計算機導論期末總結

一、理論部分

為電子計算機奠定邏輯基礎的是布爾，

圖靈理論上證明了研制通用數字計算機的可行性，

馮諾依曼體系：

(1)計算機處理的資料和指令一律用二進制數表示

(2)順序執行程式

計算機運行程序中，把要執行的程式和處理的資料首先存入主存盤器（記憶體），計算機執行程式時，將自動地并按順序從主存盤器中取出指令一條一條地執行，這一概念稱作順序執行程式，（指令和資料存盤在主存盤器）

(3)計算機硬體由運算器、控制器、存盤器、輸入設備和輸出設備五大部分組成

指令系統：指令系統是計算機硬體的語言系統，也叫機器語言，指機器所具有的全部指令的集合，它是軟體和硬體的主要界面，反映了計算機所擁有的基本功能，從系統結構的角度看，它是系統程式員看到的計算機的主要屬性，

程式：計算機程式是一組計算機能識別和執行的指令，運行于電子計算機上，滿足人們某種需求的資訊化工具，

主存盤器：?其作用是存放指令和資料，并能由中央處理器（CPU）直接隨機存取，存放一個機器字的存盤單元，通常稱為字存盤單元，相應的單元地址叫字地址，而存放一個位元組的單元，稱為位元組存盤單元，相應的地址稱為位元組地址， ?

計算機系統由硬體系統和軟體系統組成，

作業系統?是最基本也是最為重要的基礎性系統軟體， ?從計算機用戶的角度來說，計算機作業系統體現為其提供的各項服務；從程式員的角度來說，其主要是指用戶登錄的界面或者介面；如果從設計人員的角度來說，就是指各式各樣模塊和單元之間的聯系，計算機作業系統已經由一開始的簡單控制回圈體發展成為較為復雜的分布式作業系統，再加上計算機用戶需求的愈發多樣化，計算機作業系統已經成為既復雜而又龐大的計算機軟體系統之一，

函式呼叫結束后之所以能正確回傳到主調函式，是因為在函式活動記錄中保存了回傳地址

運算器和控制器合稱為CPU，控制器中的程式計數器PC的作用是存放下一條待執行的指令在記憶體的地址

程式不運行時，代碼存放在外存中；要運行程式時，首先要將代碼裝入到記憶體／主存盤器中，

指令是能夠被計算機硬體直接識別的、命令計算機進行某種基本操作的二進制代碼串，

作業系統的功能有：作業管理，設備管理，CPU管理，記憶體管理和檔案管理

C程式源檔案轉變為目標代碼檔案是在編譯階段實作的，生成最終的可執行檔案(exe檔案)是在鏈接階段實作的，

1. 從計算工具的發展歷史來看，現代“電子計算機”和帕斯卡、萊布尼茲時代的“機械式計算器”有什么本質區別？

(1)通用性與專用性區別：電子計算機通過編程可實作所有可計算性通用功能(2分)；機械式計算機通常只實作算術運算等專用功能(1分)，注：答出通用性與專用性區別或者相近意思即可給分，

(2)自動化與手動化區別：電子計算機通過存盤程式可實作自動化運算(1分)；機械式計算器進行運算通常需要人的大量參與(1分)，注：答出自動化與手動化區別或者相近意思即可給分，

2、針對ENIAC計算機，馮.諾依曼為什么要提出“存盤程式”的思想?馮.諾依曼機體系的特點是什么？

(1)ENIAC的最大弱點是沒有真正的存盤器，程式是外插型的，導致計算的高速與撰寫程式的手工化存在著很大的矛盾，因此馮.諾依曼提出了“存盤程式”的思想(2分)，注：答出解決程式執行和程式撰寫矛盾即可給分，

(2)馮.諾依曼機體系的特點：指令和資料采用二進制表示(1分)；指令和資料一樣存盤在主存盤器中(1分)；計算機由運算器、控制器、存盤器、輸入設備、輸出設備五大部分組成(1分)，

3、一幅位圖影像可以看作是由多個小方格組合而成的矩陣，每個小方格叫做一個“像素”，比如一個解析度為1024×768的影像可看作由1024×768個方格組成，假設每個像素能表示512種顏色，則存盤一幅1024×768的影像至少需要多少位元組？請說明原因，

計算機以二進制存盤資料，因此存盤512種顏色至少需要logz512=9bit，存盤1024×768解析度影像至少需要9bit×1024×768/8=884736B=864KB

1. 高級語言所撰寫的源代碼程式(可看成一個字符序列)在記憶體中也是二進制存盤的，為什么計算機不能直接執行?請解釋CPU運行一個程式的主要步驟?

