；效率 不高，仅适用于规模较小的网络系统。非对等网络操作系统：将局域网中的结点分为网络服务器（服务器）和网络工作站（工 作站）；能够实现网络资源的合理配置和利用。对等结构和非对

23、等结构的的根本区别是是否设置专用服务器。47. 典型的服务器 /客户机模型局域网可以看成是由网络服务器、工作站（客户机）与通信 设备三部分组成的。48. 网络安全策略：物理安全，访问控制（主要策略） ，数据加密（重要手段） ，防火墙（包 过滤和代理服务两种技术） 。49. 网络管理功能：配置管理模块、故障管理模块、性能管理模块、安全管理模块、计费管理模块。50. 简单网络管理协议 SNMP：不可靠的服务，但是保证了信息的快速传递；由管理进程（核心）、管理代理（是一种软件） 、管理信息库组成。word 可编辑资料收集于网络，如有侵权请联系网站删除51. Internet起源于美国国防部高级研究局

24、ARPA资助研究的ARPANET网络。52. Internet的物理结构：是将许多的局域网和广域网互相连接起来构成一个世界范围内的 互联网络；常见互联设备有中继器、交换机、路由器、调制解调器。53. 路由器：主要功能是路由选择；根据网络结构，选择一个最佳的路由，以实现数据的合 理传输；还具有流量控制、分段、组装、网络管理等功能；局域网与广域网的连接必须 使用路由器，还常用于局域网之间的连接。54. I nternet采用服务器/客户机（C/S）工作模式；In ternet采用ICP/IP协议，所有连入In ternet的所有计算机必须拥有一个网内唯一的IP地址。55. IP地址的结构：IPv4

25、结构，层次上按照逻辑网络结构划分，划分为网络地址和主机地址两部分（网络地址标识一个逻辑网络，主机地址标识该网络中的一台主机）；由In ternet信息中心NIC统一分配，NIC负责分配最高级IP地址；国内可向电信公司、ISP或单位 局域网管理部门申请IP地址；如果使用TCP/IP协议构成局域网， 可以自行分配IP地址， 该地址在局域网内唯一，但对外通信时需要经过代理服务器；不仅标识主机还标识主机 和网络之间的连接；同一物理网络中的主机接口具有相同的网络号，当主机移动到另一个网络中的时候，IP地址需要改变。56. 点分十进制表示法：IP地址的32位二进制通常写成 4个十进制，每个整数对应一个字

26、节。57. IP地址的分类：IPv4结构的IP地址长度为4字节（32位），根据网络地址和主机地址的不同划分。 编址方案将IP地址分为A、B、C、D E五类，A、B C是基本，D、E保留使用。A类地址：第一位是 0;可容纳 个网络，每个网络可接入 台主机；适用于少数规模 很大的网络；1.0.0.0 126.255.255.255。（0和127保留做特殊用途）B类地址：第一二位为10；最多容纳个网络，每个网络接入台主机；适用于国际性大公司；128.0.0.0 191.255.255.255。C类地址：第1-3位是110 ;可以容纳个网络，每个网络可以接入台主机；适用于小公司和研究机构等小规模的网络

27、。192.0.0.0 223.255.255.255。58. 特殊IP地址网络地址：当一个IP地址的主机地址部分为 0的时候，表示一个网络地址。 广播地址：当一个IP地址的主机地址部分为 1的时候，表示一个广播地址。 回送地址：任何一个IP地址以127为第一个十进制数的时候，称为回送地址。59. 在主机地址部分最少有8位，这种情况下，每个网络最多连接254个地址（全0和全1不可用），容易造成地址浪费。60. 子网技术目的：充分利用IP地址子网技术把主机地址划分成为子网和主机两个部分，使得网络被划分成为更小的网络-子网。当一个单位申请到IP地址之后，本单位划分子网； 子网地址在外部不可见，仅在内

28、部使用；子网地址的位数是可变的。61. 子网掩码目的：为了确定哪几位是子网，引入子网掩码。子网掩码是一个与IP地址对应的32位数字，若干位是1,若干位是0； IP地址中与子网 掩码1对应的部分是网络地址和子网地址，与为0的位相对应的部分是主机地址；在设计子网掩码的时候多是将子网地址的开始连续的几位设为1.A类地址的子网掩码默认值是255.0.0.0，B类地址的子网掩码默认值是255.255.0.0，C类地址子网掩码默认值是 255.255.255.0。62. 域名的层次结构In ternet被划分成几个顶级域，每个顶级域有一个通用的顶级域名；顶级域名划分模式： 组织模式和地理模式；地理模式划分用两个字母缩写代表国家或地区：cn中国，us美国，jp日本，uk英国，ca加拿大。每一级域名由英文字母、符号和数字构成，总长度不超过254个字符，一般格式：.四级域名三级域名.二级域名.顶级域名。63. 域名解析将主机域名映射成为IP地址，这个过程就叫做域名解析。需要借助于一组既独立又协作的域名服务器DNS （是一个安装有域名解析处理软件的主机，在In ternet中有自己的IP地址64. Internet 的接入ISP是In ternet服务提供者，是用户接入In ternet的接入点。接入技术：电话拨号接入，xDSL接入（基于铜缆数字用户线路接入技术；非对称数字用 户线ADSL