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考试简介
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考纲
1.考试要求:
(1)熟悉计算机系统基础知识;
(2)熟悉数据通信的基本知识;
(3)熟悉计算机网络的体系结构,了解TCP/IP协议的基本知识;
(4)熟悉常用计算机网络互连设备和通信传输介质的性能、特点;
(5)熟悉Internet的基本知识和应用;
(6)掌握局域网体系结构和局域网技术基础;
(7)掌握以太网的性能、特点、组网方法及简单管理;
(8)掌握主流操作系统的安装、设置和管理方法;
(9)熟悉DNS、WWW、MAIL、FTP和代理服务器的配置和管理;
(10)掌握Web网站的建立、管理与维护方法,熟悉网页制作技术;
(11)熟悉综合布线基础技术;
(12)熟悉计算机网络安全的相关问题和防范技术;
(13)了解计算机网络有关的法律、法规,以及信息化的基础知识;
(14)了解计算机网络的新技术、新发展;
(15)正确阅读和理解本领域的简单英文资料。
2.本考试的合格人员能够进行小型网络系统的设计、构建、安装和调试,中小型局域网的运行维护和日常管理,根据应用部门的需求,构建和维护Web网站,进行网页制作;具有助理工程师(或技术员)的实际工作能力和业务水平。
3.本考试设置的科目包括:
上午场
(1)计算机与网络基础知识,考试时间为150分钟,笔试,选择题;
下午场
(2)网络系统的管理与维护,考试时间为150分钟,笔试,问答题。
两场都高于75分才算过关
官方教材(官网有链接)
重点知识点汇总
知识点 | 重视程度 | 知识点 | 重视程度 |
---|---|---|---|
计算机硬件急基础 | 中 | 广域网和局域网 | 中 |
网络体系 | 中 | 网络接入配置 | 高 |
系统开发基础 | 低 | 网络安全 | 高 |
计算机多媒体基础 | 中 | 网络管理 | 高 |
数据通信基础 | 中 | 网页编程技术 | 高 |
操作系统基础知识 | 低 | 局域网技术 | 高 |
计算机专业英语 | 中 | 标准化与知识产权 | 低 |
广域网和接入网技术 | 高 |
网络接入配置 | 高 |
网络安全 | 高 |
网络管理 | 中 |
网页编程技术 | 高 |
局域网技术 | 高 |
那么,直接开始进入知识储备好了,每篇博客长度会在1万字左右,查资料和整理需要时间。
一、计算机基础知识
1-1数据的表示
1-1-1进制
进制也就是进位计数制,是人为定义的带进位的计数方法。 对于任何一种进制---X进制,就表示每一位置上的数运算时都是逢X进一位。 十进制是逢十进一,十六进制是逢十六进一,二进制就是逢二进一,以此类推,x进制就是逢x进位。
原则:逢X进1。
计算机中常用进制:
- 二进制: 以数字0-1来表示每一个自然数,逢2进1。
- 八进制: 以数字0-7来表示每一个自然数,逢8进1。
- 十进制: 以数字0-9来表示每一个自然数,逢10进1。
- 十六进制: 以数字0-9,A-F(分别对应10,11,12,13,14,15由于只有一个位,所以用字母代 替)来表示每一个自然数,逢16进1。
进制的字母表示法
进制 | 英文名 | 前置表示法标志 | 例 | 后置表示法标志(手写常用) | 例 |
---|---|---|---|---|---|
二 | Binary | 0b | 0b1001 | (b)、()2、(2) | 1001(b) |
八 | Octal | 0o | 06743 | (o)、()8、(8) | 6743(o) |
十 | Decimal | 无 | 45 | ()10、(10) | 45 |
十六 | Hexadecimal | 0x | 0xA3 | (x)、()16、(16) | A3(x) |
进制转化
数码:就是数中每一位的数字。
位数:数码在这个数中的位置,从右到左从0开始递增。
基数:就是每一位的数码可以有多少个数字来表示。其实就是所谓的进制,十进制,基数为十。
位权:对于多位数,处在某一位上的“1”所表示的数值的大小,称为该位的位权。例如二进制位数0,位权为 2^0 = 1,位数1,位权2^1 =2,…, 位数为n,位权为2^n 。
二转八:
从低位开始,三位二进制为一组转化为对应的一位八进制.
