计算机科学导论考试重点
计算机导论要点及题型(武汉理工大学出版社)
计算机导论计算机导论一、复习要点一、复习要点1、计算机科学的基本思路;P11第2段2、计算机理论研究的四个步骤;P11第3段3、模型抽象的四个步骤;P11第4段4、工程设计的四个步骤;P11第5段5、计算机科学的学科内容;①学科形态②学科的含义和基本问题③学科的发展④学科的若干分支干分支6、决策系统;P20第1段7、实时系统;P20第2段8、虚拟现实;P21第3段9、计算机的发展历史;MARK-1(46年之前世界上第一台通用程序控制继电器计算机,P4);ENIAC (46年第一台电子计算机,P5)EDV AC(46年首次提出了存储程序的概念,解决了ENIAC的缺陷,P6);UNIV ACI(51年第一台能基本数据处理的计算机,P9);10、存储程序式计算机;P33 11、运算器;P34最后一段最后一段12、控制器;P35最后一段最后一段13、指令;p73图14、指令系统;指令系统;15、位;P45 16、位运算;P46图2.6 17、数制及转换;数制及转换;18、数据压缩;P68 19、并行处理;P84 20、并行处理的四个级别;P84 21、根据指令流和数据流的多重性的计算机系统分类;P84:SISD,SIMD,NISD,MIMD) 22、通道;P85 23、通道的3种类型;P86-87 24、计算机软件;P97第1段25、软件的特点;P97第3段26、系统软件及分类;P98图3.1 27、应用软件及分类;P99 28、软件的开发过程;P99 29、软件开发技术的发展原因及趋势;P101及图3.2 30、结构化程序设计;P102 31、软件工程的开发方法;P102-P103 32、面向对象的开发方法;P103 33、算法;P106 34、算法学习的五个方面;P107第2段35、算法的特性;P107第3段36、算法的描述方法;P107第5段37、算法的评价;复杂性、正确性、效率算法的评价;复杂性、正确性、效率38、程序设计语言;P112,计算机算法语言。
计算机科学导论教程重点
计算机科学导论第1章1、数据的定义:数据是客观事物属性的记录表示2、数据的形式:数、文字、图像、图形、视频和音频3、常见的数据存储介质:磁盘、光盘、磁带、内存储器、早期用过的纸质穿孔带和穿孔卡4、信息产生三要素:(信息)源、理解规则、接收者5、信息是数据的内涵,数据是信息的外在形式。
6、数据处理的基本环节:收集、录制和输入、加工、输出、存储、传输(图4页)7、计算机作为数据处理机:输入设备、输出设备、存储器、中央处理器(CPU)、总线8、计算机的应用领域:科学计算、(狭义的)数据处理、自动控制、制造业、通信业、办公自动化、娱乐、人工智能9、提出现代化计算机体系结构的鼻祖是冯·诺依曼。
第2章1、从数据处理功能的角度,可以把计算机硬件设备可分成四大部分:内存、CPU、输入输出设备和总线。
2、单元地址是内存单元在硬件层次的唯一标识。
3、内存储器的种类:随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、高速缓冲存储器(cache)4、CPU的主要组成部件:算术逻辑运算器(ALU)、控制器、寄存器5、输入设备:字符输入设备、定位设备、扫描设备6、输出设备:显示器、打印机、绘图仪7、系统总线的类型:数据总线、地址总线、控制总线8、微机的总线标准:ISA总线、PCI总线、USB总线9、冯·诺依曼结构把存储器分为4级,即外存→内存→高速缓存→寄存器(图50页)第3章1、操作系统的资源管理对象主要是指CPU、内存、I/O设备和外存数据。
2、操作系统把资源管理相应地分为4个部分:CPU管理、存储器管理、设备管理、文件管理3、作业的管理调度方式:单道作业方式、多道作业批处理方式、分时方式4、I/O设备的输入输出控制(1)程序控制输入输出(2)中断控制输入输出(3)直接存储器存储(1)通道处理器和外围处理机5、操作系统的常见类型(1)多用户系统(2)单用户系统(3)多CPU操作系统(4)网络操作系统(5)分布式操作系统6、有代表性的操作系统产品(1)计算机操作系统:DOS和Windows系列(2)有影响的系统:UNIX和Linux7、程序设计语言是算法和数据的一种记号表示,这种表示能够被计算机系统接受、分析、处理,并最终执行。
计算机科学导论复习大纲
计算机科学导论复习大纲
一、计算机科学的历史
1、从计算机的发明到计算机科学的诞生
2、主要阶段的发展:19世纪的算术机,20世纪中期的大型计算机,20世纪末的计算机系统,21世纪的高级计算机
二、计算机的组成部分
1、硬件:中央处理器,内存,I/O设备
2、软件:操作系统,应用软件
三、计算机科学的基本概念
1、算法:一种数学模型,定义了一个解决特定问题的固定步骤的序列
2、数据结构:一种特殊的数据存储形式,以便于有效地保存和管理数据
3、模型:为了简化和描述复杂的实际情况,计算机科学使用各种数学模型
4、排序:一种特殊的算法,它以指定顺序重新排列数据
四、计算机科学的基本技术
1、编程语言:Java,C,Python等编程语言,用于实现算法和数据结构
2、设计模式:一种为解决其中一类常见问题而发展出的解决方案,能更有效地实现复杂任务
3、计算机网络:一种网络系统,其中计算机可以相互连接和交换信息
4、人工智能:为了模拟智能行为而开发的应用,使计算机具有智能功能
五、计算机科学的应用
1、软件工程:一种利用软件开发方法以解决特定问题的工程。
计算机导论复习要点
计算机导论复习要点一、复习要点1、计算机科学的基本思路P11 L5从理论研究、到模型抽象及工程设计是计算机科学的基本思路;理论研究是基础,是连接学科科学研究与工程应用开发研究的重要环节;模型抽象是对客观现象和规律的描述和刻划;工程设计是对科学理论的工程化实现;2、计算机理论研究的四个步骤P11 L8理论研究,基于计算机科学的数学基础和计算机科学理论,广泛采用数学的研究方法,包含以下四个步骤:对研究对象的概念抽象定义;假设对象的基本性质和对象之间可能存在的关系定理;确定这些性质和关系是否正确证明;解释结果;3、模型抽象的四个步骤P11 L12模型抽象,基于计算机科学的实验科学方法,广泛采用实验物理研究方法;按照对客观现象和规律的实验研究过程,包括以下四个步骤:确定可能世界环境并形成假设;构造模型并做出预言;设计实验并收集数据;分析结果;4、工程设计的四个步骤P11 L16工程设计,广泛采用工程科学的研究方法;按照为解决某一问题而构造系统或装置的过程,包括以下四个步骤:叙述要求;给定技术条件;设计并实现该系统或装置;测试和分析该系统;5、计算机科学的学科内容P13 L2计算机科学的学科内容是以的理工科基础科目,包括物理学主要是电子技术科学、基础数学含离散数学、线性代数等为基础理论支撑发展起来的,理论与实践相结合的学科;按照基础理论、基本开发技术、应用以及它们与硬件设备联系的紧密程度分成三个层次即理论基础层、专业基础层和应用层;6、决策系统P20 L120世纪60年代初,计算机处理突破了数值计算的框框,广泛用于非数值计算;需要解决的问题:数据的存储、加工和访问,导致了数据库理论和技术的出现;应用方向:信息管理系统MIS、决策系统DDS等;决策系统是针对各种各样的决策问题,以决策科学理论为指导,以信息系统为基础,开发的一类能进行某一方面自动或半自动决策,并进行相应的简单处理的系统7、实时系统P20 L9实时系统的开发是一个重要的方向;系统在运行过程中需要对数据进行实时响应和处理;实时系统由于存在数据通信的时间延迟引起系统的不确定性、系统调试的困难等多种因素,因此如何保证系统开发的正确性是一个大问题;实时系统是指这样一些系统,它们的运行及系统行为与时间有关,系统在运行过程中需要对数据进行实时响应和处理;8、虚拟现实P21 L30数据库技术、多媒体技术、图形学技术等的发展产生了两个新方向,即计算可视化技术与虚拟现实技术;所谓虚拟现实VR是用计算机生成逼真的三维视觉、听觉、触觉等真实感觉形成的虚拟世界,集多媒体的表现技术于一体,使用户可以在这样一种虚拟环境中通过与计算机的交互感受真实的世界和活动过程;9、计算机的发展历史节MARK-1:人们一直认为艾肯制造的MARK-1是世界上第一台通用程序控制计算机;然而不幸的是,由于它的运算速度很慢,而且也不能进一步提高,因此,机电计算机一诞生就注定要很快地被电子计算机所取代;EDVAC:从1944年8月到1945年6月在冯·诺伊曼的带领下,计算机的设计工作获得了巨大的进展;存储程序通用电子计算机方案——EDVAC 方案就这样问世了;EDVAC 方案规定新型计算机有5个组成部分:①计算器CA;②逻辑控制装置CC;③存储器M;④输入I;⑤输出O;同ENIAC相比,EDVAC方案有两个重大改进:①为充分发挥电子元件的高速度而采用了二进制;②提出了“存储程序”,可以自动地从一个程序指令进到下一个程序指令,其作业顺序可以通过一种称为“条件转移”的指令而自动完成;UNIVACI:第一台用于商业数据处理的电子计算机;ENIAC:1946年2月15日是人类历史上第一台现代电子计算机揭幕典礼的日子;埃尼阿克是世界上第一台真正能运转的大型电子计算机;它同几年后研制的冯·诺伊曼机一起,奠定了现代计算机原型;10、存储程序式计算机P33 L7计算机中,要实现机器的自动计算,必须先根据题目的要求,编制出求解该问题的计算程序Computational Program,并通过输入设备将该程序存入计算机的存储器中,称为“程序存储”;存储程序式计算机由五部分组成,它们分别是:运算器Arithmetic Unit;控制器Control Unit;存储器Memory;输入设备Input Device;输出设备Output Device ;11、运算器P34 L8运算器Arithmetic Unit是计算机对各种数据和信息进行算术和逻辑运算的部件,由各种逻辑电路组成,它们包括寄存器、加法器、移位器、多路选择器和一些控制电路;通用寄存器组用于存放参加运算的数据;输入端的多路选择器用于通用寄存器组中选出一路数据送入加法器中参加运算;输出端的多路选择器对输出结果有移位输出的功能;加法器和控制电路组成的逻辑电路能完成加、减、乘、除及逻辑运算的功能;12、控制器P35 L6控制器Control