大学计算机基础(非计算机专业)课程知识整理

大学计算机基础理论部分重点

第一章

I.楚泽（朱斯）：第一台二进制机电式计算机Z-1

Z-3：第一台通用程序控制机电式计算机

2.第一台电子数字计算机ENIAC：1946年，电子管

缺点：十进制、线路连接方法编程

3.四代计算机

电子管（机器语言），晶体管，小规模集成电路（IBM360）,

大规模、超大规模集成电路（LSI/SLSI）

4.微型化、网络化、多媒体化、巨型化、智能化

5.计算思维（一切皆可计算）:建模一算法一编程一运行；本质：

抽象和自动化；思维：数学性和工程性

6.计算模型：图灵机（图灵测试）

冯诺依曼机：二进制，五部分（运算器，存储器，控制器,

输入设备，输出设备），存储程序、程序控制

7.计算机：硬件（主机和外设）软件（系统软件和应用软件）；

软硬件逻辑等价

8.主频（内频）：CPU额定工作频率反映CPU工作速度（也

可用MIPS每秒百万条指令衡量）

9.字位（bit）、字节（byte,计算机数据处理的基本单位）、

字长（一次传送二进制位数）lByte=8bits

1。.存储器能容纳的信息量称为存储容量（二进制信息量总

和）

第二章

1.信息数字化：将图像等信息转化成。、1表示

把它们按照一定组合规则表示，称数字化信息编码

2.计算机采用位流模式（位模式）储存数据；位模式的长度

取决于要表示符号的数量（符号个数=2跳式长度）

3.原码：最高位做符号位（。正1负），其余各位用数值本身

的绝对值的二进制表示（0的原码不唯一）

反码：正数反码和原码相同；负数的反码符号位取1,其余

各位取反；。的反码不唯一

补码:正数补码和原码相同；负数的补码反码数值末位加1；

0的补码唯一

4.定点数：定点小数表示绝对值小于1的纯小数；定点整数

（小数点不占存储位，隐含在有效数字位末尾）

5.浮点数（分为阶码和尾数两部分）：N=MXRE,M尾数（尾

数有正负和大小，分别由数符和尾数表示），E阶码（阶码

有正负和大小，分别由阶符和阶码表示），R基数

6.BCD码：二进制编码的十进制整数把1位十进制数用符

号位（。正1负）和4位二进制符号位表示

7.ACSH码（字符编码）：'0':48'A'：65'a'：97

（占1字节=8位，最高位奇偶检验，则实际表示数据只有7

位，故ASCII码只有128个字符）

8.国标码=汉字交换码：不同设备间交换汉字信息的规范性

编码

机内码（内码，汉字储存码）：指向汉字在字库里的位置；

将国标码每个字节最高位统一为1；用两个字节表示汉字

外码=输入码：用户直接输入的汉字编码；例如区位码、音

码、形码、音形码

字型码（字模）：分为点阵编码（像素点）和矢量编码

第二早

1.半导体存储器

RAM（随机访问randomaccess）

可读可写，数据反复使用，断电消失

BRAM双极型RAM;MOSRAM单极型RAM（MOSRAM

分为SRAM静态RAM和DRAM动态RAM）

价格、性能：BRAM>SRAM>DRAM

ROM（只读read-only）只能读出，使用时不可改变，断电

存在

2.磁介质（硬盘）、光介质（CD）

磁盘：磁道、扇区，记录面（上下记录），柱面（所有盘片

具有相同编号磁道构成的面）；通过格式化划分

最外圈。磁道，每个扇区512byte,一个或多个扇区合成一

个簇，容量=512X磁头数X柱面数义每道扇区数

3.移动硬盘支持带电拔插，即插即用（PnP）

4.三级存储：高速缓冲存储器（片内Cache与CPU直接连

接）——内存——外存

5.高速缓冲存储器构成：一级Cache片内（CPU内）

BRAM;二级Cache片外（CPU夕卜）SRAM

6.内存（主存储器，主存）：存的是程序+数据；存放单位:

储存单元（每个存储单元都有地址，及物理地址）可直接与

CPU交换数据

7.外存（辅助储存器，辅存）：单位：扇区，不能与CPU直

接交换数据

数据在硬盘上以扇区（也称存储块）为单位进行存储和调用

8.BIOS（基本输入输出系统）：是存在ROM上的程序

功能：开机后系统加电自检，装入引导程序，setup程序,

时钟控制程序

9.CMOS：是硬件，是RAM芯片（需要有COMS电池供

电）保存系统的硬件配置情况和参数设定

10.通过BIOS设置程序（Setup）可以对硬件系统设置参数。

而所有的设置参数都放在CMOSRAM芯片中。

11.CPU组成：运算器，控制器，寄存器

12.总线：一组公共通信线路，独立部件；同时传送位数叫

总线宽度

串行传送：1条导线一次1字位

并行传送：同时n字位n条导线

按方向：单向，双向总线

按结构：CPU总线（前端总线），系统总线（I/O通道总线

或极板总线），外设总线（外部或通信总线）

组成：

（a）数据DB总线：双向，数量取决于系统字长

（b）地址AB总线，单向，线数取决于内存大小容量AB

总线数=log2内存容量

（c）控制CB总线，单根单向，总体双向，取决于CPU控

制命令总数（固定的）

13.外设与主机通常通过I/O接口（I/O接口一端连接外设，

一端连接三类总线）交换数据。

I/O接口功能：信号变换，数据缓存和联络控制

14.PCI接口：连接显卡、声卡、网卡，是数目最多的接口

AGP接口：加速图形处理端口

IDE接口：集成驱动电子设备

IEEE1394接口：“火线”传送多媒体信息

PS/2接口：连接鼠标键盘

LTP接口：并行输入输出端口

15.机器指令：以二进制编码的形式来表示的命令

指令系统：指令的集合

格式：操作码（操作的性质和功能）+操作数地址码（被处

理数或其地址）

16.程序设计语言的发展：机器指令——＞汇编语言——＞高

级程序设计语言

17.程序：有序的一系列指令（无限多种）

18.指令周期：读取——＞分析——＞执行——＞处理中断（中

断检查）

19.外设分类：

存储性能：存储和非存储

传输速率：低速（键盘鼠标语音），中速（打印机），高速（磁

带机，磁盘机，光盘）

信息交换：块设备（磁盘），字符设备（打印机）

所属关系：系统设备（键鼠、磁盘），用户设备

资源分配：独占设备（打印机）、共享设备（磁盘）、虚拟设

备（打印机的共享）

20.显存（视频内存，显示内存）：显卡上的特定储存器

像素：屏幕上众多的大小相等的显示单位

分辨率：显示器所能表示的像素个数，真正的分辨率：刷新

频率为75Hz时的分辨率

扫描频率：60Hz以上不影响视力

刷新（扫描）：70Hz稳定工作的最低要求

第四章

1.文件：存储和管理信息的基本单位，以文件形式存放

可执行文件：（.com.exe后缀）不可打印

数据文件：含数字图片等信息的人能直接阅读和编辑的文件

源文件：保存的人能直接阅读和编辑的高级语言写出的代码

代码，以ASCII码格式存储

软件：系统软件一中间件一应用软件

套件：整体出售的应用软件

发行版：新推出的应用软件

群件：满足用户合作工作及共享的软件

2.软件维护类型

改正性维护（修正BUG）;适应性维护（适应软硬件变化）；

完善性维护（满足用户要求）；预防性维护（为未来软件改

进提供更好基础）

3.系统漏洞：软件在逻辑设计上的缺陷或错误

应对：发布补丁，安装防火墙，限制权限，停止不需要的服

务

应对软件漏洞：升级

4.操作系统（程序的集合）：

第一代：电子管，手工操作，无操作系统

第二代：晶体管，批处理系统

第三代：小规模集成电路，多道批处理操作系统（出现分时

操作系统，CPU由用户轮流使用）

第四代：大、超大规模集成电路，用于PC的操作系统

5.操作系统的组成：

(a)内核：处理器管理程序(进程管理)，存储器管理程序，

文件管理程序，设备驱动程序

(b)外壳：与用户通信的部分，一般通过GUI(图形用户

界面)实现

6.进程：资源分配和独立调度的基本单位，使多道程序能并

发执行

进程的状态：就绪状态(已获得除CPU外一切资源)，执行

状态(运行状态)，阻塞状态(等待状态，睡眠状态)

