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1、第 頁共31頁第 頁共31頁級各章考點(diǎn)第一章信息技術(shù)概述(一級第五版 2011-1-24)考點(diǎn)1 :信息與信息技術(shù)信息處理信息處理信息技術(shù)信息技術(shù)P 2是指信息的收集、加工、存儲、傳遞和施用。目的是獲取有用的信息。P2是用來擴(kuò)展人們信息器官功能、協(xié)助人們進(jìn)行信息處理的一類技術(shù)?;镜男畔⒓夹g(shù)包括:感測與識別技術(shù)、通信與存儲技術(shù)、計(jì)算處理技術(shù)、控制與顯示技術(shù)(也有人稱這四類技術(shù)為信息技術(shù)“四基元”)。在這四類技術(shù)中,通信技術(shù)和計(jì)算與處理技術(shù)在整個信息技術(shù)中處于核心地位。感測識別技術(shù)和控制顯示技術(shù)則是核心部分與外部世界的接口,決定了信息的來源和歸宿。由此可見,信息技術(shù)四基元是一個完整的整體。用來擴(kuò)
2、展人的感覺器官功能的感測(獲?。┡c識別技術(shù)(感覺器官)感測與識別技術(shù)主要解決信息的獲取與識別問題。感測技術(shù):利用紅外線、紫外線、次聲波、超聲波、傳感器等手段及遙感、遙測等技術(shù)來獲取更多信息; 識別技術(shù):對所獲取的信息類別做出判斷。感測與識別技術(shù):克服了人在感知與識別信息時具有的局限性, 是人的感覺器官功能的擴(kuò)展。用來擴(kuò)展人的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)功能的通信通信技術(shù)主要解決信息的傳遞問題。通信的實(shí)質(zhì)是將信息附著于一個事物(載體),并通過載體的運(yùn)動將信息從空間上的一點(diǎn)傳送到另一點(diǎn)?,F(xiàn)代通信技術(shù)使用的載體是電波或光波。通信只關(guān)心被傳送信息的形式而不關(guān)心其內(nèi)容和價(jià)值,著重考慮信息傳輸?shù)挠行浴⒖煽啃院蛿?shù)據(jù)的安全性。
3、通信技術(shù)突破了人在交流信息時所受到的空間和時間上的限制,是人的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)功能的擴(kuò)展。用來擴(kuò)展人的思維器官功能的計(jì)算與處理與存儲技術(shù)(大腦功能) 存儲技術(shù):主要解決大量信息的長期、可靠的存儲問題。 計(jì)算與處理技術(shù):主要解決信息的轉(zhuǎn)換加工處理問題, 推導(dǎo)、演算或抽象也可用信息。計(jì)算與處理技術(shù)克服了人在處理信息時具有的局限性, 官(大腦)功能的擴(kuò)展。用來擴(kuò)展人的效應(yīng)器官功能的控制與顯示技術(shù)(效應(yīng)器官)主要解決信息的施效問題??刂频谋举|(zhì)是根據(jù)輸入的指令信息(決策信息)改變外部事物的運(yùn)動狀態(tài)和方式??刂骑@示技術(shù)克服了人在改變事物運(yùn)動狀態(tài)及再現(xiàn)信息時的局限性, 的擴(kuò)展??键c(diǎn)2:微電子技術(shù)微電子技術(shù)P2微
4、電子技術(shù) 是信息技術(shù)領(lǐng)域中的關(guān)鍵技術(shù),以集成電路為核心的電子技術(shù),它是在電子電路和系統(tǒng)的超小型化和微型化過程中逐漸形成和發(fā)展起來的。電子電路所使用的基礎(chǔ)元件的演變:真空電子管、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。微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)的硬件發(fā)展密不可分,計(jì)算機(jī)采用的電子元器件的演變過程:第一代計(jì)算機(jī)是電子管,第二代采用是晶體管,第三代采用是中小規(guī)模集成電路,第四代采用是大規(guī)模集成電路或 超大規(guī)模集成電路。 P37表2-1集成電路的概念 P18集成電路(Integrated Circuit ,簡稱IC): 20世紀(jì)50年代出現(xiàn),它以半導(dǎo)體單晶片作為材料,采用平面 工藝,將大量晶體管、
5、電阻、電容等元器件及互連線構(gòu)成的電子線路集成在基片上,構(gòu)成一個微型化的電路或系統(tǒng)?,F(xiàn)代集成電路使用的半導(dǎo)體材料通常是硅(Si),也可以是化合物半導(dǎo)體如砷化鎵(GaAs)等。()(神經(jīng)系統(tǒng))管、增強(qiáng)了信息感知的范圍、精度和靈敏度,是人的記憶器官(大腦)的擴(kuò)展。即對信息去粗取精、 去偽存真,從初始信息中分析、增強(qiáng)了信息加工處理和控制的能力,是人的思維器是人的效應(yīng)器官(手、腳、嘴等)功能 集成電路的分類 P4集成電路根據(jù)它所包含的 電子元件(如:晶體管、電阻、電容等)數(shù)目可以分為:小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模、超 大規(guī)模和極大規(guī)模集成電路。集成度含義:單個集成電路所含電子元件的數(shù)目() P佃女如: Int
6、el公司有1988年推出的Intel80486 微處理器中,包含的電子元器件個數(shù)約為100萬,而2000年推出的In tel Pen tium 4微處理器中,包含的電子元器件個數(shù)約為10 000萬(1億),后者的集成度要比前者提高了約100倍。目前,世界上集成電路生產(chǎn)的主流技術(shù)已經(jīng)達(dá)到1214英寸晶圓、65nm(納米)的工藝水平,有些產(chǎn)品(Inter公司生產(chǎn)的微處理器 CORE 2 Quad)已經(jīng)達(dá)到45nm的工藝水平。根據(jù)芯片中包含的元器件數(shù)目分為:()集成電路規(guī)模兀器件數(shù)目小規(guī)模集成電路(SSI) 100 萬集成電路應(yīng)用:中、小規(guī)模集成電路一般以簡單門電路或單級放大器為集成對象;大規(guī)模集成
7、電路以功能功能部 件、子系統(tǒng)為集成對象。()現(xiàn)在PC機(jī)使用的微處理器 CPU主板上使用各種芯片組(南橋、北橋芯片)、圖形加速器芯片、各種存儲器芯片(ROM RAM Cache、BIOS)等都是由 超大規(guī)模和極大規(guī)模集成電路 () P19集成電路分類 P佃按晶體管結(jié)構(gòu)、電路和工藝分:雙極型(Bip Olar )集成電路金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)集成電路 雙極金屬氧化物半導(dǎo)體(Bi-MOS)集成電路 按照功能分:P4數(shù)字集成電路(如:邏輯電路、存儲器、微處理器、微控制器、數(shù)字信號處理器等模擬集成電路(又稱為線性電路,如:信號放大器、功率放大器等)按照用途分:()(如:微處理器和存儲器芯片等)(AS
8、IC)(根據(jù)某種應(yīng)用的特定要求而專門設(shè)計(jì)、定制的集成電路通用集成電路專用集成電路集成電路的發(fā)展P20重量輕、可靠性高。集成電路的特點(diǎn)是體積小、 集成電路的工作速度主要取決于組成邏輯門電路的晶體管的尺寸,晶體管的越小,其極限工作頻率越高,門電路開關(guān)速度就越快。芯片上電路元件的線條越細(xì),相同面積的晶片可容納的晶體管就越多,功能就越強(qiáng),速度也越快。P4CPU火柴盒大?。┘闪顺汕先f個晶體管,其電路元件線條可以達(dá)到45 nm納米技術(shù) 集成光路、光電子集成18-24個月翻一番,這就是有名的Moore定律摩爾在1965年在電子學(xué)雜志上發(fā)表預(yù)測,單塊集成電路的集成度,平均每Moore 定律。()ICICI
