计算机二级公共基础知识
计算机二级公共基础知识1
一、硬件知识
1、计算机系统的组成包括硬件系统和软件系统硬件系统分为三种典型结构：
（1）单总线结构
（2）双总线结构
（3）采用通道的大型系统结构
中央处理器CPU包含运算器和控制器。
2、指令系统
指令由操作码和地址码组成。
3、存储系统分为主存—辅存层次和主存—Cache层次
Cache作为主存局部区域的副本，用来存放当前最活跃的程序和数据。计算机中数据的表示
Cache的基本结构：Cache由存储体、地址映像和替换机构组成。
4、通道是一种通过执行通道程序管理I/O操作的控制器，它使CPU与I/O操作达到更高的并行度。
5、总线从功能上看，系统总线分为地址总线（AB）数据总线（DB）控制总线（CB）。
6、磁盘容量记计算
非格式化容量=面数x（磁道数/面）x内圆周长x最大位密度
格式化容量=面数x（磁道数/面）x（扇区数/道）x（字节数/扇区）
7、数据的表示方法原码和反码
[+0]原=000…00 [—0]原=100……00 [+0]反=000…00 [—0]反=111…11
正数的原码=正数的补码=正数的反码负数的"反码：符号位不变，其余位变反。
二、操作系统
操作系统定义：用以控制和管理系统资源，方便用户使用计算机的程序的集合。
功能：是计算机系统的资源管理者。特性：并行性、共享性
分类：多道批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统。
进程：是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。
进程分为三种状态：运行状态（Running）就绪状态（Ready）等待状态（Blocked）。
虚拟存储器：是指一种实际上并不以物理形式存在的虚假的存储器。
页架：把主存划分成相同大小的存储块。
页：把用户的逻辑地址空间（虚拟地址空间）划分成若干个与页架大小相同的部分，每部分称为页。
页面置换算法有：
1、最佳置换算法OPT
2、先进先出置换算法FIFO
3、最近最少使用置换算法LRU
4、最近未使用置换算法NUR
使独占型设备成为共享设备，从而提高设备利用率和系统的效率。
SPOOL系统：实现虚拟设备技术的硬件和软件系统，又Spooling系统，假脱机系统。
作业调度算法：
1、先来先服务调度算法FIFO：按照作业到达系统或进程进入就绪队列的先后次序来选择。
2、优先级调度算法：按照进程的'优先级大小来调度，使高优先级进程得到优先处理的调度策略。
3、最高响应比优先调度算法：每个作业都有一个优先数，该优先数不但是要求的服务时间的函数，而且是该作业为得到服务所花费的等待时间的函数。以上三种都是非抢占的调度策略。
三、嵌入式系统基本知识
定义：以应用为中心，计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应于特定应用系统，对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的计算机系统。
特点：硬件上，体积小、重量轻、成本低、可靠性高等特点、使用专用的嵌入式CPU。软件上，代码体积小、效率高，要求响应速度快，能够处理异步并发事件，实时处理能力。
应用：从航天飞机到家用微波炉。
滑动窗口协议规定重传未被确认的分组，这种分组的数量最多可以等于滑动窗口的大小，TCP采用滑动窗口协议解决了端到端的流量控制。
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1、算法：是指解题方案准确而完整的描述
2、算法的基本特征：可行性、确定性、又穷性、拥有足够的情报
3、算法设计基本方法：列举法、归纳法、递推、递归、减半递推技术、回溯法
4、用算法在执行过程中所需基本运算的执行次数来度量算法的工作量
5、插入类排序法：简单插入排序法、希尔排序法
6、数据结构作为计算机的一门学科，主要研究和讨论一下三个方面的问题：
