理论知识.docx
《理论知识.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《理论知识.docx（30页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
理论知识
一、计算机基础知识
1．计算机发展简史
（1）第1台电子计算机
1946年2月15日，世界上第1台电子计算机ENIAC在美国宾夕法尼亚大学诞生。
（2）计算机发展阶段
从第1台计算机诞生到现在，计算机系统经历了大型机、小型机、微型机和网络阶段。
对于大型机，通常是根据计算机所采用电子元件的不同而划分为4代。
4代计算机的年代、电子元件和代表产品如下：
第1代（1946-1958年）：
电子管计算机，代表产品是UNIVAC-I；
第2代（1958-1964年）：
晶体管计算机，代表产品是IBM-700；
第3代（1965-1971年）：
小规模和中规模集成电路计算机，代表产品是IBM360；
第4代（1971年至今）：
大规模和超大规模集成电路计算机，代表产品是IBM4300、3080、3090和9000。
（3）我国计算机的发展
我国从1956年开始研制计算机，发展成就有：
●微型计算机的代表机型：
长城系统、紫光系列、联想等系列微机；
●大型机的代表机型：
银河、曙光和神威；
●我国第一款通用CPU——龙芯CPU。
2.计算机的特点
计算机具有以下6大特点：
处理速度快；
计算精度高；
存储容量大；
可靠性高；
工作全自动；
适用范围广，通用性强。
3.计算机的应用范围
（1）计算机应用范围的分类
计算机应用范围可分为以下6类：
科学计算（数值计算）；
信息处理；
过程控制；
计算机辅助设计和辅助制造；
人工智能；
多媒体应用。
（2）CAD、CAM、CAI和CIMS
计算机辅助设计英文缩写为CAD，计算机辅助制造英文缩写为CAM；将CAD/CAM和数据库技术集成在一起，形成CIMS（计算机集成制造系统）技术；计算机辅助教学英文缩写为CAI。
4.计算机分类
计算机种类众多，可以从不同角度对其进行分类，见表1-1。
表1-1计算机分类
分类方法
种类
处理数据的形态
数字计算机、模拟计算机和混合计算机
适用范围
通用计算机、专用计算机
本身性能
超级计算机、大型计算机、小型计算机、微型计算机、工作站
二、数制与编码
1.数制
数的表示规则称为数制。
R（其中R是任意整数）进制计数制为“逢R进一”。
任意一个R进制数都也可以用“0，1，……，R-2，R-1”这R个数来表示。
这里R被称为基数。
（1）常用的数制
常用的数制有：
十进制、二进制、十六进制。
十进制有“0～9”10个数码，逢十进一；
二进制有“0、1”两个数码，逢二进一；
十六进制有“0～9，A～F”16个数码，逢十六进一。
（2）数值的按权展开
权（位值）：
任何一个R进制的数都是由一串数码表示的，其中每一位数码所表示的实际值大小，还与它所处的位置有关，由位置决定的值就称为位权（又称为位值）。
位权用基数R的i次幂Ri表示。
如“12345”中的“3”表示的是300，即3×102。
任一R进制的数值都可以表示为各位数码本身的值与其权的乘积之和。
如：
（12345）10=1×104＋2×103＋3×102＋4×101＋5×100＝12345
（1001）2=1×23＋0×22＋0×21＋1×20＝8+0+0+1=9
（12F）16=1×162＋2×161＋F×160=256+32+15=303
2.十进制和其他进制的相互转换
（1）其他进制转十进制
其他进制转十进制就是将其他进制数按权展开。
（2）十进制数转二进制
把十进制整数转换成二进制整数，采用“除二取余”法。
我们首先举一个例子看看：
将11转换成二进制数，这里共用了5步：
①首先，用11除以2，得商数5、余数1。
②用5再除以2，得商数2、余数1。
③用2除以2，得商数1、余数0。
④用1除以2，得商数0、余数1。
⑤一直进行到商数为0停止。
将余数从后往前排列：
1011。
11转换成二进制数就是1011。
具体步骤如表1-2所示：
表1-2十进制整数转二进制数的转换步骤
除式
余数
排列顺序
11/2
1
↑
5/2
1
2/2
0
1/2
1
由上面的例子，我们可以总结出十进制转二进制的方法：
①用十进制数除以2，得商数和余数。
②以后每一步都用上一步所得的商数去除以2（这个2是不变的）。