421口诀:三位二进制左边第一位为4,第二位为2,第三位为1。
二转十:
按权展开
10001B=
次数 | 对应值 |
---|---|
0 | 1 |
1 | 2 |
2 | 4 |
3 | 8 |
4 | 16 |
5 | 32 |
6 | 64 |
7 | 128 |
8 | 256 |
9 | 512 |
10 | 1024 |
11 | 2048 |
12 | 4096 |
13 | 8192 |
14 | 16384 |
15 | 32768 |
二转十是重中之中,在算IP地址时会经常用到。 这个表记住可以加快计算速度。
二转十六:
与八进制类似,从低位开始,四位二进制为一组转化为对应的一位十六进制.
8421口诀:四位二进制左边第一位为8,第二位为4,第三位为2,第四位为1。
1110B==E(16)
14不能直接写,转成对应字母E
八转二:
每位八进制转化为对应三位二进制
八转十:
先转二进制,再转十进制(计算简便,不易出错)。
八转十六:
先转二进制,再转十六进制。
十转二:
整数部分:除二取余,逆序输出。
小数部分:乘二取整,正序输出。
例:0.325转二进制
0.325 x 2 = 0.65 (取0)
(0.65 - 0) x 2 = 1.3 (取1)
(1.3 - 1) x 2 = 0.6 (取0)
(0.6 - 0) x 2 = 1.2 (取1)
(1.2 - 1) x 2 = 0.4(取0)
(0.4 - 0) x 2 = 0.8(取0)
(0.8 - 0) x 2 = 1.6 (取1)
(1.6 - 1) x 2 = 1.2 (取1)
这个小数最终等于0.010 10011…… (10011循环)一般题目会有位数要求
十转八:
整数部分:除八取余,逆序输出。
小数部分:乘八取整,正序输出。
小数部分:乘八取整,正序输出。
十转十六:
整数部分:除十六取余,逆序输出。
小数部分:乘十六取整,正序输出。
小数部分:乘十六取整,正序输出。
十六转二:
每位十六进制转化为对应四位二进制
十六转八:
每位十六进制转化为对应四位二进制,再转八进制
十六转十:
每位十六进制转化为对应四位二进制,再转十进制
思维导图
1-1-2 机器编码
1、机器数
一个数在计算机中的二进制表示形式,叫做这个数的机器数。机器数是带符号的,在计算机用一个数的最高位存放符号,正数为0,负数为1.