9、CICIC卡分類和使用方式 P21卡是“集成電路卡”簡稱,它能可靠地存儲數(shù)據(jù)和讀取數(shù)據(jù)??ò垂δ芸煞譃椋捍鎯ζ骺?、加密存儲器卡以及CPU卡??ò词褂梅绞娇蔀椋航佑|式IC卡和非接觸式IC卡??ò磻?yīng)用:電子證件(身份證)P33、電子錢包(公交卡、電話卡)。()考點(diǎn)3:二進(jìn)制及其特點(diǎn):整數(shù)和實(shí)數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示方法P25計(jì)算機(jī)中信息的計(jì)量單位()位:一個0或1就是一位,英文名叫 bit (比特)常簡記作b。n位的二進(jìn)制能表示 2n個數(shù),一位二進(jìn)制只有 2種狀態(tài)(0或1), n位二進(jìn)制就有n個2相乘種狀態(tài)(2)比特是計(jì)算 機(jī)中處理、存儲、傳輸信息的最小單位。它是計(jì)算機(jī)信息處理的基本單位。字節(jié):8位二進(jìn)
10、制為一個字節(jié),英文名叫Byte常簡記作B。存儲容量的基本單位依次有:KB(千字節(jié)卜MB(兆字節(jié))、GB(吉字節(jié)卜TB(太字節(jié))。它們之間的關(guān)系是:1KB=2oB=1O24B 1MB=20B=1O24KB 1GB=2OB=1024MBTB=2OB=1024GB二進(jìn)制定義:使用比特來表示的數(shù)稱為二進(jìn)制數(shù)。只有0和1兩個符號,采用“逢二進(jìn)一”和“借一當(dāng)二”的運(yùn)算法則。計(jì)算機(jī)采用二進(jìn)制的原因:二進(jìn)制中只有0和1兩個數(shù),運(yùn)算簡單、快速:0和1兩個數(shù)據(jù)在物理器件上容易實(shí)現(xiàn)。 比如可以用電平的高、低來表示;用磁性材料的兩個極性來表示;也可用半導(dǎo)體導(dǎo)通和截止兩種狀態(tài)來表示。二進(jìn)制的邏輯運(yùn)算()二進(jìn)制的邏輯運(yùn)算
11、:是位與位之間獨(dú)立運(yùn)算的,不會產(chǎn)生進(jìn)位。二進(jìn)制的算術(shù)運(yùn)算()二進(jìn)制的加法:0+0=0, 0+1=1, 1 + 1=10 (兩個二進(jìn)制數(shù)相加,按“二進(jìn)制的減法:1-1=0, 1-0=1, 10-1=1 (兩個二進(jìn)制數(shù)相減,按“比特傳輸在數(shù)據(jù)通信中,信息是一位一位傳輸?shù)?,傳輸速率的基本單位是比特比?秒等。它們的進(jìn)位為10的3次方(1000) .()不同進(jìn)制的轉(zhuǎn)換不同進(jìn)制的數(shù)是不能直接進(jìn)行運(yùn)算的,必須轉(zhuǎn)換成同一進(jìn)制下才能進(jìn)行運(yùn)算。二進(jìn)制轉(zhuǎn)為十進(jìn)制:將二進(jìn)制數(shù)的每一位數(shù)字乘以對應(yīng)的權(quán)值。累加即可。以小數(shù)點(diǎn)為界,左起第 為2的N-1次方,即2N-1。右起第N位的權(quán)值為2的-N次方,即2-N。十進(jìn)制整數(shù)
12、轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制 整數(shù):除以2取余法。十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制 小數(shù):乘以2取整法。不同進(jìn)制間轉(zhuǎn)換和比較大小。()逢二進(jìn)一借一當(dāng)二/秒,”向高位進(jìn)位1)”向高位借位1)。另外,還有千比特/秒、兆比特/秒、吉N位的權(quán)值三種基本的邏輯運(yùn)算:與、或、非運(yùn)算規(guī)則例子與(邏輯乖),用符號只有參加運(yùn)算的兩個數(shù)同時1其1 與 0=00 與 0=0“AND ”、“人”、“一”表示結(jié)果才為1,否則為01 與 1 =10 與 1=0或(邏輯加),用符號“OR”、 “V”、“ + ” 表示只有參加運(yùn)算的兩個數(shù)中至少有1個是1其結(jié)果才為1,否則為01 或 0=11 或 1 =10 或 0=00 或 1=1非(取反),用符號
13、“ NOT”、“”表示)對參加運(yùn)算的一個數(shù)取反, 1變?yōu)?, 0變?yōu)?非1=0非0=1考點(diǎn)4:整數(shù)和實(shí)數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示方法P33()計(jì)算機(jī)中的數(shù)值信息分為整數(shù)和實(shí)數(shù)兩大類,它們在計(jì)算機(jī)中表示時分為定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)。定點(diǎn)數(shù)(小數(shù)點(diǎn)位置固定的數(shù))定點(diǎn)數(shù)分為:定點(diǎn)整數(shù)和定點(diǎn)小數(shù) (純小數(shù)),定點(diǎn)整數(shù)的小數(shù)點(diǎn)固定在二進(jìn)制數(shù)最后一位的后面。定點(diǎn)小數(shù)點(diǎn)的小 數(shù)點(diǎn)固定在二進(jìn)制數(shù)最高一位的前面。定點(diǎn)整數(shù)分為:不帶符號的整數(shù)(正整數(shù)),所有的二進(jìn)制數(shù)都用來表示數(shù)值大小。帶符號的整數(shù),一般總是最高一位二進(jìn)位用表示符號(通常0表示正號,1表示負(fù)號)其余各位表示數(shù)值大小。X表示真值,它在計(jì)算機(jī)內(nèi)的各種編碼稱機(jī)器數(shù)。定
14、點(diǎn)整數(shù)通常以原碼、反碼或補(bǔ)碼的形式存放在計(jì)算機(jī)中,如果 各種機(jī)器數(shù)表示形式為X原、X反、X補(bǔ)原碼: 正數(shù):最高位為0,其余各位表示其值??偟奈粩?shù)根據(jù)CPU的字長而定1第4 頁 共 31 頁1第4 頁 共 31 頁反碼補(bǔ)碼最高位為 1,其余各位表示其值。不足字長的位補(bǔ) 0和原碼相同在原碼的基礎(chǔ)上,符號位不變,其余各位按位取反和原碼相同在原碼的基礎(chǔ)上,符號位不變,其余各位按位取反,末位加對于一個正整數(shù),它的原碼、反碼或補(bǔ)碼相同。 注意 :判斷一個機(jī)器數(shù)的真值,要把它轉(zhuǎn)換成原碼形式。如:已知一個負(fù)整數(shù)的補(bǔ)碼求原碼:符號位不變,其余各位按位取反,末位加1( 不是減 1)。通常數(shù)值型數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中都以補(bǔ)
15、碼形式存儲,因?yàn)椴捎醚a(bǔ)碼形式便于把減法運(yùn)算轉(zhuǎn)變成加法運(yùn)算,這樣減少 了計(jì)算機(jī)的物理器件,從而減少成本。也就是說計(jì)算機(jī)的運(yùn)算器中沒有減法器而只有加法 整數(shù)表示:整數(shù)分為不帶符號的整數(shù)和帶符號的整數(shù)。帶符號的整數(shù)一般用原碼或補(bǔ)碼來表示。8的無符號的整數(shù)能表示數(shù)的范圍:0255(00000000-11111111);16的無符號整數(shù)范圍為 0-65535(0000000000000000-11111111111111111) n 位無符號正整數(shù)表示的范圍: 0-(28 的二進(jìn)制補(bǔ)碼表示帶符號整數(shù)范圍:16 的二進(jìn)制補(bǔ)碼表示帶符號整數(shù)范圍:n 的二進(jìn)制補(bǔ)碼表示帶符號整數(shù)范圍:機(jī)器字長為 機(jī)器字長為 機(jī)