Unit是统一指挥和控制计算机各个部件按时序协调操作的中心部件;它主要由程序计数器PC、指令寄存器IR、指令译码器ID、地址产生器AGU、时间发生器TGU和微程序控制部件组成;程序计数器PC: Program Counter由若干位触发器及逻辑门电路所组成,用来存放将执行的指令在主存储器中的存储地址;指令译码器ID: Instruction Decode由门组合线路组成,用来对指令操作码部分θ进行译码,产生的译码信号识别了该指令要进行的操作,并传送给微控制部件,以产生相应的控制信号;指令寄存器IR: Instruction Register是由若干位触发器所组成,用来暂时存放从主存中取出的指令;由时间发生器TGU产生“时标”;而计算机执行一条指令则是按一定时间顺序执行一系列微操作实现的,这个“时间顺序”,就是所谓的“时标”;13、指令指令:让计算机执行某种操作的命令;14、指令系统指令系统是指计算机硬件语言的系统,也叫机器语言;15、位P45 L5当代计算机把信息表示成位的模式;一个二进制数的位bit是两个数字“0”和“1”中的一个,这里我们仅仅把它们看做是没有数字意义的符号;16、位运算P45 L14与AND、或OR和异或XOR的运算;布尔运算AND语句是由逻辑乘AND组合两个相类似的语句而形成,其通用形式:P AND Q表示:只有当成分语句P和Q都为真时,该语句才是真,除此之外的任何情况下,都为假;布尔运算OR语句的通用形式为:P OR Q表示:当至少有一个成分语句为真时,该语句就为真;布尔运算XOR语句的通用形式为:P XOR Q表示:要么P为真,要么Q为真,即P和Q不相同时,该语句就为真;布尔运算NOT是另一种形式的布尔运算;它由一个语句形成,其通用形式为:NOT P表示:如果语句P为真,该语句就为假;反之亦然;17、数制及转换十进制:八进制:二进制:二进制转十进制:十进制转二进制:18、数据压缩P68 L16通用数据压缩技术:为了存储和传输数据,减小数据的规1、模是很有帮助的;完成这项工作的技术叫做数据压缩;该方法有以下几种:2、扫描宽度编码是用一个指明重复的数值以及该数值在序列中出现的次数的代码替代这个序列的过程;3、关联编码法是记录连续的数据块之间的差别,而不是记录整个数据块,即每个数据块是以其与前一数据块的关系数据项的形式编码;4、频率相关编码法是指用不同长度的模式表示数据项;数据项的位模式的长度与数据项被使用的频率成反比;5、Lempel-ZivLZW编码系统是自适应字典编码法的实例;术语字典指的是构成压缩信息的标准组件的集合;在自适应字典编码系统中,在编码过程期间字典允许变化;影像压缩1、GIF系统通过把可能分配给一个像素的颜色数目减少到仅为256个的方法来研究问题,这意味着每个像素的值可以用一个字节而不是用三个字节表示;2、另一种彩色影像的压缩技术是JPEG,它已经成为一个表示彩色图像的有效标准;19、并行处理P84 L1并行性是指在同一时刻或在同一时间间隔内完成两种或两种以上性质相同或不相同的工作,并行性是指时间上的重叠;它可分为同时性和并发性两种;1、同时性是指两个或多个事件在同一时刻发生;2、并发性则是两个或多个事件在同一时间间隔内发生;增加处理的并行性,主要采用“时间重叠” 和“资源重复”两种途径:1、时间重叠是指多个处理过程在时间上2、互相错开,轮流重叠地使用同一套硬件设备的各个部分,以加速硬件周转,赢得时间,提高处理速度;3、资源重复是采用重复设置硬件设备的方法来提高计算机的处理速度;20、并行处理的四个级别P84 L14现有的并行计算机系统,可分别实现以下四个级别上的并行处理:①作业或程序级并行;②任务或过程级并行;③指令级并行;④指令内部级并行;21、根据指令流和数据流的多重性的计算机系统分类P84 L27根据指令流和数据流的多重性可将计算机系统分为下列四类:①单指令流单数据流SISD:只有一个指令部件,一次只对一条指令译码,并且只对一个操作部件分配数据;②单指令流多数据流SIMD:有多个处理单元,它们在同一个控制部件的管理下执行同一条指令,并向各个处理单元分配各自需要的不同数据;③多指令流单数据流MISD:包含多个处理单元,同时执行多条指令对同一数据及其中间结果进行不同的处理;④多指令流多数据流MIMD:这类计算机系统内有多个处理机,实际上是多个独立的SISD计算机的有机的集合,它们同时运行多个程序并对各自的数据进行处理;22、通道P85 L7通道是一个特殊功能的处理器,它有自己的指令和程序专门负责数据输入输出的传输控制;在具有通道的计算机内有两类总线:①存储总线,它承担CPU与内存、通道与内存之间的数据传输任务;②通道总线,即I/O总线,它承担外部设备与通道之间的数据传输任务;通道的基本功能有:①接受CPU的I/O指令,按指令要求与指定的外部设备进行连接;②从内存选择属于该通道的通道指令,经译码后向设备控制器和设备发送各种命令;③组织外部设备和内存之间的数据传输,并根据需要提供数据中间缓存的空间,以及提供数据存入内存的地址和传送的数据量;④检查设备及设备控制器的工作状态,形成并保存通道本身的状态信息,并将这些状态信息送到内存指定单元,供CPU使用;⑤将外部设备的中断请求及通道本身的中断请求按顺序及时报告给CPU;23、通道的类型P86 L9通道的类型根据外设共享通道的情况及信息传送速度的要求,通道可分为多类:①选择通道:又称高速通道,可连接多台高速设备,但它们不能同时工作;选择通道主要用于连接高速外部设备,如磁盘机、磁带机等;②成组多路通道:规定多个设备以数据组块为单位交叉使用通道;当几个子通道同时请求为自己服务时,用优先级排队方法裁决;成组多路通道适用于中、高速设备,如磁带机、宽行打印机等;③字节多路通道:规定与其连接的各设备按字节为单位交叉使用通道;24、计算机软件P97 L1计算机软件是指用计算机指令和计算机算法语言编写的程序,以及运行程序所需的文档、数据;计算机软件包括:①程序,用算法语言描述计算机处理问题的算法;②文档,软件开发过程中的需求分析、方案设计、编程方法、维护等文档资料;③使用说明书、用户手册、操作手册、维护手册等;④使用计算机的人员的知识和能力25、软件的特点P97 L11软件实现的功能容易改变和修改;软件适宜选择多种方法和算法进行比较;软件适宜用在条件判别和控制转移多的情况;软件适宜进行复杂的算法处理;软件实现不如硬件实现速度快;软件不适宜用在对安全性要求高的情况,其原因是容易被篡改和破坏;26、系统软件及分类P98 L18管理计算机资源、提供用户使用界面的操作系统用于数据高效处理的输入输出程序通信传输、控制处理的程序计算机系统诊断、监控、故障处理程序计算机语言编辑、编译、链接程序数据库管理系统软件开发工具及支援程序27、应用软件及分类P99 L1应用软件是计算机用户在系统软件平台上开发的程序;应用软件适应信息社会各个领域的应用需求,每一领域的应用具有许多共同的属性和要求,具有普遍性;应用软件种类有:1 数值计算处理,包括:数值解析;统计解析;数理规则;预测、模拟;线性规划;日程计划;2 工程技术应用,包括:CAD、CAM;结构分析;数值控制;3 公用技术应用,包括:文档处理;图形处理;图像处理;信息检索;机械翻译;自然语言处理;模式识别;专家系统;决策支持;CAI;4 通用管理,包括:财务管理;人事管理;物资管理;图书资料管理;5 各类专业管理,包括:医疗、保健管理;学校、教育管理;公共交通管理;银行金融、交易管理;文化管理等;6 办公自动化,包括:报表处理;日程管理;文件汇总;文件收发、传送管理等;28、软件的开发过程P99 L18可行性讨论;需求分析;系统设计概要设计、详细设计;程序开发;编码,单元测试;系统测试;系统维护;29、软件开发技术的发展原因及趋势P101 L27及P106 L2软件开发技术的发展主要基于三个方面的原因:①信息化社会的需要,这是它得以发展的动力;②计算机硬件的性能越来越高,价格越来越便宜,这是它得以发展的基础;③使用计算机的人越来越多,计算机应用越来越广泛,这是软件开发技术得以发展的环境;发展的趋势主要表现在四个方面:①自动化程度的提高;②把需求分析包括到软件工作的范围内,使软件开发过程进一步向用户方面延伸,离用户更近了,避免了以往“你出算法,我编程序”的做法带来的种种问题;③把软件开发工作延伸到项目管理和版本管理,把软件开发从一次编程扩展到全过程,这是软件研制从个体的、手工作坊的方式向科学的、有组织的方式转变的重要表现;研究吸收了许多管理科学的内容和方法,如开发人员的组织,质量的控制、开发过程的协调等,这一变化把软件开发项目负责人的思想和方法摆在了更重要的位置,这是符合软件规模越来越大、软件开发工作越来越依赖组织与管理的发展趋势的;30、结构化程序设计P102 L8SD是功能分解的方法,采用模块化设计;SD方法采用的是自顶向下、逐步分解的方法,直到最低层的模块达到所要求的规模为止,一般采用HLPO图示,意思是分层结构加输入、输出处理;SD方法主要是为程序员服务的,是从程序员如何编程、测试及编写文档去考虑问题的;这种思想是早期的以手工方式、个人编写程序的工作环境下的想法;缺点:是增大了程序的工作量,程序的运行效率不高,不适合大型软件的研制过程和规律;31、软件工程的开发方法P102 L24软件的规模越来越大,复杂程度越来越高,把软件的质量和设计寄予各个程序员的技能、工作态度是靠不住的,这就要求软件生产成为有组织的、可以管理的工程项目;用工程项目实施的方法来组织软件的开发称为软件工程学Software Engineering,缩写SE;32、面向对象的开发方法P103 L13面向对象的程序设计方法Object Oriented Programming,缩写为OOP,是人们解决软件复杂性的一种新的软件开发技术;OOP的思想方法越来越接近人们的思维方式,它丢开了持续许久的“自顶向下”Top Down和“自底向上”Bottom Up方法的争论,把对于复杂系统的认识归结为对一批对象及其关系的认识;OOP使用户以更自然、更简便的方式进行软件开发;面向对象的基本思想可以归纳为以下四点:①客观世界的任何事物都是对象Object,它们都有一些静态属性相应于数据结构,也都有一些有关的操作相应于程序模块;作为一个整体,对外不必公开这些属性与操作,这称为“封装性”Encapsulation;②对象之间有抽象与具体、群体与个体、整体与部分等几种关系,这些关系构成对象的网络结构;③较大的对象所具有的性质自然地成为它的子类的性质,不必加以说明和规定,这称为“继承性”Inheritance;④对象之间可以互相传送“消息”Message并进行联系,一个消息可以是传送一个参数,也可以是使一个对象开始某个操作;33、算法P106 