計算機科學概論復習提綱.doc

精品文檔第一章 數(shù)據(jù)存儲1、 熟悉布爾運算，能分析觸發(fā)器、門電路基本的布爾運算：AND 、OR 、XOR 、NOT AND : 輸入只有都為真時，結(jié)果才為真； OR：輸入有一個為真，結(jié)果就為真； XOR：輸入不同時，結(jié)果就為真； NOT：輸出為輸出的相反值。2、 了解存儲容量的度量單位存儲單元：存儲數(shù)據(jù)的單元，典型的存儲單元的容量是8位（即：1字節(jié)）地址：表示存儲單元的編號。主存儲器（RAM）：即隨機存取存儲器。 存儲容量的度量：bit 、byte、KB3、 熟悉不同進制的轉(zhuǎn)換（二進制、十進制、八進制、十六進制）十六進制的表示：使用一個符號來表示位模式的4位。4、 不同的海量存儲器（硬盤、軟盤、光盤、磁帶、U盤等）的存儲原理及相關(guān)術(shù)語（磁道、柱面、扇區(qū)、緩沖區(qū)）5、 衡量磁盤系統(tǒng)性能的指標的含義(尋道時間、旋轉(zhuǎn)延遲、存取時間、傳輸速率)，并考慮可通過何種措施提高磁盤系統(tǒng)的性能尋道時間：磁頭從一個磁道移到另一磁道所需的時間；旋轉(zhuǎn)延遲（等待時間）：盤片旋轉(zhuǎn)一周所需時間的一半；存取時間：尋道時間+旋轉(zhuǎn)延遲；傳輸速率：在磁盤上讀出或?qū)懭霐?shù)據(jù)的速度；隨機存取設(shè)備（主存、硬盤、光盤）、順序存取設(shè)備（磁帶）物理記錄（符合存儲設(shè)備特性的數(shù)據(jù)塊，即扇區(qū)）、邏輯記錄（自然產(chǎn)生的數(shù)據(jù)塊，即：文件）緩沖區(qū)：不同的設(shè)備間數(shù)據(jù)傳輸過程中，臨時存放數(shù)據(jù)的區(qū)域。6、不同的數(shù)據(jù)類型（文本、數(shù)值、圖像、聲音）的表示方式，并能夠計算其存儲容量文本的表示：采用ASCII、UNICODE 。數(shù)值的表示：使用二進制編碼，不使用符號編碼；用十六進制表示二進制位模式圖像的表示：位圖、矢量圖 會計算位圖的存儲容量（黑白、彩色等）聲音的表示 采樣 采樣頻率 會計算音樂的存儲容量（CD、立體聲）第二章 數(shù)據(jù)操控1、 CPU的構(gòu)成及其部件的功能CPU的組成：算術(shù)/邏輯單元（執(zhí)行數(shù)據(jù)運算的電路）控制單元（協(xié)調(diào)機器活動的電路）寄存器單元（用做CPU內(nèi)部信息的臨時存儲）寄存器的分類：通用寄存器、專用寄存器（程序計數(shù)器、指令寄存器） 通用寄存器：臨時保存CPU正在操作的數(shù)據(jù)程序計數(shù)器中包含了下一條要執(zhí)行的指令的地址；指令寄存器用于保存當前正在執(zhí)行的指令2、 區(qū)分寄存器、主存（內(nèi)存）、高速緩存（CACHE）、海量存儲器（外存）的作用寄存器用于存儲可立即運算的數(shù)據(jù)；主存用于存儲即將使用的數(shù)據(jù)；高速緩存位于CPU內(nèi)部,保存主存中最重要的數(shù)據(jù)的副本。海量存儲器用于存儲最近也許不會使用的數(shù)據(jù)；如：硬盤、光盤、磁帶、U盤等3、存儲程序的思想存儲程序：將計算機程序存儲在主存儲器的思想。4、兩種不同的指令系統(tǒng)，并分析其各自的優(yōu)劣RISC（精簡指令集計算機）、CISC（復雜指令集計算機）5、可舉例說明機器指令的分類及其作用數(shù)據(jù)傳輸類(LOAD STORE): 請求在各個位置之間傳輸數(shù)據(jù)的指令;算術(shù)/邏輯類(SHIFT ROTATE): 負責數(shù)據(jù)的運算;控制類(JUMP BRANCH ): 指導程序執(zhí)行的指令，而不作數(shù)據(jù)操作。