計算機三級《網絡技術》考點:計算機基礎
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第一章計算機基礎本單元概覽
一、計算機概述
二、計算機硬件系統。
三、計算機軟件系統。
四、多媒體技術基礎。
一、計算機概述
1.計算機的特點
高速自動進行信息處理的電子設備,它能按照人們預先編寫的程序對輸入的數據進行處理、存儲、傳送,從而輸出有用的信息或知識。
2.計算機的發展階段
計算機發展的5個階段:
(1)大型主機階段:主要電子管時代
(2)小型計算機階段:晶體管時代
(3)微型計算機階段:大規模集成電路時代
(4)客户機/服務器階段:網絡階段
(5)Internet階段:從APPANET開始到Internet階段
3.計算機應用領域
(1)科學計算(2)事務處理(3)過程控制(4)輔助工程
(5)人工智能(6)多媒體應用
二、計算機硬件系統
1.計算機硬件分類
服務器:提供服務的計算機。特點:處理能力強、存儲容量很大、並且有高速的輸入/輸出通道和聯網能力。
按應用的範圍劃分:入門級、工作組級、部門級、企業級
按處理器體系結構分:複雜指令集(CISC),精簡指令集(RISC),超長指令字(VLIW)。
按用途劃分:文件服務器、數據庫服務器、電子郵件服務器、應用服務器等。
按機箱結構劃分:台式服務器、機架式服務器、機櫃式服務器、刀片式服務器。
工作站:面向計算機輔助設計等應用領域的高性能計算機。
分類:(1)基於RISC(精簡指令系統)和UNIX操作系統的專業工作站(2)基於Intel處理器和Windows操作系統的`PC工作站。
台式機:微型計算機(或個人計算機)。
筆記本:便攜機或移動PC機。
手持設備:掌上電腦或亞筆記本。
2.計算機配置
計算機的硬件主要包括運算單位、存儲單位、控制單元、I/O接口單元,這些單元通過總線傳遞信息。
不同的計算機基本上分為:
處理器:雙核處理器,服務器工作站可採用多個CPU。
內存:1M~幾十G,內存編址基本單位是字節Byte
硬盤:幾十到幾百G以上
緩存:一級或二級緩存,容量1M左右
光驅:CD-ROMDVD等,具有不同倍速
顯卡:具有顯示內存容量,支持顏色分辨率等
網卡:以太網卡
操作系統:windows,unix,linux等
3.計算機技術指標
位數:計算機的寄存器的字長。8,16,32,64等。1字節=8bit,1word=16bit,計算機只識別0和1,稱為二進制。(80286為16位芯片、80386為32位芯片、80486為32位芯片、奔騰為32位芯片、安騰為64位芯片)
速度:每秒鐘處理指令的數目。運算速度與施工頻率有關,有時用主頻衡量CPU的速度。
容量:內存和外存之分。內存必需。單位有1K=1024,1M=1024K,1G=1024M
數據傳輸率:單位bps,每秒鐘傳送的bit的位數。
可靠性:平均無故障時間MTBF越長,平均修復時間MTTR越短,可靠性越高。
產品名稱與版本:一般版本不能做技術指標,但因為計算機行業發展快,高版本一般性能優於低版本。
4.微處理器的技術特點
奔騰芯片的技術特點:
(1)超標量技術
通過內置多條流水線同時執行多個處理,其實質是以空間換時間。
(2)超流水線技術
通過細化流水,提高主頻,在一個週期內完成一個或多個操作,實質是以時間換空間。
(3)分支預測,通過設置分支目標緩衝器,動態預測分支轉移情況,使得流水線的吞吐率能保持較高水平。
(4)雙高速緩存的哈佛結構:指令與數據分開。兩個緩存,一個用於存指令,一個用於存數據,提高訪問緩存的命中率。
(5)固化常用指令。常用指令用硬件實現
(6)增強的64位數據總線。內部32位,但與存儲器之間外部總線增為64位。
(7)局部總線技術採用PCI標準,主要用於解決I/O瓶頸問題。
(8)錯誤檢測以及功能宂餘檢驗技術
內部錯誤檢測採用偶檢驗,宂餘判斷系統是否出現異常。
(9)內置能源效率技術,系統不工作時進入睡眠模式,在幾個毫秒時間內可進入全速運行狀態。
(10)支持多重處理,多CPU,支持並行處理技術中最常用的體系結構。
安騰芯片的技術特點:
安騰是64位的處理器,主要用於服務器和工作站;而奔騰是32位的處理器,主要用於台式機和筆記本計算機
286,386採用的是複雜指令系統(CISC),奔騰採用精簡指令系統(RISC),安騰使用簡明並行指令計算技術(EPIC)
5.主板與插卡
(1)主板的組成:CPU,存儲器,總線,插槽、電源。
(2)主板的分類
可按不同角度分類,如:
按CPU芯片分:386主板,PⅡ主板、PⅢ主板、P4主板。
按CPU插座分:Socket7、slot1主板等;
按主板規格分:AT主板Baby-AT主板ATX主板
按芯片集分:TX主板,LX主板,BX主板等
按數據端口分:SCSI主板,EDO主板,AGP主板
(3)網卡(網絡接口卡)
網卡是組網的關鍵部件也叫網絡適配器。
功能:實現與主機總線的通信連接,解釋並執行主機控制指令;實現鏈路層功能(形成幀,差錯校驗,發送接收等);實現物理層功能(傳輸驅動,信號偵聽與接收等)。
三、計算機軟件系統
(1)軟件的基本概念
軟件是程序以及開發、使用和維護程序所需要的所有文檔的總和。
(2)軟件的分類
按用途分類:系統軟件和應用軟件
按授權分類:商業軟件、共享軟件、自由軟件。
(3)軟件開發
生命週期分3段:計劃階段(分問題定義和可行性研究)、開發階段(前期分需求分析、總體設計、詳細設計。開發後期包括編碼和測試階段)、運行階段(主要是軟件維護)。
編程語言分:機器語言、彙編語言(通過彙編程序翻譯成機器語言)、高級語言(通過解釋和編譯程序翻譯成機器語言)。
四、多媒體技術基礎
(1)多媒體概念
媒體是信息的載體,是信息傳遞與存儲的基本手段和工具。分為傳播信息的載體和存儲信息的載體。
多媒體技術:對文本、聲音、圖像等多媒體信息通過計算機進行數字化採集、處理、傳輸、存儲、播放的一體化集成技術。
(2)多媒體的組成
計算機至少應具有:CD-ROM,模數轉換和數模轉換(A/D和D/A),高清顯示器,數據壓縮和解壓縮功能。
(3)數據壓縮與解壓縮技術
多媒體信息中有何多宂餘數據,去掉宂餘的數據即壓縮。
壓縮方法的種類:
按圖像是否有差別分:無損壓縮和有損壓縮。
按壓縮原理分類:熵編碼(無損壓縮),源編碼(有損壓縮)和混合編碼。
編碼方法:
a.信息熵編碼:只壓縮宂餘而不損害信息熵。典型的方法有哈夫曼編碼、遊程編碼、算術編碼等。
b.預測編碼法:去除相鄰像素之間的相關性和宂餘性,只對新的信息進行編碼。典型方法有:微分脈碼調製(DPCM)等
c.變換編碼法:將給定的圖像信號進行某種函數變換。如傅立葉變換,離散餘弦變換等
d.矢量量化編碼法:對數據分組,每組構成一個矢量,以矢量為單位進行量化。
預測編碼,變換編碼,矢量編碼都是有損編碼即屬於源編碼。
(4)國際壓縮標準:
a.JPEG:靜止圖像壓縮的國際標準。適合於連續色調,多級灰度,單色或彩色靜止圖像的數字壓縮編碼。
:運動圖像壓縮的國際標準。通常包括三部分MPEG視頻,MPEG音頻,MPEG系統。需要考慮音頻視頻同步。
c.國際電信聯盟ITU-T關於視頻編碼的H.26x系列建議。包括H.261~H.264。H.261的目標是在ISDN上開展電視電話會議。H.262等同MPEG-2,H.263適合可視電話,H.264與MPEG-4類似
(5)超媒體與流媒體
超文本:非線性組織,每個文本一個結點,通過鏈接相關內容和其它結點實現瀏覽離散信息。
超媒體:當信息不限於文本形式時,稱為超媒體。組成有兩部分:結點和鏈接。結點:表達信息的基本單位;鏈接:建立結點之間的信息聯繫指針。
流媒體:流式媒體。對多媒體文件邊下載,邊播放的傳輸技術稱為流媒體技術。
流媒體特點:連續性,實時性,時序性。
流媒體的服務模式:客户機/服務器模式(即C/S模式)和P2P模式。
(6)多媒體應用軟件
分類:多媒體播放軟件和多媒體制作軟件。
播放軟件:Windowsmediaplay,realplay等。
製作軟件:
文字編輯軟件:如word
圖像處理軟件:位圖圖像photoshop,矢量圖形coreldraw等
動畫製作軟件:cool3D,3DStudioMAX等
音頻處理軟件:realjukebox等
視頻處理軟件:moviemaker等
多媒體創作軟件:authorware等