16、器字長為 機(jī)器字長為 機(jī)器字長為 機(jī)器字長為器。n-1)-128至+127(10000000-01111111)- 32768 至 +32768-2 n-1 +1至+(2 n-1)負(fù)數(shù)要比正數(shù)多一個數(shù) 數(shù) 0的原碼和反碼是不唯一的( 0 和-0),但是 0 的補(bǔ)碼表示是唯一的( 0)。 考點(diǎn) 5:實(shí)數(shù) (浮點(diǎn)數(shù) )信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示 P35實(shí)數(shù)是既有整數(shù)部分也有小數(shù)部分的數(shù)。任意一個實(shí)數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)部都可用“指數(shù)”(也稱“階碼”),是 一個整數(shù)和“尾數(shù)”(純小數(shù))來表示。這種用指數(shù)和尾數(shù)來表示實(shí)數(shù)的方法叫做“浮點(diǎn)表示法”。() 浮點(diǎn)數(shù) ( 小數(shù)點(diǎn)位置不固定的數(shù) ) 浮點(diǎn)數(shù)由尾數(shù)和階碼組成女口:
17、 -345.6=-0.3456 X 10 -3,其中0.3456稱尾數(shù),3稱為階碼,“-”稱尾符,“ +”稱階符 數(shù)據(jù)的溢出:一個數(shù)據(jù)的階碼超過計(jì)算機(jī)所能表示的最大階碼稱為上溢,要停止運(yùn)算;一個數(shù)據(jù)的階碼小于計(jì) 算機(jī)所能表示的最小階碼稱為下溢,計(jì)算機(jī)將把此數(shù)作為0處理,機(jī)器仍然可以運(yùn)行。在 Pentium 機(jī)中,浮點(diǎn)數(shù)長度可以是 32位、 64位和 80位實(shí)數(shù),位數(shù)越多,可表示數(shù)的范圍越大,精度也越高。第二章 計(jì)算機(jī)組成原理考點(diǎn) 1: 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 P39: 新一代計(jì)算機(jī)。cache 組成計(jì)算機(jī)主機(jī)所使用的元器件作為計(jì)算機(jī)劃代的主要標(biāo)志,計(jì)算機(jī)的發(fā)展分為四代。() 目前用的計(jì)算機(jī)依舊是集成電路
18、計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)的新開發(fā)著眼于智能化,以知識處理為核心,稱為 考點(diǎn) 2: 計(jì)算機(jī)的組成 P39計(jì)算機(jī)硬件組成計(jì)算機(jī)硬件由CPU,存儲器,I/O設(shè)備和總線組成。CPU是計(jì)算機(jī)硬件的核心,運(yùn)算器,寄存器、 考點(diǎn) 3: 微處理器和嵌入式計(jì)算機(jī)將運(yùn)算器和控制器集成在一塊半導(dǎo)體芯片上的大規(guī)模集成電路,稱為微處理器 。它作為微型計(jì)算機(jī)的核心部件。將處理器、存儲器、輸人 /輸出接口電路等集成在一塊芯片上的大規(guī)模集成電路稱為微控制器,也叫單片機(jī)。它常以嵌人方式使用在智能儀表外圍設(shè)備、數(shù)字家電和通信設(shè)備等產(chǎn)品中(數(shù)碼相機(jī)、MP3手機(jī)等)。以微處理器為中央處理器 (CPU)的計(jì)算機(jī),稱為微型計(jì)算機(jī)。微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展
19、是以微處理器的發(fā)展為標(biāo)志的。典型微型機(jī)有以 Pentium和PowerPC等為微處理器的多種微型機(jī)系列。 考點(diǎn) 4: 計(jì)算機(jī)的分類 P45PC)。按計(jì)算機(jī)的字長和內(nèi)部結(jié)構(gòu)分為: 8位機(jī), 16位機(jī), 32位機(jī), 64位機(jī)等。 按計(jì)算機(jī)的性能和價(jià)格分為:巨型機(jī),小巨型機(jī),大型主機(jī),工作站,個人計(jì)算機(jī)( 按計(jì)算機(jī)的用途分為:通用機(jī),專用機(jī)??键c(diǎn)5: CPU(中央處理器)的結(jié)構(gòu)與原理第 頁共31頁第 頁共31頁8個甚至幾百個、幾千個 CPU。使用多個CPU實(shí)現(xiàn)超高速計(jì)算的 CPU在同一個芯片內(nèi) 的所謂“多核” CPU,使PC性能得到了進(jìn)一P45()指令的含義,格式及各組成部分的作用:指令:是可被CP
20、U理解并執(zhí)行的二進(jìn)制編碼表示的基本操作命令,在計(jì)算機(jī)內(nèi)部,程序的基本單位是指令。 指令的形式:二進(jìn)制。指令的格式:一條指令通常由操作碼和操作數(shù)地址兩部分組成。操作碼操作數(shù)地址計(jì)算機(jī)的基本工作原理:采用美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮諾依曼提出的“存儲程序控制”原理。() P44 程序:指的是一個可執(zhí)行的指令序列。存儲程序:指的是將可以由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的一個指令序列預(yù)先存儲在計(jì)算機(jī)的存儲器中。 控制:指的是由當(dāng)前所執(zhí)行的指令來決定計(jì)算的各硬件如何動作以完成特定的信息處理任 TOC o 1-5 h z CPU的任務(wù):CPU的任務(wù)是運(yùn)行系統(tǒng)程序和應(yīng)用程序。P39CPU的結(jié)構(gòu):()P44CPU主要由寄存器組、運(yùn)算器、控
21、制器等組成。是任何一臺計(jì)算機(jī)必不可少的核心部件。P39為了提高速度,計(jì)算機(jī)也可以包含 2個、4個、 技術(shù)稱為“并行處理”。集成有2個、4個甚至更多 步的提高 P39寄存器:暫存數(shù)據(jù)。P44運(yùn)算器:主要完成算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。控制器:CPU的指揮中心,協(xié)調(diào)和控制計(jì)算機(jī)的各個部件統(tǒng)一工作??刂仆獠繑?shù)據(jù)的輸入,計(jì)算機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)的交換 與處理,結(jié)果的輸出與計(jì)算機(jī)各種突發(fā)事件的實(shí)時監(jiān)控??键c(diǎn)6:計(jì)算機(jī)的指令與指令系統(tǒng)操作碼:代表指令的功能,即告訴計(jì)算機(jī)做何種操作( ADD SUB MOV STR (存儲)、LDA(讀數(shù))。 操作數(shù)地址:給出執(zhí)行指令時所需要的操作數(shù)或操作數(shù)的存儲位置信息。操作數(shù)地址可能是1
