計算機導論重點總結

計算機導論重點總結

不足的的地方還有很多，大家需要的話打印下來用筆填寫上去就可以了，OVER!

1.計算機的產生：第一臺計算機產生的時間、名稱及發(fā)展。略

2.馮諾伊曼型計算機的思想概述。略

3.計算機的基本組成。

運算器（ArithmeticUnit）、控制器（ControlUnit）、存儲器(Memory)、輸入設備(InputDevice)和輸出設備(OutputDevice)各部件的關系見圖1-1

4.馮諾伊曼計算機的兩大特征。

“程序存儲”（ProgramStorage）和“采用二進制”(Binary).5.十進制數(shù)的二進制數(shù)表示。

表十進制數(shù)的二進制表示十進制0123456789

6.進位制數(shù)及其相互轉換。

表十進制、二進制、八進制和十六進制的特性

進位制十進制二進八進制十六進制二進制00000001001000110100010101100111100010項目特點（1）具有10制（1）具（1）具有8（1）具有個數(shù)字符號0，1，有2個數(shù)字符個數(shù)字符號0，16個數(shù)字符號2，，9（2）按“逢十進一”的規(guī)則計數(shù)（3）基數(shù)為號0，1（2）按1，，70，1，9，（2）按“逢A,B,,F（2）按“逢十六進一”的規(guī)則計數(shù)（3）基數(shù)為16，第i位權為“逢二進一”八進一”的規(guī)則的規(guī)則計數(shù)（3）基計數(shù)（3）基數(shù)為8，第i位權為10，第i位權為數(shù)為2，第i位權為舉例表示方法

7.二進制數(shù)的四則運算。略，但大家要重點記憶。

8.中央處理器（CPU）：功能、組成。

中央處理器是由計算機的運算器及控制器組成，它是計算機的核心部件。在微型計算機中，中央處理器集成在一塊超大規(guī)模集成電路芯片上，也稱微處理器，簡稱CPU。

功能：

●實現(xiàn)數(shù)據的算術運算和邏輯運算。

●實現(xiàn)取指令、分析指令和執(zhí)行指令操作的控制。

●實現(xiàn)異常處理及中斷處理等。如電源故障、運算溢出錯誤等處理。

9.主存儲器：主存儲器的基本組成及各組成部分的功能。計算機的存儲器是存放數(shù)據和程序的部件，可分為主存儲器（Memory，也稱內存儲器）和輔助存儲器（AuxiliaryStorage，也稱外存儲器）兩大類。主存儲器存儲直接與CPU交換的信息，輔助存儲器存放當前不立即使用的信息，它與主存儲器批量交換信息。目前，主存儲器（主存）都由半導體存期組成。

主存的基本組成：

（1）存儲體（MB:MemoryBank.）

（2）地址寄存器（MAR:MemoryAddressRegister.）（3）地址譯碼和驅動器

（4）數(shù)據寄存器（MDR:MemoryDataRegister）（5）讀/寫放大器（Read/WriteAmplifier）（6）讀/寫控制器（Read/WriteControlCircuit）

功能略，但大家查書后要重點記憶。10.主存儲器的主要技術指標。

（1）存儲容量

存儲器可以容納的二進制信息量，稱為存儲容量，它可以按“字節(jié)數(shù)”、“字數(shù)”、或“二進制位數(shù)”表示。一般來說，存儲器的容量越大，所能存放的程序和數(shù)據就越多，計算機的解題能力就越強。

（2）存取時間和存儲周期

存取時間（AccessTime）和存儲周期（MemoryCycle）是表征存儲器工作速度的兩個技術指標。存取時間是指存儲器從接受讀命令到被讀出信息穩(wěn)定在數(shù)據寄存器（MDR）的輸出端所需要的時間。存儲時間是指兩次獨立的存取操作之間所需的最短時間。通常存儲周期要比存取時間用時長

（3）存取速率

存取速率是指單位時間內主存與外部（如CPU）之間交換信息的總位數(shù)C。

（4）可靠性

存儲器的可靠性用平均故障間隔時間MTBF（MeanTimeBetweenFailures）來描述，它可理解為兩次故障之間的平均時間間隔。顯然，MTBF越長，可靠性越高。11.輔助存儲器：磁表面存儲器的存儲原理、磁帶存儲器、磁盤存儲器。