1)計算機能直接執行的代碼是指令系統所規定的二進制形式，字符序列所組成的源代碼程式是二進制存盤的，但不是指令系統編碼格式，因此不能被計算機直接執行(2分)，注：答出源代碼程式不是指令系統(或機器代碼)格式即可給分，

(2)CPU運行一個程式包含三個主要步驟：取指令(1分)；分析指令(1分)；執行指令(1分)，

1. 什么是計算機指令?通常指令所實作的操作是非常基本和簡單的，但為什么我們可以用計算機完成玩游戲，甚至戰勝世界圍棋大師等復雜任務？

(1)計算機指令是能夠被計算機硬體直接識別的、命令計算機進行某種基本操作的二進制代碼串(2分)，注：答出計算機指令是機器代碼給1分，

(2)現代計算機能夠執行復雜任務是因為“演算法+算力”：人類通過“演算法”將復雜任務分解成若干個簡單的、基本的計算機操作指令逐步執行(2分)；計算機通過強大的“計算能力”實作操作指令的快速運行(1分)，

其他知識點：

https://www.mianfeiwendang.com/doc/656efbcd3789795935bbd155https://www.mianfeiwendang.com/doc/656efbcd3789795935bbd155

計算機導論基礎知識_LxinY213的博客-CSDN博客https://blog.csdn.net/LxinY213/article/details/122110365

二、c語言知識點

冒泡函式：重復地走訪過要排序的數列，一次比較兩個元素，如果他們的順序錯誤就把他們交換過來，走訪數列的作業是重復地進行直到沒有再需要交換，也就是說該數列已經排序完成，這個演算法的名字由來是因為越小的元素會經由交換慢慢"浮"到數列的頂端，

使用雙for回圈，例子：

6-21 實驗7_13_選擇排序 (100 分)_呆呆水獺_(:_」∠)_的博客-CSDN博客https://blog.csdn.net/weixin_62495164/article/details/121712072?ops_request_misc=%7B%22request_id%22%3A%22164036280416780265493373%22%2C%22scm%22%3A%2220140713.130102334..%22%7D&request_id=164036280416780265493373&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~all~baidu_landing_v2~default-1-121712072.first_rank_v2_pc_rank_v29&utm_term=6-21+%E5%AE%9E%E9%AA%8C7_13_%E9%80%89%E6%8B%A9%E6%8E%92%E5%BA%8F+&spm=1018.2226.3001.4187

靜態陣列：靜態陣列的變數本身就是陣列第一個元素的地址， 動態陣列的變數存放的是一根指向到申請空間的首址指標， 即使對于靜態二維陣列或者多維陣列來說，其真實也是多個地址連續的一位陣列組成的，例子：

7-37 實驗7_2_陣列查找 (100 分)_呆呆水獺_(:_」∠)_的博客-CSDN博客https://blog.csdn.net/weixin_62495164/article/details/121707123?ops_request_misc=%7B%22request_id%22%3A%22164036311816780274153418%22%2C%22scm%22%3A%2220140713.130102334..%22%7D&request_id=164036311816780274153418&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~all~sobaiduend~default-1-121707123.first_rank_v2_pc_rank_v29&utm_term=7-37+%E5%AE%9E%E9%AA%8C7_2_%E6%95%B0%E7%BB%84%E6%9F%A5%E6%89%BE+&spm=1018.2226.3001.4187

堆疊區別：

1.管理方式不同

堆是由程式員通過 呼叫系統庫函式來管理記憶體，所以管理不力 就會出現常說的記憶體泄漏，堆疊是由計算機系統分配記憶體 而且系統有專門的暫存器存盤堆疊指標，

2.生長方式不同

堆是向高地址擴展 也就是常說的向上生長，是不連續的記憶體區域，堆疊是向低地址擴展 也就是常說的向下生長， 是連續的記憶體區域，

3.分配方式不同

堆疊可靜態分配或動態分配，靜態分配由編譯器完成，如區域變數的分配，動態分配由alloca函式在堆疊上申請空間，用完后自動釋放，堆只能動態分配且手工釋放，

鏈表：

遞回的非遞回實作：（借大佬的話來講）1、遞回就是函式呼叫函式本身，運行起來就是函式嵌套函式，層層嵌套，所以函式呼叫、引數堆疊都是不小的開銷，但是程式簡單，

2、非遞回就是不斷地對引數入堆疊、出堆疊，省去了函式層層展開、層層呼叫的開銷，雖然引數出入堆疊次數多了，但是一般都開辟固定的足夠大的記憶體來一次性開辟、重復使用，

3、非遞回是從堆疊的角度來撰寫程式，速度快，但代碼復雜，

遞回是從問題本身的邏輯角度來撰寫，雖然速度相對慢，但代碼容易理解，

三、機考PTA注意事項

見：

PTA易報錯及不易察覺的檢查點_呆呆水獺_(:_」∠)_的博客-CSDN博客https://blog.csdn.net/weixin_62495164/article/details/122138561?spm=1001.2014.3001.5501