番茄花园

1 第 1 章 绪 论 略 (1) 计 算 装 置 与 仪 器 (2) 科 学 型 工 程 型 应 用 型 (3) 理 论 科 学 实 验 科 学 计 算 科 学 (4) 算 法 算 法 设 计 与 分 析 基 本 计 算 模 型 (5) 控 制 器 纸 带 程 序 (6) 存 储 器 逻 辑 控 制 单 元 (7) 大 O (8) 硬 件 实 现 软 件 实 现 (9) 数 学 系 统 科 学 (10) 图 灵 奖 (1) - (5) C D B C C (6)-(10) D B D C A (1) 抽 象 理 论 和 设 计 构 成 了 本 学 科 的 三 个 基 本 形 态 : 理 论 形 态 的 主 要 要 素 为 定 义 和 公 理 定 理 证 明 结 果 的 解 释, 可 用 来 建 立 和 理 解 计 算 机 科 学 与 技 术 学 科 所 依 据 的 数 学 原 理 ; 抽 象 形 态 的 主 要 要 素 为 数 据 采 集 方 法 和 假 设 的 形 式 说 明 模 型 的 构 造 与 预 测 实 验 分 析 结 果 分 析, 抽 象 的 结 果 为 概 念 符 号 和 模 型, 可 用 来 为 算 法 数 据 结 构 和 系 统 结 构 等 构 造 模 型, 对 所 建 立 的 模 型 进 行 实 验 ; 设 计 形 态 的 主 要 要 素 为 需 求 说 明 规 格 说 明 设 计 和 实 验 方 法 测 试 与 分 析, 可 用 来 开 发 求 解 给 定 问 题 的 系 统 和 设 备 (2) 计 算 思 维 是 运 用 计 算 机 科 学 的 基 础 概 念 进 行 问 题 求 解 系 统 设 计 以 及 人 类 行 为 理 解 等 涵 盖 计 算 机 科 学 之 广 度 的 一 系 列 思 维 活 动 计 算 机 科 学 界 最 具 有 基 础 性 和 长 期 性 的 思 想 是 计 算 思 维, 计 算 思 维 是 一 种 本 质 的 所 有 人 都 必 须 具 备 的 思 维 方 式, 计 算 机 专 业 学 生 更 应 如 此 计 算 思 维 能 力 包 括 形 式 化 模 型 化 描 述 和 抽 象 思 维 与 逻 辑 思 维 能 力 计 算 思 维 能 力 可 通 过 基 础 理 论 系 列 课 程 进 行 培 养 (3) 系 统 能 力 包 括 系 统 分 析 开 发 与 应 用 能 力, 即 从 系 统 观 点 看 待 问 题 分 析 问 题 和 解 决 问 题, 实 现 系 统 优 化 (4) 图 灵 模 型 是 阿 兰 图 灵 于 1936 年 所 提 出 的 现 代 计 算 机 模 型, 它 不 是 一 种 具 体 的 机 器, 而 是 一 种 抽 象 模 型, 可 制 造 一 种 十 分 简 单 但 运 算 能 力 极 强 的 计 算 装 置 该 模 型 由 控 制 器 纸 带 和 程 序 组 成, 能 进 行 任 何 运 算, 从 而 奠 定 了 现 代 计 算 机 的 理 论 基 础 冯 诺 依 曼 计 算 机 模 型 是 由 冯 诺 依 曼 于 1945 年 提 出 来 的 基 于 该 模 型 建 造 的 计 算 机 由 存 储 器 逻 辑 控 制 单 元 运 算 器 输 入 单 元 和 输 出 单 元 等 五 大 部 件 组 成 基 于 该 模 型 制 造 的 计 算 机 要 求 程 序 必 须 存 储 在 内 存 中, 程 序 被 当 作 数 据 由 一 组 数 量 有 限 的 指 令 组 成, 控 制 单 元 从 存 储 器 中 不 断 读 取 指 令 解 释 指 令 执 行 指 令 冯 诺 依 曼 模 型 的 提 出, 标 志 着 电 子 计 算 机 时 代 的 真 正 开 始, 指 导 着 现 代 计 算 机 的 设 计

