計算機導論知識點總結

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上計算機導論知識點總結指令系統(tǒng)：一臺計算機中所有指令的的集合，它是表征一臺計算機性能的重要指標。微型計算機中，控制器的基本功能是指令的操作數(shù)。USB總線是以串行方式傳輸數(shù)據(jù)。計算機網(wǎng)絡：計算機網(wǎng)絡是利用通信線路連接起來相互獨立的計算機的集合，其主要目的是實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和資源共享。計算機病毒：破壞計算機功能或數(shù)據(jù)，影響計算機使用，并能自我復制的一組計算機指令或程序。操作系統(tǒng)：操作系統(tǒng)是由程序和數(shù)據(jù)結構組成的大型系統(tǒng)軟件，它負責計算機的全部軟硬件的資源分配，調(diào)度和管理，控制各類程序的正常執(zhí)行，并為用戶使用計算機提供良好的環(huán)境。高速緩沖儲存器（Cache）：位于cpu和內(nèi)存之間

2、的儲存器，其特點是速度快，目的是是儲存器的速度與cpu的速度相匹配。總線：若干信號線的集合，是計算機各部分之間實現(xiàn)信息傳遞的通道。數(shù)據(jù)結構：數(shù)據(jù)結構是指具有一定的結構（關系）的數(shù)據(jù)元素的集合，主要研究數(shù)據(jù)的各種邏輯結構和物理結構，以及對數(shù)據(jù)的各種操作。進程：一個程序（或者程序段）在給定的工作空間和數(shù)據(jù)集合上的一次執(zhí)行過程，它是操作系統(tǒng)進行資源分配和調(diào)度的一個獨立單位。程序計數(shù)器：由若干位觸發(fā)器和邏輯電路組成，用來存放將要執(zhí)行的指令在儲存器中存放地址。機器指令：計算機執(zhí)行某種操作的命令，可由cpu直接執(zhí)行。cpu主要的技術指標：1.字長：cpu一次處理的二進制數(shù)的位數(shù)。2.主頻：cpu內(nèi)部工作的

3、時鐘頻率，是cpu運算時的工作頻率。3.地址總線寬度：決定了cpu可以訪問儲存器的容量，不同型號cpu的總線寬度不同，因而可使用的內(nèi)存的最大容量也不同。4.數(shù)據(jù)總線寬度：決定了cpu與內(nèi)存，I/0設備之間一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)男畔⒘俊?.高度緩沖：可以進行高速數(shù)據(jù)交換的存儲器，它先于內(nèi)存，與cpu交換數(shù)據(jù)。6.指令系統(tǒng)：指令的尋址方式越靈活，計算機的處理能越強。7.機器可靠性：平均無故障時間越短，機器性能月好。計算機硬件主要由 運算器，控制器，儲存器，輸入設備，輸出設備 和（總線）組成1.運算器：主要完成算數(shù)運算和邏輯運算。2.控制器：實現(xiàn)取指令，分析指令和執(zhí)行指令操作的控制，實現(xiàn)對整個運算過程的有規(guī)

4、律的控制。3.儲存器：是用來存放數(shù)據(jù)和程序的部件，可以分為主存儲器（也稱內(nèi)存儲器），和輔助存儲器。4.輸入設備，輸出設備：是實現(xiàn)計算機系統(tǒng)與人（或者其他系統(tǒng)）之間進行信息交換的設備。輸入設備將外界信息轉化為 計算機能接收和識別的信息，輸入到計算機中，而輸出設備是將計算機處理后的信息轉為人或者 其它設備可以接受和識別的信息。操作系統(tǒng)是由程序和數(shù)據(jù)結構組成的大型系統(tǒng)軟件，它負責計算機全部軟硬件資源的分配，調(diào)度，管理，控制各類程序的正常執(zhí)行，并為用戶使用計算機提供良好的環(huán)境。1.處理器管理：實現(xiàn)多道程序運行下對處理器的分配和調(diào)度，使一個處理器為多個程序交替服務，最大限度提高cpu的利用率。2.存儲管

