信息技术高考知识点（专升本计算机知识点）

（一）计算机工作原理 ★★

1. 指令

是指示计算机执行某种操作的命令，它由一串二进制数码组成，这串二进制数码包括操作码和地址码两部分。操作码规定了操作的类型，即进行什么样的操作；地址码规定了要操作的数据（操作对象）存放在什么地址中，以及操作结果存放到哪个地址中去。所有指令的集合称为计算机指令系统。

2. “存储程序”工作原理

计算机能够自动完成运算或处理过程的基础是“存储程序”工作原理。“存储程序”工作原理是美籍匈牙利科学家冯·诺依曼（Von Neumann）提出来的，故称为冯·诺依曼原理，其基本思想是存储程序与程序控制。

存储程序是指人们必须事先把计算机的执行步骤序列（即程序）及运行中所需的数据，通过一定方式输入并存储在计算机的存储器中；程序控制是指计算机运行时能自动地逐一取出程序中的一条条指令，加以分析并执行规定的操作。

根据存储程序和程序控制的概念，在计算机运行过程中，实际上有数据流跟控制信号两种信息在流动。

数据流：原始数据和指令，运行前先送到内存，然后运行程序时，数据被送到运算器，指令被送到控制器。

控制信号：由控制器发出的，指挥计算机各种操作。

3. 计算机的工作过程

计算机的工作过程可以归结为以下几步：

（1）取指令。

（2）分析指令。

（3）执行指令。

（4）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。。

（二）计算机硬件系统 ★★★

计算机硬件指的是计算机系统中由电子、机械和光电元件等组成的各种计算机部件和计算机设备。这些部件和设备依据计算机系统结构的要求，构成一个有机整体，称为计算机硬件系统。

未配置任何软件的计算机叫裸机，它是计算机完成工作的物质基础。

冯·诺依曼提出的存储程序工作原理决定了计算机硬件系统由以下五个基本部分组成。

1. 输入设备

输入设备的主要功能是，把原始数据和处理这些数据的程序转换为计算机能够识别的二进制代码，通过输入接口输入到计算机的存储器中，供CPU调用和处理。常用的输入设备有：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. 运算器

运算器由算术逻辑运算单元和寄存器等组成。运算器是计算机中执行数据处理指令的器件。

3. 控制器

控制器是整个计算机系统的控制中心。通常把控制器和运算器合称为中央处理器（CPU，Central Processing Unit）。它是计算机的核心部件。

4. 存储器

存储器是计算机中用于存放程序和数据的部件。

存储器是由成千上万个“存储单元”构成的，每个存储单元存放一定位数（微机上为8位）的二进制数，每个存储单元都有唯一的地址。“存储单元”是基本的存储单位，不同的存储单元是用不同的地址来区分的。

存储器分为两大类：内存储器和外存储器，简称内存和外存。内存储器又称为主存储器，外存储器又称为辅助存储器。

（1）内存储器:ROM、RAM 和Cache

① 只读存储器（ROM）：

对于ROM中数据或程序，只能读，而不能改写，不能删除，不能增加。ROM 的容量较小，一般存放系统的基本输入输出系统（BIOS）等。断电信息不丢失。

② 随机存储器（RAM）：

CPU 从RAM 中既可读出信息又可写入信息，但断电后所存的信息就会丢失。

微机中的内存一般指随机存储器（RAM）。目前常用的内存有SDRAM（同步动态随机存储器）、DDR SDRAM（双倍速率同步动态随机存储器）、DDR2（第三代，4倍）、DDR3（第四代，8倍）等。

③ 高速缓存（Cache）：

为协调二者之间的速度差，在内存（指RAM）和CPU 之间设置一个与CPU 速度接近的、高速的、容量相对较小的存储器，把正在执行的指令地址附近的一部分指令或数据从内存调入这个存储器，供CPU 在一段时间内使用。

