计算机二级基础知识

计算机二级基础知识基础知识一、信息技术基本概念及其发展信息技术信息技术包括：感测与识别技术、通信与存储技术、计算处理技术、控制与显示技术感测与识别技术用于扩展人的感觉器官功能，增强信息的感知范围、精度和灵敏度通信与存储技术用于扩展人的神经网络系统和记忆器官的功能，消除信息交流的空间障碍和时间障碍控制与显示技术用于扩展人的效应器官，增强信息的控制力和表现力现代信息技术的主要特征是以数字技术，纳米芯片技术发展趋势：根据摩尔定律（MooreLaw），单块集成电路的集成度平均大约每18~24个月翻一番IC卡（集成电路卡）按卡中镶嵌的集成电路芯片分为存储器卡（电话卡、水电卡、公交卡、医疗卡）智能卡（CPU卡）（SIM卡）按使用方式分为接触式IC卡和非接触式IC卡（也称射频卡，感应卡，如第2代居民身份证）通信技术和计算机技术通信：广义角度，各种信息的传递现代通信指的是使用电波或光波传递信息技术，通常称为电信基本任务：传递信息组成要素：发送者（信源）、接收者（信宿）、传输媒介（信道）·通信系统中被传输的信息必须以某种电（光）信号的形式才能通过传输介质进行传输。电（光）信号的形式：模拟信号和数字信号模拟通信：（1）Modem调制：将数字信号转换为模拟信号解调：将模拟信号转换为数字信号基本调制方法：调频，调幅，调相（2）多路复用（FDM）·为了提高传输线路的利用率，一般让多路信号同时共用一条传输线路进行传输即多路复用技术。·多路复用技术又可分为时分多路复用技术、频分多路复用技术和分多路复用技术。数字通信：特点：抗干扰能力强（传输介质：光纤）为了实现远距离传输信息，在模拟通信和数字通信中均采用载波技术·按使用的传输介质不同通信分为有线通信和无线通信有线通信的传输介质为金属导体或光导纤维光纤通信一般用于计算机网络中的信息传输优点：频率高，通信容量大；抗干扰和抗可辐射强；光纤几乎不漏光，保密性好；重量轻，便于运输和铺设无线通信：无线电波分为中波、短波、超短波和微波微波通信方式：地面微波接力通信、卫星通信、对流层散射通信·移动通信：第一代移动通信采用的是模拟技术，称之为蜂窝式模拟移动通信系统。目前我国和欧州广泛使用的GSM是第二代移动通信系统。第三代移动通信系统（3G）成为IMT-2000，它能够达到全球漫游，适应多种环境，实现高质量的多媒体业务，并提供足够的系统容量，具有高保密性和优质的服务。移动通信系统由移动台、基站、移动电话交换中心组成信息化的基本含义信息化：工业社会向信息社会前进的过程，亦即加快信息高科技发展及其产业化，提高信息技术在经济和社会各领域的推广应用水平并推动经济和社会发展的过程。6、信息化建设的内容及信息化指标体系信息化建设:三个方面：（1）信息基础设施与信息资源的开发和建设，这是信息化建设的基础（2）信息技术与信息资源的应用，这是信息化建设的核心与关键（3）信息产品制造业的不断发展，这是信息化建设的重要支撑。六个要素：（1）信息基础设施，也成为信息高速公路（2）信息资源（3）信息技术与应用（4）信息产业（5）信息化法规（6）信息科技人才信息化指标体系：2001年7月公布，方案由20个项目组成。二、计算机硬件基础知识1、计算机的逻辑结构及各组成部分的功能在20世纪50年代至70年代，计算机的应用模式主要是依赖于大型计算机的“集中计算模式”，80年代由于个人计算机的广泛使用而演变成“分散计算模式”，90年代起由于计算机网络的发展，使计算机的应用进入了“网络计算模式”1）输入设备：如键盘、鼠标等。输入到计算机中的信息都使用二进位来表示。2）中央处理器（CPU）：一台计算机有多个CPU，其中承担系统软件和应用软件运行任务的处理器称为“中央处理器”。为了提高处理速度，计算可以包含多个CPU。