5、理：對計算機的主存儲器進行管理，包括主存的分配與回收，主存的保護，主存的擴充。3.設備管理：對計算機的各類外部設備（輸入，輸出及外存儲器）的管理。具體包括設備的分配和回收，啟動外設工作，進行故障處理等。4.文件管理：是面向用戶實現(xiàn)按名（文件名）存取，支持對文件的存取，檢索，插入，修改和刪除，解決文件的共享，保護，保密等問題。5.作業(yè)管理：向用戶提供實現(xiàn)作業(yè)控制的手段，并且按一定的策略實現(xiàn)作業(yè)調(diào)度。機器語言，匯編語言，高級語言的特點1.機器語言：是用二進制代碼表示的計算機語言，可直接執(zhí)行。計算機可以直接識別和執(zhí)行用機器語言編寫的程序，效率很高指令的二進制代碼難以記住，因此人工編寫機器語言程序很繁

6、瑣，易出錯。不同的計算機有不同的機器語言，因此通用性很差。2.匯編語言：匯編語言程序不能為計算機硬件直接識別和執(zhí)行，必須通過匯編器（匯編程序）的系統(tǒng)軟件"匯編"，將匯編語言程序翻譯為機器語言程序才能被硬件執(zhí)行。通常，將匯編語言程序稱為源程序，匯編后得到的機器語言程序稱為目標程序。3.高級語言：高級語言是以接近于人的自然語言編寫程序的計算機語言。高級語言編寫的程序可以在不同的計算機上運行，通用性強。編程方便，簡單。所編寫的源程序必須通過"編譯"或者"解釋"生成目標程序，才能在計算機上執(zhí)行。控制器由指令部件，時序部件和微操作控制部件等組成

7、的。1.指令部件：包括程序計數(shù)器(PC)，指令寄存器(IR)，指令譯碼器(ID)。(1)程序計數(shù)器由若干位觸發(fā)器和邏輯門電路組成，用來存放將要執(zhí)行的指令在存儲器中存放地址。(2)指令寄存器由若干位觸發(fā)器組成，用來存放從存儲器取出的指令(3)指令譯碼器由門組合線路組成的，用來實現(xiàn)對指令操作碼的譯碼。2.時序部件：將一條指令所包含的一系列微操作安排不同的"時標"中，實現(xiàn)對微操作的定時。3.微操作控制部件：綜合時序部件所產(chǎn)生的時標信號和指令譯碼器產(chǎn)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。寄存器，高速緩沖，主存儲器各自的特點。1.寄存器：位于cpu中，主要用來存

8、放指令，地址，數(shù)據(jù)等。速度與cpu匹配，容量小。2.高度緩沖存儲器：是一種速度很快，容量小的存儲器，存放cpu近期要執(zhí)行的指令和  數(shù)據(jù)，以減少cpu對內(nèi)存的訪問，提高整機性能。3.主存儲器：存放計算機運行的指令和數(shù)據(jù)，容量大，但速度比寄存器和高度緩沖器慢。指令的執(zhí)行過程。計算機指令執(zhí)行一般分為2個階段：首先將要執(zhí)行的指令從內(nèi)存中取出送入cpu中，然后由cpu對指令進行譯碼，判斷該指令要完成的操作。向各部件發(fā)出完成該操作的控制信號完成該指令的功能。當一條指令執(zhí)行完成后就處理下一條指令。一般將第一階段稱為指令周期，第二階段稱為執(zhí)行周期。 1946年在美國賓夕法尼亞大學，莫克利

9、和?？颂兀ㄔ炝说谝慌_通用電子數(shù)字計算機ENIAC馮 諾依曼 主要提出了 “程序儲存”和“二進制”。以構成計算機硬件的邏輯組件為標志，計算機的發(fā)展經(jīng)歷了4個階段，電子管，晶體管，中小規(guī)模集成電路，大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路。計算機系統(tǒng)朝著微型化，巨型化，網(wǎng)絡化和智能化的方向發(fā)展。微型計算機以微處理器為核心，按組裝形式可分為便攜式和非便攜式兩類，按照計算機是否由最終用戶使用，分為獨立式微型計算機和嵌入式微型計算機。第一代計算機網(wǎng)絡是單處理中心網(wǎng)絡，也稱“面向終端的計算網(wǎng)絡”，第二代計算機網(wǎng)絡是“多處理中心的網(wǎng)絡”又稱“計算機-計算機網(wǎng)絡”1984，ISO組織提出了“開放系統(tǒng)互連(OSI)參考模型”