22、個,2個甚至更多。()女口: 0P D1 D2 D3 , 0P D1 D2 , 0P D指令系統(tǒng):一臺計(jì)算機(jī)的所有指令的集合。()指令系統(tǒng)兼容性()不同種類的計(jì)算機(jī)有不同的指令系統(tǒng)。因此,一臺計(jì)算機(jī)上可以執(zhí)行的程序,在另一臺不同的計(jì)算機(jī)上可能無法執(zhí)行。為了克服這一問題,采用“兼容方式”:(1)在計(jì)算機(jī)系列開發(fā)中,新處理器保留老處理器的所有指令,同時擴(kuò)充功能更強(qiáng)的指令(升級)。(2)有些不同廠家開發(fā)的計(jì)算機(jī)保持指令系統(tǒng)的相互兼容。這樣,軟件就在兼容的計(jì)算機(jī)上通用。公司微處理器的 指令系統(tǒng) 互相兼容?!眮黹_發(fā)新處理器。In tel公司微處理器與IBM公司PowerPC微處理器的指令系統(tǒng)互女口: A
23、MD和 Cyrix公司微處理器,與 Intel同一個公司生產(chǎn)的處理器采用“向下兼容方式不同公司生產(chǎn)的處理器未必互相兼容。例如,相不兼容。指令的執(zhí)行過程一條指令在計(jì)算機(jī)中的執(zhí)行過程分為如下幾個步驟:取指令:CPU的控制單元從 Cache或主存儲器(RAM)中讀取一條指令并放入指令寄存器。(ADD指令譯碼:控制單元中的譯碼電路對指令寄存器中保存的指令的操作碼部分進(jìn)行解釋和翻譯并產(chǎn)生控制信號SUB MOV(傳送)、JMP(跳轉(zhuǎn))、STR(存儲)、LDA(讀數(shù))等)。執(zhí)行指令:執(zhí)行單元取操作數(shù),完成指令所規(guī)定的運(yùn)算或操作。保存結(jié)果:執(zhí)行單元保存運(yùn)算結(jié)果到寄存器或內(nèi)存儲器,指令計(jì)數(shù)器自動形成下一條將要執(zhí)
24、行的指令所在的存儲 單元地址。CPU的性能指標(biāo)(題型:影響 CPU運(yùn)行程序速度的主要因素?)CPU內(nèi)存數(shù)據(jù)傳輸速率和執(zhí)行指令所CPU的工作主頻(提供給 CPU工作的脈沖信號每秒出現(xiàn)的個數(shù))決定了占用的時間。主頻越高,CPU的速度就越快。CPU總線速度:CPU總線的工作頻率和數(shù)據(jù)線寬度決定CPU與內(nèi)存間傳輸數(shù)據(jù)的速度快慢。CPU的處理CPU總線頻率(也稱“ CPU外頻”):決定了 CPU和外部部件交換數(shù)據(jù)的工作頻率。總線頻率越高, 速度就越快。Cache的存儲容量 決定了 CPU訪問Cache時的命中率。Cache的容量越大 CPU的處理速度就月快。 寄存器,運(yùn)算器的位數(shù)越多,CPU的運(yùn)算器速度
25、就越快。指令系統(tǒng)、邏輯結(jié)構(gòu)CPU執(zhí)行指令的速度單位主要有:MIPS (百萬條定點(diǎn)指令/秒) , MFLOPS (百萬條浮點(diǎn)指令/秒),TFLOPS (萬 億條浮點(diǎn)指令/秒)。CPU插座,芯片組,RAM存儲器插座,I/O總線插槽(PCI插槽),硬盤插 芯片,CMOS RAM芯片等。ATX 和 BTX考點(diǎn)7: PC機(jī)的主板() P48PC機(jī)的主板上內(nèi)置了如下主要部件:槽(IDE ),顯卡插槽(AGP) , BIOS ROM主板尺寸已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,現(xiàn)在使用的主要是考點(diǎn)8:芯片組 P49的類型和速度,總線速度,存儲器的速度,存儲器的容量及類型。 北橋芯片和南橋芯片。芯片組是主板電路的核心,決定了 CPU
26、一般由2塊超大規(guī)模集成電路組成:有什么樣的CPU,就需要什么樣的芯片組北橋芯片:存儲控制中心(MCH ),用于高速連接 CPU、內(nèi)存條、顯卡并與南橋芯片互連;南橋芯片:I/O控制中心(ICH ),主要與PCI總線槽、USB接口、硬盤接口、音頻編碼解碼器、BIOS和CMOS存儲器等連接,并借助 Super I/O芯片提供對鍵盤、鼠標(biāo)、串行口和并行口等控制。集成度的提高,不少芯片組已經(jīng)把網(wǎng)卡、聲卡甚至顯卡的功能都集成在芯片組中,因而芯片組也決定 這計(jì)算機(jī)的音頻性能和顯示性能考點(diǎn)9: BIOS、CMOS芯片主板上有兩塊特別有用的集成電路:BIOS、CMOS存儲器BIOS (基本輸入/輸出系統(tǒng)):它是
27、一塊閃爍存儲器(Flash memory)中的一組機(jī)器語言程序,存放的是基本輸入/輸出系統(tǒng),它是 PC機(jī)軟件中最基礎(chǔ)的部分,沒有它機(jī)器就無法啟動。它具有啟動計(jì)算機(jī)工作,診斷計(jì)算機(jī)故障及 控制低級輸入輸出操作的功能。BIOS主要包含四個部分的程序:()加電自檢程序(POST)系統(tǒng)自舉(裝入)程序(BOOT )CMOS設(shè)置程序(在啟動時按 Del、F1、F2、F8、F10等鍵)基本外圍設(shè)備的驅(qū)動程序CMOS RAM芯片():它是一種可隨機(jī)讀寫的半導(dǎo)體存儲器芯片,其中存儲的是用戶對計(jì)算機(jī)硬件所設(shè)置 的參數(shù),包括系統(tǒng)日期時間和密碼,顯卡類型,硬盤驅(qū)動器的數(shù)量、類型和參數(shù),啟動程序訪問順序等。這些配置信
28、息供操作系統(tǒng)自舉程序讀取。由于CMOS是易失存儲器,當(dāng)機(jī)器電源關(guān)閉以后,由主板上“電池”供電,而保持其中存儲的信息不丟失??键c(diǎn)10:存儲器的層次結(jié)構(gòu) () P51內(nèi) 存容量速度價(jià)格/位寄存器最小最快(1ns)最高Cache存儲器(2ns)主存儲器(RAM和ROM)(10ns)外存外存儲器(10ms)后備存儲器最大最慢(10s)最低半導(dǎo)體存儲芯片按照是否能隨機(jī)讀寫,分為:隨機(jī)存儲器(RAM和只讀存儲器(ROMRAM : 一般用來存放用戶的程序和數(shù)據(jù)。RAM根據(jù)保存數(shù)據(jù)的機(jī)理可分為:DRAM和 SRAM無論是DRAM主存儲器)還是 SRAM( Cache存儲器),斷電或關(guān)機(jī),其中的信息將隨之丟失C
29、ache存儲器/高速緩沖存儲器:是為了解決 CPU與主存儲器速度不匹配而引入的,它由SRAM芯片組成,一般封裝在CPU內(nèi)部,與CPU同速度。Cache是主存儲器的延伸,其中的內(nèi)容是主存中部分內(nèi)容的拷貝,它與主存統(tǒng)一編址(按字節(jié))。ROM :存放固定的系統(tǒng)程序,按照是否在線改寫可分為:不可在線改寫 主存儲器:由若干DRAM芯片組成, 主存儲器存取速度快,但容量小, 主存儲器每個單元為一個字節(jié) 存儲單元內(nèi)容包括數(shù)據(jù)和指令。DIMM插槽兩面觸點(diǎn)是相互獨(dú)立的,ROM和可在線改寫 Flash ROM與CPU直接相連并交換信息, 是CPU與硬盤之間交換數(shù)據(jù)的橋梁,與外存相比,價(jià)格高。B(8個二進(jìn)制位)。每
30、個單元都有一個 地址。CPU根據(jù)地址訪問主存。內(nèi)存儲器是由半導(dǎo)體集成電路芯片制成。DDR2米用雙列直插式內(nèi)存條。計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序CPU工作是它所執(zhí)行的指令及處理的數(shù)據(jù)都是從內(nèi)存中取出的,產(chǎn)生的結(jié)果一般存放在內(nèi)存中。CPU使用。數(shù)據(jù)讀寫速率(存儲器的帶寬)=存儲器數(shù)據(jù)通路寬度X存儲器總線有效時鐘頻率X通道數(shù)P89時,外村中的程序及數(shù)據(jù)必須先傳送到內(nèi)存,然后才能被CPU使用。P40存儲器數(shù)據(jù)通路寬度64位近幾年流行的是64- 8X 2X 100= 1.6GB/S64- 8X 4X 100=3.2GB/s64- 8X 8X 100=6.4GB/sDDRSDRAM( 2DDR2 SDRAM( 4DDR3
