{dy}章 计算机基础知识

一、计算机的四特点：
1、有信息处理的特性；
2、有程序控制的特性；
3、有灵活选择的特性，发展快，成本和价格越来越低；
4、有正确应用的特性，经济和社会效益明显。
二、计算机发展经历5个重要阶段：
1、 大型主机阶段（{dy}代电子管计算机、第二代晶体管计算机、第三代中小规模集成电路计算机、第四代超大规模集成电路计算机）；
2、 小型计算机阶段（DG、IBM、HP、富士通曾生产过）；
3、 微型计算机机阶段；
4、 客户机/服务器阶段；
5、 互联网阶段。
三、计算机现实分类： 
（一）    服务器：
1、按照应用范围分为：
1）入门级服务器；
2）工作组级服务器；
3）部门级服务器；
4）企业级服务器。
2、按照处理器结构分为：
1）    CISC（复杂指令集）服务器；
2）    RISC（精简指令集）服务器；
3）    VLIM（超长指令字，IA-64体系结构）服务器。
3、按照用途分为：
1）    文件服务器；
2）    数据库服务器；
3）    电子邮件服务器；
4）    应用服务器。
4、按照机箱结构分为：
1）    台式服务器；
2）    机架式服务器；
3）    机柜式服务器；
4）    刀片式服务器（低功耗、空间小、单机售价低等优点）：
A）    克服了多个服务器集群的麻烦，被称为集群的终结者；
B）    实现了机柜的优化。
（二）工作站：
1、根据软硬件不同分为：
1）基于RISC和UNIX操作系统的专业工作站；
2)基于Inter处理器和Windows操作系统的PC工作站。
2、根据体积大小分为：
1）台式工作站；
2）移动工作站。
（三）台式机；
（四）笔记本计算机；
（五）手持设备（掌上电脑或亚笔记本）。
四、计算机传统分类：
1、大型主机（大中型计算机）；
2、小型计算机机（迷你电脑）；
3、PC机（微型计算机）；
4、工作站（支持AGP加速图形端口）；
5、巨型计算机（超级计算机）；
6、小巨型计算机（小超级计算机）；
五、计算机指标：
1、    字长：
（1）    寄存器能够保存多少位的数据，代表处理器处理数据的能力；
（2）    主要字长有8、16、32、64位，奔腾32位，安腾64位。
2、    速度：
（1）    MIPS代表每秒钟执行百万条单字长定点指令；
（2）    MFLOPS代表每秒钟执行百万条单字长浮点指令；
（3）    也可以用主频表示。
3、容量：
（1）Byte用B表示，1KB=1024B；
（2）平均寻道时间是指磁头沿盘片移动到需要读写的磁道所要的平均时间；平均等待时间是需要读写的扇区旋转到磁头下需要的平均时间；数据传输速率是指磁头找到所要读写的扇区后，每秒可以读出或写入的字节数。
4、 带宽（即数据传输率）；
5、 产品名称与版本；
6、 可靠性：用平均无故障时间MTBF和平均故障修复时间MTTR来表示。
六、计算机应用领域：
1、 科学计算；
2、 事务处理（工作量{zd0}）；
3、 过程控制；
4、 辅助工程（CAD、CAM、CAE、CAI、CAT）；
5、 人工智能；
6、 网络应用；
7、 多媒体应用：
（1）    动画设计；
（2）    地理信息系统（GIS）；
（3）    平面图像处理；
（4）模拟仿真技术（军事领域）。
七、计算机硬件组成四个层次：芯片、板卡、设备、 网络。
八、奔腾芯片的技术特点：
1、超标量技术：
通过内置多条流水线来同时执行多个处理，其实质是用空间换取时间。
2、超流水线技术；
（1）通过细化流水，提高主频，使得机器在一个周期内完成一个甚至多个操作，其实质是用时间换取空间。
（2）经典奔腾采用每条整数流水线分为四级流水：指令预取，译码，执行和写回结果。
（3）浮点流水线分为八级流水：指令预取、译码、执行、写回结果、两级浮点操作、一级四舍五入、写回浮点运算结果及一级为出错报告。
3、分支预测（动态预测程序分支的转移情况）；
4、双高速缓存哈佛结构：指令与数据分开；
5、 固化常用指令；
6、 增强的64位数据总线；
7、 采用PCI（外围部件互连）标准的局部总线；
8、 错误检测及功能冗余校验技术；
9、 内置能源效率技术；
10、支持多重处理。
九、安腾芯片的技术特点:
（1）64位处理器（奔腾系列为32位、INTER8080-8位、INTER8088-16位）；