③结束的标记是商数为0。
④最后，将所有的余数从后向前排列在一起。
3.二、十六进制整数转换
（1）二进制整数转换成十六进制整数
二进制整数转换成十六进制整数需要按3步进行：
①将二进制数从个位数开始向左按每4位一组划分。
②不足4位的组以0补足（从左往右补０）。
③然后将每组4位二进制数代之以一位十六进制数字即可。
例如，将1001100转成十六进制数，转换步骤如下：
① 将1001100从个位数开始向左每4位一组，得到2组：
1001100；
② 第一组不足4位，补0（注意从左往右补0），则2组变成01001100；
③ 0100对应十六进制数是4，1100对应十六进制数是C，则转成十六进制数是4C。
（2）十六进制整数转换成二进制整数
十六进制数转成二进制数的方法正好相反，即将每一位十六进制数字代之以其等值的四位二进制数即可。
例如将十六进制数5F转换成二进制数的方法是：
十六进制
５
F
↓
↓
二进制
101
1111
即5F转换成二进制数是（1011111）2。
4.西文字符的编码
计算机中常用的字符编码有EBCDIC码和ASCII码。
IBM系列大型机采用EBCDIC码，微型机一般采用ASCII码。
ASCII码的全称是AmericanStandardCodeforInformationInterchange，即美国标准信息交换码，它有7位码和8位码两种版本。
7位ASCII码是常用的编码，是用7位二进制数表示一个字符的编码，其编码范围从0000000B～1111111B，共有27＝128个不同的编码值，相应可以表示128个不同的编码。
这128个编码按照ASCII码值从小到大的排列见表1-2。
表1-2ASCII码值大小比较
ASCII码值
ASCII码
大
小
控制符
特殊符号
阿拉伯数字（0～9）
特殊符号
大写字母（A～Z）
特殊符号
小写字母（a～z）
特殊符号
由此我们尽管不看ASCII码表，也可以快速地比较出某些ASCII码的码值大小。
如A和F比较，肯定是F的码值大；7、A、b三者比较，肯定是小写字母最大，其次是大写字母，最小的是数字7。
5.汉字的编码
（1）汉字信息交换码
汉字信息交换码简称交换码，也叫国标码。
它规定7445个字符编码，其中有682个非汉字图形符和6763个汉字的代码。
两个字节存储一个国标码。
国标码的编码范围2121H—7E7EH。
（2）区位码
将7445个国标码放在一个94行×94列的表中，每一行称为一个汉字的“区”，用区号表示；每一列称为一个汉字的“位”，用位号表示。
一个汉字的区号和位号的组合就是该汉字的“区位码”。
区位码和国标码之间的转换方法：
汉字国标码=区位码（十六进制数）+2020H
（3）汉字输入码
也叫外码，都是由键盘上的字符和数字组成的。
（4）汉字内码
内码是在计算机内部对汉字进行存储、处理的汉字代码，它应能满足存储、处理和传输的要求。
国标码和内码的关系可表示为：
汉字的内码＝汉字国标码＋8080H。
（5）汉字字形码
汉字字形码的功能是使汉字显示或打印。
描述字形的方法主要有两种：
点阵字形和轮廓字形。
点阵字形就是用排列成方阵的点的黑白来描述汉字。
在计算机中，8个二进制位组成一个字节，它是度量空间的基本单位。
可见一个32×32点阵的字形码转换成字节就是32×32/8=128个字节。
（6）汉字地址码
汉字地址码是指汉字库中存储汉字字形信息的逻辑地址码。
三、计算机系统与程序设计
1.“存储程序控制”计算机的基本概念
1944年8月，著名美籍匈牙利数学家冯·诺依曼提出了EDVAC计算机方案。
他在方案中提出了3条思想：
①计算机的基本基本结构：
运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。
②采用二进制数。
二进制数便于硬件的物理实现，又有简单的运算规则。
③存储程序控制。
存储程序实现了自动计算，确定了冯·诺依曼型计算机的基本结构。
2.计算机硬件的组成
（1）运算器
运算器主要完成算术运算和逻辑运算，它由一个加法器、若干寄存器和一些控制线路组成。
（2）控制器
控制器由指令寄存器、译码器、时序节拍发生器、操作控制部件和指令计数器组成。
（3）存储器
存储器分为内存储器和外存储器。
CPU只能访问存储在内存中的数据，外存中的数据只有先调入内存后才能被CPU访问和处理。
（4）输入设备
（5）输出设备
3.计算机软件的组成
计算机软件分为系统软件和应用软件。