31、 SDRAM( 8P 53、P88倍數(shù)據(jù)速率的同步倍數(shù)據(jù)速率的同步倍數(shù)據(jù)速率的同步SDRAM)SDRAM)SDRAM)存儲器時鐘頻率存儲器芯片名稱存儲器內(nèi)部頻率內(nèi)存條名稱每秒傳輸次數(shù)最大傳輸速率100MHzDDR - 200100MHzPC-1600200M1.6 GB/SDDR2- 400200MHzPC2-3200400M3.2 GB/SDDR3- 800400MHzPC3-6400800M6.4 GB/S考點(diǎn)11:I/OI/OI/0I/0I/0常用CPU與北橋芯片相互連接的總線 (CPU存儲器)之間數(shù)據(jù)傳輸 ()()()P53設(shè)備:輸入/輸出設(shè)備,也稱外設(shè)。操作:實(shí)現(xiàn)1/0設(shè)備與主機(jī)之間
32、的數(shù)據(jù)傳輸。控制器:1/0設(shè)備的專用控制器,1/0設(shè)備通過1/0控制器與主機(jī)連接。 接口 :主機(jī)箱上的各種插座和插頭,用于連接1/0設(shè)備。I/O 接口(表)。()P56考點(diǎn)12:總線P53系統(tǒng)總線: 處理器總線(前端總線):用于I/O總線:用于I/O控制器與主機(jī)總線的三類信號的傳輸:地址線(地址信號)數(shù)據(jù)線(數(shù)據(jù)信號)控制線(控制信號)總線組成: 各部件之間信息傳輸?shù)囊唤M共享信號線;總線控制器:包含在主板的芯片組內(nèi)??偩€性能:數(shù)據(jù)傳輸速率(總線帶寬)總線帶寬(最高傳輸速率)=(數(shù)據(jù)通路寬度/8) X總線工作頻率 X傳輸次數(shù)(2)第 頁共31頁(2)第 頁共31頁400MHz X 8 B = 3
33、.2GB/SP entium 4(3.2 或 4.2GB/S)I CPU 總線(400 或 533MHz) X 8 B= 1.064GB/sagP4X1GB/s)圖形顯示接口Ultra ATA/100 (100MB/S)硬盤接口(x2)以太網(wǎng)接口82850EMCH82801BAICH2Flash BIOS存儲器總線雙通道(4.2GB/S)RDRAMRDRAM5.1聲道音頻接口上空邑_PCI插槽(若干)USB 接口 (x4)常用的總線標(biāo)準(zhǔn)有:(1)(2)(3)ISA (工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu))總線,也叫ELSA (擴(kuò)展工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu))總線,和PCI總線,是一種局部總線,在32位時最高的傳輸速率為()PC
34、I-E是PC機(jī)I/O總線的新標(biāo)準(zhǔn),它采用高速串行傳輸以點(diǎn)對點(diǎn)的方式與主機(jī)進(jìn)行通信。目標(biāo)是全面取代現(xiàn)行的PCI和AGP,實(shí)現(xiàn)總線接口的統(tǒng)一。包括的類型:XI、x4、x8及x16 分別包含1、4、8、16個傳輸通道。傳輸速率高:x1每個通道的速率可達(dá) 250MB/S, ( 2.0版速率提高為2倍500MB/s,3.0版為4倍1GB/S); X16速率可達(dá)5GB/S ,n個通道速可提高 n倍PCI-E x1和PCI-E X16已經(jīng)成為PCI-E的主流規(guī)格,大多數(shù)芯片組生產(chǎn)廠商在:北橋芯片組中添加了對PCI-E X16的支持,5GB/S遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過 AGP 8X的接口速率 2.1GB/S,PCI-E x1
35、6接口的顯卡已經(jīng)越來越多地取代AGP接口的顯卡南橋芯片組中添加了對 P CI-E x1的支持,250MB/S已經(jīng)可以滿足聲卡、網(wǎng)卡和多數(shù)外存對數(shù) 據(jù)傳輸帶寬的要求P55考點(diǎn).13: USB 接口 P56()(1)AT總線,是16位總線。ISA總線兼容,是32位總線。133MB/S,在64位的時最高的傳輸速率為266MB/S。(4)考點(diǎn)(1)目前計(jì)算機(jī)各種外設(shè)的常用接口。 總線式高速串行接口。傳輸速率:USB 1.1用于連接中低速設(shè)備,現(xiàn)在很少使用現(xiàn)在廣泛適用的USB 2.0的最高數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá) 480Mb/s(60MB/s),用來連接硬盤等高速設(shè)備 最新發(fā)布的USB 3.0最高數(shù)據(jù)傳輸速率可
36、達(dá) 3.2Gbps(400MB/s)使用“總線集線器”,一個USB接口最多能連接127個外設(shè)??梢杂芍鳈C(jī)提供+5V電源。支持即插即用、熱插拔。IEEE-1394接口:主要用于鏈接需要高速傳輸大量數(shù)據(jù)的音頻和視頻設(shè)備速率可達(dá) 50MB/ S100MB/ s,支持熱插拔14:常用輸入設(shè)備鼠標(biāo)器:鼠標(biāo)器的分辨率(dpi):鼠標(biāo)每移動一英寸距離可分辨的點(diǎn)的數(shù)目。分辨率高,定位精度高。 口:PS/2接口、USB接口、無線接口等。掃描儀:將原稿(如照片、圖片、書稿等)輸人計(jì)算機(jī)的一種圖像輸人設(shè)備。圖像傳感器采用 CCD (電荷耦合器),主要性能指標(biāo)。P61 ()色彩位數(shù)(色彩深度):所有顏色分量二進(jìn)位和、
37、顏色數(shù)目:色彩數(shù) :2n , n:色彩深度數(shù)碼相機(jī):成像芯片采用(數(shù)碼相機(jī)的核心):CCD CMOS存儲器:快擦除存儲器(閃爍存儲器、 圖像大小用(水平和垂直)分辨率來計(jì)算。()P62P57鼠標(biāo)接Flash ROM)。第 頁 共 31 頁第 頁共31頁一臺 200 萬像素的數(shù)碼相機(jī)可以拍攝多高分辨率的照片?若存儲容量為 最多可以拍攝這樣的照片多少張?參見 P79-9 分辨率得 1600X 1200 照片的數(shù)據(jù)量與分辨率、顏色數(shù)目有關(guān),參見 顏色數(shù)目為 8 位128MB 且不進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮, 一次P237一張照片的數(shù)據(jù)量為:1600 X 1200 X 8十8=佃20000B 1.83MB128M
38、一次最多可拍:128 - 1.83=69.95 (張)69 張考點(diǎn) 15:常用輸出設(shè)備 () (1)顯示器 P64 顯示器的種類: CRT 和 LCD顯示器的分辨率:整屏可顯示像素的多少,用水平分辨率X垂直分辨率表示。如 800X 600, 1024 X 768等,數(shù)值越大,表示可顯示出信息越多。刷新速率是指所顯示的信息每秒鐘更新的次數(shù),它影響到顯示器顯示信息的穩(wěn)定性。2) 顯卡組成:顯示控制電路、繪圖處理器、顯示存儲器、接口電路 接口:現(xiàn)在還有許多顯卡使用 AGP 接口 ,但目前越來越多的顯卡開始使用性能更好的 打印機(jī) P66 針式打印機(jī) :擊打式的,打印質(zhì)量差,噪音大,但可 多層套打 (票