使用多个CPU实现超高速计算的技术称为“并行处理”。PC机也采用“多核”，即一个芯片中有多个内核（如Core2系列）Inter公司是国际上研制和生产CPU的主要公司。AMD公司也是一家既生产CPU芯片，又生产芯片组、图形处理器和闪烁存储器芯片的跨国公司。3）内外存储器：存储区分为内存储器(简称内存或主存)和外存储器(简称外存或辅存).内存储器与CPU高速连接，用来存放已经启动运行的程序和需要立即处理的数据。CPU工作时所执行的指令及处理的数据都从内存中取出，产生的结果也存放在内存中。外存能长期存放计算机系统中几乎所有信息。计算机执行程序时，外存中的程序及数据先传送到内存，然后才被CPU使用。4）输出设备：功能是把计算机中用“0”和“1”表示的信息转换成为人可以直接识别和感知的形式。输入（input）和输出（output）设备通称为I/O设备。5）总线和I/O接口：总线（bus）是用于在CPU、内存、外存和各种输入输出设备之间传输信息并协调工作的一种部件。为了方便的更换和扩充I/O设备计算机系统中的I/O设备一般通过I/O接口与各自的控制器连接，然后由控制器与I/O总线相连。2、CPU的基本结构1）寄存器组：由几十个甚至上百个寄存器组成2）运算器3）控制器：指挥中心3、指令与指令系统的概念指令时用户使用计算机与计算机运行的最小的功能单位一台计算机支持/使用的全部指令构成该计算机的指令系统4、PC机的物理组成（1）主板：有CPU插座、芯片组、存储器插槽、扩充卡插槽、显卡插槽、BIOS、CMOS存储器、辅助芯片和若干I/O插口。主板上有两块集成电路：一块是闪烁存储器（Flashmemory）,其中存放的是BIOS，它是PC机软件中最基础的部分，没有它机器就无法启动，它存储的信息关机后不会丢失；另一块是CMOS寄存器，其中存放着与计算机系统相关的一些参数。CMOS芯片是一种易失性存储器，它使用电池供电，即使计算机关机也不会丢失信息。主板的物理尺寸已经标准化。（2）PC机芯片组：主板上所有控制功能几乎都在其中。它是PC机各组成部分相互连接和通信的枢纽，决定了主板上所能安装的内存最大容量、速度及可使用的内存条类型。一般由北桥芯片和南桥芯片2块超大规模集成电路（VLSI）组成。（3）BIOS：基本输入／输出系统，放置在只读存储器(ROM)芯片中（4）内存：用来存储程序和数据信息的记忆部件，分为ROM(只读存储器，断电不消失信息)和RAM（随机存取器，可读可写，但断电信息丢失）RAM分为DRAM动态随机存储器（集成度高、功耗小、成本低、速度慢）SRAM静态随机存储器（集成度低、功耗大、成本高、速度快）内存条是由DRAM存储芯片和印刷电路板（PCB）组成。目前广泛使用的是DDR2和DDR3内存条，但这两者是不兼容的。目前内存的存取时间大多在几个到十几个ns（纳秒）之间。主存储器：主要是由DRAM芯片组成，它包含大量的存储单元，每个存储单元可以存放1个字节（8个二进位），它的速度比CPU要慢。近几年大多PC机已经改用DDRSDRAM、DDR2SDRAM和DDR3SDRAM。（5）PC机种的I/O总线和I/O接口：I/O总线上有数据线，地址线，控制线。I/O接口有并行接口，串行接口，USB接口显示器输出接口等。