7.线程(轻型进程)：能独立运行和独立调度的基本单位，使

进程具有更好是并发性

一个进程对应一到多个线程

8.存储管理分类：

(a)内存分配：借助内存使用表记录和分配存储块

(b)内存保护：不允许进程读写非本程序空间的数据

(c)地址映射：将逻辑地址(相对内存，相对于某个程序

起始地址确定)转换为物理地址(绝对地址，物理内存空间

的地址)

(d)内存扩充：通过虚存(虚拟内存)功能

9.文件命名：最长225个字符

(a)可以使用英文句点

(b)不允许出现“*，，之类

(c)保留用户指定的大小写，但系统不区分大小写

1。.通配符（用于搜索文件和批量处理名称相近的文件）：“物

表示任意长字符；“？”表示一位字符

11.文件属性：存档属性，只读属性，隐藏属性

文件没有共享属性，文件夹有共享属性

12.目录与路径：

绝对路径似盘符（例如C：）或“\"开头

相对路径:例如“C\"（不以盘符或“\”开头）

第五章

1.计算机网络：一组独立计算机系统的互连

不同地理位置一具有独立功能一通信协议（通信协议的分层

关系及层次集合即“网络的体系结构”）

2.计算机网络发展

第一代：远程终端连接：一台主机Host对应多个终端显示

器和键盘（Temiinal）

连接方式：本地或远程连接

缺点：主机负荷重、线路利用率低、计算机发生故障会造成

整个系统瘫痪

第二代：计算机网络阶段（局域网）（“主机一主机”连接）

（a）通信控制处理机CCP：专门处理主机之间通信任务

（b）通信子网（内层）：由CCP、通信线路组成的传输网

络

（c）资源子网（外层）：建立在通信子网基础上的主机、终

端设备，用于提供网络资源和服务

第三代：计算机网络互连阶段

ARPAnet"阿帕网"(Internet前身)

不同的网络体系结构：IBM：SNA;DEC：DNA;ISO:

OSI参考模型；事实上的标准：TCP/IP

新兴技术：信息高速公路、智慧地球、第三次浪潮(物联网

和云计算)

2.中国加入互联网时间：1994年

3.(a)资源子网：硬件：服务器(Server);客户机(Client)

软件：网络信息资源网络应用软件

(b)通信子网：

软件：协议和网络操作系统

硬件：

(I)网络通信设备：

(1)网络接口卡(网络适配器/网卡)：数据交互格式转换

(2)中继器：接收、放大、转发信号

(3)集线器(Hub)：物理层，一个时刻只有一台主机和

Hub交换数据，用于扩展局域网

(4)交换机(Switch)：数据链路层，1对多主机(一个时

刻可以有多台主机和Switch交换数据)，数据过滤和数据传

递

(5)路由器(Router)：网络层，数据过滤和选择路径

（6）网关（协议转换器）（Gateway）：传输层及以上（Swith、

路由器和计算机都可以充当网关）

（7）调制解调器（Modem）：数字信号和模拟信号转换

（n）传输介质：有线（同轴电缆、双绞线、光纤）、无线（微

波、红外线）

4.带宽（单位：bps）：网络信道的容量

网速：数据传输速率（单位：bps）

低速网络：10Mb/s以下；中速网络：10-100Mb/s;高速

网络：100+Mb/s

规模：局域网（LAN）城域网（MAN）广域网（WANwide）

5.数据交换方式：

（a）电路交换网络：独占性，电话网，线路利用率低

（b）报文（完整的信息段）交换网络：将数据分割成逻辑

上完整的信息段后进行“存储一转发”