39、據(jù)),耗材成本便宜,在銀行、商業(yè)等領(lǐng)域有著優(yōu)勢。 噴墨打印機(jī)非擊打式的,在彩色打印中有優(yōu)勢。使用技術(shù):壓電噴墨技術(shù)和熱點(diǎn)噴墨技術(shù)。 激光打印機(jī) 非擊打式的,是激光技術(shù)與復(fù)印技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。高質(zhì)量、高速度、價(jià)格適中。分黑白、彩色(價(jià)高)兩種。PCI-E x16 接口 P65打印速度:針式:100200字符/S激光、噴墨:頁式打印機(jī),頁數(shù) /分PPM(通常每分鐘310頁)家庭低速:約 4PPM辦公高速激光:10PPM以上P69軟盤存儲器:PC機(jī)主要使用3.5英寸軟盤,可存儲1.44MB信息。寫保護(hù)、IDE接口( 34芯電纜)。 硬盤存儲器 P69 ()考點(diǎn) 16 常用外存儲器(1)(2)由 15
40、張盤片組成 (一張盤片也稱為 1 個單碟),所有盤片上相同半徑處的一組磁道稱為 磁盤磁道表面有許多同心圓組成,每個圓稱為 扇區(qū)(軟、硬磁盤的基本存儲單位,每個扇區(qū)容量為 512字節(jié),用于存放一個數(shù)據(jù)塊) 。 硬盤上一塊數(shù)據(jù)要用 三個參數(shù)來定位 :柱面號、扇區(qū)號和磁頭號。 存儲容量主要由記錄面數(shù)量、每記錄面的磁道數(shù)、每磁道的扇區(qū)數(shù)等決定的。 平均等待時間,這和磁盤的轉(zhuǎn)速有關(guān)。硬盤接口: IDE (并行的雙向接口)、SATA (串行)。 數(shù)據(jù)傳輸速率:外部傳輸速率指主機(jī)從(向)硬盤緩存讀出(寫入)數(shù)據(jù)的速度,與采用的接口類型有關(guān),現(xiàn)在采用 SATA 接口一般為 150MB/s 300MB/s內(nèi)部傳
41、輸速率指硬盤在盤片上讀寫數(shù)據(jù)的速度,轉(zhuǎn)速越高內(nèi)部傳輸速率越快, 率移動存儲P71 () 流行的“移動存儲”設(shè)備主要有兩種:一種是大容量(一般是以 GB 來計(jì)算)的 移動硬盤 ,主要采用火線 IEEE1394 接口和 USB1.1、 2.0接口;一種是采用Flash內(nèi)存的小容量(一般以 MB來計(jì)算)的移動存儲器,接口大都采用USB1.1、2.0,又被稱為 U 盤。磁道 。柱面”通常遠(yuǎn)小于外部傳輸速PC機(jī)才能對這些存儲卡進(jìn)行讀寫操作 型閃存)做成的外存儲器。用途:在便攜式計(jì)算機(jī)P73存儲卡:閃存做成的另一種存儲卡固態(tài)存儲卡a) SD、CF、MS、MMC、。只有配置了讀卡器的固態(tài)硬盤SSD:是基于半
42、導(dǎo)體存儲芯片(主要是 NAND中代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硬盤。存儲容量:64GB128GB或更大。(4)光盤P74 ()光盤存儲器:一種采用聚焦激光束在盤形介質(zhì)上高密度地記錄信息的存儲裝置。產(chǎn)品類型:固定型光盤:只讀光盤,如 CD-ROM DVD-ROMCD-R DVD-R追記型光盤:寫人后的信息不可修改和刪除,在空白處可追加寫入,女0可改寫型光盤:可讀可寫,如CD-RW DVD-RAMCD盤上記錄數(shù)據(jù)的是一條由里向外連續(xù)的螺旋道,存儲數(shù)據(jù)原理:在盤上壓制凹坑,凹坑的邊緣用來表示 “1 ”其它平坦部分表示“ 0”,使用激光讀出信息。光驅(qū)與主機(jī)的接口 :IDE、E-IDE、SCSI。光盤速度慢于硬盤。CD只讀
43、伽CD刻隸機(jī)DVD只達(dá)銅DVD*碌機(jī)CD-ROM光盤的容量約為 650M左右,DVD盤可達(dá)到4.7G, DVD的道間距只有 CD盤的一半,信息坑更加密 集,因而大大提高盤片的存儲容量。分代年代名稱激光類型存儲容量第1代19 82CD光盤存儲器紅外光650MB第2代佃95DVD光盤存儲器紅光4.7GB第3代2006Ud光盤存儲器藍(lán)光25GB(注:表中DVD和BD的容量均為單面單層的容量)DVD光盤類型120mm DVD 存儲容量(GB)80mmDVD存儲容量(GB)單面單層(SS/SL)4.7 (DVD-5)1.46 (DVD-1)單面雙層(SS/DL)8.5 (DVD-9)2.66 (DVD-
44、2)雙面單層(DS/SL)9.4 (DVD-10)2.92 (DVD-3)雙面雙層(DS/DL)17 (DVD-18)5.32 (DVD-4)0.7 GB使用-80 wn紅外激光)4.7 /8.5/P.4/17 GB使用紅色激光r 25 GB /50 GB(便用他 m產(chǎn)色激光)DVD只讀fCD刻錄機(jī)組合而威的康寶 BD CBIue-ray Disc)只陜光驅(qū) BD刻錄機(jī)第三章計(jì)算機(jī)軟件P107考點(diǎn)1:-(1)(2)計(jì)算機(jī)軟件及計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)軟件的定義:以電子格式存儲的程序、數(shù)據(jù)和相關(guān)文檔。程序:指示計(jì)算機(jī)解決一個特定問題或完成一個指定任務(wù)的一組詳細(xì)的、可逐條執(zhí)行的語句(或指令)序 列。3)4)
45、5)數(shù)據(jù)是程序處理的對象。文檔是程序在開發(fā)、維護(hù)和使用中所需要的全部資料。程序是軟件的主體,單獨(dú)的數(shù)據(jù)和文檔不認(rèn)為是軟件??键c(diǎn)3:系統(tǒng)軟件 P109()系統(tǒng)軟件: 操作系統(tǒng)、語言處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信管理系統(tǒng)、各類服務(wù)性程序等。系統(tǒng)軟件核心 是操作系統(tǒng)( 1)考點(diǎn) 2: 軟件的分類:系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件 P109(2)(3) 考點(diǎn) 4:操作系統(tǒng)的主要功能是有效地管理和使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源,給應(yīng)用軟件的開發(fā)與運(yùn)行提供支持,為用戶使用 與管理計(jì)算機(jī)提供方便。 Windows 是圖形界面的多任務(wù)操作系統(tǒng)。 語言處理系統(tǒng)的主要功能是將不可執(zhí)行的源程序轉(zhuǎn)換為可執(zhí)行的機(jī)器語言程序。 數(shù)據(jù)庫管理系
46、統(tǒng)的主要功能是對保存在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。應(yīng)用軟件 P110P111、P107包括通用應(yīng)用軟件(許多行業(yè)部門共同使用)和定制應(yīng)用軟件(按照特定應(yīng)用專門設(shè)計(jì)) 商品軟件、共享軟件、自由軟件、版權(quán)、知識產(chǎn)權(quán)考點(diǎn) 5: 操作系統(tǒng) P112提供友善的人機(jī)界面支持應(yīng)用軟件。I/O設(shè)備管理、幫助、糾錯、保護(hù)系統(tǒng)安全等。(),多任務(wù)處理(采用按時間片輪轉(zhuǎn)策略) () P114Windows 任務(wù)管理器中活動窗口對應(yīng)的任務(wù)稱為前臺任務(wù),非活操作系統(tǒng)的主要作用:管理軟硬件資源提高系統(tǒng)效率、操作系統(tǒng)的功能:處理器管理、存儲管理、文件管理、考點(diǎn) 6: 多任務(wù)處理(若干程序同時運(yùn)行)任務(wù):裝入內(nèi)存并啟動執(zhí)行的一個