比如,十进制中的数 +3 ,计算机字长为8位,转换成二进制就是00000011。如果是 -3 ,就是 10000011 。
那么,这里的 00000011 和 10000011 就是机器数。
2、真值
机器数的第一位是符号位,后边才是真正的数值,所以机器数的形式值就不等于真正的数值。例如上面的有符号数10000011,其最高位1代表负,其真正数值是 -3 而不是形式值131(10000011转换成十进制等于131)。所以,为区别起见,将带符号位的机器数对应的真正数值称为机器数的真值。
例:
0000 0001的真值 = +000 0001 = +1
1000 0001的真值 = –000 0001 = –1
3.原码、反码、补码
对于一个数,计算机要使用一定的编码方式进行存储。 原码,反码,补码是机器存储一个具体数字的编码方式。
原码
原码就是符号位加上真值的绝对值,即用第一位表示符号,其余位表示值。比如如果是8位二进制:
[+1](原码) = 0000 0001
[-1](原码) = 1000 0001
第一位是符号位。因为第一位是符号位,所以8位二进制数的取值范围就是:
[1111 1111 , 0111 1111]
即
[-127 , 127]
原码是人脑最容易理解和计算的表示方式。
表示范围计算
纯整数
纯小数
反码
反码的表示方法是: 正数的反码是其本身,负数的反码是在其原码的基础上,符号位不变,其余各个位取反。
[+1] = [00000001](原码)= [00000001](反码)
[-1] = [10000001](原码)= [11111110](反码)
可见如果一个反码表示的是负数,人脑无法直观的看出来它的数值。通常要将其转换成原码再计算。
补码
补码的表示方法是:正数的补码就是其本身,负数的补码是在其原码的基础上,符号位不变,其余各位取反,最后+1 (即在反码的基础上+1)。
[+1] = [00000001](原码) = [00000001](反码) = [00000001](补码)
[-1] = [10000001](原码) = [11111110](反码) = [11111111](补码)
对于负数,补码表示方式也是人脑无法直观看出其数值的。通常也需要转换成原码在计算其数值。
在机器中,数值一律用补码来表示和存储。
使用补码的原因:
- 使用补码可以将符号位和数值域统一处理
- 两个数字之间进行加减法运算时是将数字拿到CPU中进行计算的,而CPU只有加法器,要将减法转换成加法,所以可以利用补码使加减法统一操作。
表示范围计算
纯整数的补码的范围
纯小数的补码范围
原反补码的转化
正数的反码,补码等于它的原码。
+8的原码:0000 1000
+8的反码:0000 1000
+8的补码:0000 1000
-8的原码:1000 1000
-8的反码:1111 0111
-8的补码:1111 1000
补码加减运算
1、补码加法运算:
两个相加的数无论正负,只要表示成对应的补码形式,则可直接按二进制规则相加,且符号位作为数的一部分直接参与运算,所得结果就是和的补码形式,用关系式表示
[x]补 + [y]补 = [x+y]补
2、补码减法运算:
[x-y]补 = [x+(-y)]补 = [x]补 + [-y]补
[-y]补称为[y]补的机器负数。
不管 y的真值是正数还是负数,已知 [y]补求机器负数[-y]补的方法是:将[y]补连同符号位一起变反,末尾加1(定点小数中这个1就是2的-n次方)。
3、补码的运算规则:
(1)参与运算的操作数用补码表示;
(2)符号位参加运算;
(3)若指令操作码为加,则两数直接相加;若操作码为减,则将减数连同符号位一起变反加1后再与被减数相加;
(4)运算结果用补码表示;
例题:[x]补=00110110,[y]补=11001101;求[x-y]补?
解:(1)[x]补=00110110,[y]补=11001101;
(2)[-y]补=00110010+1=00110011;
(3) [x-y]补=00110011;
思维导图
1-2计算机结构
1-2-1冯若依曼存储原理
存储程序原理-计算机工作的基本原理