輔助存儲器（簡稱輔存）則由磁帶機、磁盤機（硬磁盤與軟磁盤）及光盤機組成。

常用的輔助存儲器有磁帶存儲器、磁盤存儲器、光盤存儲器及PC存儲卡等，這類存儲器的最大特點是存儲容量大、可靠性高、價格低，在脫機情況下可以永久地保存信息（先調入主存，然后再與運算器、控制器交換信息）

●磁表面存儲器的存儲原理

磁表面存儲器是用某些磁性材料涂在金屬鋁片或塑料片（帶）的表面作為載磁體來存儲信息的存儲器

●磁帶存儲器功能是記錄數(shù)字信息磁帶機的主要技術參數(shù)如下：

（1）帶速。高速磁帶機的帶速為4~5m/s。

（2）記錄密度。磁帶每英寸所能記錄的字節(jié)數(shù)，稱為磁帶機的記錄密度，單位是BPI(BytePerInch)。

（3）數(shù)據傳輸速率。磁帶機在單位時間內所能傳送信息的數(shù)量，它是記錄密度與帶速之積。

●磁盤存儲器按其載磁體的基片是“硬”的（鋁合金圓盤）還是“軟”的（塑料圓盤），分為硬磁盤存儲器和軟磁盤存儲器兩種，簡稱硬盤機和軟盤機。

12.計算機的存儲體系及個體系之間的關系。

計算機的存儲體系分為三級：高速緩沖存儲器（Cache）、主存儲器（主存）和輔助存儲器（輔存）。

三級存儲體系示意圖

三級存儲器的主要特點Cac主輔類別性能容量速度價格/位he存存小中大最快最高中等中等最慢最低13.計算機的性能評價。

一般來說，計算機的性能與下列技術指標有關。

（1）機器速度（Speed）（2）機器字長（Size）（3）存儲器容量（Capacity）（4）指令系統(tǒng)（InstructionSet）（5）機器可靠性（Reliability）14.軟件的分類及區(qū)別。

傳統(tǒng)上將計算機軟件分為兩大類：系統(tǒng)軟件（SystemSoftware）與應用軟件（ApplicationSoftware）。

系統(tǒng)軟件指軟件廠商為釋放硬件潛能、方便使用而配備的軟件，如操作系統(tǒng)、各種語言編譯/解釋系統(tǒng)、網絡游戲、數(shù)據庫管理軟件、各種服務程序、界面工具箱等支持計算機正常運作的“通用”軟件。

應用軟件是指解決某一應用領域問題的軟件，如財會軟件、通信軟件、計算機輔助設計與制造（CAD/CAM）軟件等。在當井整個社會信息化的情況下，系統(tǒng)軟件和應用軟件的界限越來越模糊。

15.計算機求解問題的過程。

（1）問題的描述（2）建立數(shù)學模型（3）算法設計

（4）算法的正確性證明（5）算法分析（6）算法的程序實現(xiàn)16.算法特征。17.數(shù)據結構基礎：線性表。

●線性表（LinearList）是由n個數(shù)據元素構成的有限序

列，即按照一定的線性順序排列而成的數(shù)據元素的集合。線性表是最簡單最常用的一種線性結構。該結構上的基本操作包括對元素的查找、插入和刪除等。

●數(shù)組、鏈表、棧和隊列是最常用的線性表�！駰：完犃械奶攸c。

棧它是一種插入和刪除操作都只能在尾端進行的線性表。當我們在棧中添加一個元素（進棧）或者刪除一個元素（出棧）時，該結構按照一種“后進先出”的方式進行，非常類似于我們對一疊盤子的操作。

隊列它也是一種線性表，只是刪除元素在表的一端進行，稱為隊首（此操作稱為出隊）；插入元素在表的另一端進行，稱為隊尾（此操作稱為入隊）。

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本課程的任務是？

為計算機系的新生提供一個關于計算機科學與技術的入門介紹，使他們能對該學科有一個整體的認識，并了解該專業(yè)的學生應具有的基本知識和技能，以及在該領域工作應有的職業(yè)道德和應遵守的法律準則。