2 第 2 章 计 算 机 文 化 略 (1) 莱 布 尼 兹 (2) 存 储 处 理 (3) ABC (4) 莫 奇 勒 埃 克 特 (5) 通 用 计 算 机 专 用 计 算 机 (6) True False (7) 数 字 式 模 拟 式 混 合 式 (8) 图 灵 (9) 比 尔 盖 茨 保 罗 艾 伦 (10) ACM 国 际 大 学 生 程 序 设 计 竞 赛 (1) - (5) DA C B C A (6)-(10) D B A C D (1) 冯 诺 依 曼 等 提 出 关 于 电 子 计 算 装 置 逻 辑 结 构 设 计 的 研 究 报 告 EDVAC 认 为, 电 子 计 算 机 应 该 是 :(1) 以 二 进 制 为 运 算 基 础 ;(2) 采 用 存 储 程 序 方 式 工 作 并 进 一 步 明 确 其 结 构 应 由 五 个 部 分 组 成 : 运 算 器 控 制 器 存 储 器 输 入 单 元 和 输 出 单 元 (2) 代 别 第 一 代 1946-1958 第 二 代 1959-1964 第 三 代 1965-1970 电 子 器 件 电 子 管 晶 体 管 集 成 电 路 存 储 器 水 银 延 迟 线 磁 鼓 磁 芯 磁 芯 磁 鼓 磁 盘 磁 带 半 导 体 存 储 器 磁 盘 磁 带 第 四 代 1971- 现 在 大 规 模 和 超 大 规 模 集 成 电 路 半 导 体 存 储 器 磁 盘 光 盘 运 算 速 度 5000- 几 万 几 十 万 - 百 万 百 万 - 几 百 万 几 百 万 - 几 亿 处 理 方 式 机 器 语 言 汇 编 语 言 算 法 语 言 操 作 系 统 实 时 处 理 分 时 处 理 网 络 操 作 系 统 应 用 领 域 科 学 计 算 数 据 处 理 实 时 控 制 各 行 各 业 典 型 机 种 ENIAC EDVAC IBM 7090 CDC 6600 (3) 计 算 机 有 以 下 几 个 特 点 : (1) 运 算 速 度 快 每 秒 数 万 亿 次, 如 应 用 于 气 象 预 报 (2) 计 算 精 度 高 理 论 上 不 受 限 制, 如 计 算 圆 周 率 (3) 存 储 能 力 强 如 中 等 规 模 图 书 馆 IBM 360 PDP-II VAX-II IBM PC/Apple

3 (4) 具 有 逻 辑 判 断 能 力 算 术 运 算 逻 辑 运 算 判 断 或 比 较 (5) 具 有 自 动 执 行 能 力 无 需 人 工 干 预 (4) 计 算 机 的 主 要 应 用 领 域 包 括 : (1) 科 学 计 算 ; (2) 数 据 处 理 ; (3) 实 时 控 制 ; (4) 计 算 机 辅 助 设 计 和 制 造 ; (5) 人 工 智 能 ; (6) 通 信 和 文 字 处 理 ; (7) 多 媒 体 技 术 ; (8) 网 络 技 术 与 信 息 高 速 公 路 ; (9) 教 育 ; (10) 军 事 及 其 他 领 域 (5) 略 (6) 计 算 机 的 未 来 发 展 呈 现 出 巨 型 化 微 型 化 网 络 化 智 能 化 等 趋 势

4 第 3 章 计 算 机 数 据 略 (1) 位 置 化 数 字 系 统 (2) 01100111 00001000 10111010 (3) 00110000 01001100 (4) 文 本 图 像 音 频 视 频 (5) 8 (6) 二 进 制 (7) 01111111 10000001 (8) 二 (9) 浮 点 数 (10) 采 样 量 化 编 码 (1) - (5) C C B C B (6)-(10) A B C B A (1) 2010(10)= 11111011010(2)= 3732(8)= 7DA(16) (2) 3744(8)= 11111100100 (2)= 2020 (10)= 7E4 (16) (3) 7DC(16)= 11111011100 (2)= 3734 (8)= 2012 (10)