機器指令的構(gòu)成: 操作碼、操作數(shù)熟悉并會使用附錄C的機器指令。循環(huán)移位也要理解。6、熟悉機器周期內(nèi)每個步驟所完成的工作取指（按程序計數(shù)器指示的地址從存儲器中讀出一條指令，然后增加程序計數(shù)器的值）、譯碼（對指令寄存器中的位模式進行譯碼）、執(zhí)行（實現(xiàn)指令寄存器里指令所規(guī)定的動作）。7、熟悉書本上的演示所用的機器語言，能夠閱讀、編程會分析以機器語言編寫的程序：翻譯為自然語言、輸出的結(jié)果、寄存器的內(nèi)容。 會用機器語言編寫程序，需要考慮合理的指令的地址。8、控制器的作用控制器實現(xiàn)CPU與其它設(shè)備之間的通信，在計算機內(nèi)、外部的數(shù)據(jù)格式之間轉(zhuǎn)換。每個控制器都是為特定類型的設(shè)備設(shè)計的，彼此不能通用?？刂破鞅旧砭褪且慌_小的計算機，有自己的存儲電路和CPU。9、通信速率的表示單位 傳輸數(shù)據(jù)位的速率：bit/s,Kbit/s,Mbit/s第三章 操作系統(tǒng)1、 了解操作系統(tǒng)、作業(yè)、批處理、交互式處理、實時處理、分時、多任務、負載平衡、均分、虛擬內(nèi)存等概念操作系統(tǒng)：是用來協(xié)調(diào)計算機的內(nèi)部活動以及檢查計算機與外部世界通信的軟件包。用來控制計算機的整體運行。作業(yè)：把每個程序的執(zhí)行稱為是一個作業(yè)批處理: 在用戶與設(shè)備分離的情況下，操作員把用戶的程序、所需的數(shù)據(jù)和有關(guān)該程序的需求的特別說明裝入計算機的大容量存儲器中，而稱為操作系統(tǒng)的程序負責一次一個的讀取程序并執(zhí)行，這就是批處理的開始。交互式處理（允許執(zhí)行一個程序來通過遠程終端與用戶對話。）、實時處理（計算機在一個限期內(nèi)被強制執(zhí)行任務）P80分時（使用多道程序設(shè)計的技術(shù)。把時間分為時間片，每個作業(yè)每次只能執(zhí)行一時間片的時間，該時間片完成，這個作業(yè)就會暫停執(zhí)行，機器會允許下一個作業(yè)執(zhí)行。指的是多個用戶共享對同一計算機的訪問）、多任務（一個用戶同時執(zhí)行多個任務）的區(qū)別P81負載均衡（在多處理器環(huán)境中，動態(tài)地將任務分配給各個處理器）、均分（在多處理器環(huán)境中，將大的任務劃分為若干與可用處理器相適應的子任務。）P81虛擬內(nèi)存2、 軟件的分類，并可舉例 P833、 操作系統(tǒng)的組件及其作用窗口管理程序（負責管理當前屏幕上的所有窗口）、文件管理程序（保存了所有存儲在大容量存儲器里的文件的相關(guān)信息）、設(shè)備驅(qū)動程序（負責與控制器進行通信）、內(nèi)存管理程序（負責協(xié)調(diào)計算機對主存儲器使用的任務）調(diào)度程序、分派程序：與協(xié)調(diào)進程的執(zhí)行有關(guān)的任務。調(diào)度程序：維護一個有關(guān)該計算機現(xiàn)存的進程記錄集合（進程池），將新的進程加入到該進程池，并把已經(jīng)完成的進程移出進程池。分派程序：確保被調(diào)度的進程能實際被執(zhí)行。在分時/多任務系統(tǒng)中，分派程序依靠多道程序設(shè)計來完成。把時間分為短的時間段，每段稱為一個時間片，然后把CPU的注意力在就緒的進程之間切換，允許每個進程每次執(zhí)行的時間不超過一個時間片。