1)存储:指令和数据以二进制存放(二进制原理)
2)执行:自动取出每条指令并完成其操作(程序控制原理)
事先编程序、存储程序、自动顺序执行。
3)硬件上有五大功能部件:存储器、运算器、控制器 、输入设备、输出设备
1-2-2冯诺依曼体系结构
CPU
运算器:负责程序运算与逻辑判断等功能
①算数逻辑单元ALU
②累加寄存器
③数据缓冲寄存器
④状态条件寄存器
控制器:负责协调各周边组件与各单元间的工作
①程序计数器PC
②指令寄存器IR
③指令译码器
④时序部件
寻址方式
1. 立即寻址方式
操作数包含在指令中,它作为指令的一部分,跟在操作码后存放在代码段。这种操作数称为立即数。
立即寻址方式所提供的操作数紧跟在操作码后面,与操作码一起放在指令代码段中,不需要到其他地址单元中去取。立即数可以是8位,也可以是16位。这种寻址方式主要用于给寄存器或存储单元赋初值的场合。立即寻址方式是这七种寻址方式中速度最快的寻址方式。
2. 寄存器寻址方式
寄存器寻址的特点是操作数在CPU内部的寄存器中,在指令中指定寄存器号。
由于操作数在寄存器中,不需要通过访问存储器来取得操作数,所以采用寄存器寻址方式的指令执行速度较快。
3. 直接寻址方式
直接寻址的操作数在存储器中,指令直接包含有操作数的有效地址。
4. 寄存器间接寻址方式
寄存器间接寻址的操作数在存储器中,操作数有效地址在寄存器中
5. 寄存器相对寻址方式
该寻址方式是以指定的寄存器内容,加上指令中给出的位移量(8位或16位),并以一个段寄存器为基准,作为操作数的地址。指定的寄存器一般是一个基址寄存器或变址寄存器。
6. 基址变址寻址方式
基址加变址寻址方式是指将寄存器(该寄存器一般指基址寄存器)的内容与指令中给出的地址偏移量相加,从而得到一个操作数的有效地址。
7. 相对基址变址寻址方式
操作数在存储器中,操作数的有效地址由基址寄存器之一的内容与变址寄存器之一的内容及指令中给定的位移量相加得到。
弗林分类Flynn
体系结构类型 | 结构 | 关键特性 | 代表 |
---|---|---|---|
单指令流单数据流 SISD | 控制部分:1 处理器:1 主存模块:1 |
无 | 单处理系统 |
单指令多数据流 SIMD | 控制部分:1 处理器:多 主存模块:多 |
各处理器以异步的形式执行同一指令 | 并行处理机 阵列处理机 超级向量处理机 |
多指令单数据流 MISD | 控制部分:多 处理器:1 主存模块;多 |
被证明是不可能,至少是不实际的 | 目前没有,有文献称流水线计算机为此类 |
多指令多数据流 MIMD | 控制部分:多 处理器:多 主存模块:多 |
能够实现作业、任务、指令等各级全面并行 | 多处理系统 多计算机 |
1-2-3流水线技术
流水线(pipeline)技术是指在程序执行时多条指令重叠进行操作的一种准并行处理实现技术。
流水线是Intel首次在486芯片中开始使用的。在CPU中由5-6个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线,然后将一条指令分成56步后再由这些电路单元分别执行,这样就能实现在一个CPU时钟周期完成一条指令,因此提高CPU的运算速度。
流水线的性能指标
吞吐率
指的是计算机中的流水线在特定的时间内可以处理的任务或输出数据的结果的数量。
效率
使用效率:指流水线中,各个部件的利用率。由于流水线在开始工作时存在建立时间;在结束时存在排空时间,各个部件不可能一直在工作,总有某个部件在某一个时间处于闲置状态。用处于工作状态的部件和总部件的比值来说明这条流水线的工作效率。
加速比
是指某一流水线如果采用串行模式之后所用的时间T0和采用流水线模式后所用时间T的比值,数值越大,说明这条流水线的工作安排方式越好。
流水线计算
计算机组成与体系结构——流水线相关知识点(常考计算) - 啾啾丶丶 - 博客园
1-2-4存储器
多级存储
顺序存储 → 无地址 → 磁带
直接存储 → 有地址,与位置有关 → 硬盘、软盘、光盘
随机存储 → 有地址,与位置无关 → 内存、U盘
相联存储 → 被内容存取 → Cache
主存(内存)