5 第 4 章 计 算 机 系 统 略 (1) 屏 蔽 电 磁 辐 射 防 止 灰 尘 保 护 内 部 元 件 (2) CPU 内 存 声 卡 显 卡 网 卡 的 安 装 槽 硬 盘 光 驱 打 印 机 鼠 标 键 盘 摄 像 头 接 口 (3) 控 制 单 元 算 术 逻 辑 单 元 寄 存 器 组 (4) 高 速 缓 冲 存 储 器 Cache (5) SISD SIMD MISD MIMD (6) ROM RAM (7) 应 用 软 件 系 统 软 件 (8) 南 桥 SB 北 桥 NB (9) CISC RISC 流 水 线 结 构 并 行 结 构 (10) 解 释 计 算 机 指 令 处 理 计 算 机 软 件 中 的 数 据 (1) - (5) D C C D A (6)-(10) D D B B B (1) 按 照 冯 诺 依 曼 体 系 结 构, 计 算 机 硬 件 系 统 由 5 个 功 能 部 件 组 成 : 控 制 部 件 依 照 每 条 指 令 的 运 行 功 能 的 需 要, 向 各 个 部 件 或 设 备 提 供 它 们 协 调 运 行 所 需 要 的 控 制 信 号, 在 整 个 硬 件 系 统 中 起 到 指 挥 协 调 和 控 制 的 作 用 通 常 由 程 序 计 数 器 指 令 寄 存 器 指 令 译 码 器 状 态 / 条 件 寄 存 器 时 序 发 生 器 和 微 操 作 信 号 发 生 器 组 成 算 术 逻 辑 部 件 对 数 据 进 行 逻 辑 ( 与 或 非 异 或 ) 移 位 ( 逻 辑 移 位 算 术 移 位 ) 和 算 术 运 算 通 常 由 ALU( 算 术 / 逻 辑 单 元 ) 寄 存 器 多 路 转 换 器 和 数 据 总 线 组 成 存 储 部 件 用 来 存 储 程 序 以 及 处 理 过 程 所 产 生 的 临 时 数 据 和 最 终 数 据 输 入 部 件 用 来 从 外 部 接 收 输 入 程 序 和 原 始 数 据 输 出 部 件 负 责 将 运 算 或 处 理 的 结 果 输 出 到 计 算 机 外 部 (2) 常 见 故 障 判 断 方 法 先 软 后 硬 先 从 软 件 方 面 查 找 产 生 故 障 的 原 因, 一 般 硬 件 很 少 出 现 问 题,80% 问 题 都 是 由 于 软 件 产 生 的, 如 病 毒 驱 动 文 件 损 坏 配 置 不 正 确 软 件 版 本 软 件 冲 突 软 件 损 坏 等, 如 果 故 障 还 没 解 决, 再 查 找 硬 件 产 生 的 原 因, 如 安 装 不 正 确 接 触 不 良 硬 件 损 坏 等 先 外 后 内 先 通 过 硬 件 外 部 现 象 判 断 故 障 产 生 的 原 因, 如 果 故 障 还 没 解 决, 再 打 开 硬 件 内 部 查 找 产 生 的 原 因, 需 要 注 意 的 是 硬 盘 和 显 示 器 需 专 业 人 维 修 仔 细 观 察 仔 细 观 察 故 障 现 象, 如 提 示 声 音 是 否 异 常 指 示 灯 是 否 正 常 插 线 是 否 正 确 插 拔 替 换 先 把 计 算 机 配 置 成 最 小 系 统 启 动 法, 就 是 只 有 主 板 CPU 内 存 和 电 源, 看 能 否 启 动 计 算 机, 如 果 不 能, 就 用 能 正 常 工 作 的 硬 件 轮 流 去 替 换 它 们, 直 到 找 到 产 生 故 障 的 原 因 如 果 能 启 动 后, 再 接 上 显 卡 显 示 器 硬 盘 光 驱 等 等, 如 果 接 上 这 些 硬 件, 产 生 了 故 障, 再 替 换 这 些 硬 件, 直 到 问 题 解 决 软 件 测 试 用 一 些 软 件 去 测 试 产 生 的 故 障 的 原 因, 如 鲁 大 师 优 化 大 师 等

6 DEBUG 卡 ( 主 板 故 障 诊 断 卡 ) 它 是 利 用 主 板 中 BIOS 内 部 自 检 程 序 的 检 测 结 果 计 算 机 启 动 时, 插 在 主 板 PCI 插 槽 的 DEBUG 卡 上 面 就 会 不 断 的 显 示 一 些 十 六 进 制 的 两 位 数 字, 最 后 数 字 就 不 变 化 了, 根 据 最 后 的 不 变 的 数 字 查 询 说 明 书 的 数 字 含 义 就 能 查 找 产 生 故 障 的 原 因 DEBUG 卡 在 计 算 机 不 能 引 导 操 作 系 统 黑 屏 声 音 异 常 时, 判 断 故 障 特 别 方 便 (5) 1. CPU 插 座 2. 内 存 插 槽 3. 北 桥 芯 片 组 4. 键 盘 和 鼠 标 接 口 5. 并 行 接 口 6. 串 行 COM 口 7. USB 接 口 8. IEEE 1394 接 口 9. USB 接 口 10. 双 绞 以 太 网 线 接 口 11. 声 卡 输 入 / 输 出 接 口 12. AGP 插 槽 13. PCI 插 槽 14. 南 桥 芯 片 组 15. 传 统 并 行 ATA (IDE 硬 盘 插 槽 ) 16. 串 行 SATA 接 口 17. 软 驱 18. 主 板 电 源 插 口

