【2021版】想要专升本你不得不看的全干货_吐血整理_专升本_计算机文化基础（二）

感激相遇 你好 我是阿ken

「关于 “我”」

首先 不得不说的是 这次重新开的「 吐血整理 」计算机文化基础是我最早开始着手的一个系列 之前旧版算是"预习" 虽然非常稚嫩 但还是十分有幸能够得到一些备考小伙伴甚至在职老师的肯定和支持 这次到我即将奔赴"战场" 最近也是翻看过多家网课 以及原计算机文化基础高职高专版备考教材、多套试题的"实战" 又整理了新的一版 这一次我会用近乎苛刻的要求 取努力规整自己的排版 以及重点and难点知识点的梳理和讲解 可能你所看的某一处 都有我的多次删改 不想掺杂任何废话 但也要求内容完整 后期也会对内容不足之处不定期进行删改

「关于 第一章-计算机文化」

1.4 计算机系统

（ 主要考1.4.2 计算机硬件系统，软件(考2~3个题)比硬件考的稍微少一点儿，1.4.1 计算机的工作原理考1~2个题）

外存、I/O设备为外部设备
软件系统特别爱考判断题玩儿字眼儿游戏——系统软件和软件系统换个位置

1.4.1计算机的工作原理

1. 指令

✔ 指令是什么？
就是控制计算机进行各种操作和运算的代码，这也是用二进制数表示的。
所有指令的集合称为计算机指令系统
完成一定功能的有序的指令称为程序

有序即为序列，有序的指令，就是指令序列，即程序。

✔ 指令的组成

操作码和地址码(地址码有时也可叫操作数)

例如：直播间讲课，其中直播间就是地址码，讲课就是操作码。
操作码：机器执行什么操作
地址码：操作对象存放的地址

✔ 指令的分类

指令根据地址码的个数分为三类
单地址指令：1个操作码+1个地址码
双地址指令：1个操作码+2个地址码
三地址指令：1个操作码+3个地址码

2. "存储程序"工作原理
   
   冯·诺依曼结构是美籍数学家冯·诺依曼提出的，这种结构的要点：
   (现代计算机基本结构即冯·诺依曼结构)
   ⒈计算机内部采用二进制。
   ⒉计算机基本结构包括控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备五大组成部分。
   ⒊工作原理：存储程序和程序控制是计算机能够自动完成运算和处理过程的基础。

3. 计算机工作过程（了解即可）
   
   ⒈取指令。从内存储器中取出指令。
   ⒉分析指令。确定执行什么操作。
   ⒊执行指令。完成该指令所要求的操作。
   ⒋上述步骤完成后，指令计数器加1，为执行下一条指令做好准备。

考点总结：

⒈、1操作码+4地址码类似的上述分类中未提到的都是错误的

⒉、冯·诺依曼结构的工作原理、计算机的工作原理：存储程序和程序控制(说成存储程序控制或者只说存储程序也ok，但是只说程序控制不可以)

1.4.2计算机硬件系统

裸机：只有硬件没有任何软件的计算机称为裸机

生活中说到的装机就是指在裸机上"装机"。

1. 微处理器：
   
   即CPU或中央处理器，由控制器和运算器组成，它是计算机的核心部件。
   （CPU有不同的品牌，例如 Pentium(奔腾)、酷睿···）
   
   ✔ CPU的组成：
   
   控制器：使计算机的神经中枢(即指挥)，用于控制和协调计算机各部件自动、连续地执行各指令。
   
   运算器：负责对信息(即数据)进行加工和运算，它的速度决定了计算机的运算速度。
   功能：算术运算和逻辑运算
   （功能会考多选题，此处算术运算是指加减乘除之类的，逻辑运算指与、或、非等运算）

✔ 上述运算器中说"它"的速度决定了计算机的运算速度，之前说电子器件决定了计算机的运算速度，此处的"运算器决定···"指是建立在电子器件一样的基础下。
✔ 买电脑时常说的其配置"双核，四核，八核···"其对应的是运算器。