10、計算機輔助軟件工程(CASE)其實就是軟件工程中的CAD。 指令是由操作碼和地址碼組成，其中地址碼包含存儲單元地址，及運算器中寄存器的編號。程序是由完成某一特定任務的一組指令所組成。計算機的基本工作原理1.計算機的自動計算：執(zhí)行一段預先編制好的計算程序的過程。2.執(zhí)行計算程序就是逐條執(zhí)行指令的過程。3.指令的逐條執(zhí)行是由計算機的硬件實現(xiàn)的，可以順序完成完成取指令，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。用二進制表示數(shù)據(jù)信息有兩種基本方法，按“值”表示，按“形”表示。編碼，就是按一定的規(guī)則組合而成的若干位二進制代碼來表示數(shù)據(jù)數(shù)值，它就是計算機中所采用的“形”表示

11、數(shù)的一種方法，十進制碼 如BCD碼，可靠性編碼 如格雷碼，海明碼。對字母和字符進行編碼的二進制代碼稱為字符代碼。漢字的輸入碼，機內(nèi)碼，漢字字形碼。輸入碼就是用鍵盤輸入漢字時所使用的漢字編碼。機內(nèi)碼，實現(xiàn)漢字在計算機內(nèi)的存儲和處理（使用國標區(qū)位碼 分為94區(qū)，每區(qū)94個漢字），用兩字節(jié)表示，每個漢字所在的“區(qū)”和“位”。用連續(xù)波形表示聲音的信息，稱為模擬信息（模擬信號），由振幅和頻率來描述。把聲音存儲到計算機里的過程叫聲音的離散化（數(shù)字化）也稱模/數(shù)轉化。數(shù)字化聲音的質(zhì)量與采樣頻率，采樣點數(shù)據(jù)的測量精度及聲道數(shù)有關。一秒鐘聲音儲存的字節(jié)數(shù)是：采樣頻率 x 采樣精度(位數(shù)) x 聲道數(shù)/8一副圖像

12、的存儲容量的字節(jié)數(shù)為圖像分辨率 x 顏色深度/8矢量圖與位圖相比，矢量圖形占用的存儲空間小。使用矢量圖的軟件，可以方便地修改圖形。視頻每秒鐘至少顯示30幀。中央處理器(cpu)是由運算器和控制器組成，是計算機的核心部件，也稱微處理器。實現(xiàn)的主要功能：1.實現(xiàn)數(shù)據(jù)的算數(shù)運算和邏輯運算。2.實現(xiàn)取指令，分析指令和執(zhí)行指令操作的控制。3.實現(xiàn)異常處理和中斷處理，如電源故障，運算溢出，外部設備的請求服務等。運算器，主要包括算數(shù)邏輯單元，多路選擇器，通用寄存器，標志寄存器。1.算數(shù)邏輯單元(ALU):由加法器組成，可以直接實現(xiàn)加法運算及邏輯運算。2.通用寄存器：由若干位觸發(fā)器組成，用于傳輸和暫存數(shù)據(jù)。3