L21算法Algorithm是解题的步骤,可以把算法定义成解一确定类问题的任意一种特殊的方法;在计算机科学中,算法要用计算机算法语言描述,算法代表用计算机解一类问题的精确、有效的方法;算法+数据结构=程序算法是一组有穷的规则,它们规定了解决某一特定类型问题的一系列运算,是对解题方案的准确与完整的描述;制定一个算法,一般要经过设计、确认、分析、编码、测试、调试、计时等阶段;34、算法学习的五个方面P107 L3设计算法; 表示算法; 确认算法; 分析算法; 验证算法;35、算法的特性P107 L15确定性; 能行性; 输入; 输出; 有穷性;35、算法的描述方法P107 L56自然语言图形,如NS图、流程图,图的描述与算法语言的描述对应算法语言,即计算机语言、程序设计语言、伪代码形式语言,用数学的方法,可以避免自然语言的二义性36、算法的评价空间复杂性Sn:按算法所编制的程序在计算机中所占用的存储单元的总数;n 是问题的规模,显然Sn是随n的增长而增加;时间复杂性fn:按算法所编制的程序在计算机执行时所耗费的时间;显然fn随n的增长而增加;37、程序设计语言P112 L12机器语言汇编语言高级语言非过程化的语言38、计算机程序P114 L2计算机程序是用算法语言描述的解题步骤,或者讲是用程序设计语言实现的算法,程序是一串指令序列的集合,它能被计算机执行;39、程序流程图P114 L14数据流程图系统流程图程序流程图40、程序设计的过程P119 L13用高级语言编制程序的过程为:1 用编辑工具,如WORD、EDIT书写源程序,建立源程序文件,文件扩展名与所用的语言有关,例如C++语言的源程序文件扩展名为.cpp;2 编译源程序文件,生成目标文件,文件扩展名为.obj;3 链接目标文件,生成可执行文件,文件扩展名为.exe;4 在计算机上执行可执行程序文件,进一步调试和维护;41、汇编程序P120 L4汇编程序是把用汇编语言编写的汇编语言源程序翻译成机器语言的程序;汇编语言的指令与机器语言的指令基本上保持了一一对应关系,所以汇编的过程就是对汇编指令逐行进行处理,翻译成计算机可以理解的机器指令,处理步骤为:1 把指令的助记符操作码转换成相应的机器操作码;2 把符号操作数转换成相应的地址码;3 把操作码和操作数构造成机器指令;42、解释程序P120 L25解释程序的功能是对用高级语言编写的源程序按动态顺序进行逐句分析翻译,解释一句后立即得到执行结果;解释程序不产生目标代码;同编译程序相比,解释程序本身的编写比较容易;解释程序对源程序的解释执行比编译程序产生的目标代码程序的执行速度要慢;43、编译程序P121 L1编译程序也叫编译系统,是把用高级语言编写的面向过程的源程序翻译成目标程序的语言处理程序;编译程序把一个源程序翻译成目标程序的工作过程分为五个阶段:词法分析;语法分析;中间代码生成;代码优化;目标代码生成;主要是进行词法分析和语法分析,又称为源程序分析,分析过程中发现有语法错误,给出提示信息;44、良好的程序设计风格P122 L17良好的程序设计风格:(1)编码格式和编码约定在整个程序中应保持一致;(2)程序中应给出必要的注释,尤其在变量定义、调用接口、参数传递处,在修改程序时应注明修改人、时间、简要的修改原因;(3)对变量、函数标识等的命名,采用“匈牙利命名法”,避免含义不明确的缩写,从命名就可以一目了然读出命名标识的含义和数据类型;(4)采用缩进格式,突出程序的逻辑层次结构;(5)每一行只写一条语句,使用括号间隔表达式或语句的组成部分,使组成部分清晰;(6)使用结构化、面向对象的编程技术,提高程序可重用性、可扩充性;(7)除非完全必要,应尽量避免多任务和多重处理;(8)尽量避免使用复杂的算术和逻辑表达式;(9)提高程序健壮性,预防用户的操作错误,做到废进废出;45、操作系统P127 L15人们认识到必须找到某种方法将计算机硬件的复杂性与程序员分离开来,在计算机裸机上加载一层软件来管理整个系统,同时给用户提供一个更容易理解和编程的接口,这个接口称为虚拟机,这层软件是操作系统;操作系统是系统软件的基本部分;操作系统是计算机系统的核心,是用户和其他软件与计算机裸机之间的桥梁 ;46、OS的功用P128 L1三项主要作用:1为计算机中运行的程序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图形用户界面3为开发和运行应用程序提供高效率的平台其它辅助功能:辅导用户操作帮助功能、显示系统状态、处理软硬件错误、保护系统安全47、OS的类型P128 L22操作系统有三种基本类型:批处理系统:又分为单道批处理和多道批处理分时系统:具有多路性、交互性、独占性特点实时系统:具有提供及时响应和高可靠性特点48、OS的结构P131 L13操作系统的结构有三种:整体式结构、核心结构和层次结构;整体式结构是指将整个操作系统作为一个整体运行操作系统时,不能响应其他中断;核心结构是指把操作系统分为外壳部分和核心部分;层次结构是把操作系统的功能分层,每层有明确的功能,提供接口与上下层联系,上层软件调用下层软件提供的服务;49、进程P132 L3进程是操作系统的基本单位;一个进程本质上是一个程序的执行,每个进程有其自己的地址空间,地址空间中包括可执行程序、程序用到的数据及堆栈,进程可以读写该空间中的内容;与每个进程相关的还包括一组寄存器、程序计。
计算机导论期末大一知识点
计算机导论期末大一知识点计算机导论是大一学生在计算机科学与技术专业中的重要课程,它旨在向学生介绍计算机领域的基本概念和原理。
下面将介绍计算机导论期末考试中的一些重要知识点。
一、计算机基本概念与发展历程计算机是一种能够执行指令并进行数据处理的电子设备。
它由硬件和软件两部分组成。
计算机的发展历程包括了多年的变革,从最早的巨型计算机到现代的个人电脑和移动设备。
二、计算机的工作原理计算机的工作原理分为硬件和软件两个层面。
硬件包括中央处理器(CPU)、内存、硬盘等组件,而软件则包括操作系统、应用软件等。
计算机通过输入、处理和输出数据来完成各种任务。
三、计算机的数据表示与处理计算机使用二进制来表示和处理数据。
二进制系统中只有0和1两个数字,利用这两个数字的组合可以表示各种信息。
计算机通过运算器和控制器进行数据的处理和运算。
四、计算机网络与互联网计算机网络是指多台计算机通过通信线路相互连接,实现信息交流和资源共享。
而互联网是全球范围内的计算机网络,它使得人们可以通过网络进行信息检索、电子邮件、在线社交等活动。
五、计算机安全与隐私保护计算机安全是指保护计算机系统和数据不受非法侵入和损坏的技术和措施。
隐私保护则是指保护用户的个人信息不被泄露和滥用。
信息安全意识和合理使用网络资源是保护计算机安全和隐私的重要手段。
六、计算机的应用领域计算机在各个领域都得到了广泛的应用。
在科学研究、工业生产、金融服务、医疗健康等方面,计算机都起到了不可替代的作用。
掌握基本的计算机知识,有助于更好地适应和应用计算机技术。
七、计算机伦理与法律随着计算机技术的发展,伦理和法律问题也随之而来。
计算机伦理研究计算机使用的道德和价值观,而计算机法律则是为了规范计算机行为而制定的法律法规。
结语计算机导论课程作为计算机科学与技术专业的基础课程,在大一期末考试中,这些知识点将起到重要的作用。
通过对计算机基本概念、工作原理、数据表示与处理、计算机网络、安全与隐私保护、应用领域以及伦理与法律的学习与理解,我们能够更好地理解计算机的原理和应用,为日后的学习和发展打下坚实的基础。
计算机科学技术导论复习要点
计算机科学技术导论复习要点第1章计算机科学技术与信息化社会考核要点:1. 什么是计算机计算机能够完成的基本操作有哪些2. 解释冯.诺依曼所提出的“存储程序”的概念;3. 计算机有哪些主要的特点4. 计算机有哪些主要的用途5. 计算机发展中各个阶段的主要特点是什么答案1.什么是计算机计算机能够完成的基本操作有哪些什么是计算机:计算机是一种能够按照事先存储的程序,自动、高速地对数据进行输入、处理、输出和存储的系统;一个计算机系统包括硬件和软件两大部分;硬件是由电子的、磁性的、机械的器件组成的物理实体,包括运算器、存储器、控制器、输入和输出设备等五个基本组成成分;软件则是程序和有关文档的总称,包括系统软件、应用软件和工具软件三类;计算机能够完成的基本操作有哪些:计算机能够完成基本操作有输入、处理、输出、存储四种基本操作;这四种操作通常被称为IPOS循环,它反映计算进行的数据处理的基本步骤即输入、处理、输出和存储;当然计算机不一定严格的按照Iinpui-Pprocessing-Ooutput-Sstorage的顺序出现,在程序的控制下计算机根据程序中的指令决定执行哪一个步骤或者执行某一步骤 ;2.解释冯.诺依曼所提出的“存储程序”的概念;存储程序原理又称“冯·诺依曼原理”;将程序像数据一样存储到计算机内部存储器中的一种设计原理;程序存入存储器后,计算机便可自动地从一条指令转到执行另一条指令;现电子计算机均按此原理设计;存储程序原理:程序由指令组成,并和数据一起存放在存储器中,计算机启动后,能自动地按照程序指令的逻辑顺序逐条把指令从存储器中读出来,自动完成由程序所描述的处理工作;“存储程序原理”的提出是计算机发展史上的一个里程碑,也是计算机与其他计算工具的根本区别;3.计算机有哪些主要的特点各种类型的计算机虽然在规、用途、性能结构等方面有所不同,但是它们都具备以下一些特点:1运算速度快2运算精度高3具有记忆能力4 具有逻辑判断能力5存储程序冯·诺依曼结构计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成;美藉匈牙利科学家冯·诺依曼结构John von Neumann奠定了现代计算机的基本结构,其特点是:1使用单一的处理部件来完成计算、存储以及通信的工作;2存储单元是定长的线性组织;3存储空间的单元是直接寻址的;4使用低级机器语言,指令通过操作码来完成简单的操作;5对计算进行集中的顺序控制;6计算机硬件系统由运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备五大部件组成并规定了它们的基本功能;7彩二进制形式表示数据和指令;8在执行程序和处理数据时必须将程序和数据道德从外存储器装入主存储器中,然后才能使计算机在工作时能够自动调整地从存储器中取出指令并加以执行;这就是存储程序概念的基本原理;4. 