✔ CPU的性能指标：

（只记住前两个，第三个了解即可）
字长：计算机运算部件能同时处理的二进制数据的位数。

主频：即CPU的时钟频率，主频的单位是赫兹(HZ)。

摩尔定律：每隔18~24个月，CPU的性能提高一倍，价格降低一倍。

✔ 32位、64位即上面所说到的字长，32、64即计算机运算部件能同时处理的二进制数据的位数。
✔ 字长会影响精度、速度，即字长大，精度高，速度快。
✔ 主频描绘的是CPU的好坏，即CPU的性能，影响的是速度。

2. 存储器：
   
   是计算机的记忆装置，用来存放程序和数据的部件。
   存储器分为两大类：内存储器(主存、内存) 和外存储器(辅存、外存)
   
   衡量存储容量的单位：
   

⒈二进制位(bit)
简写为b，也称为比特，使计算机表示数据的最小单位。
例：一个二进制位只能表示0或1两种状态，所以 n个二进制位能表示 2ⁿ种状态。

⒉字节(Byte)
简写为B。字节是存储信息的基本单位。规定1B=8b(即1字节=8位)。
例：64位的高档微机一次处理的字节数是多少?
64位 = 8字节

                            1 KB = 1024B = 2¹⁰B
                            1 MB = 1024KB = 2²⁰B
                            1 GB = 1024MB = 2³⁰B
                            1 TB = 1024GB = 2⁴⁰B

⒊字(Word)
CPU一次存取、加工和传送的数据称为一个字。

存储器分类:

1）内存
✔微机内存一般采用半导体技术。(材质为半导体)
✔用来存放正在运行的程序与数据。
✔CPU可直接访问内存。
✔内存和CPU 合起来称为主机。
✔内存包括：ROM、RAM、Cache

① ROM（只读存储器）
（记忆粗体）
✔ 其信息只能读出不能改写
✔ 断电后信息不会丢失
✔ 用来存放 BIOS(基本输入输出系统)

② RAM（随机存储器）
（下面前三条记忆，最后一条了解即可）
✔ 其信息可读可改
✔ 其信息会因断电而丢失
✔ 微机内存一般指的就是RAM(下方有解释)
✔ RAM 又分为静态随机存储器 SRAM 和动态随机存储器 DRAM （静态、动态随机存储器的区别是动态随机存储器中的信息隔一段时间会刷新）
（ROM跟RAM比，占用内存很小，RAM相比之下占用内存很大）

③ Cache（高速缓冲存储器）
✔ 协调 CPU 和内存之间的速度差，缩短CPU的等待时间（CPU运算速度是极快的，内存是很慢的，Cache在其中起到一个缓和的作用）
✔ 速度关系：CPU>Cache>内存>外存
✔ Cache在性质上仍属于 RAM。(由此引出下一条)
✔ Cache断电信息丢失、可读可写。

内存小结：

2）外存

✔ 存取速度较慢、容量大，用来长期保存程序或数据。（相比于内存，内存(容量)小，内存都保存的正在运行的xxx，所以内存是短期保存，从价格方面，内存贵外存便宜。）

✔ 外存不能和CPU交换数据，必须先将其信息调入内存。(此处的内存改说为RAM也是可以的，因为"说到的内存"我们一般都是指RAM)

✔ 外存包括：软盘、硬盘、U盘、光盘。

注：
✔ 不管是内存还是外存，都可以和存储器的定义那样儿写的一样，都可以用来存放程序和数据的部件。不会出现内存存程序，外存存数据这样儿的事儿。
✔ 问下列属于半导体材质的存储器是内存
✔ CPU能直接访问和不能直接访问是经常考的，直接访问的就只有内存，其他设备都只能间接访问。
✔ 内存和CPU合起来才叫主机
✔ 看见 BOIS 后要想到 ROM， BOIS 存放于 ROM 中。因为前面提到 ROM 其信息是不可修改的，所以 BOIS 一般也是不可修改的。
✔ 只要不特意说明，只要平时说到的和题中说到的内存都是指 RAM。
✔ 因为CPU和内存共同构成主机，所以它俩的能互相交换信息，且CPU能且只能直接访问内存，访问其他设备只能间接访问。
✔ Cache 只是缩短了CPU的等待时间，并没有让内存容量变大或者提升了内存自身速度。
✔ 内、外存特点特别爱考多选题。相比于内存，内存(容量)小，内存都保存的正在运行的xxx，所以内存是短期保存，从价格方面，内存贵外存便宜。
✔ 外存不可以直接和CPU信息交换，但可以直接和内存信息交换。且只要和CPU直接进行信息交换，信息必须先调入内存。