7 第 5 章 计 算 机 网 络 CIDR 协 议 : 无 分 类 域 间 路 由 选 择, 通 常 叫 超 网 络, 是 一 种 分 派 和 指 定 网 络 地 址 的 方 法 CIDR 消 除 了 传 统 的 A 类 B 类 C 类 D 类 E 类 地 址 以 及 划 分 子 网 的 概 念, 因 而 可 以 更 加 有 效 地 分 配 IPv4 的 地 址 空 间 CIDR 使 用 各 种 长 度 的 网 络 前 缀 来 代 替 分 类 地 址 中 的 网 络 号 和 子 网 号 IP 地 址 从 三 级 编 址 ( 使 用 子 网 掩 码 ) 又 回 到 了 两 级 编 址 由 于 其 合 理 地 使 用 IP 地 址, 目 前 绝 大 部 分 路 由 器 都 支 持 这 种 协 议 结 果 可 用 网 络 地 址 的 数 量 大 大 地 增 加 了 (1) 点 对 点 (2) 局 域 网 (3) 200.56.2.0 (4) bit( 比 特 ) (5) 路 由 器 (6) 互 联 (7) 互 联 网 层 (8) A (9) 传 输 控 制 协 议 (TCP) 用 户 数 据 报 协 议 (UDP) (10) 128 位 (1) - (5) C A D A A (6)-(10) B C A C A 提 示 : (3) 使 用 ifconfig 命 令 配 置 并 查 看 网 络 接 口 情 况 ; 使 用 route 命 令 配 置 路 由 表 ;ARP 管 理 命 令 ;ping 只 是 一 个 通 信 协 议, 是 IP 协 议 的 一 部 分,TCP/IP 协 议 的 一 部 分,ping 在 Windows 下 是 自 带 的 一 个 可 执 行 命 令 (8) 子 网 掩 码 屏 蔽 一 个 IP 地 址 的 网 络 部 分 的 全 1 比 特 模 式 对 于 A 类 地 址 来 说, 默 认 的 子 网 掩 码 是 255.0.0.0; 对 于 B 类 地 址 来 说 默 认 的 子 网 掩 码 是 255.255.0.0; 对 于 C 类 地 址 来 说 默 认 的 子 网 掩 码 是 255.255.255.0 利 用 子 网 掩 码 可 以 把 大 的 网 络 划 分 成 子 网, 也 可 以 把 小 的 网 络 归 并 成 大 的 网 络 即 超 网 (2) 完 成 了 对 计 算 机 网 络 定 义 分 类 与 子 课 题 研 究 内 容 的 描 述 研 究 了 报 文 分 组 交 换 的 数 据 交 换 方 法 促 进 了 TCP/IP 协 议 的 发 展 提 出 了 通 信 子 网 和 资 源 子 网 的 两 级 网 络 结 构 机 制 为 Internet 的 形 成 与 发 展 奠 定 了 基 础 采 用 了 层 次 结 构 的 网 络 体 系 模 型 (3) ISO/OSI 是 说 国 际 标 准 化 组 织 (ISO) 制 定 的 网 络 七 层 协 议 理 论 参 考 模 型 (OSI) 中 文 网 络 七 层 为 : 应 用 层, 表 示 层, 会 话 层, 传 输 层, 网 络 层, 数 据 链 路 层, 物 理 层

