计算机学科概论知识点总结

计算机的定义：计算机是一种能够依据事先存储的程序，自动、高速的对数据进展输入、处理、输出和存储的系统。计算机的工作过程就是运行程序的过程，也就是执行指令的过程。理器件、部件和设备〔掌握器、运算器、存储器、输入输出设备〕的集合；计算机软件是指程序设计语言编写的程序，及运行程序所需的文档和数据的集合。计算机的主要特点是：运算速度快、运算精度高、存储容量大、计算自动化、连接与网络化、通用性强。计算机系统的分层构造为：硬件层〔机器层、物理层〕、软件层〔通信层、应用软件层、系统软件层〕计算机学科的定义：计算机学科是对描述和变换信息的算法过程，包括对其理论、分析、自动计算机器的争论，并于存储式电子计算机的制造一起形成与20世纪40年月初期。号串的变换过程。GOTO语句问题导致了程序设计方法学的产生。可以在多项式时间内验证的问题成为NP问题。需要指数时间求解的问题是难解问题。计算机学科的三个形态：抽象、理论、设计。用连续形式表示的信息称为模拟信息。用离散形式表示的数字化信息称为数字信息。所谓命题是一个有具体意义切能推断真假的陈述句，命题分为原子命题和复合命题。按进位的原则进展计数的方法称为进位计数制，简称进制。补码是一种使用广泛的整数表示方法，其编码规章为：正数的补码其符号位为0，其余各位与数确实定值一样，负数的补码其符号位为1，其余各位是数确实定值取反，然后再最1。〔1000101---01000101-1000101---10111011〕计算机承受二进制的缘由：技术实现简洁、简化运算规章、适合规律运算、易于进展转换、用二进制表示数据具有抗干扰力量强，牢靠性高等优点。存储容量是指存储器可以容纳的二进制信息总量。存储器的最小存储单位是位，8位为一个字节。内存储器有两种，随机存储器RAM和只读存储器ROM；外存储器也称关心存储器，简称外存、辅存，有硬盘、光盘、优盘、移动硬盘、磁带等。总线是计算机内部传输指令、数据和各种掌握信息的公共信息通道，是计算机的骨架。运算器又称算术规律单元，是计算机对数据进展加工处理的部件。掌握器是计算机的“中枢神经”，用来掌握计算机各部件协调工作。掌握器从内存中指定掌握器在工作过程中还要接收各部件反响回来的信息。存储器的层次构造：CPU--高速缓存--内存储器--外存储器〔容量越来越大，速度越来越慢21.存储单元是可治理的最小单位，典型的存储单元是一个字节，每个存储单元的编号称为地址，地址具有唯一标识存储单元的作用。程序是能够实现特定功能的指令的有限序列，是描述对某一问题的求解步骤〔定义〕。程序设计是给出特定问题的程序的过程，是软件构造活动中的重要组成局部，程序设计往往以某种程序设计语言为工具，给出这种语言下的程序。程序设计的关键是数据的表示和数据处理。数据表示完成的任务是从问题抽象出数据模抽象描述，即设计算法。数据是指全部能输入到计算机中兵能被计算机程序识别和处理的符号集合，是计算机程序加工处理的对象。数据构造是指相互之间存在肯定的关系的数据元素的集合。挨次存储是指用一组连续的存储单元依次存储数据元素，数据元素之间的规律关系有元规律关系用指针来表示。算法是对特定问题求解步骤的一种描述，是指令的有限序列，算法的五个重要特性：输入、输入、有穷、可行、确定性。算法分析指的是对算法所需的两种计算机资源——时间和空间进展估算。机器语言使用内置在计算机电路中的指令，计算机能够执行的全部指令集合构成计算机指令系统。汇编语言使用助记符表示每条机器语言的指令。程序设计的环境是指利用程序设计语言进展程序开发的编程环境。