13、.多路選擇器：可以從多路輸入中選擇一路作為輸出。4.標志寄存器：由若干位觸發(fā)器組成，用來存放ALU的運算結果的一些狀態(tài)。運算器的實質(zhì)上只是提供了各種“數(shù)據(jù)通路”。在不同的控制信號序列的控制下，讓數(shù)據(jù)從“源地址”出發(fā)，途徑不同的“通路”，到達“目的地址”，便可完成對數(shù)據(jù)的“加工”，實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)的運算?？刂破魇墙y(tǒng)一指揮和控制計算機各個部分協(xié)調(diào)操作的中心部件。實現(xiàn)取指令，分析指令，根據(jù)判別結果，按一定的順序發(fā)出執(zhí)行該指令的一組操作控制信號（由于這些控制信號完成的操作是計算機中最簡單的“微小”的操作，所以稱作微操作控制信號），當執(zhí)行完一條指令后，便自動從存儲器中取出下一條要執(zhí)行的指令。由指令部件，時序

14、部件，和微操作控制部件組成。1.指令部件：包括程序計數(shù)器(PC),指令寄存器(IR)，指令譯碼器(ID)。（1）程序計數(shù)器：由若干位觸發(fā)器和邏輯門電路組成，用來存放將要執(zhí)行的指令在存儲器的存放地址。（2）指令寄存器：由若干位觸發(fā)器組成，用來存放從存儲器取出的指令。（3）指令譯碼器：由門組合線路組成的，用來實現(xiàn)對指令操作碼的譯碼。2.時序部件：將一條指令包含的一系列微操作安排在不同的“時標”中，即可實現(xiàn)對微操作的定時。3.微操作控制部件：綜合時序部件所產(chǎn)生的時標信號和指令譯碼器所產(chǎn)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（采用組合邏輯與微程序邏輯）（1）組合邏輯控制：微操作信號

15、是由組合線路產(chǎn)生。（修改，增補，檢查困難，優(yōu)點是為微操作控制信號只要通過幾級門電路的延時便可產(chǎn)生，因而速度較快，這種指令在指令種類較少的簡單計算機，或速度要求高的高速計算機中獲得廣泛應用）（2）微程序邏輯控制：是建立在微程序設計技術基礎上的。每一條機器指令是用一段微程序來解釋，而微程序是由微指令組成，每一條微指令可產(chǎn)生一個或多個可同時執(zhí)行的微命令。（一個控制字（每位由0或1組成代表 “執(zhí)行”，或者“不執(zhí)行”）稱為一條微指令，存放微指令的存儲器稱為控制存儲器，微指令由為操作碼和微地址段組成）。微程序控制器具有結構規(guī)范，易于指令修改，但執(zhí)行速度較慢。存儲器是存放數(shù)據(jù)和程序的部件，分為主存儲器（內(nèi)存

16、儲器）和輔助存儲器。1.主存儲器：存儲直接與cpu交換的信息，都由半導體存儲器組成。由地址寄存器，地址譯碼和驅動器，存儲體，讀/寫放大電路，數(shù)據(jù)寄存器和讀/寫控制電路組成的。（1）存儲體由存儲單元組成，每個單元包含若干個存儲元件，每個存儲元件可存儲一位二進制數(shù)，存儲體包含的存儲單元總數(shù)稱為存儲器的容量。（2）地址寄存器。由若干位觸發(fā)器組成，用來存放訪問存儲器的地址。（3）讀/寫放大電路：實現(xiàn)信息電平的轉換。（4）讀/寫控制電路：由邏輯門電路組成，根據(jù)計算機發(fā)出的“存儲器讀/寫”信號，發(fā)出實現(xiàn)存儲器讀或寫操作的控制信號。主存儲器的主要技術指標（1）存儲容量：存儲器可容納的二進制的信息量。（2）存

17、取時間和存儲周期：TA（存取時間）指從接收命令到被讀出信息穩(wěn)定在數(shù)據(jù)寄存器的輸出端的的時間，TMC（存儲周期）指2次獨立的存取操作之間所需的最短時間，通常TMC比TA的時間長。（3）存取速率：指單位時間內(nèi)主存與外部（如cpu）之間交換信息的總位數(shù) C=(1/TMC)*W，W為數(shù)據(jù)寄存器的寬度（一次并行讀/寫的位數(shù)），表示主存數(shù)據(jù)傳輸帶寬，即每秒多少位。而1/TMC表示每秒從主存讀/寫的最大速率。（4）可靠性半導體存儲器：  按照不同的半導體材料分為雙極型(TTL)和單極型(MOS)，前者具有高速的特點，后者有集成度高，制造簡單，成本低，功耗小。按照存儲器存取的方式不同，可分為隨機存儲