3. 外部设备 （包括外存、输入输出设备(I/O)）
   
   1）软盘
   （只需要重点记忆材质、容量，其余了解即可）
   
   ✔ 软盘材质：磁性物质
   ✔ 容量小：1.44MB
   ✔ 比较娇气：软盘有很多扇区，但只要坏了一个，软盘就没法儿用了
   ✔ 软盘有80个磁道（分别是磁道0~79）
   ✔ 有"写保护"功能，这时只能读不能写（是否处于写保护状态自己可以手动调的）
   
   

2）硬盘
（重点记忆粗体字，其余了解即可）

硬盘相当于一片一片的软盘叠在一起。
✔ 磁性材料
✔ 最常见的外存储器
✔ 目前存取速度最快的外存

3）U盘
（重点记忆粗体）

✔ 通过 USB接口 与电脑连接
✔ 即插即用：操作系统自动识别、自动安装相应驱动
✔ 材质：半导体（内存的材质也是半导体）

4）光盘
（重点记忆第一个，第二个了解即可）

✔ 激光技术(光介质)
✔ 分为只读光盘CD-ROM、可擦写式光盘CD-RW和追记型光盘。

注：
✔ 材质是半导体的有U盘、内存。（常考选择）
✔ 不光CD是光盘，VCD、DVD也是光盘。(内存大小DVD>VCD>CD)

存储器小结：


✔ 只有内存能直接访问CPU，所以二者一起合成为主机。
✔ 外存储器不能直接访问CPU，和I/O设备合称为外设。
✔ 在内存和外存里，只有RAM和Cache断电后信息丢失，其余所有断电后都没法儿使用。

3. I/O设备：即输入、输出设备
   是计算机系统与外界进行信息交流的工具。
   
   1）输入设备：鼠标器、键盘、扫描仪、数字化仪、数码摄像机、条形码阅读器、数码相机、A/D转换器等。
   
   2）输出设备：有显示器、打印机、绘图仪和音箱、数模转换器(D/A)等。
   Ⅰ显示系统：包括显示器和显示适配器(又称显示卡)

左显示器  右显示卡

显示器分类：
✔ CRT（阴极射线管）
✔ LCD（液晶显示器）
✔ 等离子显示器

显示器 性能指标：
✔ 分辨率：每行每列的像素数（例：1024(行)x1024(列) ）

打印机：针式打印机、喷墨打印机、激光打印机、热敏打印机
（激光打印机是性能最好的）

常见的既是输入也是输出设备的有：
触摸屏、磁盘驱动器、RW光驱

✔ A/D转换器：D对应数字，A对应模拟，模拟转化为数字，数字都存储在计算机当中，即输入设备。
✔ 绘图仪不是用来画图的，是用来看图的。
✔ D/A转换器与上述1相反，数字变成模拟的，就是从计算机"出来"，即输出设备。
✔ 题目中说显示系统就是显示卡或者就是显示器，这种说法是错误的，应该是显示器和显示适配器(又称显示卡)。
✔ 液晶显示器比CRT显示器更贵一些，且个个性能基本都是前者比后者好
✔ 分辨率的高低决定显示器的好坏，且分辨率越大越好
✔ 只有当强制问到显卡属于输入还是输出设备时，我们才能勉强说显卡是输出设备。显示实则只是一个接口设备。

1.4.3计算机软件系统

（重点记忆下面粗体字）
✔ 软件是指计算机运行所需的程序、数据和有关文档的总和(特别爱考判断题，三者缺一不可)
✔ 计算机软件通常分为系统软件和应用软件两大类
✔ 系统软件一般由软件厂商提供
✔ 应用软件是为解决各类应用问题而编写的软件。
1）系统软件
A.操作系统(OS)是人与计算机进行通信的一个接口，是对计算机硬件资源和软件资源进行控制和管理的各种程序的集合。

操作系统是直接运行在裸机上的最基本的系统软件，是所有软件的核心。
(这句话意思是：裸机只有硬件，没有软件，而逻辑安装的第一个软件就是操作系统，即直接运行在裸机上的最基本的系统软件)