4、 計算機的引導過程當計算機接通電源時，CPU就開始執(zhí)行駐留在ROM中的引導程序,這個引導程序?qū)⒃趫?zhí)行完一系列的開機準備工作后，將操作系統(tǒng)從海量存儲器傳送到RAM，并最終將對計算機的控制權(quán)從引導程序交給操作系統(tǒng)，從此操作系統(tǒng)開始接管控制權(quán)。5、 程序和進程的區(qū)別、進程狀態(tài)、進程表等程序是靜態(tài)的，是指令的集合；進程是動態(tài)的，會隨著時間的不同而改變。在操作系統(tǒng)的控制下執(zhí)行某個程序的活動稱為進程。與進程相關(guān)的活動的當前狀態(tài)稱為進程狀態(tài)，包括：程序計數(shù)器中的值、 CPU中其它寄存器的值、相關(guān)的主存儲器單元的值。進程狀態(tài)就是機器在某一時刻的快照（因此：在程序執(zhí)行的不同時刻，就會有不同的快照）為了跟蹤所有進程，調(diào)度程序在主存儲器中維護一個信息塊，稱為進程表。 進程表中包括：該進程的存儲器區(qū)域、優(yōu)先級、就緒或者等待 進程表中的進程的狀態(tài)：就緒（ready）、等待（waiting）l 從一個進程改變到另一個進程的過程稱為進程切換 第四章 組網(wǎng)及因特網(wǎng)1、 不同的網(wǎng)絡分類形式根據(jù)網(wǎng)絡的覆蓋范圍劃分：局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、國際互聯(lián)網(wǎng)。按網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)劃分：總線型網(wǎng)絡、星形網(wǎng)絡、環(huán)形網(wǎng)絡、樹狀網(wǎng)絡和混合型網(wǎng)絡等。按傳輸介質(zhì)劃分：有線網(wǎng)和無線網(wǎng) 按網(wǎng)絡的使用性質(zhì)劃分：公用網(wǎng)和專用網(wǎng)。2、 網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)，并可簡述其優(yōu)劣總線型網(wǎng)絡、星形網(wǎng)絡、環(huán)形網(wǎng)絡、樹狀網(wǎng)絡和混合型網(wǎng)絡。3、 常用的網(wǎng)絡設(shè)備（中繼器、網(wǎng)橋、交換機、路由器等）的作用（交換機P102、中繼器P102、網(wǎng)橋P102、路由器P104、網(wǎng)關(guān)P104）中繼器的作用是為了放大電信號，提供電流以驅(qū)動長距離電纜，增加信號的有效傳輸距離。從本質(zhì)上看可以認為是一個放大器，承擔信號的放大和傳送任務。網(wǎng)橋能夠連接相互獨立的兩個以上的網(wǎng)段，是一種工作在數(shù)據(jù)鏈路層的存儲-轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備。交換機是計算機網(wǎng)絡中連接多臺計算機或其他設(shè)備的連接設(shè)備。路由器屬于網(wǎng)間連接設(shè)備，它能夠在復雜的網(wǎng)絡環(huán)境中完成數(shù)據(jù)包的傳送工作。它能夠把數(shù)據(jù)包按照一條最優(yōu)的路徑發(fā)送至目的網(wǎng)絡。路由器比網(wǎng)橋功能更強，網(wǎng)橋僅考慮了在不同網(wǎng)段數(shù)據(jù)包的傳輸，而路由器則在路由選擇、擁塞控制、容錯性及網(wǎng)絡管理方面做了更多的工作。