计算机有哪些主要的用途按照计算机的运用领域,计算的用途可以有以下几个方面:科学方面、数据方面、实时控制、人工智能、计算机辅助工程和辅助教育、娱乐与游戏等5.计算机发展中各个阶段的主要特点是什么第一代计算机的特点:逻辑器件使用电子管;用穿孔卡片机作为数据和指令的输入设备;用磁鼓或磁带作为外存储器;使用机器语言编程;虽然第一代计算机的体积大、速度慢、能耗大、使用不便且经常发生故障,但是它显示出强大的生命力、预示了将来要改变世界的未来;第二代计算机的特点:使用晶体管代替了电子管;内存储器采用了磁芯体;应用了变址寄存器和浮点运算硬件;利用I/O处理提高了输入输出能力;在软件方面配置了子程序库和批处理管理程序,并且推出了FORTRAN、COBOL、ALGOL等高级程序设计语言及相应的编译程序;但是第二代计算机的输入输出设备速度很慢,无法与主机计算速度相匹配;第三代计算机的特点:用小的规模或中规模的集成电路来地体晶体管等;用半导体存储器代替磁芯存储器;使用微程序时机技术简化处理器的结构;在软件方面则广泛引入多道程序、并行处理、虚拟存储系统以及功能完备的操作系统,同时还提供了大量的面向用户的应用程序;第四代计算机的特点:使用另外大规模集成电路和超大规模集成电路;大规模集成电路每个芯片上的原件数为1000~10000个;而超大规模集成电路每个芯片上则可以集成10000个以上的原件;此外,第四代计算机使用了大容量的半导体存储器作为内存储器;在体系结构方面进一步并行处理、多机系统、分布式计算机系统和计算机网络系统;在软件方面则推出了数据库系统、分布式操作系统以及软件工程标准等;第五代计算机的特点:目前的计算机都属于第四代计算机,第五代计算机尚在研制之中,而且进展比较缓慢;第五代计算机的研究目标是试图打破计算机现有的体系结构,使得计算机能够具有像人那样的思维、推理和判断能力;也就说,第五代计算机的主要特征是人工智能,它将具有一些人类只能属性,例如自然语言理解能力、模式识别能力和推理能力等;第2章计算机科学技术的基础知识考核要点:1. 什么是数制采用位权表示法的数制具有哪三个特点2. 二进制、八进制、十六进制数之间的转换;3. 什么是原码、补码、反码4. 根据给定的数值无符号或有符号的整数或小数写出其原码、补码及反码;5. 如何利用补码进行减法运算6. 数值数据在计算机中表示形式;7. 定点小数表示法和浮点小数表示法;8. 命题公式的等价证明及化简;逻辑代数的等价证明及化简;9. 程序设计语言;10. 结构化程序设计的三种基本控制结构;11. 计算机硬件系统由哪几部分组成简述各部分的功能;12. 指令中的操作码的功能是什么简述指令的执行过程;13. 计算机的工作原理是什么它是由谁首先提出来的14. 计算机系统中的位、字节、字和字长各表示的含义是什么15. 精简指令集技术,高速缓冲存储技术,虚拟存储技术,指令流水线和并行处理技术;16. 什么是线性表线性表有哪些运算线性表怎样存储17. 什么是堆栈堆栈有哪些运算堆栈怎样存储18. 什么是队列队列有哪些运算队列怎样存储答案1. 什么是数制采用位权表示法的数制具有哪三个特点什么是数制:按进位的原则进行计数称为进位计算数制,简称数制;在日常生活中最常用的数制是十进制;此外,也有使用许多非十进制的计算方法;采用位权表示法的数制具有哪三个特点:位权表示法的数制具有以下三个特点:(1)数字的总个数等于基数,如十进制使用10个数字0~9.(2)最大的数字比基数小1,如十进制中最大的数字为9;(3)每个数字都要乘以基数的宓次,该幂次由每个数字所在的位置决定;2.二进制、八进制、十六进制数之间的转换;二进制转化为八进制:若把二进制数转化为八进制数,只要以小数点为界,将整数部分自右向左和小数部分自左向右分别按每三位为一组不足三位用0补足,然后将各个三位二进制数转换为对应的一位八进制数,即得到转换的结果;反之,若把八进制数转换为二进制,只要把每一位八进制数转换为对应的三位二进制数即可;记忆:8=2^3解:010 111 001 101 1000×2^2+1×2^1+0×2^0=21×2^2+1×2^1+1×1^0=70×2^2+0×2^1+1×2^0=10×2^2+1×2^1+0×2^0=21×2^2+0×2^1+1×2^0=51×2^2+0×2^1+1×2^0=51×2^2+0×2^1+0×2^0=4例如:将八进制8转换为二进制2|2 2|72 |1 0 2|3 10 1→010 2|1 10 1→111同理可以将其他数字转化为2进制数注意:要标明数字的进制二进制转化为十六进制之间的转换类似地,由于4位二进制数恰好是一位十六进制数,所以若把二进制转化为十六进制数,只要以小数点为界,将整数部分自右向左和小数部分分别按每四为一组,不足4位的用0补足,然后将各个4位二进制数转换为对应的一位十六进制数,即得到转化的结果;反之,若把十六进制数转化为二进制数,只要把每一个十六进制数转化为对应的4位2进制数即可;记忆:16=2^4 0101 1100 01100×2^3+1×2^2+0×2^1+1×2^0=51×2^3+1×2^2+0×2^1+0×2^0=12C1×2^3+0×2^2+1×2^1+0×2^0=10A1×2^3+0×2^2+1×2^1+1×2^0=11B0×2^3+1×2^2+1×2^1+0×2^0=63.什么是原码、补码、反码原码:原码表示法规定:用符号位和数值表示待符号数,整数的符号为是用“0”表示,负数的符号为是用“1”表示,数制部分用二进制表示例如:设代符号数的数的真值x=+62和y=-62,则它们的原码分别是:x原=0 111110y原=1 111110反码:反码表示法规定:正数的反码与原码相同,负数的反码为该数的原码的原码除符号位外取反;例如:设带符号数的真值x=+62和y=-62,则他们的原码和反码分别是:x原=0 111110 x反=0 111110y原=1 111110 y反=1 000001补码:补码表示法规定:正数的补码与原码相同,负数的补码为对该数的原码除负号位外各位取反,然后再最后一位加一;例如:设代符号数的数的真值x=+62和y=-62,则它们的补分别是:x原=0 111110 x反0 111110y 原=1 111110 y 反1 000010此处是000001+1=000002由于二进制是满2进一所以是0000104. 根据给定的数值无符号或有符号的整数或小数写出其原码、补码及反码; 略5. 如何利用补码进行减法运算 例如:补码的减法法则如下7. 定点小数表示法和浮点小数表示法; 定点小数::8位字长纯小数,第一位为,小数点在第一位后面,后七位为具体数值 ;↑数值部分符号位如:表示为,为,为注意:定点小数格式表示的所有数都是绝对值小于一得纯小数; 定点小数所表示的范围计算:对于二进制的m+1位定点小数格式的数N,所能表示的数的范围: |N|≤1-2^-m;计算如下:当定点小数表示最大是为……12 所以max=12^-m+12^-m+1+……12^-1+12^0=1-2^-m 浮点小数表示法浮点小数是指小数点位置不固定的数;浮点表示法规定:一个浮点分数为阶码和尾码两部分组成,阶码用于表示小数点在该数中的位置,尾数用于表示该数的有效数值;由于阶码表示小数点的位置,所以阶码总是一个整数,可以是正整数,也可以是负整数;尾数可以采用整数或纯小数两种形式;例如↑ ↑ ↑ 符号位 阶码10^-1 尾数部分实际上在计算机里是用二进制来表示小数的这里是为了便于理解 浮点数的表示范围: ±2^-12^-128~1-2^-242^1278. 命题公式的等价证明及化简;逻辑代数的等价证明及化简; 命题与连接词∧当且仅当A 和B 同事为真是A ∧B 为真,在其他情况下A ∧B 的真值均为假∨当且仅当A ∨B 均为假时A ∨B 为假,其他情况下A ∨B 为真F F F若A为假则A为真若A为真则A为真A AT FF T当且仅当A和B同时为真或者同时为假时A B为假,在其他情况下A B的真值为真A B A BT T FT F TF T TF F F例:A:上海到北京的14次列车下午6点开B:上海到北京的14次列车下午4点半开车A B上海到北京的14次列车下午六点开或者上海到北京的14次列车下午4点半开注意:在本例中的汉语的“或者”是“不可兼或”的意思→条件当且仅当A的真值为真,B的真值为假时,A→B为假在其他情况下A→B为真A B A→BT T FT F FF T TF F T 例:A:天气晴朗B:我们去郊游A→B:如果天气晴朗,我们就去郊游双条件当且仅当A和B的真值相同时A B为真其他为假A B A BT T TT F FF T FF F T 例A:四边形ABCD是平行四边形B:四边形ABCD的对边平行A B四边形ABCD是平行四边形当且仅当ABCD的对边平行命题代数零律:A∨F=AA∧F=F幺律:A∨T=TA∧T=A幂等律:A∨A=AA∧A=A求补律:A∨A=TA∧A=F交换律:A∨B=B∨AA∧B=B∧A结合律:A∨B∨C=A∨B ∨CA∧B∧C=A∧B ∧C分配律:A∧B∨C=A∧B∨A∧CA∨B∧C=A∨B ∧B∨C 吸收律:A∧B∨A∧B=AA∨B ∧A∧B=A狄一摩根定律:A∨B=A∧B A∧B=A∨B双重否定律:A=A逻辑代数的等价律零律:A+0=AA0=0幺律:A+1=1A1=A幂等律:A+A=AA A=A求补律:A+ A=1A A=0交换律:A+B=B+AAB=BA结合律:A+B+C=A+B +CABC=AB C分配律:A B+C=AB+ACA+BC=A+B B+C吸收律:A B+A B=AA+B A B=A狄一摩根定律:A+B=A BA B=A+B双重否定律:A=A在逻辑代数中通常用“.“表示“与”运算在不至于混淆的情况下“.”也可以省略,用“+”表示“或”运算,用“-”上划线表示“非”运算;9. 程序设计语言;程序设计基础理解机器语言、汇编语言、高级语言;结构化程序设计;10.结构化程序设计的三种基本控制结构;课本p54页11. 