計算機由哪五大部分組成，各部分的主要功能是什么？由運算器，控制器，存儲器，輸入設備和輸入設備組成運算器：用來實現(xiàn)算術邏輯等各種預算。

控制器：用來實現(xiàn)對整個位運算過程的有規(guī)律的控制。存儲器：用來存放計算機程序及參與運算的各種數(shù)據。輸入設備：用來實現(xiàn)計算機程序和原始數(shù)據的輸入。輸出設備：用來實現(xiàn)計算機結果的輸出。

馮諾依曼計算機的特征是程序存儲和采用二進制。簡述計算機自動計算的基本原理：

1計算機的自動計算過程就是執(zhí)行一段預先編制好的計算程序的過程。2計算機程序是指令的有序集合。因此執(zhí)行計算程序的過程實際上是逐條執(zhí)行指令的過程。3指令的逐條執(zhí)行是由計算機硬件來實現(xiàn)的，可順序完成取指令，分析指令執(zhí)行指令所規(guī)定的操作，并為取下一條指令準備好指令地址。如此重復操作直至執(zhí)行到停機指令。第一臺計算機在1946年誕生叫：電子數(shù)值積分和計算器。以硬件分類計算機的發(fā)展階段：

電子管計算機（19461957）晶體管計算機（19571964）中小規(guī)模集成電路計算機（19641972）大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路計算機（1972至今）計算機系統(tǒng)由硬件和軟件組成進位制數(shù)的兩要素是基數(shù)和位權什么是浮點數(shù)的格式化表示方法？

將浮點數(shù)表示為N=2E*(S)E為階碼，她是一個二進制整數(shù)，E前的正負號為階碼的正負號，成為階符Ef，S稱為尾數(shù)它是一個二進制整數(shù)小數(shù)，S前的正負號為尾數(shù)的正負號，稱為尾符Sf此表示法稱為記階表示法。

ASCII碼由7位二進制組成。最多可有2的七次方種編碼邏輯運算有何特點？

計算機中的邏輯運算時按位計算的，它是一種比算術運算更簡單的運算。由于計算機中的基本電路都是兩個狀態(tài)的電子開關電路，這種極為簡單的邏輯運算正式描述電子開關電路工作狀態(tài)的有力工具。

邏輯代數(shù)與普通代數(shù)相比，其主要差別是什么？邏輯代數(shù)式一種雙值代數(shù)，其變量只有0和1邏輯變量只有兩種最基本的運算（或與非）

觸發(fā)器是計算機中采用一類邏輯電路，它具有兩種穩(wěn)定狀態(tài)可用來存儲1或0計算機中的常用邏輯部件有哪些？簡單說明它們的功能。全加器，譯碼器，多路轉換器，寄存器，計數(shù)器節(jié)拍發(fā)生器全加器：實現(xiàn)一位二進制數(shù)相加的邏輯部件譯碼器：能夠完成對輸入代碼進行譯碼

多路轉換器：從多路輸入中選擇其中任一路作為輸出寄存器：暫時存放數(shù)據

計數(shù)器：對輸入脈沖進行計數(shù)

節(jié)拍發(fā)生器：產生節(jié)拍控制所需要的電位與脈沖什么是ALU？它的邏輯功能是什么？

ALU即算術邏輯單元功能：實現(xiàn)兩個N位二進制數(shù)的算術運算或邏輯運算。講述CPU的功能

1實現(xiàn)數(shù)據的算術運算和邏輯運算。2實現(xiàn)取指令分析指令和執(zhí)行指令的控制3實現(xiàn)一場處理及中斷處理等

說明標志寄存器（FR）的功能，常用的標志有哪些？算術邏輯單元(ALU)：直接實現(xiàn)加法運算邏輯運算通用寄存器組（R1R4）：在打入脈沖的作用下將數(shù)據總線DBUS上的數(shù)據打入某一寄存器多路選擇器（M1M3）：可以多路輸入中選擇一路做為輸出標志寄存器（FR）：用來存放ALU的運算結果的一些狀態(tài)，標志七寸器也成為狀態(tài)寄存器，或稱程序狀態(tài)字（PSW），它反映了計算機在執(zhí)行某條指令后所處的狀態(tài)，為后續(xù)指令的執(zhí)行提供“標志”