4、 IPV4、IPV6地址的字長及表示方式、子網(wǎng)掩碼的作用，并可根據(jù)子網(wǎng)掩碼做相關(guān)的計算P108-IP地址具有固定、規(guī)范的格式，它由32位二進制數(shù)組成，分成4段，其中每8位構(gòu)成一段，這樣每段所能表示的十進制數(shù)的范圍最大不超過255，段與段之間用“.”隔開。IP地址常用A、B、C三類，它們均由網(wǎng)絡號和主機號兩部分組成。類別A、B、C，三類的最高位分別為0、10、110。網(wǎng)絡號分別為8、16、24位。網(wǎng)絡號與主機號的作用能根據(jù)網(wǎng)絡號確定網(wǎng)絡中主機的數(shù)量子網(wǎng)掩碼的工作原理： 將兩臺計算機各自的IP地址與子網(wǎng)掩碼進行AND運算后，如果得出的結(jié)果是相同的，則說明這兩臺計算機是處于同一個子網(wǎng)絡上的，可以進行直接通信。5、 協(xié)議、域名服務器(DNS)的作用協(xié)議P100:數(shù)據(jù)交換、資源共享是計算機網(wǎng)絡的最終目的。要保證有條不紊地進行數(shù)據(jù)交換，合理地共享資源，各個獨立的計算機系統(tǒng)之間必須達成某種默契，嚴格遵守事先約定好的一整套通信規(guī)程，包括嚴格規(guī)定要交換的數(shù)據(jù)格式、控制信息的格式和控制功能以及通信過程中事件執(zhí)行的順序等。這些通信規(guī)程我們稱之為網(wǎng)絡協(xié)議（Protocol）。域名：面向用戶的字符型主機命名機制。域名服務器 P109：在網(wǎng)絡中實現(xiàn)域名與IP地址的轉(zhuǎn)換的服務器。6、 URL的構(gòu)成URL每部分的含義 P114 協(xié)議:/主機名/路徑/文件名 協(xié)議：指數(shù)據(jù)的傳輸方式，通常稱為傳輸協(xié)議，如超文本傳輸協(xié)議http。主機名：指計算機的地址，可以是IP地址，也可以是域名地址。如2為IP地址，則為域名地址，其中www代表計算機名為萬維網(wǎng)，gb代表“金橋”這個組織實體，com表示這是一個商業(yè)機構(gòu)，cn代表中國。路徑：指信息資源在Web服務器上的目錄。7、了解OSI的七層參考模型物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。8、了解加密、解密、公鑰、私鑰等基本概念第五章 算法1、 能夠依據(jù)算法的定義，判斷某偽代碼是否為嚴格的算法 2、能夠熟練使用賦值、分支、循環(huán)結(jié)構(gòu)等，描述算法，并正確使用過程3、熟悉順序搜索（有序表，適合較短的列表）、插入排序（使無序表變?yōu)橛行虮恚?、二分搜索等算法的?zhí)行過程，可針對不同的列表找出搜索的順序4、常用算法的時間復雜度5、能夠用偽代碼描述算法6、能夠閱讀用偽代碼編寫的遞歸程序5.1能根據(jù)算法的定義，來確定某處理過程是否為嚴格意義上的算法 P135 一個算法是定義一個可終止進程的、有序的、無歧義的、可執(zhí)行的步驟的集合5.2原語 P137建立一組嚴格定義的構(gòu)件塊，利用它們來構(gòu)建算法的表示。這樣的構(gòu)件塊稱為原語。偽代碼中賦值語句、選擇結(jié)構(gòu)(if ,switch)、循環(huán)結(jié)構(gòu)(while do,repeat until)的表示方法 P139過程的格式（必須以procedure開頭，還需要考慮是否需要形參）偽代碼（pseudocode）是一種在算法開發(fā)過程中用來非形式地表達思想的符號系統(tǒng)。會用偽代碼描述算法5.4理解順序查找算法、插入排序算法和二分查找算法，并可以針對具體的例子說出其執(zhí)行的過程。