[文学]大学计算机理论知识题.doc

计算机考试理论 计算机发展的四个时代 第一代计算机（1946-1958） 1946年2月15日发生了人类历史上一件划时代的大事：人类第一台电子计算机诞生了 以使用电子管为特点的第一代电子计算机在20世纪40年末和50年代初获得重大发展 软件：机器语言、汇编语言 应用：科学计算 第二代计算机（1959-1964） 第二代电子计算机于20世纪50年代中期问世，以晶体管代替电子管，并增加浮点运算 软件：高级语言 应用：数据处理、工业控制 第三代计算机（1965-1970） 1964年4月IBM360系统问世，它成为使用集成电路的第三代电子计算机的著名代表 软件：操作系统 应用：文字处理、图形处理 第四代计算机（1971-至今） 使用超大规模集成电路的第四代计算机 软件：数据库、网络等 应用：社会各领域 计算机发展史上的重要人物和思想 图灵概念 图灵把人在计算时所做的工作分解成简单的动作，与人的计算类似，机器需要：（1）存储器，用于贮存计算结果；（2）一种语言，表示运算和数字；(3)扫描；（4）计算意向，即在计算过程中下一步打算做什么；（5）执行下一步计算。 布尔代数 信息论的创始人香农首次阐明了布尔代数在开关电路上的作用。 计算机语言的发展 第一代语言——机器语言 用二进制代码表示的机器指令集合 优点：灵活、直接识别执行、速度快 缺点：面向硬件、直观性差、易出错、程序不易移植 第二代语言——汇编语言 用助记符表示的计算机语言，仍然面向机器 优点：简单易记、速度快、目标程序占用空间少 缺点：面向硬件、通用性差 第三代语言——高级语言、算法语言 与自然语言相近并为计算机所接受和执行的语言 优点：面向用户，与硬件无关，通用性与移植性强 缺点：源程序须翻译成机器语言形式的目标程序，计算机才能识别和执行。 计算机的特点 电子计算机是一种能够高速、自动地进行信息处理的电子设备。它具有如下特点： 速度快 精度高 存储容量大 通用性强 具有逻辑判断和自动控制能力 计算机的类型与用途 按用途分： 通用机、专用机 按运算速度、字长、存储容量、软件配置等综合性能指标分： 巨型机：速度最快、处理能力最强 大型机：大型、通用、较快、较强，用作C/S的服务器、“终端/主机”的主机 小型机：规模小、结构简单，设计试制周期短，工艺先进、使用维护简单 微型计算机：小、巧、轻、使用方便、价格便宜 工作站：介于PC与小型机之间，高分辨率、大容量内外存，图形功能较强 计算机的应用 科学计算（数值计算） 数据处理（信息处理） 自动控制 计算机辅助设计和辅助教学 人工智能方面的研究和应用 多媒体技术应用 虚拟现实 计算机软件分类 计算机系统由硬件和软件两部分组成 硬件部分：指其物理装置本身，包括各种处理器（如中央处理器、输入输出处理器和该系统中的其他处理器）、存储器、输入输出设备和通信装置； 软件部分：指由计算机硬件执行以完成一定任务的所有程序及其数据。 硬件与软件的关系 硬件是计算机系统的物质基础，没有硬件就不能执行指令和实施最原始、最简单的操作，软件也就失去了效用； 若只有硬件，没有配置相应的软件，计算机也不能发挥它的潜在能力，硬件资源也就没有活力。 硬件与软件是互相依赖、互相促进的； 没有软件的裸机是一具僵尸；而没有硬件的软件则是一个幽灵。 计算机系统层次结构 计算机系统概述 计算机组成与工作原理 “存储程序”工作原理 计算机指令系统 计算机组成—硬件系统 程序的自动执行 “存储程序”工作原理 程序： 完成既定任务的一组指令序列，计算机按照程序规定的流程依此执行一条条的指令，最终完成程序所要实现的目标； “存储程序”工作原理 是由美籍匈牙利数学家冯.诺依曼于1946年提出的； 计算机利用“存储器”（内存）来存放所要执行的程序，而称之为CPU的部件可以依次从存储器中取出程序中的每一条指令，并加以分析和执行，直至完成全部指令任务为止。 计算机指令系统 指令系统是计算机基本功能具体而集中的体现； 一条指令由两部分组成：操作码、地址码； 指令类型 一类是命令计算机的各个部件完成基本的算数逻辑运算、数据存取和数据传送等操作，属操作类指令； 另一类是用来控制程序本身的执行顺序，实现程序的分支、转移等，属控制转移类指令。 计算机组成—硬件系统 “存储程序”计算机的硬件系统由五个基本部分组成： 运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备 存储器 用于存放程序和数据； 有内存和外存之分，以及在存储容量与存取速度上的差别； 存储器采取按地址存取的工作方式； 中央处理器CPU 指令的解释和执行部件，计算机的心脏； 输入输出设备 内存与指令高速缓存 内存 ： 是大型的数据存储仓库，位于主计算机内、微处理器之外。有时，内存可能会将数据或指令递送给预取单元，这些数据或指令通常以一个地址存储在指令