47、應(yīng)用程序。在 動窗口對應(yīng)的任務(wù)稱為后臺任務(wù)。多任務(wù)處理:為提高 CPU 利用率,操作系統(tǒng)支持同時運(yùn)行若干個程序。 并發(fā)多任務(wù)方式:前臺任務(wù)和后臺任務(wù)都能分配到 CPU 的使用權(quán),從宏觀上看,多個任務(wù)同時執(zhí)行。從微觀上看,任何時刻只有一個任務(wù)在執(zhí)行, CPU 按時間片輪流執(zhí)行多個任務(wù)。搶占式多任務(wù)方式:操作系統(tǒng)中的調(diào)度程度按時間片輪轉(zhuǎn)的策略,只要時間片結(jié)束,正在執(zhí)行的任務(wù)就會被強(qiáng)行終 止,把 CPU 使用權(quán)交給下一個任務(wù)執(zhí)行??键c(diǎn) 7: 存儲管理 P116存儲管理主要內(nèi)容:內(nèi)存的分配和回收、內(nèi)存的共享和保護(hù)、內(nèi)存自動擴(kuò)充等。虛擬存儲技術(shù):虛擬存儲器比實(shí)際內(nèi)存容量大,在 Windows 中虛擬存儲
48、器由物理內(nèi)存 (主板上的 RAM) 和硬盤上的 虛擬內(nèi)存組成,頁面調(diào)度采用“最近最少使用”算法。()考點(diǎn) 8: 文件管理 P117 文件管理:文件、文件組成、文件目錄 文件是一組相關(guān)信息的集合。計(jì)算機(jī)中程序、數(shù)據(jù)、文檔都以文件的形式存放在外存儲器中。文件包含程序 (或數(shù)據(jù) )和說明信息。文件說明信息和文件的具體內(nèi)容分開存放。前者保存在該文件的目錄中,后者 則全部保存在磁盤的數(shù)據(jù)區(qū)域。文件管理的主要職責(zé):如何在外存儲器中為創(chuàng)建(或保存)文件而分配空間為刪除文件而回收空間,并對空閑空間進(jìn)行管理。文件管理的基本功能:創(chuàng)建新文件、保存文件、讀出文件和刪除文件。 硬盤格式化后分成四部分:引導(dǎo)區(qū)、 FAT
49、、 FDT 和數(shù)據(jù)區(qū)。式有:FAT(磁盤)、外存儲器物理特性各有差異,目錄結(jié)構(gòu)、空間劃分與分配方法不完全相,典型的文件管理格NTFS( 磁盤,帶安全加密功能 )、 CDFS、 (CD-ROM) 、 UDF(DVD 和 CD-RW) 等。考點(diǎn) 9: 常用操作系統(tǒng) P119Windows操作系統(tǒng)()操作系統(tǒng):由內(nèi)核和外層應(yīng)用子系統(tǒng)兩部分組成。() 結(jié)構(gòu)簡練、功能強(qiáng)大、可移植性好、可伸縮性和互操作性強(qiáng)、容納新技術(shù)能力強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)通信功能強(qiáng)。 操作系統(tǒng):創(chuàng)始人是芬蘭青年學(xué)者 LinluSTorvolDs () 優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器軟件,多用戶多任務(wù),支持多種工作平臺和多處理器。屬于Windows NT 、 W
50、indows Me 、 Windows2000、 Windows XP、 Windows Server 2003、 Windows Vista、 Windows 7UNIX優(yōu)點(diǎn):LinuxGPL 自由軟件,其源代碼全優(yōu)點(diǎn): 部公開。第 頁 共 31 頁第 頁 共 31 頁其它操作系統(tǒng) 實(shí)時操作系統(tǒng):時間約束嚴(yán)格,響應(yīng)迅速,安全可靠的操作系統(tǒng)。 嵌人式操作系統(tǒng):快速、高效,具有實(shí)時處理功能,代碼緊湊的操作系統(tǒng)??键c(diǎn) 10: 算法與程序設(shè)計(jì)語言分類 程序設(shè)計(jì)語言分類:機(jī)器語言、匯編語言和高級語言3類。 () P125機(jī)器語言:用機(jī)器語言編寫的程序,全都是二進(jìn)制代碼,可被計(jì)算機(jī)直接執(zhí)行。 匯編語言:
51、與機(jī)器語言相比,比較直觀易記,但不如高級語言易學(xué)。 高級語言:接近自然語言,有一套完整的語法規(guī)范,易學(xué)易用易維護(hù)??键c(diǎn) 11: 高級語言基本成分 P127 高級語言基本成分:數(shù)據(jù)成分、運(yùn)算成分、控制成分(順序、選擇、重復(fù))和傳輸成分??键c(diǎn)12:語言處理系統(tǒng) P136 ()語言處理系統(tǒng)的作用 :將匯編語言和高級語言書寫的源程序翻譯成計(jì)算機(jī)能夠直接執(zhí)行的機(jī)器語言程序。 翻譯程序有三種:匯編程序(匯編到機(jī)器) 、解釋程序(口譯)和編譯程序(筆譯) 。 解釋程序和編譯程序的區(qū)別:前者翻譯一句執(zhí)行一句,實(shí)現(xiàn)算法簡單,但運(yùn)行效率低,后者會一次全部翻譯好,產(chǎn) 生目標(biāo)程序,可供多次執(zhí)行。語言處理程序的組成:正
52、文編輯程序、翻譯程序、連接編輯程序和裝入程序等??键c(diǎn) 13: 常用程序設(shè)計(jì)語言 P127 主要高級語言:()Fortran 語言是一種用于數(shù)值計(jì)算的面向過程的程序設(shè)計(jì)語言。 特點(diǎn):接近數(shù)學(xué)公式,簡單易用。它是科學(xué)計(jì)算的主流程序語言。Java語言是一種面向?qū)ο蟮摹⒂糜诰W(wǎng)絡(luò)環(huán)境的程序設(shè)計(jì)語言。 特點(diǎn):適用于網(wǎng)絡(luò)分布環(huán)境,具有一定的平臺獨(dú)立性、安全性和穩(wěn)定性。C和C+語言:C語言與支撐環(huán)境分離,可移植性好,運(yùn)行效率高,Unix就是用C語言編寫的。C十十語言是以 C語言為基礎(chǔ)發(fā)展起來的通用程序設(shè)計(jì)語言,內(nèi)置面向?qū)ο蟮臋C(jī)制,支持?jǐn)?shù)據(jù)抽象。其它語言:LISP :適合于符號操作和表處理,應(yīng)用于人工智能領(lǐng)域。
53、PROLOG :邏輯式編程語言,應(yīng)用于人工智能領(lǐng)域。Ada:類似PASCAL語言,易于控制并行任務(wù)和處理異常情況。MATLAB :提供數(shù)據(jù)可視化等功能的數(shù)值計(jì)算語言。P124考點(diǎn) 14: 算法 P122 編寫程序首先要考慮的兩個方面:算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 算法是問題求解規(guī)則的一種過程描述。 算法的設(shè)計(jì)方法:由粗到細(xì)、由抽象到具體的逐步求精,例如迭代法、窮舉搜索法、遞推法、分治法等。 算法的性質(zhì):確定性、有窮性、能行性(可行性)、輸人(0)與輸出(輸出個數(shù)N 1) O () P123算法的表示形式:文字說明、流程圖表示、偽代碼、程序設(shè)計(jì)語言P125算法與程序的區(qū)別:()一個程序不一定滿足有窮性,算法