程序设计语言进展阶段：第一代机器语言、其次代汇编语言、第三代高级语言、第四代非过程式语言、第五代学问型语言。操作系统定义〔功能〕：操作系统是负责治理计算机的软硬件资源、提高计算机资源的使用效率、便利用户使用的程序集合。操作系统的三个主要作用：便利性、有效性、供给应用软件的运行环境〔应用软件的兼容性通常由硬件和操作系统共同定义〕。操作系统的用户界面：命令行用户界面、图形用户界面〔直观、人性化，代价高〕。操作系统的分类：微机操作系统是指配置在微型计算机上的操作系统〔任务指的是计算机完成的一项工作，计算机执行一个任务通常就对应着运行一个应用程序〕网络操作系统是用户和计算机网络之间的接口，用户通过网络操作系统使用计算机网络资源。分布式操作系统是指在分布式系统上配置的操作系统。嵌入式操作系统是指在嵌入式系统上配置的操作系统。进程是程序在一个数据集合上的一次运行过程。主流操作系统：Windows、Linux〔开源〕、Unix〔可移植性强、拥有一套功能强大的工具、设备无关性〕数据库是能够被统一治理的相关数据集合，这些数据具有肯定的构造，能够长期存储，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为多个用户共享〔特点〕。数据治理系统是为数据库的建立、使用和维护而配置的系统软件。数据库治理系统主要实行数据库语言作为数据库存取语言和标准接口〔SQL〕。成为数据表。数据库的操作：数据查询、数据更、数据掌握。数据库系统主要从安全性、完整性、并发掌握、故障恢复等方面保护数据库。数据库的安全性主要通过掌握数据库的访问权限，防止非法入侵和破坏。数据库的完整性在于保证数据库中的数据语义是正确的，在对数据库进展操作时首先要进展完整性约束检验。软件危机是指在计算机软件的开发和维护过程中遇到的一系列严峻问题。软件危机的表证、软件没有适当的文档资料、软件维护费用不断上升。软件开发的简单性：开发环境简单、用户需求多样、技术手段综合、软件的简单、程序的不行见、无法保障软件的正确性。软件工程的定义：软件工程是争论和应用如何以系统的、标准的、可定量的工程化方法法结合起来。软件工程三大要素：方法〔完成软件开发各项任务的技术方法〕、工具〔为软件工程方法的运用供给自动或半自动的软件支撑环境〔为了获得高质量的软件所需的一些列任务框架〕。软件生命周期：是指一个软件从提出开发要求开头，到开发完成投入使用，直至废弃为止的整个时期。软件生命周期有两个要点：分阶段〔软件定义阶段、软件开发阶段、软件维护阶段〕和文档〔以某种形式存在的技术资料和治理资料〕。软件开发模型：瀑布模型、快速原型模型、增量模型。软件质量：是指软件明确表达的功能和性能需求、明确描述的开发标准以及任何专业开发的软件产品都应当具有的隐含特征相全都的程度。软件质量的六个特性：功能性、牢靠性、可用性、有效性、可维护性、可移植性。软件测试是保证软件质量的关键步骤，它是对软件规格说明、设计和编码的最终审核。人机交互：是指人与计算机之间使用某种对话语言，以肯定的交互方式。为完成确定任务而进展的人与计算机之间的信息交换过程。人机交互的根本形式：数据交换、语音交换、图像交换、行为交换。人机交互的用户界面：命令行交互界面、图形交互界面、多媒体交互界面、虚拟现实交互界面。人工智能是争论如何使用计算机具有智能或如何利用计算机实现智能的理论、方法和技术。专家系统是一个智能的计算机系统，它应用于某一特地领域，运用学问和推理来解决只有专家才能解决的简单问题。在计算机通信系统中，通信的源头称为信源，通信的目的地称为信宿，信息以电子、电磁、光等不同形式的信号在信道上传输。