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计算机基础之计算机硬件软件数据结构
都是眼力的延伸。电话、收音机、通讯卫星都是耳力的延伸；计算机系统便是人类思维器官——大脑的延伸。
第一部分、计算机基础
1.为什么计算机可以进行脑力劳动？
计算机是一种可进行高速运算的可存储设备。
存储的程序保证了运算的自己主动性。从而减轻脑力劳作。
2.计算机发展到今天，跟传统的图灵机相比最大的突破在什么地方？最大的限制又在哪里？你认为未来计算机发展方向？
传统的图灵机是在一条可无限延长的织带上读写数据，现代计算机基于冯诺依曼结构，有专门的存储设备和运算器，CPU是超大规模集成电路，存储器发展到
SSD，所以在运算速度和存储容量、读取数据和指令速度更快；最大的限制就是单纯的提高运算速度和存储速度，可是突破不了冯诺依曼机的瓶颈。
未来计算机，可能脱离了如今计算机的硬件组成_____电子元件，而是发生质与量的变化，生物计算机，光子计算机等
3.计算机作为20世纪最重要的发明之中的一个。给你的生活带来的改变？
计算机的应用给人带来翻天覆地的改变。
从通信、教育、工业控制、人工智能等方面来讲：
通信：互联网将世界各地的计算机互联，能够共享资料，带来的便利是海量的资料共享，导致信息爆炸。
教育：通过互联网络。实现远程教育、电子书刊、海量数据库等便利。
工业控制和制造：利用计算机的高速处理数据能力和数据存储。能够实现计算机辅助设计和执照(CAD、CAM)，广泛应用于机械、电子、医疗、生物制药、建筑
，方便地进行磨具设计、数学建模、力学计算、制图等高精度、精细绘图或制作。
人工智能：模拟大脑实现智能设计。计算机视觉，模式识别和决策系统，智能机器人等新起交叉学科发展，正在或者将要改变人们生活方式生产技能。
4. 计算机经常使用的数制有哪些（英文作答）？计算机为什么用二进制数制进行存储和运算？
计算机常见的数制有：十进制（Decimal）、二进制（Binary）、八进制（Octal） 、十六进制（Hexdecimal） 。
冯诺依曼机原型採用就是二进制运算，其根本原因是二进制刚好能够表示非常多电子元器件的状态，比如开关，熄灭。三极管截止和放大等组成的状态刚好能够用
二进制表示。计算机进行的运算还有逻辑运算，逻辑运算的“真”与“假”或者其它的形式都能够用二进制来表示。
5.图灵机与图灵奖
阿兰图灵：gay
图灵奖：ACM（美国计算机协会 Association for Computer Machinery）成立。计算机学界中的诺贝尔。
6.冯诺依曼机的构造包括哪几个部分，每一个部分的作用是如何的？冯机的原理是如何的？冯诺依曼瓶颈是什么？
冯诺依曼机是现代计算机的原型，主要包含几个部分：输入设备，运算器，存储器，控制器。输出设备。
运算器：机器的核心，从内存中取数据。可进行数值计算、逻辑运算、移位运算等，基本单位是MIPS。
控制器：控制中心，从内存中取指令。分析解析指令。对运算器发出控制信号，确保程序能自己主动执行。
存储器：内存和外存。内存，主要是和设备打交道的数据临时存储和交流中心，包含程序中的数据和地址，运算器执行的中间数据等；外存，是永久存储数据的设备。
冯机的原理：输入设备输入信息，处理信息时，控制器从内存取出并解析指令，控制运算器从内存中取出的数据运算方法，运算的结果给输出设备。
7.计算机的指令系统、层次结构、性能指标是怎么样的？
指令系统：一般指令系统包含两个部分：操作码————告诉将要进行哪种运算；地址码————告诉操作数哪里取。目的数那里去等。
程序就是一系列的简单的指令串构成。
层次结构：硬件，操作系统，应用软件。
性能指标：数据总线长度（32,64位，每一次接收、处理数据的位数越长）、内存容量和读取速度（内存越大和数据读取速度越快）、CPU运算速度（与多个因素有关，时钟频率
）等
8. 有关计算机的CPU运算性能方面的拓展————核心程序法。
核心程序法：把应用程序中应用最频繁的程序作为评价计算机性能的标准程序，成为基准程序Benchmark。常见的Benchmark有整数基准程序等。
第二部分、计算机硬件系统
1.存储系统中外存、内存、缓存的区别？
存储系统不同存储器件容量、读取速度不一样。
外存，通常包含硬盘、光盘、U盘等大容量（G——T）的长时间存储信息的容器；内存。容量小（一般2G——32G）主要是程序执行
期间读入的数据和指令、处理的中间数据会放在内存中；缓存，也就是我们通常说的内部寄存器，嵌入在CPU中的寄存器，执行程序时将要处理的数据会放在缓存中，容量一般非常小（2M），
读取速度比内存快，这样子的优点是从内存读取数据的速度比CPU处理数据速度慢，造成CPU空置而浪费资源。
2.存储系统中硬盘、U盘、移动硬盘、固态硬盘SSD、内存、缓存的容量和传输数据速率的比較？
USB2.0接口的传输数据速率：480Mb/S
3.用C语言或汇编语言写一段程序測试寄存器、内存、硬盘读取数据的速率？
4.显示器中的显卡性能怎么看？决定了显示器的哪些功能？市场上常见的高端显卡有哪些？
显卡是连接CPU和显示器的中间设备，承担的功能是将主机中的数字信号转化为模拟信号在显示器上面显示。
显卡性能：显存、分辨率、色度，决定了显示器的界面体验。
常见的显卡：独立显卡：独立显卡是具有独立内存的显卡，不占用系统内存。
集成显卡：占用系统内存，原因是集显没有独立处理图像部件，须要占用CPU资源。
所以独显性能更好，常见的高端显卡有：GT690，HD7850.