PC机常用的I/O接口：名称传输速率传输方式可连接数目通常连接设备IEEE193450~100MB/S并行双向1音频，视频SATA150~300MB/S串行双向1硬盘，光驱USB1.5~50MB/S串行双向127键盘，鼠标等VGA200~500MB/S并行双向1显示器5、常用的微处理器产品及其主要性能（1）4位和8位微处理器，Apple-II微型计算机采用8位微处理器（2）16位的微处理器，Intel8086（3）32位微处理器，Inter80386，80486（4）Pentium（奔腾）微处理器（5）PentiumMMX,PentiumProPentiumII,PentiumIII,Pentium4微处理器6、PC机主板、内存、I/O总线与接口等主要部分的结构及其功能（见4）7、常用I/O设备的类型、作用、基本工作原理输入设备：①键盘：目前台式机键盘通常有一百零几个键，PC机有八十几个键键盘的接口:PS/2或USB②鼠标：现在流行的是光电鼠标，接口主要是PS/2或USB③扫描仪：主要性能指标：①光学分辨率，普通家用分辨率为1600~3200dpi②色彩位数：可以是24位.30位.36位.42位等③扫描幅面：如A4.A3等④与主机接口：USB或IEEE-1394等等输出设备：①显示器：分为CRT显示器和LCD显示器LCD显示器主要性能参数：①尺寸：宽高比为16:9或16：10②分辨率：1024*768,1280*1024,1600*1200等③刷新率：PC机的刷新率一般在60Hz以上④响应时间：时间越小越好，一般为几ms-十几ms⑤亮度与对比度⑥背光源类型⑦辐射与环保②打印机：目前有针式打印机、激光打印机和喷墨打印机打印机主要性能指标：①打印精度(分辨率)用dpi表示。针式打印机180dpi,激光打印机300~1200dpi,喷墨打印机300~360,甚至1000dpi②打印速度：单位PPM③色彩表现能力：彩色图像输出设备一般用喷墨打印机④其他：如打印成本、噪音等等8、常用外存的类型、特点、基本工作原理主要是硬盘存储器和光盘存储器，①硬盘存储器：一块硬盘由1~5张盘片组成。PC机使用的硬盘接口主要流行SATA。衡量硬盘性能指标：1)容量，单位GB，目前PC机单碟容量大多在100GB以上，硬盘中的存储碟片有1~4片。2)平均存储时间：大约在几毫秒至几十毫秒之间3)缓存容量（cache）大多已达到8MB以上4)数据传输速率②U盘、存储卡与固态硬盘U盘和存储卡采用闪烁存储器，信息存取速度比磁盘快。U盘采用USB接口，容量可达几百MB到几十GB。存储卡是闪存做成的另一种固态存储器，现在存储卡种类较多，如SD卡和MMC卡。③光盘存储器光驱类型：1)CD只读光驱(CD-ROM)：只能读出CD光盘上的信息，不能抹除或写入信息。容量大约为600~700MB目前主流产品的传输速率多在7.5MB/S以上2)DVD只读光驱(DVD-ROM)能读CD又能读DVD但不能写入信息3)CD光盘刻录机可读出CD光盘上的信息，也可写入信息，甚至可进行擦除与改写4)DVD光盘刻录机可读出CD和DVD光盘上的信息，也可写入信息，甚至可进行擦除与改写5)组合光驱（“康宝”）既有DVD只读光驱的功能，可以读出DVD光盘，又有CD光盘刻录机的功能，可以刻录CD-R和CD-RW盘片，PC机广泛使用6)蓝光光驱（BD）提高了光盘的存储容量，可达250GB三、数字媒体基础知识1、二进制、十六进制的概念二进制：0、1十六进制：0-9,A-FABCDEF101112131415二进制数的运算：被加数加数进位和被减数减数退位差00000000010101111001100111101100如：01011001+0100-0100100101012、不同进制数的表示、转换及其运算（1）各种进制数转化为十进制数的方法：数的按位展开法是用各位的数符乘以相应的位权再求和得到的数值。（1010）2=1*23+0*22+1*21+0*20=(10)10(1011.101)2=1*23+0*22+1*21+1*20+1*2-1+0*2-2+1*2-3=(11.625)10(143.65)8=1*82+4*81+3*80+6*8-1+5*8-2=(99.828125)10(2CF.4B)16=2*162+12*161+15*160+4*16-1+11*16-2=(719.29296875)10(2)十进制数转化为二进制数十进制数转化成二进制数十整数部分和小数部分的运算方法是不同的。