B. 语言处理程序：处理各种程序设计语言编写的源程序。它们的基本功能是把面向用户的源程序翻译成可执行的二进制语言程序。(知道语言处理程序or语言处理软件是系统软件就欧克，A、B、C、D都记粗体是系统软件)

C. 系统支撑和服务程序：这些程序又称工具软件，如系统诊断程序、调试程序、排错程序、编辑程序、查杀病毒程序等等，都是为维护计算机系统的正常运行或支持系统开发所配置的软件系统。

D. 数据库管理系统：用来建立存储各种数据资料的数据库并进行操作和维护。
常见的数据库管理系统有：Visual FoxPro、Access、Oracle、SQL Server等。(记几个常见的)
2）应用软件
（应用软件多半即常用软件）
为解决计算机各类应用问题而编写的软件称为应用软件。
✔ Microsoft Office、WPS、Photoshop、3dmax、QQ、微信、浏览器等。
✔ 针对某行业、某用户的特定需求而专门开发的软件，如公司的管理系统等。

✔ 软件系统主要考分类
✔ 系统软件主要考操作系统和数据库管理系统
✔ ROM、RAM都是"内存"

看到语言编译软件应第一时间想到这是属于系统软件里的语言处理程序

2. 语言与程序
   程序设计语言主要经历了机器语言、汇编语言、高级语言三个阶段
   （1）机器语言
   优点：
   （重点粗体字）
   ✔ 由二进制0和1组成的指令序列编写
   ✔ 计算机系统唯一直接识别的语言
   ✔ 速度快
   缺点：
   ✔ 难度大直观性差，易出错，难调试
   ✔ 通用性和移植性差
   
   （2）汇编语言
   汇编语言是一种符号化的机器语言。
   
   机器语言和汇编语言都是面向机器的语言，合称低级语言。且只有机器语言可以直接运行，汇编语言不可以直接运行。
   
   （3）高级语言
   分为面向过程和面向对象(Visual BASIC、Visual C、Visual FoxPro、C++)的高级语言。
   ① 解释程序：对源程序的每条语句逐句进行解释并执行。
   ② 编译程序：将源程序翻译成与之等价的用机器语言表示的目标程序。

✔ 执行或处理过程中只要出现了目标程序，就是编译程序如果看到目标程序，就是解释程序。
✔ 在处理语言的过程中用到的所有程序就是指系统软件中的语言处理程序
（常考低级、高级语言的特点）

1.5 微型计算机系统

1.5.1 微型计算机的分类

（记忆下面第一行，其余了解即可）
微型计算机简称微机，按其性能、结构、技术特点等可分为：

微机产生的标志是CPU的产生，CPU产生于1971年，故微机也产生于1971年。

（1）单片机：具有计算机功能的集成电路芯片
（2）单板机(≈具有计算机功能的集成电路板)
（3）PC机（个人计算机）
（4）便携式微机（例如笔记本电脑、ipad）

1.5.2 微机的主要性能指标

（内容比较核心）

1. 主频：即时钟频率，是计算机CPU在单位时间内发出的脉冲数，主频的单位是赫兹（HZ）
2. 字长：指CPU一次处理二进制数据的位数。

前面提到：字长不仅能影响计算机的速度，也能影响计算机的精度。

3. 内核数：所谓多核心处理器，就是在一块CPU基板是集成两个或两个以上的处理器核心。
4. 内存容量：是指内存中能存储信息的总字节数。

存储器分为内存和外存，而只有内存影响计算机的运行速度，内存容量越大，计算机速度越快。但是外存容量的大小，对于计算机速度几乎没有影响。
例如买手机时上面标注：手机是 4GB+128GB、8GB+256GB，此时所说的"4GB"、“8GB"指的是内存，而"128GB”、"256GB"指的是外存。

5. 运算速度：单位时间内执行指令的条数。
   常用单位：MIPS（每秒执行10⁶条指令）
                     BIPS（每秒执行10⁹条指令）
6. 其他性能指标
   （后面的英文了解即可，主要记可靠性的定义）
   兼容性
   系统可靠性：平均无故障工作时间（MTBF）
   系统可维护性：平均修复时间（MTTR）
   

（此处多考简答、有时也考察判断题且简答多为简单题）
主频和字长能直接影响计算机的性能。其主频、字长、内存容量越大，计算机的运算速度越快。其余三个性能指标简单了解即可。