5.计算机的系统结构包含哪些？不同系统结构的特点是如何的？
经常使用的系统结构基于并行处理的，包含流水线处理机、并行处理机、机群系统。
机群系统是将多台高性能的计算机或工作站，通过快速网络互连的系统。超级计算机的系统结构就是基于机群系统的。
第三部分、计算机软件系统
1.计算机的操作系统作为系统软件，有什么特点？
操作系统，最接近硬件的底层软件。能够合理分配硬件资源、提供良好的人机交互界面，使用者在不必知道硬件的物理属性下就能够在操作系统上开发和使用软件。
2. 操作系统的功能有哪些？
从宏观上来讲，操作系统主要提供了资源管理和用户使用两个方面的功能。
资源管理主要包含：
进程管理：进程是执行中的程序。
从外存中把程序调入到内存中，而且处理器调用了。直到程序执行结束，进程也停止。
存储管理：计算机对内存的分配、合理调度等。不同程序执行，索取的数据和指令存放的内存位置不一样。存储管理对于位置分配有方法。地址映射。就是在使用高级语言
编程时，所採取的地址称为逻辑地址，在编译过程中，存储管理会将逻辑地址自己主动转换成物理地址，这个过程称为地址映射。内存扩充，使用外部存储作为内存使用。称为
虚拟内存。
虚拟内存容量跟CPU的地址总线寻址能力有关，20位的地址总线建立的虚拟内存理论上有1Mb。
3.进程和线程的差别和联系？
简单来讲，一个程序运行，变成进程。一个进程至少包括一个线程；线程与线程之间共享系统资源（CPU和内存）
第四部分、数据库与信息系统
1.数据与信息的关系？
信息是未知的、具有不确定的信号；对于已知的东西，人们不会获取到新的信号，便不构成信息。
数据是编码或者符号来表示信息。
2.数据库管理系统与文件管理系统在管理数据方面的优势体如今哪里？
数据库管理系统下的数据可以被不同的程序调用，数据共享方便。
文件管理系统下的数据仅仅能被当前目录的程序调用。
3.数据库系统的组成部分由哪些？各自特点？
数据库和数据库管理系统构成。
数据库相当于图书馆。
数据库管理系统相当于书籍存放的规则和位置、以及不同人借书还书的方法。
其包括的内容主要有：定义数据存储的框架，操作数据
（主要包含增。删。修。检索，SQL语言可提供这些功能），用户接口（其它软件获取或者增添数据的接口）
4.数据库建立的数据模型是如何设定的。关系型数据库中基本关系运算有哪些？
数据模型是建立在数据结构、数据操作、数据外加定义上的。
数据结构就是定义的数据本身和外在的联系的表现。操作数据如上；数据外加定义包括数据存储的合法性。
数据结构决定了数据模型：常见的模型有树状、关系型、网状、面向对象等模型；关系型数据库是当前主流的数据库。其基本运算有：集合中的与。或，差等运算。
5.SQL语言经常使用的操作指令有哪些？怎样使用它们？
SQL语言，Structure Query Language结构化查询语言。
SQL语言已成为数据库系统中的标准语言。其基本功能有：定义数据结构、操作数据、查询数据（核心）。
1.定义数据
在数据库中须要建立一个对象——表。
创建表的格式：《说明下面keyword所有为大写 create ——> CREATE, table——>TABLE 》
create table <表名>
( <列名><属性或字符类型等><数据约束条件>等);
样例1：创建一个学生信息的表，包括学号，姓名。性别，生日
create table student_Infro
(SNUM char[20]
SName char[10],
Sex char[10],
Birthday char[10])
样例2：创建一个完整的表，包括约束性条件
约束条件完整的格式例如以下：
[CONSTRAINT 条件名]<约束条件>
条件名：系统也可自己主动给出。
约束条件通常有：
空与非空： NULL NOT NULL。
默认值：DEFAULT
值唯一：UNIQUE
主键：PRIMARY KEY
外键：FOREIGN KEY
create table student_Infro
(
SNUM char(10) CONSTRAINT 10num PRIMARY KEY,
SName char(10) CONSTRAINT Less4 UNIQUE,
Sex char(10) CONSTRAINT 2kind DEFULT ‘男‘，
Birthday char(10) CONSTRAINT ymd NOT NULL)