当把十进制整数转化为二进制数据时，采用“除二取余”法。当把十进制小数转换成二进制时采用“乘2取整”法（3）二进制与十六进制的互换十六进制相当于二进制数的四位数。转换二进制时，整数向左，小数向右，不足4位的都用零补足。①16进制到二进制由于在二进制的表示方法中，每四位所表示的数的最大值对应16进制的15，即16进制每一位上最大值，所以，我们可以得出简便的转换方法，将16进制上每一位分别对应二进制上四位进行转换，即得所求：例：2AF5换算成2进制:第0位：（5）16=（0101)2第1位：（F）16=(1111)2第2位：(A)16=(1010)2第3位：(2)16=(0010)2得：(2AF5)16=(0010101011110101)2②二进制转换成十六进制16进制就有16个数，0~15，用二进制表示15的方法就是1111，从而可以推断出，16进制用2进制可以表现成0000~1111，顾名思义，也就是每四个为一位。如：0111101可以这样分：0011|1101（最高位不够可用零代替），对照着二进制的表格，10245122561286432168421（一般例举这么多就够了，如果有小数的话就继续往右边列举，如0.50.250.1250.0625……）102451225612864321684210011|1101左半边=2+1=3右半边=8+4+1=13=D结果，0111101就可以换算成16进制的3D。3、数值信息的编程表示计算机中的整数分为两类：不带符号位的整数（一定是正整数）带符号位的整数原码与补码例：原码：-43=10101011（第一位表示符号，0为正，1为负）补码：10101011->11010100->11010101（＋1）PC机中一般用原码表示正整数，反码表示负整数4、常用字符集及其主要特点（1）ASCII码：A-65a-9748-0标准ASCII码共有128个编码，每个字符使用7个二进位进行编码（2）汉字的编码①GB2312:6763个常用汉字（简体）和682个非汉字字符。GB2312国际字符集由三部分组成，第一部分是字母、数字和各种符号，统称GB2312图形符号；第二部分为一级常用汉字，共3755个汉字；第三部分为二级常用字，共3008个.主要在大陆使用，使用双字节编码。②GBK：共21003个汉字（包括繁体字）和883个图形符号，主要在大陆使用，使用双字节编码。③BIG5：台湾地区使用，收录繁体字（3）UCS\Unicode与GB18030文本的类型、特点、输入/输出方式和常用的处理软件1.文本的分类：（1）编辑排版格式：简单文本和丰富格式文本（2）文本内容的组织方式：线性文本和超文本（3）文本内容是否变化和如何变化来：静态、动态和主动2．汉字的输入（1）汉字键盘输入：数字、字音、字形、音形编混和码（2）联机手写汉字识别（3）汉语语音识别出入（4）印刷体汉字识别（汉字OCR）输入（5）脱机手写汉字识别输入3、汉字的输出：点阵字形和轮廓字形4、常用文本处理软件:面向通信，面向办公，面向出版，面向网络信息发布和电子出版6、图形、图像、声音和视频等数字媒体的获取手段、常用的压缩编码标准和文件格式1）图形、图像获取设备：2D图像获取设备（如扫描仪、数码相机等）3D图像获取设备（3D扫描仪）数据压缩有两种：无损压缩（如行程长度编码RLE、哈夫曼编码等）和有损压缩图像压缩一般采用有损压缩，如变换编码、矢量编码等。