4.计算机硬件系统
（1）中央处理器（CPU）
计算机的硬件系统由主机和外设组成。
主机由CPU和存储器组成，是计算机系统的主体。
中央处理器（CPU）主要包括运算器（ALU）和控制器（CU）两大部件。
此外，还包括若干个寄存器和高速缓冲存储器。
CPU的性能指标直接决定了由它构成的微型计算机系统性能指标。
CPU的性能指标主要有字长和时钟主频。
（2）存储器
1）存储器的主要性能指标
①存储容量单位。
一个二进制位（bit）是构成存储器的最小单位。
存储器可容纳的二进制信息量称为存储容量。
度量存储容量的基本单位是字节（Byte）。
此外，常用的存储容量单位还有：
KB（千字节）、MB（兆字节）和GB（千兆字节）。
它们之间的关系为：
1字节（Byte）=8个二进制位（bits）；
1KB=1024B；1MB=1024KB；1GB=1024MB。
②存取时间。
存储器的存取时间是指从启动一次存储器操作，到完成该操作所经历的时间。
2）存储器的分类
计算机的存储器分为两大类：
一类是设在主机中的内部存储器，也叫主存储器，用于存放当前运行的程序和程序所用的数据，属于临时存储器。
另一类是属于计算机外部设备的存储器，叫外部存储器，简称外存，也叫辅助存储器（简称辅存）。
外存中存放暂时不用的数据和程序，属于永久性存储器．当需要时应先调入内存。
① 内存储器（主存储器）
内存储器分为随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
这是两种从功能、特点截然不同的存储器。
其区别之处见表1-4所示。
表1-4RAM和ROM的区别
分类
简称
区别
随机存储器
RAM
①信息可读可写；②加电时信息完好，断电则信息消失，且无法恢复。
又被称为读写存储器、临时存储器
只读存储器
ROM
①信息只可读不可写；②存储内容是永久性的，即使关机、掉电也不会丢失
随机存储器依据其存储结构的不同，又可分为静态RAM和动态RAM两种，两者的区别是：
静态RAM（SRAM）：
速度快，不需要刷新，稳定。
动态RAM（DRAM）：
速度慢，需要刷新。
只读存储器大致可分成3类：
掩膜型只读存储器（MROM）、可编程只读存储器（PROM）和可擦写可编程只读存储器（EPROM）。
②外部存储器。
目前最常用的外存有磁盘、磁带和光盘等。
磁盘存储器又可分为软盘和硬盘。
磁盘的有效记录区包含若干磁道，磁道由外向内分别称为0磁道、I磁道……每磁道又被划分为若干个扇区。
软盘上都带有写保护口，若处于写保护状态，则只能读出，不能写入。
磁盘存储容量可用如下公式计算：
容量=柱面数（C）×磁头数（H）×扇区数（S）×521B
光盘可分为只读型光盘（CD-ROM）、一次性写入光盘（CD-R，也称W0RM）和可擦写型光盘（CD-RW）。
3.输入、输出设备
（1）输入设备
计算机中常用的输入设备有键盘和鼠标，其他的输入设备有扫描仪、手写输入设备、声音输入设备、触摸屏和条形码阅读器。
（2）输出设备
常用的输出设备有显示器和打印机、绘图仪等。
显示器主要有阴极射线管显示器（CRT）和液晶显示器（LCD）两种。
显示器的主要技术指标有：
像素、分辨率和尺寸。
打印机按打印原理可分为击打式打印机、非击打式打印机。
4.总线和主板
总线（BUS）总线可分为内部总线和系统总线。
其中，系统总线又分为数据总线（DB）、地址总线（AB）和控制总线（CB），分别传递数据、地址和控制信号。
总线体现在硬件上就是计算机的主板，主板也是计算机的主要硬件之一。
5.微型计算机的技术指标
一般来说主要有下列技术指标：
（1）字长
计算机运算部件一次能同时处理的二进制数据的位数。
字长总是8的倍数，如16、32、64位等。
（2）时钟主频
指的是CPU的时钟频率，决定了计算机速度的高低，单位是兆赫兹（MHz）。
（3）运算速度
指每秒钟所能执行的加法指令数目，常用百万次/秒（MIPS）表示。
（4）存储容量
指内存储器的容量，内存容量越大，处理能力越强。
（5）存储周期
存储器进行一次完整的存取器作所需要的时间。
四、因特网基础知识
1.计算机网络概述
（1）计算机网络的概念
计算机网络是指分布在不同地理位置上的具有独立功能的多个计算机系统，通过通信设备和通信线路相互连接起来，在网络软件（网络协议）的管理下实现数据传输和资源共享的系统。
（2）计算机网络的主要功能
● 快速通信（数据传输）；
● 共享资源。