能夠理解while do和repeat until這兩種循環(huán)結(jié)構(gòu)的不同，并可相互轉(zhuǎn)換。5.5能夠閱讀理解遞歸程序會使用遞歸結(jié)構(gòu)寫過程5.6了解已學算法的時間復雜度、常用算法的時間復雜度第六章 程序設(shè)計語言1、程序設(shè)計語言的分類及特點2、編譯和解釋的區(qū)別3、不同的程序設(shè)計范型的特點4、程序的構(gòu)成、常用數(shù)據(jù)類型、同構(gòu)數(shù)組和異構(gòu)數(shù)組、常量、字面量、賦值語句、控制語句、注釋語句等5、熟悉過程調(diào)用的執(zhí)行順序，并可依據(jù)參數(shù)傳遞的方式（按值傳遞、按引用傳遞）閱讀程序6、變量的作用域、局部變量、全局變量6.1程序設(shè)計語言的分類：機器語言、匯編語言（匯編語言是機器語言的符號化表示）、高級語言翻譯器的作用：負責把高級的原語翻譯成機器語言的程序兩種不同的翻譯方式：編譯器、解釋器四種不同的程序設(shè)計的范型及簡單的說明命令型范型：先找到解決問題的算法，然后用命令序列表示這個算法。 說明型范型：要求程序員描述要解決的問題，而不要求找到解決問題的算法。函數(shù)型范型：把開發(fā)程序的過程看成將預先定義好的“黑箱”連接起來的過程。面向?qū)ο蟮姆缎停簩?shù)據(jù)與控制數(shù)據(jù)的代碼結(jié)合到一起6.2程序的語句的構(gòu)成：聲明語句、命令語句、注釋。在翻譯器中，注釋語句是否被忽略？ 是程序縮排、加注釋語句和聲明語句的目的是什么？提高可讀性。基本的數(shù)據(jù)類型：整數(shù)型、實數(shù)型、字符型、布爾型。數(shù)組的表示、定義常量、字面量重載：對于不同的數(shù)據(jù)類型，同一個運算符會有不同的使用方法，稱為該運算符的重載。6.3準確了解過程調(diào)用時的程序的執(zhí)行順序局部變量、全局變量的作用實參、形參的關(guān)系（必須一一對應且數(shù)據(jù)類型一致）能分析在按值傳遞和按引用傳遞時，程序的不同的輸出的結(jié)果過程返回具體的數(shù)據(jù)時，可當作函數(shù)，此時的結(jié)果需要用RETURN來返回。6.4翻譯過程及每一階段的主要作用：詞法分析是從源程序中辨認構(gòu)成單個實體的符號串的過程；語法分析是區(qū)分出一個程序當中的每條語句，語法分析的過程實際上就是根據(jù)事先定義好的語法圖為源程序構(gòu)造語法分析樹；代碼生成階段是將這些因子替換為事先準備好的機器代碼；第七章 軟件工程1、傳統(tǒng)的軟件開發(fā)的主要階段及任務2、了解瀑布模型、增量模型等軟件工程的方法3、耦合、內(nèi)聚的含義、分類4、數(shù)據(jù)字典5、通過例子來確定實體間的聯(lián)系6、 軟件測試的目的、測試的方法7.2傳統(tǒng)的軟件開發(fā)的主要階段及任務：分析：確定所預期的系統(tǒng)要完成什么樣的任務。即確定需求。設(shè)計：設(shè)計階段是要明確系統(tǒng)如何達到分析階段確定下來的目標。實現(xiàn)：實現(xiàn)階段的主要工作是程序的編寫、數(shù)據(jù)文件的創(chuàng)建，以及數(shù)據(jù)庫的開發(fā)。測試：找出軟件的錯誤和漏洞。7.3了解瀑布模型、增量模型等軟件工程的方法：瀑布模型：軟件的開發(fā)必須嚴格地按照分析、設(shè)計、實現(xiàn)和測試分階段進行。漸進模型：軟件按照一種遞進的模式來構(gòu)建。極限編程：是一種近螺旋式的開發(fā)方法，它將復雜的開發(fā)過程分解為一個個相對比較簡單的小