（2）采用超越CISC和RISC的EPIC（简明并行指令计算）技术；
十、网卡主要功能：
1、 实现与主机总线的通讯连接，解释并执行主机的控制命令；
2、 实现数据链路层的功能；
3、 实现物理层的功能。
十一、计算机软件简介：
1、软件就是指令序列：以代码形式储存储存器中。
（1）数据库软件是桌面应用软件；
（2）程序是由指令序列组成的，告诉计算机如何完成一个任务。
3、    软件的分类：
（1）按照用途分为：
A）    系统软件（核心部分是操作系统）；
B）    应用软件。
（2）按照授权分为：商业软件、共享软件和自由软件。
4、软件开发的三个阶段：
1）、 计划阶段：分为问题定义、可行性研究两个子阶段；
2）、 开发阶段：开发前期分为需求分析、总体设计、详细设计三个子阶段，开发后期分为编码和测试两个子阶段；
3）、 运行阶段：主要是软件维护。
5、编程语言：
（1）在编程中，人们{zx0}使用机器语言。因为它使用最贴近计算机硬件的二进制代码，所以为低级语言。
（2）符号化的机器语言，用助记符代替二进制代码，成汇编语言。
A）把汇编语言源程序翻译成机器语言目标程序的工具，就称为汇编程序。
B）把机器语言源程序翻译成汇编语言目标程序的工具称为反汇编程序。
（3）把高级语言源程序翻译成机器语言目标程序的工具，有两种类型：解释程序与编译程序。
A）编译程序是把输入的整个源程序进行全部的翻译转换，产生出机器语言的目标程序，然后让计算机执行从而得到计算结果。
B）解释程序就是把源程序输入一句，翻译一句，执行一句，并不成为整个目标程序。
十二、多媒体技术基础：
1、概念：多媒体技术就是有声有色的信息处理与利用技术，即多媒体技术就是对文本，声音，图象和图形进行处理，传输，储存和播发的集成技术。
2、多媒体技术分为偏软件技术和偏硬件技术。
3、多媒体硬件系统的基本组成有：
1）CD-ROM；
2）具有A/D和D/A转换功能；
3）具有高清晰的彩色显示器；
4）具有数据压缩和解压缩的硬件支持。
4、多媒体的关键技术：
1） 数据压缩和解压缩技术：
A）    压缩的基础：数据冗余。
B）    压缩的种类：
I）    按压缩前后图像的差别分为无损压缩和有损压缩；
II） 按压缩原理分为：
001）信息熵编码法（无损压缩）——哈夫曼编码、游程编码和算术编码；
002）预测编码法——微分脉码调制和△调制（DM）；
003）变换编码法；
004）矢量量化编码法。
C）国际压缩标准：
I）    JPEG：实用与连续色调，多级灰度，彩色或单色静止图象：
01）    由ISO和国际电报电话咨询委员会（CCITT）组织联合制定；
02）    无损压缩比为4：1，有损压缩比为10：1～100：1；
03）    有损压缩采用离散余弦变换DCT方法（基线顺序编解码方法）；
04）    升级版本为JPEG2000，采用离散子波变换为主的多解析解码方法。
II）MPEG：考虑音频和视频同步：
01）    由ISO和国际电工委员会（IEC）制定，通常包括MPEG视频、MPEG音频和MPEG系统，速率为1.5～15Mbps；
02）    几个常用MPEG标准：
001）MPEG-1（动态图像和半音的编码）——如VCD；
002）MPEG-2（信息技术——电视图像和伴音信息的通用编码）——如DVD；
003）MPEG-4（广播、电影和多媒体应用）；
004）MPEG-7（多媒体内容描述接口）；
005）MPEG-21（多媒体框架）。
III）国际电信联盟（ITU-T）的H.26x系列建议。
2） 芯片和插卡技术；
3） 多媒体操作系统技术；
4） 多媒体数据管理技术。
5、一种适用于多媒体数据管理的技术就是基于超文本技术的多媒体管理技术，及超媒体技术。
6、当信息不限于文本时，称为超媒体。
1）    结点；   
2）    链。
7、超媒体系统的组成：
1）编辑器：编辑器可以帮助用户建立、修改信息网络中的结点和链。
2）导航工具：一是数据库那样基于条件的查询，一是交互样式沿链走向的查询。
3）超媒体语言：超媒体语言能以一种程序设计方法描述超媒体网络的构造，结点和其他各种属性。
十三、流媒体技术：
1、特点：
1）连续性；
2）实时性；
3）时序性。
2、服务模式：客户机/服务器模式（C/S）。
3、P2P流媒体技术的优点：
1）不需要路由器和网络基础设施的支持；
2）用户既可以下载，也可以上载。