大学计算机基础复习大纲.doc

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1、《大学计算机基础复习大纲》第一章、概述：1.1计算机的定义和特点：定义：计算机是一种能够按照事先储存的程序，自动，高速的进行大量数值计算和各种信息处理的现代化智能电子装置。数值计算+逻辑运算特点：1.运算速度快2.计算精度高3.记忆力强4.具有逻辑判断能力5.可靠性高、通用性强计算机的发展历程：算盘-》加法机-》乘法机-》图灵机-》冯洛伊曼结构计算机（ABC

2、

3、ENIAC）;第一代：电子管计算机（1946-1958）•用电子管作为基本电子元件，磁性存储材料，机器语言编程。•体积大，耗电多，速度慢，价格高。•EDVAC,EDSAC,

4、UNIVAC等。第二代：晶体管计算机（1958-1964）•使用晶体管制作CPU。•使用高级编程语言（Fortran等）。第三代：集成电路计算机（1964-1971）•使用中小规模集成电路（SmallScaleIntegration,SSI;MediumScaleIntegration,MSI）。•操作系统的形成，BASIC语言发明。第四代：大规模集成电路计算机（1971-至今）•使用大规模、超大规模集成电路（LSI,VLSI）。计算机的分类:按计算机的用途及其使用的范围分类•通用机——解决多种问题的计算机•专用机——解决某个或某

5、类问题的计算机按计算机的规模和处理数据的能力分类•巨型机•大型机•小型机•微型机•工作站及服务器1.2计算机思维的定义和内涵计算思维的定义：算思维是运用计算机科学的基础知识去求解问题、设计系统和理解人类行为涵盖了计算机科学之广度的一系列思维活动。计算思维的特征：•概念化，不是程序化。•根本的，不是刻板的技能。•是人的，不是计算机的思维。•是思想，不是人造物。•是数学和工程思维的互补与融合。•是面向所有的人，所有地方的。计算思维的本质：•计算思维的本质是抽象（Abstraction）、自动化（Automation）和结果分析（Ana

6、lysis）。它反映了计算的根本问题，即什么能被有效地自动进行。计算思维的内涵•计算思维是通过约简、嵌入、转化和仿真等方法，把一个困难的问题阐释为如何求解它的思维方法。•计算思维是一种递归思维，是一种并行处理，是一种把代码译成数据又能把数据译成代码的编码解码方法，是一种多维分析推广的类型检查方法。•计算思维是一种采用抽象和分解的方法来控制庞杂的任务或进行巨型复杂系统的设计，是基于关注点分离SoC（SeparationofConcerns）的方法。•计算思维是一种选择合适的方式陈述一个问题,或对一个问题的相关方面建模使其易于处理的思

7、维方法。•计算思维是按照预防、保护及通过冗余、容错、纠错的方式，并从最坏情况进行系统恢复的一种思维方法。•计算思维是利用启发式推理寻求解答，在不确定情况下的规划、学习和调度的思维方法。•计算思维是利用海量数据来加快计算，在时间和空间之间、在处理能力和存储容量之间进行折中的思维方法。第一章、计算机系统：2.1图灵机的模型和算法冯诺依曼机：组成部件:运算器，控制器，存储器，输入/输出设备内容地址数据线，另一端不运算器相连地址线数据线，另一端不控制器相连存储器结构：存储器是可按地址自动存取内容的部件。地址和内容皆使用二进制编码。地址编码

8、长度决定可用存储容量（寻址长度，操作系统位数）。最小信息单位：位,(bit,一个0/1）；基本存储单位：1字节(Byte)=8位；字、字长：运算器一次读写若干字节的位数，性能指标（CPU位数）。机器指令执行过程：2.2现代计算机的组成 内存和外存的种类和区别内存：寄存器随机存储器RAM（RandomAccessMemory）：半导体材料，具有电易失性，临时保持信息，读写速度基本与CPU速度相匹配只读存储器ROM（ReadOnlyMemory）：半导体材料，永久存储，只读不写高速缓冲存储器（Cache）:CPU和内存之间的高速缓冲存

9、储器（Cache）存储体系的作用和目标多级缓存:外存：硬盘、U盘（闪存FlashMemory）、固态硬盘闪存(FlashMemory）内存读写速度快，但保存时间不长；外存读写速度慢，但保存时间长。•“以批量换取速度、以空间换取时间”来实现存储器与CPU之间速度的匹配，可使用户感觉到读写速度很快同时容量又很大。•计算资源的按需优化配置，降低成本。操作系统的三方面作用1）操作系统是用户不计算机硬件之间的接口•操作系统是对计算机硬件的第一次扩充。2）操作系统为用户提供了虚拟机（VirtualMachine）•应用程序接口API（Appl

10、icationProgramInterface），将对硬件控制的具体细节封装起来，通过软件来扩展计算机的基本功能，称为虚拟计算机。3）操作系统是计算机系统的资源管理者•操作系统的重要任务之一就是有序地、优化地管理计算机中各种资源，跟踪资源的使用情况