18、器(RAM)和只讀存儲器(ROM)。RAM是一種可讀/寫存儲器                             在存儲器運行過程中，該存儲器每個存儲單元可以隨機寫入或讀出信息。RAM又可分為雙級型和單極型雙級型速度快，用作Cache。ROM在程序執(zhí)行過程中，只能讀出不可寫入，其內(nèi)部信息是在脫機狀態(tài)下用專門設備寫

19、入的。  ROM按存儲信息的方法不同分成4類：（1）固定掩模型ROM：制作后用戶不能修改。（2）可編程只讀存儲器（PROM）：由用戶寫入，只能編程一次。（3）可擦除可編程只讀存儲器（EPROM）：信息可多次改寫，（可用紫外線照射擦掉先前的信息）（4）電可擦除可編程只讀存儲器（EEPRIOM）：可通過加入大電流來擦除信息，從而減少重新編程的工作量。存儲元件：1.用觸發(fā)器作存儲元件(SRAM)2.用電容器作存儲元件（DRAM）（每次讀出信息，原有信息會很快消失，必須“重寫”，即使不進行讀操作，它也會慢慢放電，所以必須每隔一段時間對存儲元件進行“刷新”，以保證原有信息不會丟失）3.用晶體管

20、作存儲元件（ROM）存儲矩陣：一維陣列結構（字選法），二維陣列結構（重合法），具有-維陣列結構的存儲器具有結構簡單的特點，但數(shù)據(jù)量大，選擇線將增大，所以適合小容量存儲器。二維列陣結構具有選擇線少的特點，適合大容量存儲器。內(nèi)存條：是一種封裝有多個半導體存儲器的一快條形電路板，分為單面單列存儲模塊（SIMM），雙面單列存儲模塊（DIMM）輔助存儲器：存放當前不立即使用的信息，（通常把cpu和主存看作計算機系統(tǒng)的主機，其它設備都稱為主機的外部設備，所以輔助存儲器常稱“外存儲器”，簡稱“外存”），其特點是。存儲容量大，可靠性高，價格低，在脫機狀態(tài)下永久保存信息。1.磁表面存儲器：是用某些磁性材料涂在金

21、屬鋁片或塑料片的表面作為載磁體來存儲信息的存儲器。（可永久保存）2.磁帶存儲器：存儲記錄數(shù)字信息。磁帶機是一種順序存取的存儲器，磁帶上的信息以信息塊的形式（一個“文件”，“記錄”）順序地存放在磁盤上。存取時間長，速度慢，但存儲的信息容量大，價格便宜，便于攜帶，互換性好。磁帶機的主要技術參數(shù)：（1）帶速，（2）記錄密度：磁帶每英寸所能記錄的字節(jié)數(shù)，（3）數(shù)據(jù)傳輸速率：磁帶機在單位時間所能傳輸?shù)男畔⒌臄?shù)量，是帶速*記錄密度。3.磁盤存儲器：按其載磁體的基片是“硬”還是“軟”的，分為硬磁盤存儲器，軟磁盤存儲器2種。（簡稱硬盤機，軟盤機）  磁盤機的結構：磁盤驅動器，磁盤機接口及磁盤組成（1

22、）磁盤：是存儲信息的載磁體，每個磁盤有2個盤面，每個盤面有一個讀寫磁頭，用于讀寫盤面上的信息。（2）磁盤驅動器：實現(xiàn)讀寫操作的設備，它包含磁頭步進電機，磁盤驅動電機及讀寫控制邏輯電路。（3）磁盤機接口是連接cpu與磁盤驅動器的部件，接收cpu的控制命令，發(fā)出使磁盤驅動器進行操作的命令。磁盤機的“地址”：柱面號，扇區(qū)號，簇數(shù)（通常1簇=2個扇區(qū)信息=1KB）磁盤機的主要技術指標1.記錄密度   2.存儲容量  3.尋址時間 （由尋道時間和平均等待（磁盤旋轉一圈時間的一半）時間2部分組成） 4.數(shù)據(jù)傳輸速率軟盤和硬盤：軟盤要和軟盤驅動器（既可以從軟盤上讀取又