8 TCP/IP 简 单 来 说 这 是 一 种 网 络 传 输 协 议, 该 协 议 覆 盖 了 OSI 网 络 结 构 七 层 模 型 中 的 六 层, 并 支 持 从 交 换 诸 如 多 协 议 标 记 交 换, 到 应 用 程 序 诸 如 邮 件 服 务 方 面 的 功 能 TCP/IP 的 核 心 功 能 是 寻 址 和 路 由 选 择 ( 网 络 层 的 IP/IPV6) 以 及 传 输 控 制 ( 传 输 层 的 TCP UDP) (4) 主 要 区 别 体 现 在 以 下 几 个 方 面 : (1) 功 能 不 同 交 换 机 只 是 把 不 同 的 电 脑 或 者 终 端 连 接 在 一 起, 如 果 要 组 网, 需 要 在 电 脑 上 设 置 IP 等 路 由 器 能 够 分 配 IP 地 址, 它 的 功 能 更 强 大, 具 有 网 络 功 能, 能 够 把 不 同 的 网 络 整 合 起 来 (2) 对 应 对 象 不 同 交 换 机 是 利 用 物 理 地 址 或 者 说 MAC 地 址 来 确 定 转 发 数 据 的 目 的 地 址 而 路 由 器 则 是 利 用 不 同 网 络 的 ID 号 ( 即 IP 地 址 ) 来 确 定 数 据 转 发 的 地 址 (3) 工 作 层 次 不 同 交 换 机 工 作 在 OSI 的 第 二 层 ( 数 据 链 路 层 ), 用 来 做 二 层 数 据 交 换 的 用 交 换 机 主 要 是 端 口 比 较 多, 投 入 较 少, 可 以 带 动 更 多 的 机 器, 主 要 用 于 路 由 器 接 口 不 够 时 扩 展 而 路 由 器 工 作 在 OSI 的 第 三 层 ( 网 络 层 ), 是 对 IP 地 址 路 由 信 息 等 操 作 的 路 由 器 端 口 很 少, 主 要 用 在 网 络 出 口 上 (4).

9 第 6 章 计 算 机 程 序 设 计 语 言 略 (1) 语 言 的 规 格 说 明 (2) 第 一 代 语 言 (3)C 语 言 程 序 (4) 里 奇 和 汤 姆 森 UNIX (5) 三 (6) 采 用 声 明 的 程 序 式 (7)FORTRAN (8)Simula 语 言 (9) 家 用 电 器 的 控 制 和 通 信 (10)C++ 和 Java (1) - (5) B C A C A (6)-(10) A B A A C (1) 主 要 特 点 是 人 工 定 制 的 与 机 器 交 互 的 用 于 开 发 软 件 反 映 了 程 序 设 计 语 言 的 语 法 和 语 义, 即 人 为 定 义 语 法 精 确 表 达 用 于 机 器 的 语 义 (2) 编 译 型 执 行 方 式 下, 编 译 器 读 入 一 个 独 立 的 编 译 单 元, 翻 译 为 可 执 行 的 目 标 代 码 单 元, 经 过 连 接 必 要 的 库 支 持 例 程 成 为 可 执 行 内 存 映 象, 加 载 到 内 存 中 运 行, 由 于 它 是 按 单 元 翻 译, 可 以 经 过 上 下 文 分 析 作 若 干 次 优 化, 目 标 代 码 质 量 高 一 般 说 来, 对 于 运 行 量 大 和 要 求 高 效 的 应 用 程 序 都 采 用 编 译 型 语 言 (3) 低 级 语 言 是 直 接 或 间 接 采 用 机 器 提 供 的 地 址 码 操 作 码 编 程 的 语 言 高 级 语 言 是 独 立 于 机 器 的, 用 语 言 提 供 的 语 义 概 念 和 支 持 的 范 型 编 程 高 级 语 言 和 低 级 语 言 相 比, 将 许 多 相 关 的 机 器 指 令 合 成 为 单 条 指 令, 并 且 去 掉 了 与 具 体 操 作 有 关 但 与 完 成 工 作 无 关 的 底 层 细 节, 大 大 简 化 了 操 作 但 高 级 语 言 所 编 制 的 程 序 不 能 直 接 被 计 算 机 识 别, 必 须 经 过 转 换 才 能 被 执 行 C 语 言 的 广 泛 应 用 是 由 以 下 主 要 特 点 决 定 的 :(1) 生 成 目 标 代 码 质 量 高, 程 序 执 行 效 率 高, 程 序 可 移 植 性 好 ;(2) 具 有 简 洁 紧 凑 使 用 方 便 灵 活 运 算 符 和 数 据 结 构 丰 富 结 构 化 的 控 制 等 特 点 ;(3) 允 许 进 行 底 层 操 作 ;(4) 程 序 设 计 有 较 大 自 由 度 (4) 面 向 对 象 程 序 设 计 的 核 心 思 想 是 数 据 的 分 解, 把 数 据 及 其 操 作 作 为 一 个 整 体 对 待, 用 这 种 方 法 开 发 的 软 件 可 维 护 性 和 可 复 用 性 较 高 其 中, 对 象 是 构 成 软 件 系 统 的 基 本 单 元, 将 对 象 的 大 部 分 行

10 为 的 实 现 隐 蔽 起 来, 仅 通 过 可 控 的 接 口 与 外 界 交 互 提 供 了 类 的 继 承 性, 为 软 件 复 用 提 供 了 有 效 的 途 径 面 向 对 象 程 序 设 计 支 持 多 态 性