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计算机系统基础
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组成
- 硬件系统(物理系统)
- 软件系统
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应用
- 1.科学计算
- 2.数据处理
- 3.过程控制
- 4.计算机辅助应用
- 5.人工智能
- 6.多媒体应用
- 7.电子商务
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趋势
- 1.巨型化
- 2.微型化
- 3.智能化
- 4.网络化
- 5.多媒体化
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特点
- 1.运算速度快
- 2.运算精度高
- 3.逻辑运算能力强
- 4.存储容量大
- 5.自动化程度高
- 6.性价比高
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分类
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1.按数据处理方式
- 数字式计算机
- 模拟式计算机
- 数字模拟混合式计算机
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2.按计算机性能
- 巨型计算机
- 大/中型计算机
- 小型计算机
- 微型计算机
- 单片机
-
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编码
-
1.数值型编码
- 原码
- 反码
- 补码
- 移码
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2.非数值型编码
- BCD码
- ASCII码
- 汉字编码
- Unicode
- 数据校验码
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媒体数据格式
- 1.图像格式(BMP+GIF+JPG+PSD+TIFF)
- 2.音频格式(WAV+MIDI+MP3+WMA)
- 3.视频格式(AVI+MOV+MPG+RM+FLV)
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计算层次机构
- 第0级：微程序机器层，硬件层，由机器硬件直接执行微指令
- 第1级：机器语言层，由微程序解释机器指令系统
- 第2级：操作系统层，由操作系统程序实现
- 第3级：汇编语言层，为用户提供一种符号形式语言，由汇编程序支持和执行
- 第4级：高级语言层，为方便用户编写应用程序而设置，由各种高级语言编译程序支持和执行。
硬件系统
- 提出人：冯•诺依曼
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功能部件
- 运算器
- 控制器
-
存储器
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内存储器
- 1.随机存储器（RAM）
- 2.ROM是只读存储器
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外存储器
- 1.软盘
- 2.硬盘
- 3.光盘
- 4.移动存储设备
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输入设备
- 鼠标
- 键盘
- 手写笔
- 摄像机
- 扫描仪等
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输出设备
- 打印机
- 显示器
- 绘图仪
- 音箱
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CPU
-
组成
- 运算器
- 控制器
- 寄存器(通用寄存器+专用寄存器)
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性能指标
- 主频
- 外频
- 字长
- 多核
- 缓存(CPU和内存之间)
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主板
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系统总线
- 地址总线(单项)
- 数据总线(双向)
- 控制总线(双向)
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芯片组
- 北桥芯片
- 南桥芯片
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容量对比
- 外存储 > 内存 > 高速缓存 > 寄存器
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速度对比
- 寄存器 > 高速缓存 > 内存 > 外存
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其他
- 计算机中所有的数据都是以二进制来表示的，一个二进制代码称为一位，记为（b）。位是计算机中最小的信息单位
- 64 位微型计算机中的“64”是指【机器字长】
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N进制的换算：1B=8bit；1KB=1024B
- 1.非十进制转十进制：每位上的数码×基的位次方，然后求和
- 2.每位上的数码×基的位次方，然后求和,小数部分：乘N取整数，直至积为0（或满足精度），整数正输出
软件系统
-
系统软件（操作系统、语言处理程序和数据库管理系统）
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操作系统
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特征
- 并发性
- 共享性
- 虚拟性
- 异步性
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发展
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1.无操作系统的计算机系统
- 人工操作方式
- 脱机输入/输出方式
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2.批处理系统
- 单道批处理系统
- 多道批处理系统
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3.分时系统
- 多路性（同时性）
- 独立性
- 及时性
- 交互性
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4.实时系统
- 多路性
- 独立性
- 及时性
- 交互性
- 可靠性
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5.微机操作系统
- 单用户单任务操作系统
- 单用户多任务操作系统
- 多用户多任务操作系统
- 6.网络操作系统
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- 应用软件
进程
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特征
- 1.动态性
- 2.并发性
- 3.独立性
- 4.异步性
- 5.结构特征
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状态
- 1.就绪
- 2.执行（或运行）
- 3.阻塞（或等待）
线程
- 定义：线程比进程更小，基本上不拥有系统资源，是花费最小开销的实体
死锁
- 定义：死锁是指多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局，当进程处于这种僵持状态时，若无外力作用，它们都将无法再向前推进
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死锁原因
- 1.竞争资源
- 2.进程间推进顺序非法
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必要条件
- 1.互斥条件
- 2.请求和保持条件
- 3.不剥夺条件
- 4.环路等待条件
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死锁处理
- 1.预防死锁
- 2.避免死锁
- 3.检测死锁
- 4.解除死锁(撤销或挂起一些进程)
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