23、可以向軟盤寫入數(shù)據(jù)的裝置）一起使用，存儲容量小，存取速度慢，但價格低廉，攜帶方便，便于保存。一臺硬盤機可有一個或者多個盤組。存儲容量大，存取速度快，不易攜帶，價格貴。（活動硬盤使用和軟盤一樣，方便）光盤存儲器：由圓盤形的玻璃或塑料基片及其上面所涂的適于光存儲的記錄介質(zhì)組成，光盤也需要光盤驅動器配合使用。（1）只讀型光盤（CD-ROM）只能讀取信息而不能修改。（2）一次性寫入光盤（CD-R）允許用戶寫入自己的數(shù)據(jù)，而且可以分批分期地寫入數(shù)據(jù)，但只能寫如一次。（3）可擦除型光盤（CD-RW）用戶可多次對其讀寫，必須配合驅動器和相關軟件。但其速度較慢。（4）DVD-ROM可移動外存儲器：（1）PC存

24、儲卡：是一種大容量的便攜式半導體芯片存儲器。體積小，容量大，攜帶方便。（2）閃存盤：（優(yōu)盤）以Flash Memory為介質(zhì)，所以具有可多次擦寫，容量超大，存取快捷。（3）移動硬盤：采用USB，IEEE1394接口，能提供較高的數(shù)據(jù)傳輸速度，可靠性，完整性。計算機存儲體系：將計算機的存儲體系分為三類，高速緩沖存儲器，主存儲器，輔助存儲器。（1）高速緩沖存儲器：是一種小容量的高速存儲器，常在cpu內(nèi)，速度與cpu匹配。（2）虛擬存儲器：將輔存的一部分（甚至全部）虛擬為內(nèi)存，它與由內(nèi)存條組成的實際主存形成一個虛擬存儲器。就是借助于輔存到主存的信息動態(tài)調(diào)度，為用戶提供了一個可以使用但實際又不存在的大

25、容量主存。輸入輸出設備：1.鍵盤  2 .鼠標（機械式鼠標和光電式鼠標）3.光學標記閱讀器  4.掃描儀  5.語音輸入設備（由輸入器，數(shù)模轉化器，語音識別器）1.打印機（擊打式（活字式打印，點陣式打?。?，非擊打式打印機（激光打印，噴霧打印）3.繪圖儀（平板，滾筒式繪圖儀）2.顯示器：陰極射線管打印器，液晶顯示器，等離子顯示器（體積小，功耗少）。（1）陰極射線管打印器分為字符顯示器，和圖形顯示器  主要技術指標  （1）分辨率     2.點距  3.刷新頻率（至少75HZ）4.語音輸出設備：語

26、音合成設備，數(shù)模轉化器，輸出器。輸入輸出接口：每個外設都有各自的“接口”，也稱設配卡，設備控制卡。輸入輸出接口是指主機與外設交換數(shù)據(jù)的界面。接口的功能：（1）實現(xiàn)數(shù)據(jù)緩沖   （2）記錄外設的工作狀態(tài)   （3）接收主機發(fā)來的各種控制信號   （4）判別主機是否選中該接口及其所連接的外部設備。（5）實現(xiàn)主機和外設之間的數(shù)據(jù)通信按數(shù)據(jù)傳送方式分類：并行接口（一個字節(jié)的所有位同時傳送），串行接口（一個字節(jié)各位株位傳送）按功能選擇的靈活性分類：可編程接口，不可編程接口按通用性分類：通用接口，專用接口。按數(shù)據(jù)傳送的控制方式分類：程序性接口（通過程序執(zhí)行發(fā)出信號），DMA型接口（通過硬件發(fā)出信號）。輸入輸出控制方式：（1）程序查詢方式：在