(1)数据集合中各数据元素之间所固有的逻辑关系，即数据的逻辑结构
(2)在对数据进行处理时，各数据元素在计算机中的储存关系，即数据的存储结构
(3)对数据结构进行的运算
7、数据的逻辑结构：是指带有结构的数据元素的集合
8、数据结构应包含(1)表示数据元素的信息
(2)表示各数据元素之间的前后件关系
9、所谓数据的逻辑结构，是指反应数据元素之间逻辑关系的数据结构
10、选择类排序法：简单选择排序法、堆排序法
11、根据数据结构中各数据元素之间前后件关系的复杂程度一般将数据结构分为两大类型：线性结构与非线性结构
12、如果一个非空的数据结构满足下列两个条件
(1)有且只有一个根结点
(2)每一个结点最多有一个前件，也最多有一个后件则称该数据结构为线性结构，又称线性表
13、线性表是最简单、最常用的一种数据结构
14、非线性表有以下结构特征
(1)有且只有一个根结点a1，它无前件
(2)有且只有一个终结点An，它无后件
(3)除根结点与终结端外，其他所有结点有且只有一个前件，也有且只有一个后件， 线性表中结点的个数n称为为线性表长度，当n=0时，称为空表
15、线性表的顺序存储结构具有两个基本特点
(1)线性表中所有元素所占的存储空间是连续的
(2)线性表中各数据元素在存储空间中是按逻辑顺序依次存放的
16、顺序表的插入、删除运算
17、栈：是限定在一端进行插入与删除的线性表
18、栈是按照“先进后出”或“后进先出”的原则组织数据的，栈也被称为“先进后出” 表或“后进先出”表
19、栈中的个数=bottom-top+1 (用值大的减值小的再加一)
Top=0表示栈空 top=m表示栈满
支持子程序调用的数据结构是栈栈的基本运算有三种：入栈、退栈、与读栈顶元素
20、队列：是指允许在一端进行插入、而在另一端进行删除的线性表
21、队列称为“先进先出”或“后进后出”的线性表
22、对列空与对列满的条件：队列空的条件为s=0，队列满的条件为s=1且ftont=rear
23、入队运算、是指在循环队列的队尾加入一个新元素
退队运算、是指在循环队列的排头位置退出一个元素并赋给指定的变量
24、线性表的链式存储式结构称为线性链表、
25、(1)在线性链表中查找指定元素
(2)线性链表的插入、是指在链式存储结构下的线性表中插入一个新元素
(3)线性链表的删除、是指在链式存储结构下的线性表中删除包含指定元素的结点
26、树是一种简单的非线性结构
27、树这种数据结构的`基本特征
(1)在树结构中每一个结点只有一个前件，称为父结点没有前件的结点只有一个，称 为树的根结点，简称为树的根。
(2)在树结构中，每一个结点可以有多个后件，它们都称为该结点的子结点。没有后 件的结点称为叶子结点
(3)在树结构中，一个结点所拥有的后件个数称为该结点的度。叶子结点的度为0在 树中，所有结点中的最大的度称为树的度
28、树的最大层次称为树的深度
29、在树中，以某结点的一个子结点为根构成的树称为该结点的一颗子树，叶子结点没有子树
30、二叉树，是一种很有用的非线性结构
31、二叉树的特点：(1)非空二叉树只有一个根结点
(2)每一个结点最多有两颗子树，每一个结点的度最大为2
32、二叉树的基本性质：(1)在二叉树的第k层上，最多有2的k-1次方(k>=1)个结点
(2)深度为m的二叉树最多有2的m次方-1个结点(深度为m的 二叉树是指二叉树共有m层)
(3)在任意一棵二叉树中，度为0的结点(即叶子结点)总是比度 为2的结点多一个
(4)具有n个结点的二叉树，其深度至少为【log2N】+1,其中【log2N】 表示取其整数部分
33、满二叉树与完全二叉树(1)满二叉树：除最后一层外，每一层上的所有结点都有两个 子结点
(2)完全二叉树：除最后一层外，每一层上的结点树均达到最 大值，在最后一层上只缺少右边的若干结点
34、完全二叉树的性质：(1)具有m个结点的完全二叉树的深度为【log2N】+1
(2)设完全二叉树共有n个结点
35、计算机中二叉树通常采用链式存储结构
36、二叉树的遍历：是指不重复地访问二叉树中的所有结点