（3）数据通信的基本知识
计算机通信有两种：
数字通信和模拟通信。
数字通信是指将数字信号通过数字信道传送；模拟通信是指将数字数据通过模拟信道传送。
①信道：
信道有物理信道和逻辑信道之分。
计算机网络中常用的传输介质有：
双绞线、同轴电缆、光缆和无线电波等。
②调制与解调：
在发送端，将数字脉冲信号转换成能在模拟信道上传输的模拟信号，此过程称为调制；在接收端，再将模拟信号转换还原成数字脉冲信号，这个反过程称为解调。
具有调制和解调功能的设备称为调制解调器。
③带宽与数据传输速率：
在模拟信道中，以带宽表示信道传输信息的能力，用传送信息信号的高频率与低频率之差表示，即频率的范围，以Hz、KHz、MHz或GHz为单位。
在数字信道中，用数据传输速率（比特率）表示信道的传输能力，即每秒传输的二进制位数（bps），单位为：
bps、Kbps、Mbps或Gbps。
带宽和数据传输速率是通信系统的主要指标之一。
④误码率：
是指在信息传输过程中的出错率，是通信系统的可靠性指标。
在计算机网络系统中，一般要求误码率低于10-6（百万分之一）。
（4）计算机网络的组成
从系统功能的角度看，计算机网络主要由资源子网和通信子网两部分组成。
（5）计算机网络分类
计算机网络分类方法很多，如表6-1所示。
表6-1计算机网络分类
分类方法
种类
按网络覆盖的地理范围范围（距离）
局域网（LAN）、广域网（WAN）、城域网（MAN）
按网络拓扑分类
星型拓扑网络、环型拓扑网络、总线型拓扑网络
按传输介质分类
有线传输介质（双绞线、同轴电缆和光纤）网络、无线传输介质（无线电波、微波、红外线和激光）网络
（6）局域网组网设备和连网设备
局域网的组网设备主要有：
①传输介质：
局域网中常用的传输介质有同轴电缆、双绞线和光缆。
②网络接口卡：
简称网卡，是构成网络必需的基本设备，用于将计算机和通信电缆连接起来，以便经电缆在计算机之间进行高速数据传输。
③集线器：
是局域网的基本连接设备。
网络互连设备主要有：
网桥、路由器和网关等。
2.因特网基础
因特网是通过路由器将世界不同地区、规模大小不一、类型不同的网络互相连接起来的网络，是一个全球性的计算机互联网络。
Internet音译为“因特网”，也称“国际互联网”。
它的前身就是ARPAnet网，是一个信息资源非常丰富的计算机网络。
（1）Internet的主要特点
● Internet采用分组交换技术。
● Internet使用TCP/IP协议。
● Internet通过路由器将各个网络互联起来。
● Internet上的每台计算机都必须给定一个惟一的IP地址。
（2）我国Internet概况
我国于1994年正式接入Internet，目前我国已经建立了5大Internet主干网：
● 中国科技网（CSTNET）。
● 中国教育和科研计算机网（CERNET）。
● 中国公用计算机互联网（CHINANET）。
● 中国金桥信息网（CHINAGBN）。
（3）因特网提供的服务
Internet能提供丰富的服务，主要包括：
①电子邮件（E-mail）：
是因特网提供的一个基本服务，也是因特网上使用最频繁的一种功能。
②文件传输（FTP）：
为因特网用户提供在网上传输各种类型的文件服务，分为普通FTP服务和匿名FTP服务两种。
③远程登录（Telnet）：
远程登录是一台主机的因特网用户使用另一台主机的登录账号和口令与该主机实现连接，作为它的一个远程终端使用该主机的资源与服务。
④万维网（WWW）交互式信息浏览：
WWW是因特网的多媒体信息查询工具，是因特网上发展最快和使用最广的服务。
3.TCP/IP协议
TCP/IP是用于计算机通信的一组协议，TCP和IP是这众多协议中最重要的两个核心协议。
TCP/IP由网络接口层、网间网层、传输层、应用层等4个层次组成。
（1）TCP协议
TCP是传输层控制协议，位于传输层，TCP协议面向应用层提供面向连接的服务，实现数据的可靠传输。
（2）IP协议
IP协议，位于网间网层，主要将不同的物理地址转换成统一的IP地址，将不同格式的帧转换为“IP数据报”，向TCP协议所在的传输层提供IP数据报，实现无连接数据报传送；IP还有数据报路由选择的功能。
4.IP地址和域名
（1）IP地址
为了信息能够准确传送到网络的指定站点，像每一部电话具有一个惟一的电话号码一样，各站点的主机（包括路由器和网关）都必须有一个惟一识别的地址，即IP地址。