图像数据压缩编码的国际标准称为JPEG标准图像文件格式：BMP、TIF、GIF、JPEG、JP22）声音获取设备：麦克风和声卡声音的压缩编码：MPEG-1（主要是MP3）声音的文件格式：WAVFLACAPEM4AMP3WMAAC3AAC3)视频压缩编码的国际标准：MPEG-1H.261MPEG-2等视频文件格式：微软视频：wmv、asf、asx，RealPlayer：rm、rmvbMPEG视频：mpg、mpeg、mpe，手机视频：3gpApple视频：mov，Sony视频：mp4、m4v其他常见视频：avi、dat、mkv、flv、vob四、计算机软件基础知识1、软件的概念、分类及其作用完整的计算机系统：计算机硬件和软件计算机软件：能指示/指挥计算机完成特定任务的、以电子格式存储的程序、数据和相关的文档分类：1、系统软件和应用软件系统软件：广泛指为了有效地使用计算机系统、给应用软件开发与运行提供支持或者能为用户管理与使用计算机提供方便的一类软件。主要特征：它与计算机硬件有很强的交互性，能对硬件资源进行统一的控制、调度与管理；系统软件具有基础性和支撑作用，是应用软件的运行平台。应用软件：分为通用应用软件和定制应用软件类型流行软件举例文字处理软件WPS.Word.AdobeAcrobat.FrontPage等电子表格软件Excel等图形图像软件AutoCAD.Photoshop.CorelDraw.3DSMAX.MAYA等媒体播放软件MicrosoftMediaPlayer.RealPlayer.StornPlayer等网络通信软件QQ.MSN.OutlookExpress.等演示软件PowerPoint等信息检索软件Google.百度等个人信息管理软件Outlook.LotusNotes游戏软件下棋、扑克等2、商品软件、共享软件和自由软件商品软件：用户需要付费才能得到使用权共享软件：“买前免费试用”允许用户试用一段时间，也允许用户进行拷贝和散发。过了试用期需交注册费。自由软件：用户可共享自由软件，允许随意拷贝、修改其源代码，允许销售和自由传播，但对软件源代码的任何修改都必须向所有用户公开，还必须允许此后的用户享有进一步拷贝和修改自由。2、操作系统的功能、分类、常用产品及其特点（1）功能：①管理和分配系统中的各种软硬件资源②为用户提供友善的人机界面③为应用程序的开发和运行提供一个高效率的平台。（2）分类：可有警醒处理器管理，存储管理，设备管理，文件管理和作业管理（3）产品：MS-DOS,Windows,UNIX,Linux3、程序设计语言的基本成分、结构、特点程序设计语言的基本成分可归纳为：数据成分、运算成分、控制成分、传输成分4、程序设计语言处理系统的类型及其基本工作方式（１）程序设计语言通常分为机器语言、汇编语言、高级语言。（２）程序语言处理系统：汇编程序，解释程序，编译程序5、算法与数据结构的基本概念1）算法：问题求解规则的一种过程描述性质：确定性、有穷性、能行性、输入、输出程序是算法的具体实现。2）数据结构：研究程序设计中计算机操作对象以及它们之间关系和运算的一个专门学科。常用的数据结构有集合结构、线性结构、树形结构和网状结构内容：①数据的逻辑结构②数据的存储结构③数据的运算计算机病毒的概念和防治手段1）计算机病毒的概念：一些人蓄意编制的一种具有寄生性的计算机程序，能通过自我复制进行传播，在一定条件下被激活，对计算机系统造成一定损害甚至严重破坏2）特点：破坏性、隐蔽性、传染性和传播性、潜伏性3）防范：①启动系统时，采用硬盘引导②对重要文件和数据进行定时备份③不要将重要文件和数据存放在系统盘上④不使用盗版软件，对自己的软件应经常使用“写保护”⑤定时对计算机进行杀毒、杀毒工作⑥安装防病毒卡，并经常更新杀毒、杀毒软件五、计算机网络与因特网基础知识1、计算机网络的组成与分类（１）计算机网络的组成：计算机、数据通信链路、网络协议、网络操作系统和网络应用软件（２）计算机网络的分类：按网络规模分：广域网（WAN），局域网（LAN），城域网（MAN）。