(1)前序遍历(2)中序遍历(3)后序遍历
37、二分法查找只适用于顺序存储的有序表。二分法查找只需要比较log2N次而顺序查找需要比较n次
38、交换类排序法：冒泡排序法、快速排序法
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（三）面向对象的程序设计
1．关于面向对象方法
面向对象方法的本质，是主张从客观世界固有的事物出发来构造系统，提倡用人类在现实生活中常用的思维方法来认识、理解和描述客观事物，强调最终建立的系统能够反映问题域，即系统中的对象以及对象之间的关系能够如实地反映问题域中固有事物及其关系。
面向对象的优点：
1）与人类习惯的思维方法一致
传统的程序设计方法是以算法作为核心，将程序与过程相互独立。
面向对象方法和技术是以对象为核心，对象是由数据和容许的操作组成的封装体，与客观实体有直接的对应关系。对象之间通过传递消息互相联系，以实现模拟世界中不同事物之间的联系。
2）稳定性好
面向对象方法基于构造问题领域的对象模型，以对象为中心构造软件系统。它的基本方法是用对象模拟问题领域中的实体，以对象间的联系刻画实体间的联系。
3）可重用性好
软件的重用性是指在不同的软件开发过程中重复使用相同或相似的软件元素的过程。
4）易于开发大型软件产品
在使用面向对象进行软件开发时，可以把大型产品看作是一系列本质上相互独立的小产品来处理，降低了技术难度，也使软件开发的管理变得容易。
5）可维护性好
（1）利用面向对象的方法开发的软件稳定性比较好
（2）用面向对象的方法开发的软件比较容易修改
（3）用面向对象的方法开发的软件比较容易理解
（4）易于测试和调试
2．面向对象方法的基本概念
1）对象
在面向对象程序设计方法中，对象是系统中用来描述客观事物的一个实体，是构成系统的一个基本单位，它由一组表示其静态特征的属性和它执行的一组操作组成。
对象的基本特点：
（1）标识的唯一性
对象是可区分的，并且由对象的内在本质来区分，而不是通过描述来区分。
（2）分类性
指可以将具有相同属性和操作的对象抽象成类。
（3）多态性
指同一个操作可以是不同对象的行为。
（4）封装性
从外面看只能看到对象的外部特征，即只需知道数据的取值范围和可以对该数据施加的操作，根本无需知道数据的具体结构以及实现操作的算法。
（5）模块独立性好
对象是面向对象的软件的基本模块，它是由数据及可以对这些数据施加的操作所组成的统一体，而且对象是以数据为中心的，操作围绕对其数据所需做的处理来设置，没有无关的操作。从模块的独立性考虑，对象内容各种元素彼此相结合得很紧密，内聚性强。
2）类和实例
将属性、操作相似的对象归为类。具有共同的属性、共同的方法的对象的集合，即是类。
类是对象的.抽象，它描述了属于该对象的所有对象性质，而一个对象则是其对应类的一个实例。
3）消息
消息是一个实例与另一个实例之间传递的信息，它请求对象执行某一处理或回答某一个要求的信息，它统一了数据流和控制流。
消息只包含传递者的要求，它告诉接受者需要做哪些处理，并不指示接受者怎样去完成这些处理。
4）继承
继承是使用已有的类定义作为基础建立新类的定义技术。已有的类可当作基类来引用，则新类相应地可作为派生类来引用。
继承即是指能够直接获得已有的性质和特征，而不必重复定义它们。
5）多态性
对象根据所接受的消息而做出动作，同样的消息被不同的对象接受时可导致完全不同的行动，该现象称为多态性。
在面向对象技术中，多态性是指子类对象可以像父类对象那样使用，同样的消息可以发送给父类对象也可以发送给子类对象。
多态性机制增加了面向对象软件系统的灵活性，减少了信息冗余，而且显著提高了软件的可重用性可扩充性。
二、本章应考点拨
本章在考试中会出现约1个题目，所占分值大约占2分，是出题量较小的一章。本章内容比较少，也很简单，掌握住基本的概念就可以轻松应对考试了，所以在这部分丢分，比较可惜。
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