计算机硬件系统由哪几部分组成简述各部分的功能;详细见课本71页计算机有运算器、控制器、存储器、输入设备、和输出设备5大部分组成;运算器:运算器是对二进制数进行运算的部件;他在控制器的控制下执行程序中的指令,完成各种算术运算,逻辑运算、比较运算、移位运算以及字符运算等;存储器:存储器是用来存储数据和程序的部件;由于计算机的信息都已二进制形式表示的,所以必须使用具体的两种稳定状态的物理期间来存储信息,这些物理器件主要有磁芯、半导体器件、磁表面器件和光盘等控制器:控制器ahi有指挥计算机各个部件按照指令的功能要求协调工作的部件,是计算机的“神经中枢”;控制器的主要特点是采用内存程序控制方式,机在使用计算机是,必须预先编写后有编译程序自动生成由计算机指令组成的程序并粗不如内存存储器,由控制器依次读取并进行;输入输出设备:输入输出设备又称为外部设备,它是外部与计算机交换信息的渠道;输入设备:输入设备用于输入程序、数据、操作命令、图形、图像、以及声音等信息;输出设备:输出设备用于显示或打印程序、运算结果、文字、图形、图像等,也可以播放声音;12. 指令中的操作码的功能是什么简述指令的执行过程;指令操作码的功能:指令操作码规定了改指令进行的操作种类,如佳间;存数取数等指令的执行过程:指令的执行过程包括以下4个步骤:(1)取指令;机按照指令集数其中的地址,从内存储器中取出指令,并送往指令存储器;(2)分析指令;即对指令存储器中存放的指令进行分析,有操作码确定执行什么操作,由地址码确定操作数的地址;(3)执行指令;即根据分细节的结果,有控制器发出完成操作所需要的一系列控制信息,取完成该指令所要求的操作;(4)上述步骤完成后,指令计算器加1,为执行下一条指令做好准备;如果遇到转移指令,则将转移地址送入指令计数器13. 计算机的工作原理是什么它是由谁首先提出来的计算机的工作过程实际上是快速的执行指令的过程;当计算机在工作室,有两种信息在流动:数据信息和指令控制信息;数据信息是指原始数据、中间数据、结果数据、源程序等,这些信息从存储器读入运算器进行运算,计算结果再存入存储器或传达到输入设备;指令控制信息是由控制器对指令进行分析,节时候像个部件发出的控制命令,指挥各部件协调工作;最早是由冯·诺依曼提出来的14. 计算机系统中的位、字节、字和字长各表示的含义是什么“位”是存储器的最小存数单位,8位为一个“字节”;若干位组成一个存储单位,其中可以存放一个二进制的数据或指令;一个存储单位中存放入的信息称为一个“字”,一个字所包含的二进制的数据称为“字长”15. 精简指令集技术,高速缓冲存储技术,虚拟存储技术,指令流水线和并行处理技术;精简指令集技术:所谓精简指令集技术即在计算机的指令系统中仅包含那些使用频率比较高的少量指令和一些支持操作系统高级程序设计语言的指令,从而构成一个精简指令集;高速缓冲存储技术:高速缓冲存储技术是基于以下规律:课本50页虚拟存储技术:所谓虚拟存储技术是指利用硬盘的支持以小的物理内存模拟大的内存从而程序能够使用整个内存地址空间的技术指令流水线:cpu可以在完成一条指令之前将开始执行另一条指令,从而能够加快计算机的处理速度并行处理技术:并行处理的目的是在相同时间里可以解决更大的任务或者用更少的时间解决同一个处理任务;为此,可以把一个程序划分为多个能够并行的由单独的处理器执行的进程;多个处理器协同的并行工作,使其性能达到甚至超过巨型计算机的高速性能;16. 什么是线性表线性表有哪些运算线性表怎样存储什么是线性表:线性表是一种最简单最常用的数据结构,一个线性表示n个数据元素的有限序列,每一个数据根据不同的情况可以是一个数,一个符号或者一个记录等信息线性表有哪些运算:设l为一个线性表,则可以进行以下一些基本运算:置空表SETNULLL求表的长度LENGTHL,i取表的元素getL,i在表中超找特定元素LOCATEL,x插入新元素INSERTL,i,b删除表的元素DELETE线性表怎样存储:详见课本61页在计算机中线性表可以采用多种的存储结构,常用的有顺序存储和链式存储两种17. 什么是堆栈堆栈有哪些运算堆栈怎样存储什么是堆栈:堆栈简称为栈,它是一种受限的线性表,即在堆栈中规定只能够在标的一端尾进行擦何如和删除操作;该表尾称为栈顶;设栈s=a1,a2,a3……ana1是最先进栈的元素,an谁栈顶元素;栈中的元素按a1,a2,……an的顺序进栈,而推栈的第一个元素是栈顶元素an;即进栈和退栈操作是按照“后进先出”的原则的进行的;堆栈有哪些运算:设s为一个堆栈,则对s可以进行以下一些基本运算:置空栈SETNULLS该运算把堆栈置为空栈;进栈PUSHS,x.该运算是在堆栈S的栈顶压入一个新的元素;退栈POPs;该运算是删除堆栈S的栈顶元素;取栈顶元素TOPs;该运算取得堆栈S的栈顶元素作为其函数值;判断堆栈是否为空EMPTYS;该运算用来判断堆栈S是否为空;它是一个布尔函数;如果S为空栈,则返回真;否则,返回假;堆栈怎样存储对于堆栈一般采用顺序存储结构,即使使用一个连续的存储区域来存放栈元素,并设置一个指针top,用来指示栈顶的位置,进栈和退栈只能在栈顶进行;18. 什么是队列队列有哪些运算队列怎样存储什么是队列:队列也是一种受限的线性表;与栈不同的是,在队列中规定只能够在表的一端进行插入,而在表的另一端进行删除操作;允许插入元素的一端称为对尾;允许删除元素的一端称为对首;设队列Q=a1,a2……,an,a1是最早进入队列的队首元素,an是最后进入队列的对尾元素;队列中的元素按照a1,a2,a3,……an的顺序进行,而退出队列的第一个元素是队首元素a1;即进入队列和退出队列操作按照“先进先出”的原则进行的队列怎样存储由于队列的数据元素变动较大,如果使用顺序存储结构其中的数据要频繁的进行移动;因此,队列通常采用联式存储结构,用链式表示的队列称为链队列;一个链队列需要设置两个指针,一个为指向队列的头的队首指针,另一个为指向队列尾的对尾指针分别指向列的头和尾第3章计算机硬件系统1. 简述冯.诺依曼体系结构的特点;2. 计算机系统的“主机”的组成;3. 微型计算机的硬件结构;4. 主存储器有哪几种类型各有何特点5. 高速缓冲存储器的作用;6. 存储器的作用,存储器的最小存储单位,计算机可寻址的最小信息单位;7. 什么是总线PC系统的总线分为哪几层8. CPU、CACHE、RAM、ROM、硬盘、光盘的运行速度比较;答案1.简述冯.诺依曼体系结构的特点冯.诺依曼体系结构的特点:1计算机由运算器、存储器、输入设备和输出设备5大部分组成;2数据和程序以二进制代码形式不加区别的存放在存储器中,存放的位置有地址确定;3控制器是根据存放在存储器中的指令序列程序进行工作,并由一个程序计数器控制指令的执行;控制器具有判断能力,能以计算结果为基础,选择不同的工作流程;2. 计算机系统的“主机”的组成;主机内一般包括的硬件有:主板 ,CPU,内存,硬盘,显卡也有叫显示适配器的,有很多集成在主板上的,但集成的必竟没有独立的好,个人感觉;有以上五样,基本可以称其为一台微机微型计算机,因为基本功能已经具备;现在一般人都会选择多媒体电脑,可以再选的配置设备有:光驱可选CD,DVD,CD-RW,DVD-RW等声卡现在很多已经集成于主板,如果对声音要求较高,建议还是买独立声卡好;如果需要上网,可以选择的设备有:网卡也有叫网络适配器的,一般用于连接局域网或宽带连接,多数主板都会集成这东西;MODEM调制解调器,一般用于电话线拔号上网,现在很少有人选择这种上网方式,这东西也有外置的另外主机以外的东西还有:显示器必不可少的东西啊,有CRT--电子枪式和TFT--液晶两种键盘、鼠标打印机一般人不一定会选扫描仪等3.微型计算机的硬件结构;微型计算机硬件的系统结构与冯·诺依曼结构无本质上的差异,不过cpu被集成在一片大规模或超大规模集成电路上,称为微机处理器;此外,微型计算机内部的连接方式都是采用总线结构,即各个部分通过一组公共的信号线联系起来,这组信号线号称为总线系统;4. 主存储器有哪几种类型各有何特点目前使用的主存储器主要有三种类型:随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、和互补金属氧化物半导体cmosRAM:RAM保存cpu正在执行的程序和数据,它是暂时的或易失的存储区域ROM:ROM存储的是固定信息的存储器,在出厂前通过特殊设备写入程序和数据等信息,使用时只是读出已存入的信息,而不能改变或写入新的信息;这类存储器称为只读存储器;当电源断开后,其内容是不会丢失的,因此它又称为非易失存储媒体;CMOS:CMOS芯片提供了计算机系统的灵活性和可扩展性,在微型计算机中,它一般备用来存储计算机系统每次开机时所需的重要信息,例如计算机主存容量,键盘类型,鼠标、监视器以及磁盘驱动的有关信息等;5.高速缓冲存储器的作用;在CPU开始执行任何指令之前,都会首先从内存中取得该条指令以及其它一些相关数据和信息;为了加快CPU的运行速度,几乎所有的芯片都采用两种不同类型的内部存储器,即高速缓存;缓存被用来临时存放一些经常被使用的程序片段或数据;一级高速缓存是性能最好缓存类型,与解释指令和执行算术运算的处理单元一到构成CPU的核心;CPU可以在全速运行的状态下读取存放在一级高速缓存中的指令或数据;Intel的处理器产品一般都会具有32K的一级缓存,而象AMD或Via这种竞争对手的产品则会使用更多的一级缓存;如果在一级缓存中没有找到所需要的指令或数据,处理器会查看容量更大的二级缓存;二级缓存既可以被集成到CPU芯片内部,也可以作为外部缓存;Pentium II处理器具有512K 的二级缓存,工作速度相当于CPU速度的一半;Celeron以及更新的Pentium III芯片则分别具有128K和256K的在片二级缓存,能够在处理器全速下运行;对于存放在速度较慢的二级缓存中的指令或数据,处理器往往需要等待2到4个时钟周期;为了充分利用计算资源,CPU可以在这段时间内查看和执行其它正在等候处理,但不需要使用额外数据的指令,从而提高整个系统的速度,把空闲时间降低到最低程度;6..存储器的作用,存储器的最小存储单位,计算机可寻址的最小信息单位7. 什么是总线PC系统的总线分为哪几层所谓总线Bus,一般指通过分时复用的方式,将信息以一个或多个源部件传送到一个或多个目的部件的一组传输线;是电脑中传输数据的公共通道根据传输的信息类型,系统总线可分为以下三种类型:数据总线:数据总线是传送数据和指令代码的信号线;数据总线是双向的,即数据可传送至cpu,也可以从cpu传送到其它部件;地址总线:地址总线是传送cpu所要访问的存储单元或输入输出接楼地址的信号线;地址总线是单向的,因而通常地址总线是降低至从cpu传送给存储器或输入输出接口控制总线:控制总线是管理总线上活动的信号线;控制总线中的信号是用来实现cpu对外部件的控制、状态等信息的传送以及中断信号的传送等;8. CPU、CACHE、RAM、ROM、硬盘、光盘的运行速度比较。
