計算機三級《網絡技術》考點：計算機基礎

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　　本單元概覽

一、計算機概述

二、計算機硬件系統。

三、計算機軟件系統。

四、多媒體技術基礎。

　　一、計算機概述

1.計算機的特點

高速自動進行信息處理的電子設備，它能按照人們預先編寫的程序對輸入的數據進行處理、存儲、傳送，從而輸出有用的信息或知識。

2.計算機的發展階段

計算機發展的5個階段：

(1)大型主機階段：主要電子管時代

(2)小型計算機階段：晶體管時代

(3)微型計算機階段：大規模集成電路時代

(4)客户機/服務器階段：網絡階段

(5)Internet階段：從APPANET開始到Internet階段

3.計算機應用領域

(1)科學計算(2)事務處理(3)過程控制(4)輔助工程

(5)人工智能(6)多媒體應用

　　二、計算機硬件系統

1.計算機硬件分類

服務器：提供服務的計算機。特點：處理能力強、存儲容量很大、並且有高速的輸入/輸出通道和聯網能力。

按應用的範圍劃分：入門級、工作組級、部門級、企業級

按處理器體系結構分：複雜指令集(CISC),精簡指令集(RISC)，超長指令字(VLIW)。

按用途劃分：文件服務器、數據庫服務器、電子郵件服務器、應用服務器等。

按機箱結構劃分：台式服務器、機架式服務器、機櫃式服務器、刀片式服務器。

工作站：面向計算機輔助設計等應用領域的高性能計算機。

分類：(1)基於RISC(精簡指令系統)和UNIX操作系統的專業工作站(2)基於Intel處理器和Windows操作系統的`PC工作站。

台式機：微型計算機(或個人計算機)。

筆記本：便攜機或移動PC機。

手持設備：掌上電腦或亞筆記本。

2.計算機配置

計算機的硬件主要包括運算單位、存儲單位、控制單元、I/O接口單元，這些單元通過總線傳遞信息。

不同的計算機基本上分為：

處理器：雙核處理器，服務器工作站可採用多個CPU。

內存：1M～幾十G，內存編址基本單位是字節Byte

硬盤：幾十到幾百G以上

緩存：一級或二級緩存，容量1M左右

光驅：CD-ROMDVD等，具有不同倍速

顯卡：具有顯示內存容量，支持顏色分辨率等

網卡：以太網卡

操作系統：windows，unix，linux等

3.計算機技術指標

位數：計算機的寄存器的字長。8，16，32，64等。1字節=8bit，1word=16bit，計算機只識別0和1，稱為二進制。(80286為16位芯片、80386為32位芯片、80486為32位芯片、奔騰為32位芯片、安騰為64位芯片)

速度：每秒鐘處理指令的數目。運算速度與施工頻率有關，有時用主頻衡量CPU的速度。

容量：內存和外存之分。內存必需。單位有1K=1024,1M=1024K,1G=1024M

數據傳輸率：單位bps，每秒鐘傳送的bit的位數。

可靠性：平均無故障時間MTBF越長，平均修復時間MTTR越短，可靠性越高。

產品名稱與版本：一般版本不能做技術指標，但因為計算機行業發展快，高版本一般性能優於低版本。

4.微處理器的技術特點

奔騰芯片的技術特點：

(1)超標量技術

通過內置多條流水線同時執行多個處理，其實質是以空間換時間。

(2)超流水線技術

通過細化流水，提高主頻，在一個週期內完成一個或多個操作，實質是以時間換空間。

(3)分支預測，通過設置分支目標緩衝器，動態預測分支轉移情況，使得流水線的吞吐率能保持較高水平。

(4)雙高速緩存的哈佛結構：指令與數據分開。兩個緩存，一個用於存指令，一個用於存數據，提高訪問緩存的命中率。

(5)固化常用指令。常用指令用硬件實現

(6)增強的64位數據總線。內部32位，但與存儲器之間外部總線增為64位。

(7)局部總線技術採用PCI標準，主要用於解決I/O瓶頸問題。

(8)錯誤檢測以及功能宂餘檢驗技術

內部錯誤檢測採用偶檢驗，宂餘判斷系統是否出現異常。

(9)內置能源效率技術，系統不工作時進入睡眠模式，在幾個毫秒時間內可進入全速運行狀態。

(10)支持多重處理，多CPU，支持並行處理技術中最常用的體系結構。

安騰芯片的技術特點：

安騰是64位的處理器，主要用於服務器和工作站;而奔騰是32位的處理器，主要用於台式機和筆記本計算機

286，386採用的是複雜指令系統(CISC)，奔騰採用精簡指令系統(RISC)，安騰使用簡明並行指令計算技術(EPIC)