試述控制器的基本組成，其各部分功能是什么。指令部件，時序部件，微操作控制部件。

1實現(xiàn)程序計數(shù)器和指令譯碼器功能所必須的部件

2若將一條指令所包含的一系列微操作安排在不同的“時標”中，時序部件饑渴實現(xiàn)對微操作的定時。

3綜合時序部件所產生的時標序號和指令譯碼器所產生的譯碼信號，發(fā)出取指令和執(zhí)行指令所需要的一系列微操作信號

8086CPU由哪兩部分組成，其優(yōu)點是什么?1指令執(zhí)行部件EU2總線接口部件BIU

優(yōu)點：使CPU執(zhí)行本條指令的操作與取后續(xù)指令的操作可以同時完成，從而提高了CPU的工作效率。

主存儲器至少由哪幾部分組成，并說明各部分的功能。

地址寄存器，地址譯碼和驅動器，存儲體，讀/寫放大電路，數(shù)據寄存器，讀寫控制電路1用來存放訪問存儲器的地址（指令地址或操作數(shù)地址）

2實現(xiàn)對地址寄存器所提供的地址碼進行譯碼，經驅動器的電流放大選中某一存儲單元。3存儲體由存儲單元組成，每個單元包含若干存儲元件，每個存儲元件可存儲一位二進制數(shù)，每個存儲元件有一個編號，成為存儲單元的地址，簡稱地址，計算機的數(shù)據和指令是按地址存放在存儲體的各個存儲單元中，通常一個存儲單元由8個存儲元件組成，可存放一字節(jié)的數(shù)據，存儲體所包含的存儲單元總成為存儲器的容量。

41實現(xiàn)信息電平轉換，即將存儲元件表示1和0的電平轉換為數(shù)據寄存器中觸發(fā)器所需要的電平，反之亦然。

5暫存從存儲單元中讀出數(shù)據或暫存從數(shù)據總線來的即將寫入存儲單元的數(shù)據。6更具計算機控制器發(fā)來的存儲信號發(fā)出實現(xiàn)存儲器讀或者寫操作的控制信號。簡述存儲器讀/寫操作過程

讀操作：送地址，發(fā)續(xù)命令，從存儲器讀出數(shù)據

寫操作：送地址，送數(shù)據，發(fā)寫命令，將數(shù)據寫入存儲器

兩次獨立的存取操作之間所需的最短時間叫做存儲器的存儲周期半導體存儲器的分類：

1按不同的半導體材料分：雙極型，單級型

2按不同存取方式分：隨機存取類型存儲器，制度存儲器存儲體的結構分為一維陣列和二位陣列常用存儲器分為哪幾類？輔存的作用是什么？

磁帶存儲器，磁盤存儲器，光盤存儲器。PC存儲卡，

作用：存儲容量大，可靠性高，價格低，在脫機情況下可以永久保存信息。在一個多片組成的盤組中，訪問磁盤的地址是有柱面號，扇區(qū)號，簇數(shù)組成的光盤分為只讀型，一次性寫入，可擦除型計算機系統(tǒng)中三級存儲器的組成級特點。高速緩沖存儲器（CACHE）：容量小速度最快價格最高主存儲器：容量中等速度中等價格中等輔助存儲器：容量大速度最慢價格最低常用的幾種輸入輸出設備

1字符輸入設備：鍵盤2光學閱讀設備：光學標記閱讀器，光學字符閱讀器3定位設備:鼠標，操縱桿，觸摸屏幕和觸摸板，軌跡球，光筆4圖像輸入設備：攝像機，掃描儀，5模擬輸入設備：語音輸入模數(shù)轉換器