计算机科学导论课程考核知识点
《计算机科学导论》课程考试重点知识一、考试范围:1~9,11、13章,每章都有一定量的题目。
二、习题中的选择题全部要求。
三、各章节的重点如下:第1章概述1.电子计算机的发展过程2.计算学科的根本问题3.计算机科学与技术学科的定义第2章计算机体系结构与组织1.计算机采用二进制的原因2.数制的表示及转换3.定点数及其表示方法4.数值数据的原码、反码、补码5.英文字符的计算机编码(ASCII码)6.简单的逻辑运算7.微型计算机硬件组成8.冯•诺依曼模型及特点9.CPU和主机的概念。
10.计算机软件11. 计算机系统的主要技术指标12.计算机的基本运行方式13. 输入输出系统的基本组成第3章程序设计语言1.程序的概念2. 常见的程序低级语言和高级语言有哪些3. 高级语言的共同特性4、语言处理的基本过程第4章程序设计基础1.结构化程序设计思想2. 结构化程序设计中常见的程序结构3. 好的程序设计风格有哪些4、数据结构的概念5、数据的逻辑与物理结构6、典型的几种数据结构运算及实现第5章算法与复杂性1.算法的定义及基本特征2.常用的算法描述工具3.算法设计的原则第6章1.信息的概念及特点2. 信息系统的要素3. 数据,数据库的基本概念4.DBMS的组成部分5.数据库系统的组成6.数据库SQL的特点及功能第7章软件工程1.软件的生命周期2.软件工程的概念3.软件复杂性的度量要素4.软件可靠性的含义及可靠性指标第8章操作系统1.操作系统的概念2.并发、进程、地址空间的概念3. 操作系统的基本组成4.操作系统的功能5. 主流操作系统有哪些第9章网络计算1.不同分类的数据通信方式2.数据传输方式3.计算机网络的概念4.资源子网和通信子网的组成5.链路与通路6.计算机网络的拓扑结构及其每种拓扑结构的特点7.网络协议的组成8.网络体系结构(OSI/RM模型)9.TCP/IP协议的体系结构10.IP地址的概念及其分类11.计算机网络安全技术中防火墙(Firewall)的基本功能及其技术分类第11、13章1.人机交互界面的主要形式2.人机界面的设计原则3.多媒体概念4.数学建模概念5. 计算机模拟的概念。
计算机科学导论复习重点一
计算机科学导论复习重点一
第1章数据存储
二进制算术运算,二进制与十进制的互相转换,二进制补码计数法
主存储器及其结构,存储器容量的度量单位,主存储器的存储特点
用位模式表示信息,包括文本的表示、图像的表示、声音的表示等
第2章数据操控
冯·诺依曼体系结构(五个基本组成部分)、CPU的组成部分
存储程序的概念,及计算机与其他一切计算工具最本质的区别
机器语言,机器指令的种类和组成
程序执行与机器周期,机器周期的三步处理
二进制逻辑运算
第3章操作系统
计算机软件分类
典型操作系统的组件,及每个组件的作用
虚拟存贮器
第4章组网及因特网
计算机网络的概念及特点,网络分类,网络拓扑结构,网络互联设备的功能作用
协议,因特网基础协议簇、因特网的常见应用
电子邮件的工作原理
因特网上报文的传输过程
第5章算法
算法的定义,以及算法和程序之间的区别
典型算法的设计,如求两个正整数的最大公约数,求一组数据中的最大值,等等
第6章程序设计语言
程序设计语言代际划分、四种经典的程序设计范型
控制语句
数据类型,常用的数据类型
第8章数据抽象
数组
列表、栈、队列、树,及其特点
数据结构的实现。
完整word版计算机科学导论复习资料整理
计算机科学导论》课程考试重点知识考试说明:选择题(共10 小题,每小题2 分,共20分)、名词解释题(共5小题,每小题4 分,共20分)、简答题(共5小题,每小题6分,共30分)、综合题(共5小题,选做3小题。
其中强化班同学必作1、2、3 小题,普通班同学任选3小题作答,每小题10 分,共30分)。
、考试范围:1~10、15 章,每章都有一定量的题目。
、课后习题中的选择题全部要求。
三、重点掌握的知识点:1.计算机操作系统: 操作系统就是合理管理并控制计算机系统内软、硬件资源,并能够合理组织工作流程、方便用户使用的程序的集合。
通常我们将操作系统的功能概括为两大功能:扩展的虚拟机功能、资源管理功能。
其中,资源管理功能包括了处理机管理、内存管理、设备管理、文件管理四大功能。
而扩展的虚拟机提供友好的人机交互以及程序级接口,使得计算机看上去像是功能扩展了的机器。
2.存储器: 存储器是计算机的记忆装置,用于存放原始数据、中间数据、最终结果和处理程序。
为了对存储的信息进行管理,把存储器划分成存储单元,每个单元的编号称为该单元的地址。
各种存储器基本上都是以1 个字节作为一个存储单元。
存储器内的信息是按地址存取的,如要访问存储器中的某个信息,就必须知道它的地址。
向存储器里存入信息也称为写入”,写入新的内容将覆盖原来的内容。
从存储器里取出信息也称为“读出” ,信息读出后并不破坏原来存储的内容,因此信息可以重复读出,多次利用。
通常把内存储器、运算器和控制器合称为计算机主机,也可以说主机是由CPI与内存储器组成的,而主机以外的装置称为外部设备,外部设备包括输入/ 输出设备、外存储器等。
3.运算速度: 计算机的运算速度是衡量计算机水平的一项主要指标,它取决于指令执行时间。
运算速度的计算方法多种多样,目前常用单位时间内执行多少条指令来表示,而计算机执行各种指令所需时间不同。
因此,常根据在一些典型题目计算中,各种指令执行的频度以及每种指令的执行时间来折算出计算机的等效速度。
计算机科学导论重点(第三版)
1.冯诺依曼创立了电子计算机的系统设计思想。
2.冯诺依曼的主要贡献是提出了储存程序的概念。
3.计算机的5个基本硬件是:运算器,储存器,控制器,输入设备,输出设备。
4.冯诺依曼体系结构思想可以归结为:采用存储程序的思想。
5.计算机软件是指:程序,数据和相关资料的总和,分为系统软件和应用软件。
6.(101.1)2=(1*22+0*21+1*20+1*2-1)103位二进制数组成1位八进制数;4位二进制数组成1位十六进制数7.数的原码,反码,补码(1)机器数的最高位为符号位,正数为0,负数为1。
(2)原码:若为正数,符号位为0;若为负数,符号位为1。
其余数值位不变,以二进制书写到符号右边。
(3)反码:对于正数,符号位为0,其他数值不变,为负数,符号位为1,其他数值按位求反。
(4)补码:对于正数,符号位为0,数值位不变;若为负数,符号位为1,数值位按位取反,然后在最末尾加1.(5)硬盘属于计算机的辅助储存器。
(还包括软盘,光盘,闪存器等)(6)完整的计算机系统应包括配套的硬件设备和软件设备。
11.并行方式:每次可传送一个字或一个字节的全部代码,并且是对一个数字或字节各位同时进行信息传递的方式。
12.串行方式:每次传送一位的方式实现数据的传送,即每个字节是按位传送的。
13.存储器用来保存输入计算机中的程序和数据的。
主储存器:即内存,用于当前正在使用或随时要使用的数据,供CPU读取。
辅助存储器:即外存,用于存放长时间不用的数据和程序。
14.在主机与外设进行数据交换时,必须引入相应的逻辑部件解决两者之间的同步与协调,数据格式转换等问题,这些逻辑部件就称为l/O接口,简称接口。
基本功能:(1)实现数据缓冲。
(2)实现数据格式转换(3)提供外设和接口的状态(4)实现主机与外设之间的通信联络控制15.代码:程序员根据设计语言规则编写程序,得到的指令序列。
指令代码的集合称为源代码或源程序。
16.目标程序是使用高级语言编写的程序。
计算机科学导论考试重点笔记
计算机科学导论考试重点笔记一、计算机基础计算机的组成:CPU:中央处理器,负责执行程序中的指令。
内存:临时存储数据和指令,与CPU高速交换信息。
硬盘:长期存储数据的设备。
主板:连接各部件的中枢。
输入输出设备:如键盘、鼠标、显示器等。
二进制:计算机内部使用二进制进行计算,因为二进制只有0和1两种状态,易于表示和存储。
二、操作系统操作系统的功能:资源管理:分配硬件资源给应用程序。
程序调度:决定哪些程序在何时运行。
用户界面:提供用户与计算机交互的界面。
常见的操作系统:Windows、macOS、Linux。
三、编程语言与算法编程语言的分类:低级语言:如汇编语言和C语言,与硬件直接交互。
高级语言:如Python、Java,更接近于自然语言。
算法的重要性:算法是解决问题的步骤,好的算法可以提高程序的效率和准确性。
常见算法:排序(如冒泡排序、快速排序)、搜索(如二分搜索)、图算法等。
四、数据结构常见数据结构:数组、链表、栈、队列、树、图等。
每一种数据结构都有其特定的应用场景和优势。
数据结构的选择:根据问题的需求选择合适的数据结构,可以大大简化问题的解决难度。
五、数据库系统数据库的类型:关系型数据库(如MySQL)、非关系型数据库(如MongoDB)、面向对象数据库等。
数据库的基本操作:创建、查询、更新和删除数据。
SQL语言:用于操作关系型数据库的标准语言。
六、计算机网络与互联网TCP/IP协议:传输控制协议(TCP)和互联网协议(IP),是互联网的核心协议。
HTTP协议:超文本传输协议,用于浏览网页。
DNS系统:域名系统,将网址转换为IP地址。
(原题目) 《计算机科学导论》课程考试试题及答案
(原题目) 《计算机科学导论》课程考试试
题及答案
计算机科学导论课程考试试题及答案
以下是《计算机科学导论》课程考试的一些常见试题及答案:
1. 什么是计算机科学导论?
计算机科学导论是一门旨在介绍计算机科学基本概念和原理的
课程。
它涵盖了计算机科学的各个领域,包括计算机硬件和软件、
数据结构、算法、编程语言等。
2. 什么是计算机硬件和软件?
计算机硬件是指计算机的物理组件,例如中央处理器(CPU)、内存、硬盘、显示器等。
而计算机软件是指运行在计算机上的程序
和数据,包括操作系统、应用软件等。
3. 什么是数据结构和算法?
数据结构是指组织和存储数据的方式,例如数组、链表、树等。
而算法是指解决问题的步骤和方法,例如排序算法、搜索算法等。
4. 什么是编程语言?
编程语言是一种用于编写计算机程序的语言。
它提供了一组规
则和语法,用于描述计算机执行的指令和操作。
5. 什么是计算机网络?