5.主板與插卡

(1)主板的組成：CPU，存儲器，總線，插槽、電源。

(2)主板的分類

可按不同角度分類，如：

按CPU芯片分：386主板，PⅡ主板、PⅢ主板、P4主板。

按CPU插座分：Socket7、slot1主板等;

按主板規格分：AT主板Baby-AT主板ATX主板

按芯片集分：TX主板，LX主板，BX主板等

按數據端口分：SCSI主板，EDO主板，AGP主板

(3)網卡(網絡接口卡)

網卡是組網的關鍵部件也叫網絡適配器。

功能：實現與主機總線的通信連接，解釋並執行主機控制指令;實現鏈路層功能(形成幀，差錯校驗，發送接收等);實現物理層功能(傳輸驅動，信號偵聽與接收等)。

　　三、計算機軟件系統

(1)軟件的基本概念

軟件是程序以及開發、使用和維護程序所需要的所有文檔的總和。

(2)軟件的分類

按用途分類：系統軟件和應用軟件

按授權分類：商業軟件、共享軟件、自由軟件。

(3)軟件開發

生命週期分3段：計劃階段(分問題定義和可行性研究)、開發階段(前期分需求分析、總體設計、詳細設計。開發後期包括編碼和測試階段)、運行階段(主要是軟件維護)。

編程語言分：機器語言、彙編語言(通過彙編程序翻譯成機器語言)、高級語言(通過解釋和編譯程序翻譯成機器語言)。

　　四、多媒體技術基礎

(1)多媒體概念

媒體是信息的載體，是信息傳遞與存儲的基本手段和工具。分為傳播信息的載體和存儲信息的載體。

多媒體技術：對文本、聲音、圖像等多媒體信息通過計算機進行數字化採集、處理、傳輸、存儲、播放的一體化集成技術。

(2)多媒體的組成

計算機至少應具有：CD-ROM，模數轉換和數模轉換(A/D和D/A)，高清顯示器，數據壓縮和解壓縮功能。

(3)數據壓縮與解壓縮技術

多媒體信息中有何多宂餘數據，去掉宂餘的數據即壓縮。

壓縮方法的種類：

按圖像是否有差別分：無損壓縮和有損壓縮。

按壓縮原理分類：熵編碼(無損壓縮)，源編碼(有損壓縮)和混合編碼。

編碼方法：

a.信息熵編碼：只壓縮宂餘而不損害信息熵。典型的方法有哈夫曼編碼、遊程編碼、算術編碼等。

b.預測編碼法：去除相鄰像素之間的相關性和宂餘性，只對新的信息進行編碼。典型方法有：微分脈碼調製(DPCM)等

c.變換編碼法：將給定的圖像信號進行某種函數變換。如傅立葉變換，離散餘弦變換等

d.矢量量化編碼法：對數據分組，每組構成一個矢量，以矢量為單位進行量化。

預測編碼，變換編碼，矢量編碼都是有損編碼即屬於源編碼。

(4)國際壓縮標準：

a.JPEG：靜止圖像壓縮的國際標準。適合於連續色調，多級灰度，單色或彩色靜止圖像的數字壓縮編碼。

:運動圖像壓縮的國際標準。通常包括三部分MPEG視頻，MPEG音頻，MPEG系統。需要考慮音頻視頻同步。

c.國際電信聯盟ITU-T關於視頻編碼的H.26x系列建議。包括H.261～H.264。H.261的目標是在ISDN上開展電視電話會議。H.262等同MPEG-2，H.263適合可視電話，H.264與MPEG-4類似

(5)超媒體與流媒體

超文本：非線性組織，每個文本一個結點，通過鏈接相關內容和其它結點實現瀏覽離散信息。

超媒體：當信息不限於文本形式時，稱為超媒體。組成有兩部分：結點和鏈接。結點：表達信息的基本單位;鏈接：建立結點之間的信息聯繫指針。

流媒體：流式媒體。對多媒體文件邊下載，邊播放的傳輸技術稱為流媒體技術。

流媒體特點：連續性，實時性，時序性。

流媒體的服務模式：客户機/服務器模式(即C/S模式)和P2P模式。

(6)多媒體應用軟件

分類：多媒體播放軟件和多媒體制作軟件。

播放軟件：Windowsmediaplay，realplay等。

製作軟件：

文字編輯軟件：如word

圖像處理軟件：位圖圖像photoshop，矢量圖形coreldraw等

動畫製作軟件：cool3D，3DStudioMAX等

音頻處理軟件：realjukebox等

視頻處理軟件：moviemaker等

多媒體創作軟件：authorware等