这个介于内存和CPU 之间的高速小容量存储器称作高速缓冲存储器（Cache），一般简称为缓存。

（2）外存

外存是主机的外部设备，存取速度较内存慢得多，用来存储大量的暂时不参加运算或处理的数据和程序，一旦需要，可成批地与内存交换信息。

5. 输出设备

输出设备是指从计算机中输出信息的设备，其功能是将计算机处理的数据、计算结果等内部信息转换成人们习惯接受的信息形式（如字符、图形、声音等），然后将其输出。最常用的输出设备是显示器、打印机和音箱，还有绘图仪、各种数模转换器（D/A）等。

从信息的输入输出角度来说，磁盘驱动器和磁带机既可以看作输入设备，又可以看作输出设备。

（三）计算机软件系统 ★★★

输入计算机的信息一般有两类，一类称为数据，一类称为程序。计算机是通过执行程序所规定的各种指令来处理各种数据的。

1. 计算机软件基础

软件是指使计算机运行所需的程序、数据和有关文档的总和。计算机软件通常分为系统软件和应用软件两大类。

（1）系统软件: 是管理、监控和维护计算机资源（包括硬件和软件）、开发应用软件的软件。系统软件居于计算机系统中最靠近硬件的一层，它主要包括操作系统、语言处理程序、数据库管理系统、支撑服务软件等。

① 操作系统

操作系统（OS，Operating System）是一组对计算机资源进行控制与管理的系统化程序集合，它是用户和计算机硬件系统之间的接口，为用户和应用软件提供了访问和控制计算机硬件的桥梁。

操作系统是直接运行在裸机上的最基本的系统软件，任何其他软件必须在操作系统的支持下才能运行。

② 语言处理程序

用各种程序设计语言编写的源程序，计算机是不能直接执行的，必须经过翻译（对汇编语言源程序是汇编，对高级语言源程序则是编译或解释）才能执行，这些翻译程序就是语言处理程序，包括汇编程序、编译程序和解释程序等，它们的基本功能是把用面向用户的高级语言或汇编语言编写的源程序翻译成机器可执行的二进制语言程序。

③ 系统支撑和服务程序

这些程序又称工具软件，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。

④ 数据库管理系统

主要用来建立存储各种数据资料的数据库，并进行操作和维护。

常用的数据库管理系统有微机上的FoxPro、 FoxBASE+、Access和大型数据库管理系统如Oracle、DB2、Sybase、SQL Server等，它们都是关系型数据库管理系统。

（2）应用软件

为解决计算机各类应用问题而编写的软件称为应用软件。如办公软件Office、即时通信软件QQ、、三维动画软件3DS等。

2. 程序设计语言

数据结构和算法是程序最主要的两个方面，通常可以认为：程序=算法+数据结构。

（1）程序设计基础

① 算法

算法可以看作是由有限个步骤组成的用来解决问题的具体过程。实质上反映的是解决问题的思路。

计算机的算法有以下几个性质：有穷性；确定性；可行性。

② 数据机构

数据结构是从问题中抽象出来的数据之间的关系，它代表信息的一种组织方式，用来反映一个数据的内部结构。

典型的数据结构包括线性表、堆栈和队列。

（2）程序设计语言可以分为三类：机器语言、汇编语言和高级语言

① 机器语言：计算机唯一识别，不需要翻译。

优点：效率高。

缺点：编写难度大、直观性差、容易出错，修改、调试也不方便。

② 汇编语言 ：汇编语言是机器语言的“符号化”。用一种助记符来代替操作码，用符号来表示操作数地址（地址码）。

优点：编写的程序质量高，只能速度快，占用内存空间少。

缺点：依赖于具体的机器，很难在系统间移植，编写困难，可读性差。

机器语言和汇编语言一般都称为低级语言。

③ 高级语言

屏蔽机器的细节，与具体的计算机指令系统无关的、表达方式或接近于人们对求解过程或问题的描述方式，易于理解和掌握的程序设计语言称为高级语言。

高级语言有两类，分别是解释型和编译型。

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