计算机网络是指由多台计算机和设备通过通信链路互相连接而
成的网络系统。
它用于实现计算机之间的数据传输和资源共享。
这些试题只是《计算机科学导论》课程考试中的一小部分范例,希望能帮助您更好地了解和准备这门课程的考试。
计算机导论重点(看后不听课也不会挂)
以下是咱们期末考试的复习题,希望大家认真学习;一、选择题1、第一台计算机ENIAC淡生于1946年,是电子管计算机;第二代是晶体管计算机;第三代是中小规模集成电路;第四代是大规模集成电路;2、计算机的应用领域主要有:科学计算;信息管理;实时控制;办公、生产自动化;人工智能,网络通信;电子商务;辅助制造(CAm);辅助设计(CAD);-4、二进制换算法则:将十进制转化为二进制时除二取佘;二进制转化为八进制时以三位为一组6、计算机的系统的组成由软件系统和硬件系统两部分组成;7、硬件系统包括运算器,控制器,存储器,输入,输出设备,控制器和运算器合成为中央处理器即CPU ,存储器主要有内存和外内之分;内存又分为只读存储器(ROM)和随机存储器(RAM),断电内容丢失的是RAM,外存主要有硬盘,软盘,光盘,移动存储器优盘8、软件指在硬件设备上运行的各种程序及其有关的资料。
主要有系统软件(操作系统、语言处理程序、数据库管理系统)和应用程序软件即实用程序(如WPS,OFFICE,PHOTOSHOP等)。
10、计算机语言的发展经历了机器语言,汇编语言,高级语言;计算机能识别的语言是计算机语言;11、显示器的分辩率是显示器一屏能显示的像素数目,是品价一台计算机好坏的主要指标。
12、打印机主要有针式打印机,喷墨式,激光打印机;14、计算机病毒是指:一种人为编制的具有自我复制能力通过非授权入侵而隐藏在可执行程序和数据文件中,影响和破坏计算机的安全的程序;复制性,破坏性,隐藏性,传染性;15、常见的感染病毒特征:计算机启动比平时过慢,运行异常;有规律的发生异常信息;访问设备时长时间不响应或异常,如打印机不能联机,乱码等;磁盘空间突然变小,或不识别磁盘设备;程序及数据神秘丢失,文件名不能识别;显示莫名信息及异常显示;经常死机,重启,不能正常启动;可执行文件大小变化及不明来源的隐藏文件出现;17、上网必须的设备是调制解调器(MODEM),即将计算机识别的数字信号和电话线传输识别的模拟信号进行转化;19、计算机网络是指利用通信线路和通信设备将分布在不同的地理位置具有独立功能的计算机系统互相连接起来,在网络软件的支持下,实现彼此之间的数据通信和资源共享;所以利用网络的最大目的是资源共享同时方便数据传输;20、按地理位置不同一般将网络分为局域网(LAN),城域网(MAN),广域网(WAN);按拓朴结构一般分为:星型,总线型,环型,混合型;6. 微机中硬件系统中最核心的的部件是(CPU)9. 计算机网络的目标是(资源共享和信息传输)10. 既可作输入设备也可作输出设备的是(硬盘驱动器)13. 关于存储量描述正确的是(1MB=1024*1024Bytes)14. 一台计算机要连入Internet必须安装的硬件是(调制解调器modern)15. 计算机必不可少的输入、输出设备是(键盘和显示器)16. 在计算机内部、传送、存储、加工处理的数据和指令都是(二进制码)18. 计算机在处理数据时,首先把数据调入(内存)19. 一台计算机的字长是4位,则计算机所能处理的数据位数是(32位)20. 显示器主要性能指标(分辨率24. TCP/IP包括了三个重要的服务软件:TELNET(简单过程终端协议)、FTP(网际文件传送协议)、SMTP(简单的邮件传送协议)ip地址由32位二进制数组成,分成四组,每组8位,每位最大值256个,所以区间为0----255;26、网络传输介质:(1)双绞线、(2)同轴电缆、(3)光缆(4)无线通信26. 操作系统实际上是一组程序,他们用于统一管理计算机中的各种软、硬件资源合理地组织计算机的工作流程,协调计算机的各部分之间、系统与用户之间的关系。
(含答案)《计算机科学导论》课程复习大纲
(含答案)《计算机科学导论》课程复习大纲一、名词解释1、位置计数法:讲义第2章ppt第5页一种表达数字的系统,数位按顺序排列,每个数位有一个位值,数字的值是每个数位和位值的乘积之和2、模拟数据:讲义第2章ppt 第15页是一种连续表示法,模拟它表示的真实信息3、数字数据:讲义第2章ppt第15页是一种离散表示法,把信息分割成了独立的元素4、原码:课本P37,讲义第2章ppt第28页将数的符号数码化,即用一个二进制位表示符号:对整数,该位取0,对负数,该位取1。
而数值部分保持数的原由形式(有时需要在高位部分添几个0)。
这样所得结果为该数的原码表示。
5、补码:课本P37 ,讲义第2章ppt第32页,一个负数加模的结果即是该数的补码,它与该负数等价,或者说是一对一的,一个正数的补码就是它本身6、反码:课本P37,讲义第2章ppt第37页正数的反码与其原码、补码相同;负数的反码等于原码除符号位外,按位求反;[X]补= [X]反+17、溢出:讲义第2章ppt第38页当运算的结果超出某种数据类型所表示的数的范围时,机器不能正确表示,这时要产生溢出;在溢出的情况下,机器将产生错误的结果8、字符集:讲义第2章ppt第53页字符集:字符和表示它们的代码的清单;常用字符集:ASCII、Unicode9、RGB表示法:讲义第2章ppt第85页在计算机中,颜色通常用RGB(red-green-blue)值表示,其中的三个数字说明了每种基色的份额如果用0~255之间的数字表示一种元素的份额,0:该颜色没有参与;255:该颜色完全参与其中10、布尔代数:讲义第3章ppt第22页–提供的是集合{0,1}上的运算和规则–这个集合及布尔代数的规则被用来研究电子和光学开关主要代数运算:补、和、积11、布尔函数:讲义第3章ppt第29页设B={0,1},则Bn={(x1,x2,……,xn)|xi∈B,1≤i ≤n}是由0和1所能构成的所有n元有序列的集合从Bn到B的函数称为n度布尔函数x称为布尔变元12、文字:讲义第3章ppt第47页–布尔变元或其补14、小项:讲义第3章ppt第47页–布尔变元x1,x2,……,xn的小项是一个布尔积y1y2……yn,其中yi=xi,或–小项是n个文字的积,每个文字对应于一个变元–一个小项对一个且只对一个变元值的组合取值115、积之和展开式:讲义第3章ppt第48页–给定一个布尔函数,可以构造小项的布尔和使得:当此布尔函数具有值1时它的值为1,当此布尔函数具有值0时它的值为0 –此布尔和中的小项与使得此函数值为1的值的组合对应–表示布尔函数的小项的和称为此函数的积之和展开式或析取范式16、门:讲义第3章ppt第53页–对电信号执行基础运算的设备,接受一个或者多个输入信号,生成一个输出信号–门是构成数字逻辑电路的基元,基本的门电路包括与、或、非、异或、与非、或非17、电路:讲义第3章ppt第53页–相互关联的门的组合,用于实现特定的逻辑函数–计算机的所有硬件都是使用不同的电路复合而成–电路主要分为组合电路和时序电路逻辑框图与真值表:讲义第3章ppt第53页–逻辑框图:电路的图形化表示,不同类型的门有专用符号–真值表:列出了所有可能的输入值和相关输出值的表,用于分析电路的输入输出规律18、无需在意条件:讲义第3章ppt第96页–在某些电路中,由于输入值的一些组合从未出现过,所以对其输出值可以任意选择,函数对于这种组合的值称为无需在意条件–在卡诺图中,用d作其记号19、指令:讲义第3章ppt第131页将计算机看成是一台信息处理机处理只能一步一步地进行,一次进行一项基本操作指令:人给机器下达的完成一项基本操作的命令指令只能由1和0来编写20、程序:讲义第3章ppt第132页完成一项任务需要将其分解成一系列能由指令实现的基本操作,即一系列指令程序:完成一项任务所需的并且按照一定顺序排列起来的一系列指令21、驱动程序:讲义第3章ppt第198页是一种可以使计算机和设备通信的特殊程序,可以说相当于硬件的接口,操作系统只有通过这个接口,才能控制硬件设备的工作底层硬件是设备管理和操作的最终执行者,驱动程序则体现系统的设备控制能力,也是硬件设备存在的基本条件越高级的操作系统需要安装的驱动程序越少22、算法:讲义第4章ppt第8页–在有限的时间内用有限的数据解决问题或子问题的明确指令集合23、编译器:讲义第4章ppt第55页编译器:把用高级语言编写的程序翻译成机器码的程序24、基本操作:讲义第4章ppt第76页指算法运行中起主要作用且花费最多时间的操作–两个实数矩阵的乘法问题中,矩阵的实数元素之间的数乘–对N个整数进行排序的算法中,整数间的比较和交换25、T(n):讲义第4章ppt第77页–算法的时间复杂度,用问题实例长度的函数表示–也就是用该算法用于问题长度为n的实例所需要的基本操作次数来刻画26、排序问题:讲义第4章ppt第95页–是人们对数据集合最常用的基本操作之一–通讯录或电话本中记录一般按照人名的字典顺序排列–打牌时按牌色和点数排列–体育比赛的获奖情况按实际成绩排序–所有计算机工作中,排序占25%以上27、稳定排序算法:讲义第4章ppt第96页–相同大小的元素不被交换的算法28、原址排序算法:讲义第4章ppt第96页–占用有限额外空间或者说额外空间与n无关29、计算机网络:讲义第5章ppt第7页计算机网络是为了通信和共享资源而以各种方式连在一起的一组计算设备。
计算机科学导论1-5重点
第1章概述1.什么是计算机系统?P8计算机系统是一种能够按照事先存储的程序,自动、高速地对数据进行输入、处理、输出和存储的系统,由计算机硬件系统和计算机软件系统两大部分组成。
把程序和数据都以二进制的形式统一存放在存储器中,在执行程序时由控制器从存储器中快速的提控制器基本功能就是从内存中取出指令和执行指令,即控制器按程序计数器指出的指令地址从内存中取出该指令进行译码,然后根据该指令功能向有关部件发出控制命令,执行该指令。
另外,控制器在工作过程中,还要接受各部件反馈回来的信息。
4.简述CPU和主机的概念。
通常把运算器、控制器做在一个大规模集成电路块上称为中央处理器,又称CPU(Central Processing Unit)。
通常把内存储器、运算器和控制器合称为计算机主机,也可以说主机是由CPU与内存储器组成的,而主机以外的装置称为外部设备,外部设备包括输入/输出设备,外存储器等。
软件是指用来指挥计算机运行的各种程序的总和以及开发、使用和维护这些程序所需的技术文档。
计算机软件系统分为系统软件和应用软件。
计算机系统软件由操作系统、语言处理系统、以及各种软件工具等组成,指挥、控制计算机硬件系统按照预定的程序运行、工作,从而达到预定的目标。
应用软件是用户利用计算机软、硬件资源为解决各类应用问题而编写的软件,包括用户程序及其说明性文件资料。
6.计算机有哪些主要的特点?P11(1)运算速度快、精度高计算机的字长越长,其精度越高,现在世界上最快的计算机每秒可以运算几十万亿次以上。
一般计算机可以有十几位甚至几十位(二进制)有效数字,计算精度可由千分之几到百万分之几,是任何计算工具所望尘莫及的。
(2)具有逻辑判断和记忆能力计算机有准确的逻辑判断能力和高超的记忆能力。
能够进行各种逻辑判断,并根据判断的结果自动决定下一步应该执行的指令。
(3)高度的自动化和灵活性计算机采取存储程序方式工作,即把编好的程序输入计算机,机器便可依次逐条执行,这就使计算机实现了高度的自动化和灵活性。
计算机导论考试重点
处在内层(即靠近CPU)存储器中的信息一定被包含在各外层的存储器中,即内层存储器中的全部信息一定是各外层存储器中所存信息中一小部分的副本,这是保证程序正常运行、实现信息共享、提高系统资源利用率所必需的,反之则不成立。
10. 什么是接口?它的主要功能是什么?
答:在主机与外设进行数据交换时必领引入相应的逻辑部件解决两者之间的同步与协调、数据格式转换等问题,这些逻辑部件就称为输入输出接口,简称为接口。输入输出接口的基本功能有:
算法的空间复杂度(Space complexity)度量算法的空间复杂性、即执行算法的程序在计算机中运行所占用空间的大小。简单讲,空间复杂度也是与求解问题规模、算法输入相关的函数。记为,S(n),其中,n代表求解问题的规模。
时间复杂度和空间复杂度同样,引入符号“O”来表示T(n)、S(n)与求解问题规模n之间的数量级关系。
第五章
1.什么是算法,算法的特性有哪些?