（c）分组交换网络：将数据分割成数据分组传送

进一步分为虚电路网络（建立逻辑通信信道）和数据报网络

（数据报文传输延迟较大，适用于突发性通信，但不适用于

长报文、会话式通信）

5.网络拓扑结构：逻辑拓扑结构（总线型、环形、星形）和

物理拓扑结构（总线型、环形、星形、树形）

物理总线型：带碰撞检测的载波侦听多路访问（CSMA/CD）

协议

物理总线型和通过集线器作为中央节点的星型物理都是总

线型逻辑拓扑

物理环形和通过多站访问单元作为中央节点的星型物理都

是环形逻辑拓扑

通过交换机的星型物理构成星型逻辑拓扑

6.OSI参考模型：

7层：（上一下）应用层（面向用户），表示层，会话层，传

输层，网络层，数据链路层，物理层

服务：同系统相邻层由低向高提供服务，高向低请求服务。

接口：对等协议接口：两系统对等层间通信

服务接口：同系统相邻层

层间数据传输：跨层时添加含有目标地址、源地址等的特定

信息报头；在接收端从下往上，逐层去掉控制信息报头（“加

封一解封”过程）

7.TCP/IP协议（簇）：开放协议

（1）IP（网络互连协议）：规定数据包格式和寻址传送

（2）TCP（传输控制协议）：面向连接的可靠数据报文传送

（3）DNS（域名解析服务）：域名和IP转换

（4）HTTP（超文本传送协议）：web间传送文档

（5）FTP（文件传输协议）：两主机间文件交换

（6）Telnet（远程终端访问）本地计算机登陆远程主机

（7）SMTP（简单邮件传输协议）：邮件投递传送

（8）POP3：接收电子邮件

（9）IPX：NetWare局域网协议

两类服务：“面向连接服务"（TCP）（三次握手）（HTTP、

FTP、SMTP、Telnet）和“无连接服务”UDP（没握手）

（DNS）

9.局域网（覆盖范围<25km）

标准：IEEE802

对象：OSI参考模型最低两层（物理、数据链路（逻辑链路、

介质访问））

物理拓扑结构：总线结构、环形结构、星形结构、树形结构

介质：双绞线，同轴电缆，光纤，无线介质

IEEE802.3：CSMA/CD总线式介质（发前先侦听，空闲

即发送，边发边检测，冲突时避让）

IEEE802.5：令牌环式

1。.以太网：应用最广，发展最成熟的LAN;使用

CSMA/CD（载波侦听多路访问/冲突检测）

传输介质：10Base5粗同轴电缆；10Base2细同轴电缆;

lOBaseT双绞线；lOBaseF光纤

11.无线网络：WirelessLAN：IEEE802.ll>蓝牙、红外

线、扩频

12.1nternet：199。年，阿帕网退役，国家科学基金网正式

成为美国的Intemet主干网

IPv4地址即网络地址全球唯一4字节32位，分为四组，

每组用十进制表示(0~255),分隔符为

IPV4地址一共有5类

A类：-54；第1位0,前8位网

络号，后24位主机地址

B类：-54;前2位10,前16

位网络号，后16位主机地址

C类：-54;前3位110,前24

位网络号，后8位主机地址

特殊IP地址：

(1)主机地址全为。表示网络自身

(2)主机地址全为1表示广播地址

(3)32位全为1表示本网广播地址

(4)网络号127用于主机自我诊断

13.子网掩码：确定网络标识，将ABC类网分成更小

A、B、C三类IPv4地址的子网掩码格式：

A类为:

B类为：

C类为：

14.IPv6:128位；写成8组16进制，分隔符为“:”