一台主机的IP地址由网络号和主机号两部分组成。
IP地址的结构如图6-1所示。
网络号
主机号
图6-1IP地址的结构
IP地址用32个比特（4个字节）表示。
为了管理方便，将每个IP地址分为4段（1个字节1段），用3个圆点隔开的4个十进制整数表示。
可见，每个十进制整数的范围是0～255。
由于网络中IP地址很多，所以把IP地址的第1段进一步划分为5类：
● A类：
0到127，地址范围是0.0.0.0～127.255.255.255。
● B类：
128到191，地址范围是128.0.0.0～191.255.255.255。
● C类：
192到223，地址范围是192.0.0.0～223.255.255.255。
● D类和E类：
留作特殊用途。
（2）域名
为了方便记忆和使用，TCP/IP协议引进了一种字符型的主机命名机制，这就是域名。
域名是一组具有代替IP地址的英文简写。
为了避免重名，主机的域名采用层次结构，各层次结构的子域名之间用圆点“.”隔开，从右至左分别为第一级域名（也称最高级域名），第二级域名，直至主机名（最低级域名）。
其主要结构如下：
主机名.…….第二级域名.第一级域名
域名使用规则：
● 只能以字母开头，以字母或数字结尾，其他位置可用字符、数字、连字符或下划线。
● 域名中大小写视为相同。
● 各子域名之间以圆点分开。
● 域名中最左边的子域名通常代表机器所在单位名，中间各子域名代表相应层次的区域，第一级子域名是标准化了的代码。
● 整个域名的长度不能超过255个字符。
国际上，第一级域名采用通用的标准代码，分组织代码和地理代码模式两类。
在美国，第一级域名用组织机构域名（因为互联网诞生于美国），其他国家和地区用主机所在地区的名称为第一级域名，例如：
cn表示中国，jp表示日本，uk表示英国等。
常用的第一级子域名标准代码见表6-2所示。
表6-2常用一级字域名的标准代码
域名代码
意义
com
商业组织
edu
教育机构
gov
政府部门
mil
军事部门
net
主要网络支持中心
org
非赢利组织
国家代码（地理域名）
int
国际组织
5.因特网的接入方式
（1）因特网的接入方式分类
因特网接入方式通常有4种，分别为专线连接、局域网连接、无线连接和电话拨号连接。
其中电话拨号连接对众多的个人用户和小单位来说是采用最多的一种接入方式。
（2）电话拨号连接的步骤
①配置微型计算机和调制解调器。
②选择ISP并申请账号。
③调制解调器硬件连接和驱动程序的安装。
④安装拨号网络组件。
⑤安装和配置TCP/IP协议。
⑥创建新的连接。
考点
五、因特网应用
1.浏览的基本概念
（1）万维网（WWW）
万维网（WWW，WorldWideWeb）是一种建立在因特网上的全球性的、交互的、动态的、多平台的、分布式的、超文本超媒体信息查询系统。
它也是建立在因特网上的一种网络服务。
WWW网站中包含有许多网页，又称Web页。
网页是用超文本标记语言（HTML，HyperTextMarkupLanguage）编写的，并在超文本传输协议（HTTP）支持下运行。
一个网站的第一个Web页称为主页，它主要体现此网站的特点和服务项目。
每一个Web页都有惟一的地址（URL）来表示。
（2）超文本和超链接
超文本（Hypertext）中不仅含有文本信息，而且还可以包含图形、声音、图象和视频等多媒体信息，最主要的是超文本中还包含着指向其他网页的链接，这种链接称为超链接（HyperLink）。
（3）统一资源定位器（URL）
WWW用统一资源定位器（URL，UniformResourceLocator）来描述Web页的地址和访问它时所用的协议。
URL的格式为：
“协议：
//IP地址或域名/路径/文件名”，其中：
●协议是服务方式或是获取数据的方法，如http、ftp等。
●IP地址或域名是指存放该资源的主机的IP地址或域名。
●路径和文件名是用路径的形式表示Web页在主机中的具体位置。
（4）浏览器
目前最常用的Web浏览器是Netscape公司的Navigator和Microsoft公司的InternetExplorer（简称IE）。
2.网页浏览
（1）启动和关闭InternetExplorer
启动InternetExplorer方法有：
单击“快速启动工具栏”中的IE图标，或双击桌面上的IE快捷方式图标，或是使用“开始”菜单启动IE。
关闭InternetExplorer：
单击窗口“关闭”按钮，或
升级会员 