网络节点之间的通信需要一种通信双方都能理解的通用语言，遵守一些事先商定好的规章，这种通用语言和规章就是通讯协议。信号分为模拟信号、数字信号；模拟信号是一种连续变化的波，数字信号是一系列的脉冲。网络是为传送语音设计的，只能传送模拟信号，所以，在发送端要把数字信号转换为模拟信号〔即调制〕，接收端再把模拟信号复原为数字信号〔即解调〕，完成调制和解调Modem。三种根本的调制方法：调幅〔通过转变载波信号的振幅〕、调频〔通过转变载波信号的频率〕、调相〔通过转变载波信号的相位变化〕。信道就是传送信号的通路，也就是传输介质。带宽指的是通信信道能够通过信号的频率范围。传输介质分为有线介质〔双绞线、同轴电缆、光纤〕和无线介质〔微波、卫星〕数据交换是指信号在通信网络中的整个传输过程〔线路交换、存储转发交换〕。从存储转发交换的方式是分组交换，即把要传输的数据分割成比较小的一个个分组独立传送。虚电路交换首先建立一条连接源地和目的地的线路在中间交换设备不再进展路径选择。数据报方式是一种无连接方式，各个数据分组都可以沿着不同的传输路径到达目的地。全双工。为保证信息传输的正常进展，网络中的每一个主机都有一个物理地址，也称为硬件地址MAC〔48〕。IP地址是在Internet上某台主机的唯一标识〔32位二进制〕。域名地址数据从一个通信节点到达另一个通信节点的路径选择过程称为路由，完成路由选择的设备成为路由器。数据到达路由器后，路由器从数据的分组构造中取出源地址和目的地址，与路由器中存储的路由表进展比照，定位出口并将数据传送到该出口。计算机网络的定义：是把分布在不同地理位置的、具有自主功能的多个计算机系统通过各种通信介质和通信设备连接起来，实现信息交换、资源共享或协同工作的计算机集合。计算机网络的分类：局域网〔掩盖范围在几百米的计算机网络〕、城域网〔掩盖范围相当于一座城市的规模〕、广域网〔掩盖范围从几十千米到几千千米不等〕、因特网〔有很多已经存在的网络互联而成〕。计算机网络的拓扑构造：总线型网络拓扑构造〔优：构造简洁、联网便利、易于扩大、本钱低；缺：实时性差〕、环形网络拓扑构造〔优：构造简洁、路径选择便利；缺：牢靠性差、网络治理简单〕、星型网络拓扑构造〔优：构造简洁、联网便利、易于管掌握和治理；缺：中心节点负担重、牢靠性差〕、网状型网络拓扑构造〔优：牢靠性高；缺：网络掌握治理负杂〕。计算机网络有两个组成局部：网络硬件系统〔主机系统、传输介质、网络接口设备、网络互联设备(集线器、交换机、路由器)〕和网络软件系统〔网络操作系统、网络通信协议、网络治理软件以及网络工具软件〕。计算机网络是一个格外浩大而简单的系统，从系统思维的角度，讲一个简单的系统分解能，然后向其高层供给“增值”效劳。网络层次构造模型：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。TCP/IP分层模型：应用层〔HHTP、SMTP、FTP、Telnet〕对应OSI模型的应用层，为用户供给各种网络应用程序及应用层协议、传输层〔TCP、UDP〕对应OSI模型中的表示层、会话层和传输层，供给应用层之间的通信、网络层〕计算机之间的通信问题、物理层〔LAN、MAN、WAN〕对应数据链路层和物理层，负责接收数据并把数据发送到指定网络上。Internet上的效劳：电子邮件、文件和打印效劳、即时通信www效劳、远程登录效劳、信息检索。网络安全是指为保护网络不受任何损害而实行的全部措施的综合，一般包括网络的保密性、完整性、可用性。黑客是指通过网络非法的进入他人系统，截取或篡改计算机数据，危害信息安全的计算机入侵者或入侵行