改动表：
常见格式例如以下：
ALTER TABLE <表名>
添加属性列：<ADD 列名 属性也就是数据类型[约束条件]>
改动属性列及其约束条件：<ALTER COLUMU 列名 属性> //改动的列空间不能超过原有，原来若定义为NULL，不能改动为NOT NULL
删除属性列：<DROP COLUMN 列名 >或者删除约束条件<DROP CONSTRAINT 约束条件>
样例4
向样例1中加入列——院系
ALTER table student_table
ADD departure char(5)
改动样例1中的名字列增添到20字符
ALTER table student_table
ALTER COLUMN SName char(20)
删除样例1中的生日列
ALTER table student_Infro
DROP COLUMN Birthday
删除样例2中Sex中的默认条件男
ALTER table student_Infro
DROP CONSTRAINT DEFAULT ‘男‘
删除表：
DROP TABLE <表名>
2.查询数据库
查询数据是建立DBMS的核心。
SQL语言主要提供了例如以下方法查询：
SELECT <目标列1><目标列二><...>
FROM <table名>
WHERE <条件表达式>
GROUP BY/ORDER BY:依照降序或升序排列
样例5：从样例1中的表中选出性别是男的学生的学号和姓名
SELECT SNum,SName
FROM student_Infro
WHERE Sex=‘男‘
假设数据库已经建立。查询结果例如以下所看到的：
————————
SNum | SName
————————
2010 | 张三
————————
2011 | 李四
————————
对于SELECT：假设想把表中的信息所有查询。也能够将列名所有写出，也能够简单用"*"来表示列名
比如：SELECT * FROM student_Infro
对于FROM：假设从不同的表中筛选，则须要对这些表进行运算。
对于WHERE：筛选条件。能够依据条件要求作出不同的运算，常见的比較运算（> < >= <= !=）、逻辑运算( NOT AND OR)、确定范围（BETWEEN AND ,NOT BETWEEN AND）、
包含集合（IN NOT IN）、字符配对（LIKE NOT LIKE）等
样例5：选出年龄大于20小于24岁的学生学号、姓名
SELECT SNUM,SName
FROM student_Infro
WHERE (age > 20)AND(age <24)
WHERE Score BETWEEN 60 AND 80
WHERE SName LIKE ‘_ _ 梅%‘
加入数据库：
格式：INSERT INTO VALUES
比如一个新学生。包含学号，姓名，性别。院系
INSERT
INTO student_Infro (SNum，SName,Sex。Departure)
VALUES (SNum=‘2016‘,SName=‘张五‘,Sex=‘女‘,Departure=‘CIE‘)
删除数据库：表示删除WHERE所在属性的整行所有删掉
格式：
DELETE FROM WHERE
比如：删除同学张三的信息
DELETE
FROM student_Infro
WHERE SName=‘张三‘
改动数据库:
格式例如以下：
UPDATE
SET <列名1>=<表达式>。<><>
[WHERE] <条件>
改动所有行：
UPDATE SET Departure=‘CIE‘ //将所有学生所在的系所有设为CIE
改动部分行：
UPDATE SET Departure=‘CIE‘ WHERE SName=‘张三‘ //将张三所在的系设为CIE
6.ADD和INSERT使用方法的区别？DROP和DELETE的区别
ADD和DROP是对于数据结构的定义而言，改动的都是表的列。
INSERT和DELETE是对于数据结构的应用而言。改动的都是表的行。
7.经常使用的DBMS有哪些？
Oracle：甲骨文数据库，大型关系型数据库。主要是数据高可靠性。
MySQL：全然免费的执行最快的关系型数据库
ACCESS：微软开发的桌面数据库
计算机基础之计算机硬件软件数据结构