答:“算法(Algorithm)是一组明确的、可以执行的步骤的有序集合,它在有限的时间内终止并产生结果”。算法的特性有:
(1) 有穷性(可终止性):一个算法必须在有限个操作步骤内以及合理的有限时间内执行完成。
(2) 确定性:算法中的每一个操作步骤都必须有明确的含义,不允许存在二义性。
(1) 时间的局部性原理。在一小段时间内,最近被访问过的程序和数据很可能再次被访问。
(2) 空间局部性原理。即最近被往往集中在一小片存储区域中。
(3) 指令执行顺序的局部性原理。指令顺序执行比转移执行的可能性要大。
在三级结构的存储器系统中,所存储的信息必须满足如下原则:
? 一致性原则
即同一个信息会同时存放在几个级别的存储器中,此时,这一信息在几个级别的存储器中必须保持相同的值。
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名词解释数据总线,地址控制总线答:(1)数据总线:用于微处理器与内存、微处理器与输入输出借口之间传送信息。
数据总线的宽度(根数)决定着每次能传输信息的位数,因此数据总线的宽度是决定计算机性能的一个重要指标。
目前微型计算机的数据总线大多是32位或64位。
(2)地址总线:从内存单元或输入输出端口中读出数据或写入数据,首先要知道内存单元或输入输出端口的地址,地址总线就是用来传送这些地址信息的。
地址总线的宽度决定了微处理器能访问的内存空间的大小,若某款微处理器有32位根地址线,则最多能访问4GB的内存空间。
(3)控制总线:用于传输控制信息,进而控制对内存和输入输出设备的访问。
无损压缩和有损压缩1.无损压缩:是指压缩后不损失任何信息,解压缩后的信息与压缩之前的信息完全相同。
无损压缩的压缩比较小,一般在2:1到5:1之间,主要用于文本文件,指纹图像,医学图像的压缩等。
2,有损压缩是指压缩后有信息的损失,但解压缩后的信息使用户感觉不出有信息的损失,或虽有感觉但不影响信息的使用,有损压缩的压缩比较高,可以达到几十比一甚至上百比一。
主要用于蚃,视频和音频的压缩网格计算,云计算网格计算:网格的三要素:动态的资源共享;协调的利用在不同地点的资源;对于不同地点,不同单位的资源、人员等等按需要动态地组成“虚拟机构”网格式一种技术为了达到多种类型的分布资源共享和协作,网格计算技术必须解决多个层次的资源共享和合作技术,制定网格的标准,将internet从通信和信息交互的平台提升到一个资源共享的平台。
云计算:是网格计算、分布式计算(Distributed Computing)、并行计算(Parallel Computing)、效用计算(Utility Computing)、网络存储(Network Storage Technologies)、虚拟化(Virtualization)、负载均衡(Load Balance)等传统计算机和网络技术发展融合的产物。
云计算可以认为包括以下几个层次的服务:基础设施及服务(Iaas)、平台及服务(Paas)和软件及服务(Saas)。
数字鸿沟又称信息鸿沟,是指当代信息技术领域中存在的差距现象。
它既存在于信息技术的开发领域,也存在与信息技术的应用领域。
特别是由网络技术产生的差距2.5虚拟内存虚拟设备虚拟内存:虚拟内存是计算机系统内存管理的一种技术。
它使得应用程序认为它拥有连续的可用内存(一个连续完整的地址空间),而实际上,它通常是被分割成多个物理内存的碎片,还有部分暂时存储在挖补磁盘存储器上,在需要时进行数据交换。
虚拟设备:指通过某种方法把一台独占物理设备改造成能提供多个用户共享使用的逻辑设备,这种逻辑设备称为虚拟设备。
通常虚拟技术将一台独占设备虚拟成多台逻辑设备,供多个用户进程同时使用,通常把这种经过虚拟国的设备称为虚拟设备。
2.6数据对象,数据结构(1)数据对象或数据元素类是具有相同性质的数据元素的集合,是数据的一个子集。
(2)数据结构式指相互之间存在着一种或多种数据元素的集合。
在任何问题中数据元素都不是孤立的,它们之间存在着这样或那样的(关系)联系,这种数据元素之间的关系称为结构。
2.7机器语言,汇编语言和高级语言1,机器语言是由二进制编码指令构成的语言,是一种衣服与机器硬件的语言。
1952年以前人们智慧是用机器语言来编程2.汇编语言是由助记符指令构成的语言,也是一种衣服与机器硬件的语言。
1952年出现了汇编语言在汇编语言中,使用助记符来表示指令的操作码(如mov表示数据传送操作,用add 表示加法操作等))使用存储单元或寄存器的名字表示操纵数。
3.高级语言中的用英文和数字表示。
2.8算法。
时间复杂,空间复杂(1)算法:为解决一个问题而采用的方法和步骤称为算法。
算法是被精确定义的一组规则,规定先做什么,再做什么,以及判断某种情况下做哪种操作或者说算法是步进式完成任务的过程.(2)时间复杂度:指一句算法编写出程序后在计算机上运行所耗费的时间度量。
(3)空间复杂度:指一句算法编写出程序在计算机上运行所需要的内存空间大小的度量,也是和问题n有关的度量。
2.9数据库,和数据仓库(1)数据库:是长期存储在计算机内、有组织的、可共享的数据集合。
(2)数据仓库:是一个面向主题的,集成的,时变的不可更新的数据集合,支持管理部门的决策过程。
2.10软件工程,生命周期1)软件工程:是一门研究用工程化方法构建和维护有效的、实用的和高质量的软件的学科。
软件工程采用工程的概念、原理、技术和方法来开发和维护软件,把经过实践考研证明正确的管理技术和当前能够得到的最好的技术方法结合起来。
2) 生命周期:将整个软件的开发过程分解成若干个阶段,并对每个阶段的目标、任务、方法做出规定,使整个软件开发过程具有合理的组织和科学的秩序。
软件的生命周期分为四个主要的阶段:系统分析。
系统设计、系统实施、系统运行与维护。
2.11结构化方法。
面向对象法1)结构化方法:用一组规范的步骤、准则和工具来完成软件开发中各个阶段的工作。
结构化方法主要遵循4个原则:用户参与的原则;先逻辑后物理的原则、自顶向下的原则;工作成果描述化的原则。
2)面向对象法:面向对象法把数据和对数据的操作同等对待,是一种以数据为主线,把数据和对数据的操作紧密结合起来的方法。
2.12计算机软件计算机软件是指计算机系统中的程序及其文档,程序是计算任务的处理对象和处理规则的描述。
文档是为了便于了解程序所需的阐明性资料。
程序必须装入机器内部才能工作,文档一般是给人看的,不一定装入机器。
2.13快速原型法快速原型法:以少量代价快速的构造一个可执行的软件系统,使用户和开发人员可以较快的确定需求。
目前人们经常建立两种快速模型一类是需求规格原型,另一类是渐进原型。
简答题3.1简述第五代计算机的含义从20世纪80年代开始,日本、美国等国建提出了研制第五代计算机的计划,研究的目的是能够打破以往计算机的体系结构,是计算机能够具有像人一样的思维、推理、和判断的能力、向智能化发展,实现接近人的思维方式。
由于各种因素的制约,并没有完全实现预期的研究目标,所以目前的计算机仍属于第四代计算机。
但是这一时期在智能计算机领域完成了大量的基础研究工作。
促进了人工智能理论和智能机器人技术的发展。
目前日本和美国的智能机器人技术处于世界的领先地位。
第五代计算机室把信息采集、存储、处理、通信同人工智能结合在一起的智能计算机系统。
它能进行数值计算或处理一般的信息,主要能面向知识处理。
具有形式化推理,联想,学习和解释能力。
能够帮助人们进行判断,决策,开拓未知领域和获得新的知识人-机之间可以直接通过自然语言(声音、文字)或图形图像交换信息。
第五代计算机又称新一代计算机。
3.2内存和外存不同特点与作用内存用于存放要执行的程序和相应的数据,外存作为内存的后援设备,存放暂时不执行而将来要执行的程序和相应的数据,没有外存的输入的程序及数据各种信息就不能长期保存(也就是说关机后内存中的数据会丢失),下次用到该程序还得重新输入。
3.3简述计算机操作系统的主要功能1)处理器管理功能:主要任务是对中央处理器进行分配,对其运行进行有效的控制和管理,最大限度的提高处理器的利用率,减少其空闲时间。
2)存储器管理功能:主要任务是管理内存资源,为并发进程的执行提供内存空间;提高内存空间的利用率,并能从逻辑上扩充内存空间以适应大进程和更多进程并发执行的需要,存储器管理应具有内存分配、内存保护、地址映射和内存扩充等功能。
3)设备管理功能:主要任务是影响用户提出输入输出的请求,为其分配相应的输入输出设备,提高cpu和输入输出设备的使用效率,提高输入输出速度,方便用户使用输入输出设备。
4)文件管理功能:对存放在外存上的大量文件(程序也是一种文件)进行有效的管理,以方便用户操作使用这些文件,并保证文件内容的安全。
5)网络与通信管理功能:保证网络功能的正常、高效的实现,主要包括资源管理,通信管理和网络管理、。
3.4简述计算网络的主要功能资源共享、数据通信和协同工作;1)资源共享:这里的资源共享包括硬件资源、软件资源和信息资源。
共享的硬件资源可节约成本,共享软件资源可节约成本又方便维护管理;共享信息资源能够给用户带来很大的方便。
2)数据通信:接受和发送电子邮件。
网上聊天和视频会议等。
3)协同工作:通过计算机及相应软件的支持,可以实现分出异地的相关人员协同工作,这样可以节省时间和成本。
3.5简述数据结构在计算机科学中的主要作用简化程序编写,减轻工作量3.6对比说明几种常用的网络计算机分时共享模式、资源共享模式。
客户机/服务器模式。
浏览器/服务器模式1)分时共享模式:也称为主机-终端模式,就是多个终端(用户)通过分时的方式共享使用主机,是一种集中式计算模式。
2)资源共享模式:是20世纪80年代随着个人计算机和局域网的出现而产生的。
用户的应用程序和数据保存在文件服务器上,应用程序员运行时需要先从文件服务器下载到终端计算机再在终端计算机上运行。
3)客户机/服务器模式:这种方式运行在局域网上,能充分发挥服务器和客户机各自的计算能力,具有比较高的效率,安全性也很高,不足之后是需要为每个客户机安装应用程序,程序维护比较困难。
4)浏览器/服务器模式是一种三层结构的分布式计算模式。
3.7简述程序与算法的联系与区别程序与算法,算法是指为解决某一问题而采取的方法和步骤,算法是被精确定义的一组规则,规定先做什么,再做什么,以及判断某种情况下做那种操作,或者说算法是步进式完成任务的过程算法的特点:有穷性,确定性,有效性,输入及输出算法的表示:自然语言,流程图,伪码算法的评价标准:正确性,时间复杂度,空间复杂度,可理解性程序是指为了让计算机完成特定的任务而设计的指令序列或者语句序列,一般认为机器语言程序或汇编语言程序由指令序列构成,高级语言源程序由语句序列构成。
程序设计是沟通算法与计算机的桥梁,程序是程序设计人员编写的,计算机能够理解并执行的命令集合,是解决问题的具体算法在计算机中的实现。
3.8编译程序哪几部分,主要功能1)词法分析:是整个编译过程的第一项工作,其任务是从左自右逐个字符的对源程序进行扫描,进行词法检查并识别出一个个单词,即通过词法分析把字符序列转换成单词序列,并以机内存的形式表示单词是为了便于后续工作的完成。
2)词法分析:是确认作为词法分析结果的单词序列是否为给定语言的一个正确程序。
3)中间代码生成:也称中间语言是复杂性介于源程序语言和机器语言之间的一种表示形式,常用的中间代码形式:逆波兰式,三元式、四元式。
4)中间代码优化:对中间代码进行等价交换,使得交换后的代码运行结果与变换前的运行结果相同而效率提高(运行速度提高或存储空间减少)。