按网络拓扑结构分：星形网，树形网，环形网，总线型网，网状网络按网络控制分类：集中式网络，分布式网络2、数据通信的基本概念和常用技术数据传输速度单位：kb/sMb/sGb/s3、局域网的特点、组成、常见类型和常用设备1）特点：①为一个单位所拥有，地理范围有限②使用专用的、多台计算机共享的传输介质、数据传输速率高（10Mbps~1Gbps）③通信延迟时间比较低，可靠性较好2）组成：网络工作站、网络服务器、网络打印机、网络接口卡、传输介质、网络互连设备等网络接口卡（网卡）：网络上每台计算机都安装有网卡，每块网卡都有一个全球唯一的地址码（MAC地址）。网卡通过双绞线、光纤或者无线电波把计算机与网络连接起来。网卡的任务是负责发送数据和接受数据，CPU将它视同为I/O设备。3）类型：①按传输介质分类：有线网和无线网②按拓扑结构分类：星型、环型、总线、混合等③按传输介质所使用的访问控制方法分类：以太网、FDDI网和令牌网等·共享式以太网：是最早使用的一种以太局域网，网络中所有计算机均通过以太网卡连接到一条公用的传输线（称为总线）以实现计算机之间的通信。实际的共享式以太网大多以集线器（hub）为中心构成·交换式以太网：以以太交换机为中心构成。·千（万）兆位以太网：在学校、企业等单位内部，借助以太交换机可以按性能高低以树状方式将许多小型以太网互相连接起来，构成公司（单位）-部门-工作组的多层次的以太局域网（校园网、企业网等）。·无线局域网（WLAN）：是以太网与无线通信技术相结合的产物。无线局域网使用的是无线电波，主要是2.4GHz和5.8GHz两个频段，电波覆盖范围较广，采用扩频方式通信，具有抗干扰、抗噪声和抗信号衰减能力。无线局域网采用的协议主要是802.11a（俗称Wi-Fi）4）常用设备：调制解调器、网络适配器、交换机、路由器、双绞线、同轴电缆、光导纤维、集线器等局域网采用分组交换技术。局域网要求每台计算机把要传输的数据分成小块，称为帧，一次只能传输1帧。4、广域网的接入技术（1）电话拨号（2）ISDN（综合业务数字网）☆（3）不对称数字用户线技术(ADSL)，与普通电话共存一条线，传输数据不通过电话交换机，传输速率根据线路情况自动调整。标准ADSL的数据上传速度一般只有64kbps~256kbps，最高达1Mbps，而数据下载速度最高可达8Mbps，通常1~2Mbps。有效传输距离一把在3~5km。ADSL特点：①一条电话线可同时接听、拨打电话并进行数据传输②虽然使用的还是原来的电话线，但ADSL传输的数据并不通过电话交换机，所以ADSL上网不需要缴付额外的电话③ADSL的数据传输速率是根据线路的情况自动调整的，它以“尽力而为”的方式进行数据传输（4）有线电视网接入：通过HFC接入（５）光纤接入网5、因特网的发展、组成、TCP/IP协议、主机地址与域名系统、接入方式、网络服务服务及其基本工作原理1）因特网是世界最大的网络，使用TCP/IP协议把世界各地的计算机网络互联成一个大网络2）TCP/IP协议：是网络中最广泛的一种协议。把计算机通信化为4层，由第四层到第一层为：应用层、传输层、网络互联层、网络接口层3）IP地址：是每台主机赋予的唯一一个编码地址，地址有4段十进制数组成，每段取值1~255，由三个部分组成从左到右分别代表类型号，网络号和主机号。IP地址分为3类：A类特征是其二进制表示的最高位为0（首字节小于128）如：8B类特征是其二进制表示的最高两位为10（首字节>=128,<192）如：8C类用于主机数量不超过254台的小型网络，特征是其二进制表示的最高3位为110（首字节>=192,<224）如：2目前主要采用IPv4协议，IP地址长度为