54、必須有窮。 程序中的語句必須是機(jī)器可執(zhí)行的,算法中的操作則不受此限。算法分析的兩個重要因素:時間復(fù)雜度與空間復(fù)雜度。P140考點(diǎn) 15: 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) P141數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義:研究程序設(shè)計(jì)中計(jì)算機(jī)操作對象以及它們之間的關(guān)系和運(yùn)算的一個專門學(xué)科。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)研究包括三方面內(nèi)容:數(shù)據(jù)的邏輯(抽象)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)的存儲(物理)結(jié)構(gòu)以及在這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上定義的 運(yùn)算集合。邏輯結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)間關(guān)系的描述,存儲結(jié)構(gòu)是邏輯關(guān)系在存儲器上的實(shí)現(xiàn)。常用的運(yùn)算包括檢索、插入、 刪除、更新等.()第四章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及因特網(wǎng)考點(diǎn) 1: 通信幾個概念 P149現(xiàn)代通信 :使用電波和光波雙向傳遞信息的技術(shù)( 電信) ,它屬于信息的傳遞。廣播
55、和電視使用電波傳遞信息,它們是一種單點(diǎn)向多點(diǎn)發(fā)送信息的單向通信。() 通信的基本任務(wù)是傳遞信息, 通信三個要素 :信源(信息的發(fā)送者 ) 、信宿(信息的接受發(fā)送者 )和信道 (信息的載體與 傳播媒介 ) 。() P149 通信系統(tǒng)也稱為電信網(wǎng),它連接著大量的用戶,由終端設(shè)備、傳輸設(shè)備、交換設(shè)備等組成。 電(光)信號的兩種形式:模擬信號、數(shù)字信號 P150模擬信號 :用過連續(xù)變化的物理量(如信號電平的幅度或電流的強(qiáng)度)來表示信息 在傳輸過程中容易受噪聲信號的干擾,傳輸質(zhì)量不夠穩(wěn)定。目前越來越多地把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號再進(jìn)行 傳輸數(shù)字通信數(shù)字信號 :電平高低或電流大小只有有限個狀態(tài)(一般是兩個狀
56、態(tài)),有時候在時間上也是不連續(xù)的 抗干擾能力強(qiáng),差錯可控制,還可以方便地對信號加密,安全性容易得到保證,可以由計(jì)算機(jī)直接存儲、處理 和管理基帶傳輸 :網(wǎng)絡(luò)中直接傳輸(近距離、局域網(wǎng)) P206 頻帶傳輸 ( 載波傳輸 ) :經(jīng)過調(diào)制后在網(wǎng)絡(luò)中傳輸(廣域網(wǎng)) 載波 : 高頻振蕩的正弦波信號在長距離通信中能夠比其他信號傳送得更遠(yuǎn)。因此若把高頻振蕩的正弦波信號作為攜帶信息的載波,把數(shù)字信號放在 (調(diào)制在 )載波上傳輸,則可比直接傳輸?shù)木嚯x遠(yuǎn)得多P155考點(diǎn)2: 通信技術(shù)分類 P150 通信技術(shù)分類:有線通信、無線通信和移動通信??键c(diǎn)3:傳輸介質(zhì) (信道) P151 () 傳輸介質(zhì)分為:有線和無線。
57、有線介質(zhì)有電話線、雙絞線、同軸電纜和光纖等。 無線介質(zhì)有紅外線、無線電波、微波和激光等。 傳輸介質(zhì)各自的主要優(yōu)缺點(diǎn)。 P150 ()考點(diǎn)P1504: 有線通信系統(tǒng) P150 有線通信系統(tǒng)分為 : 有線載波通信和光纖通信。信息載體有電信號、光信號。 有線載波通信 主要采用雙絞線和同軸電纜光纖通信 需要進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換,光纖主要傳輸數(shù)字信號;光纖通信的發(fā)展趨勢:全光網(wǎng)。全光網(wǎng)在傳輸和交換 過程中不需要進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。單模光纖 :纖芯細(xì)(孔徑在傳輸光波波長的 10 倍之內(nèi)) ,傳輸距離遠(yuǎn) ,速率高(例如 100km 距離時速率可達(dá) 10Gbps) , 適合遠(yuǎn)程通信使用;多模光纖:纖芯較粗(孔徑大于 10微
58、米),傳輸距離近,速率低(例如1km距離內(nèi)速率為1Gbps), 般在局域 網(wǎng)中使用考點(diǎn) 5:無線通信系統(tǒng)P152無線通信是通過自由空間的電磁波傳播信息。能量分散,傳輸效率底,易被竊聽、易受干擾 無線通信系統(tǒng)分為 : 微波通信、衛(wèi)星通信、移動通信等。P152無線電波按頻率(或波長)可分成中波、短波、超短波和微波。超短波和微波的繞射能力較差。() 微波概念微波是一種具有極高頻率(通常為300MHz 300GHz)的電磁波,波長很短,通常 1m至1mm。微波直接傳輸距離) P153 也可以從物體上得到反射 ,但不能 像無線電的 中波 那樣 沿地球 可以 經(jīng)電離層反射傳播到地面上很遠(yuǎn)的地方 (它會透過
59、電離不超過 50 千米,遠(yuǎn)距離微波通信采用中繼站接力方式。微波具有類似光波的特性, 在空間主要是直線傳播, 表面?zhèn)鞑?(地面會很快吸收掉) 。也 不能 像短波那樣, 層進(jìn)入宇宙不再返回) 。微波遠(yuǎn)距離通信三種方式: P153 微波接力通信:保證通信質(zhì)量 衛(wèi)星通信:微波接力通信向太空延伸 對流層散射通信:地面微波接力通信特點(diǎn):容量大、費(fèi)用省、抗災(zāi)能力強(qiáng)。()衛(wèi)星通信特點(diǎn):轉(zhuǎn)發(fā)無線電信號,通信距離遠(yuǎn),頻帶很寬,容量很大,價(jià)格較貴。()下一站交換機(jī)目的地第15頁共31頁第 頁共31頁衛(wèi)星通信的運(yùn)行軌道有兩種:P 2081)中、低軌道:衛(wèi)星相對于地面的位置事變動的,天線覆蓋的區(qū)域小,地面天線必須隨時跟
60、蹤衛(wèi)星。為了保證在地球上任何一點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)24小時不間斷通信,必須精心布置多條軌道及一大群具有強(qiáng)有力通信處理能力的衛(wèi)星2)同步定點(diǎn)軌道:運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)一圈的時間相同,所以在地球上看這種衛(wèi)星好似靜止不動。特點(diǎn):三顆衛(wèi)星就可以覆蓋地球的幾乎所有的面積,可24小時全天候通信衛(wèi)星通信的另一種重要的應(yīng)用是全球定位系統(tǒng)(GPS P208考點(diǎn)6:移動通信技術(shù) P153移動通信概念: 處于移動狀態(tài)的對象之間的通信,也是微波通信的一種。包括尋呼機(jī)系統(tǒng)、蜂窩移動電話 機(jī))、集群調(diào)度、無繩電話和衛(wèi)星系統(tǒng)。蜂窩移動通信是采用蜂窩無線組網(wǎng)方式,移動通信區(qū)由一個一個的小區(qū)組成,每一個蜂窩區(qū)由一個蜂窩基 站和一群用戶移動
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