輸出設備：打印機，顯示器，繪圖儀，投影儀，語音輸出設備等什么是I/O接口，它的基本功能是什么

輸入/輸出接口，指主機與外界交換數(shù)據的界面

基本功能：1實現(xiàn)數(shù)據緩沖2能夠將外設的工作狀態(tài)記錄下來，并通知主機，為主機管理外設提供必要的信息3能夠接收主機發(fā)來的各種控制信號以實現(xiàn)對外設的控制操作4能夠識別主機是否選中該接口及所連接的外部設備5實現(xiàn)主機與外設之間的通信控制。什么是指令和指令系統(tǒng)

一條指令就是給計算機下達的一道命令，它告訴計算機每一步應做什么操作，參與操作的數(shù)來自何處，操作結果又將送到什么地方，一臺計算機可有多種指令這些指令的集合稱為該計算機的指令系統(tǒng)。

指令可分為哪幾個大類？簡要說明沒類的特點

1數(shù)據處理類指令：實現(xiàn)對數(shù)據的加工，執(zhí)行這類指令后將產生新的結果數(shù)據

2數(shù)據傳送指令：實現(xiàn)數(shù)據在計算機各部件之間的傳送，執(zhí)行這類指令后將不改變原數(shù)據，只是將源地址內的數(shù)據復制到目標地址中。

3程序控制類指令：用來改變程序的執(zhí)行操作順序。4CPU狀態(tài)管理類指令：用來設置CPU的狀態(tài)

指令按指令中給定的地址碼的數(shù)目可分為三地址，二地址，單地址，零地址等什么是總線？為什么總線要標準化？總線是指模塊之間傳送信息的通路，嚴格的說總線座位計算機的一個部件，它是由傳輸信息的物理介質管理信息傳輸?shù)挠布�及軟件等構成�?/p>

以便計算機零部件廠商循此標準生產面向系統(tǒng)總線標準的計算機零部件，使微型機系統(tǒng)成為真正的開放式系統(tǒng)，用戶可根據自己的實際需要選購想要的計算機零部件組裝成滿足自己要求的微型機系統(tǒng)。

微型機中常用的四種標準總線：USB,ISA,EISA,PCI

計算機系統(tǒng)中的總線系統(tǒng)通常由哪三種總線組成，分別傳送什么信號？片內總線：計算機各芯片內部傳送信息的通路系統(tǒng)總線：計算機各部件之間傳送信息的通路

通信總線：計算機系統(tǒng)之間，計算機系統(tǒng)與其他系統(tǒng)之間傳送信號的通路什么是指令周期，機器周期及時鐘周期？

機器周期：完成一個基本操作所需要的時間。指令周期：實現(xiàn)一條指令操作所需要的時間時鐘周期：在同步控制方式的計算機控制器中，都有統(tǒng)一的時鐘信號，各種微操作都是在這一時鐘信號的同步下完成的，其周期稱為時鐘周期。

軟件是指為運行，維護，管理及應用計算機所編制的所有程序及其文檔資料的總和。

軟件工程是指導計算機軟件開發(fā)和維護的工程學科，采用工程的概念，原理，技術和方法來開發(fā)和維護軟件，其目標是實現(xiàn)軟件的優(yōu)質高產。

數(shù)據庫和數(shù)據庫管理系統(tǒng)加載一起構成數(shù)據庫系統(tǒng)，它有四部分組成：數(shù)據庫，數(shù)據庫管理系統(tǒng)，數(shù)據庫管理員，用戶。

表結構就是定義一個表的字段、類型、主鍵、外鍵、索引，這些基本的屬性組成了數(shù)據庫的表結構。

計算機語言的四代分別是：第一代：匯編語言第二代：面向過程的編程語言第三代：面向對象的編程語言第四代：數(shù)據庫編程語言，如各種數(shù)據庫的SQL語言

數(shù)據結構是指相互之間存在一種或多種特定關系的數(shù)據元素的集合。數(shù)據結構的形式定義為：數(shù)據結構是一個二元組：Data-Structure=(D，S)其中：D是數(shù)據元素的有限集，S是D上關系的有限集。

數(shù)據的物理結構是指數(shù)據在計算機內的實際存儲形式(A)存儲在外存中的數(shù)據(B)數(shù)據所占的存儲空間量(C)數(shù)據在計算機中的順序存儲方式(D)數(shù)據的邏輯結構在計算機中的表示

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