1.5.3 微型计算机的总线结构

总线：是计算机各功能部件之间传送信息的公共信息干线。

只有内存与CPU通过总线直接连接（即上图中的主存和中央处理器），其他设备（例如外设）都通过相应的接口与CPU连接。

从功能上，总线分为三类：
（必须背下来，考试考多选题）

1. 数据总线
2. 地址总线
3. 控制总线

数据总线：
用于传送CPU与内存或外设之间的数据信息。（该句重点记忆）
数据总线的宽度决定了字长。

字长决定计算机的精度和速度，又根据上面这一句可知，数据总线越多，字长越大，计算机的精度越高，计算机的速度越快。

地址总线：
用来传送内存与外设的地址信息。（该句重点记忆）
地址总线决定了可寻址的内存容量。
内容容量计算公式=2ⁿB
n指地址总线的根数、位数/宽度等等很多叫法儿。

此处偶尔出个计算题，十分简单，假如在题目中要你求个内存容量，你只需要找到题目中出现的数字，该数字即是n，直接用上述公式求解即可。
案例：
例1：地址码（地址总线）长度为二进制22位时，其寻址范围是 2²²B = 4MB。(此处的寻址范围就是内存，即内存容量)
例2：内存2GB，地址线（ ）根。
2¹ x 2³⁰ = 2³¹B。故地址线有31根。

控制总线：（相对上面两类总线来说，考的几率很小，只需要记住传送什么，就可以了）
用于传送各种控制信息（指令）

常见的总线标准有：
1）PCI 总线；
2）AGP 总线；
3）USB 总线；
4）IEEE 1394总线。

4. 主板
   微型计算机系统中最大的一块电路板（母板或系统板），是一块带有各种插口的大型印刷电路板（PCB）。

小结：
机内连接靠总线
✔ 数据管字长
✔ 地址管内存
✔ 控制传指令
机外通信有I/O

1.6 新一代信息技术（2021新增）

1. 物联网
   ✔ 就是物物相连的互联网
   ✔ 其核心和基础是互联网
   ✔ 特征：智能、先进、互联
   ✔ 物联网被称为继计算机、互联网之后信息产业发展的第三次浪潮。

2. 云计算
   云计算是一种通过 Internet以服务的方式提供动态可伸缩的虚拟化资源的计算模式。
   云计算是分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等传统计算机和网络技术发展融合的产物。（此处考简答题的几率贼低）
   云计算特点：
   ✔ 超大规模
   ✔ 效用计算
   ✔ 高可扩展性
   ✔ 虚拟化
   ✔ 按需服务
   ✔ 极其廉价
   ✔ 通用性强

3. 大数据（不需要记住下面这几个单词，只需要记住谁提出的，大数据有5V特点，即可）
   大数据具有5V特点（IBM提出）：
   ✔ Volume（大量）
   ✔ Velocity（高速）
   ✔ Variety（多样）
   ✔ Value（低价值密度）
   ✔ Veracity（真实性）

4. 人工智能
   人工智能 （AI） 是用计算机模拟人脑的学习、推理等智能活动，辅助人类进行决策（如专家系统）近年来已应用于机器人、医疗诊断、机器翻译等方面。

5. 区块链
   区块链起源于比特币，是一个信息技术领域的术语。
   本质：共享数据库
   特征：去中心化、不可伪造、全程留痕、可以追溯、公开透明、集体维护。

例如 A借给 B了 200RMB，B给 A打了借条，并且他们找到旁边所有的人为他们作证并 A、B及所有人都有一份相同的“这张借条”，他们一块"共享"，特征即上述特征，这“所有人”即“区块链”。

「关于 唠嗑」

之所以"懂得了很多道理 却依旧过不好这一生"可能是因为，明明知道自己错了却依旧不改，明明知道自己走着弯路却又不敢去尝试捷径，又或计划、flag、反思都做，却没有实质性的改变，这些"半途而废"的人相比于那些努力却又依旧频频受挫、但仍然坚持的人，又怎么配过得好这一生。

真希望我也能坚持下去。

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【2021版】想要专升本你不得不看的全干货_吐血整理_专升本_计算机文化基础（一）

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感激相遇 我是阿ken