15.域名系统：com商业组织、edu教育机构、gov政府部

门、int国际性组织、mil军事机构、net网络服务机构、org

非盈利性民间组织

16.物理地址MAC：6字节十六进制，分隔符为“-"，前三

个字节为厂家代码；网卡地址唯一

17.WWW万维网：浏览器+Web服务器+HTTP;采用浏览

器/服务器方式访问资源

18.邮件：对于一个邮件服务商而言，发送邮件服务器和接收

邮件服务器的地址可能一样，有可能不一样。

在基于Web的电子邮件系统中，用户使用浏览器收发电子

邮件，浏览器和邮件服务器之间收发邮件使用的是HTTP协

议，邮件服务器之间收发邮件使用SMTP协议

19.文件传输：非匿名（要求提供用户名和密码）/匿名登录

（默认用户名为：anonymous）

控制连接FTP（21端口）；数据连接（2。端口）

分类：主动式：由服务器发起；被动式：由客户端发起

20.DNS：将主机的域名和IP地址进行“翻译”

组成：域名服务器（管理主机名和IP及映射）；域名空间（分

布式、层次式树形结构）；解析程序（负责翻译）

21.Internet接入：

（a）以太网：以太网卡

（b）ADSL（电话网）（三个数据通道）：l-8Mb/s下行通

道，640Kb/s-lMb/s上行通道，普通电话服务通道

（c）HFC（电视线）：上传下载不对称；利用CableModem

22.3G：移动TD-SCDMA、电信CDMA2000、联通

W-CDMA

第八早

1.信息安全：计算机安全+网络安全

(a)定义：保护计算机软件、硬件、数据不受偶然和恶意

的破坏、更改、泄露。

(b)分类：物理安全：系统设备；逻辑安全：信息系统安

全

网络信息安全主要表现在：网络的物理安全、网络拓扑结构

安全、网络系统安全、应用系统安全和网络管理安全等。

五个基本要素及确保手段：

(a)完整性：消息摘要

(b)可用性：数字信封和网络访问控制

(c)保密性：加密

(d)真实性：身份认证(身份鉴别)

(e)抗抵赖性：数字签名

2.密码体制：密码系统的工作方式

(a)单/私钥(对称加密)：相同秘钥DES、IDEA、AES

(b)双/公钥(非对称)：公钥和私钥RSA、椭圆曲线

3.身份认证:

(a)身份证实(易)：只对个人身份肯定或否定

(b)身份识别：输入个人信息处理后与数据库匹配

4.数字摘要：单向Hash函数将信息（消息或文本）变成

一个固定长度的值

因为摘要的唯一性，所以提供了信息的认证和完整性

5.CA数字证书认证中心

可信的第三方机构，每个实体一张数字证书

用户和CA分别用各自私钥签名，用户填入自己信息和公钥

6.数字签名：保证完整性和真实性

主要算法：Hash算法和RSA算法

7.数字信封：实现保密通信

原理：用到两对密钥。单钥对邮件加密，然后用接收方的公

钥加密这把“钥匙”。接收方收到密信后，用自己的私钥解

密“钥匙”，得到“钥匙”后，解密密信。

8.黑客攻击步骤：

隐藏（IP）,收集信息（PING活动主机，主机网络拓扑结构、

主机的系统、版本等信息）——＞获取权限（通过漏洞）一

—＞攻击-深入攻击（留后门或木马）——＞清理痕迹（日志），

潜伏

9.防火墙（包括软硬件）：专门保护网络内部安全的系统,

监控内外网间信息交换、集中管理安全软件

局限性：不能阻止网络内部攻击、不经过防火墙攻击、漏洞

导致的攻击、病毒感染过的程序/文件进出网络

1。.传统病毒分为系统型（引导型）病毒（感染主引导扇区

和BOOT扇区）和文件型病毒

11.杀毒软件：扫描器+病毒库（比对病毒特征码）+虚拟机

（发现变形和未知病毒）+云安全（新一代）

12.我国计算机安全相关公约条例

1991年《计算机软件保护条例》

1994年《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》

2001年《全国青少年网络文明公约》

第七章

1.五类媒体：

（a）感觉媒体：直接作用于人的感官的媒体（包括视觉类媒体、听

觉类媒体、触觉类媒体）

（b）表