内存又称主存,是CPU能直接寻址访问的存储空间。在计算机工作的时候,所有的数据都要先经过内存,然后才能交由处理器去处理,内存也被称为,CPU与外存通信的桥梁。它的特点是读写速度快。
内存一般是由半导体器件组成,可分为RAM(随机存储器)、ROM(只读存储器)、Cache(高速缓存)。
问:为什么内存断电后,数据会丢失
答:因为RAM通过电容储存数据,必须每隔一段时间刷新一次,刷新需要有电的存在,如果断电,那么一段时间后将丢失所有数据
RAM(Random Access Memory),随机访问存储器
表示既可以从中读取数据,也可以从中写入数据,但是断电后数据就会消失。我们现在所使用的内存条,其实就是RAM集成块集中在一起的一块小电路板,它插在计算机的内存插槽上。而RAM又分为两种,DRAM(动态随机存储)和SRAM(静态随机存储)。
DRAM
动态随机存储,存储单元是由电容和相关元件组成的,电容存在漏电现象,电荷不足会导致存储单元数据出错,所以DRAM需要周期性刷新,以保持电荷状态。DRAM结构较简单且集成度高,通常用于制造内存条中的存储芯片。
SRAM
静态随机存储,存储单元是由晶体管和相关元件做成的锁存器,每个存储单元具有锁存“0”和“1”信号的功能。它速度快且不需要刷新操作,但集成度差和功耗较大,通常用于制造容量小但效率高的CPU缓存。
ROM(Read Only Memory),只读存储器
在制造ROM的时候,信息(比如数据或者程序)就被永久写入并永久保存。这些信息只能读入,不能写入。即使处于停电状态,这些信息也不会丢失。ROM一般用于存放计算机的基本程序和数据,如BIOS芯片。
现在比较流行的只读存储器是闪存( Flash Memory),它属于 EEPROM(电擦除可编程只读存储器)的升级,可以通过电学原理反复擦写。现在大部分BIOS程序就存储在 FlashROM芯片中。
Cache,高速缓冲存储器
Cache,介于CPU与内存,平时我们经常看到的是,一级缓存(L1 Cache)、二级缓存(L2 Cache)、三级缓存(L3 Cache),它处于CPU与内存之间,是一个读写速度比内存更快的存储器,当CPU向内存读取或者存入数据时,这些数据也会被存储进Cache中。当CPU再次需要访问这些数据时,CPU就从Cache中读取数据,而不是去访问速度较慢的内存,当然了,如果Cache中没有需要的数据,CPU会去访问内存,读取需要的数据。
主存、辅存、内存、外存、存储器是什么?还傻傻分不清楚?看完这一篇就够了_CodeVald的博客-CSDN博客_辅存和外存
主存主要由以下部分组成:
cpu通过地址总线,来指定数据的位置。通过数据总线来传输相关的数据。
操作系统位数与主存的关系
32位系统和64位系统分别支持的内存容量是不一样的
32位系统最多只能支持4GB的内存(也就是说在32位系统里面加再多的内存也是没用的,因为它只支持4G内存,因为32位系统系统的地址总线只有32位,所以寻址范围最多只有4GB大小)
64位系统的地址总线有64位,所以它的寻址范围就有2的64次方这么大
计算机基础:9、计算机主存和辅存_兔头哥哥的博客-CSDN博客_计算机主存辅存
硬盘(外存)
硬盘的种类、区别、运行原理_赚钱养个小智障- ̗̀(๑ᵔ⌔ᵔ๑)的博客-CSDN博客_硬盘的种类和区别
硬盘的分类
硬盘可以分为几类,监控专用硬盘和普通硬盘有什么区别?_极速佳的博客-CSDN博客
目前磁盘可以分为单碟盘和多碟盘,前者在盘体内只有一张盘片,后者则有多张。每张盘片的正反面都可以存放数据,所以每张盘片需要两个磁头,各读写一面。然而,有一点必须澄清,磁盘每个时刻只允许一个磁盘读写数据。也就是说,不管盘体内盘片和磁头再多,也不可能提高硬盘的吞吐量和IO性能,只能提高容量。然而,已经有很多人致力于改变这个现状,希望能让磁头在盘内实现并发读写,也就相当于盘片和盘片之间相互形成RAID从而提高性能,但是这项功能目前还没有可以应用的产品。
影响硬盘性能的因素包括如下:
转速:
转速是影响硬盘连续IO时吞吐量性能的首要因素。读写数据时,磁头不会动,全盘盘片的转动来将对应扇区中的数据感应给磁盘,所以盘片转得越快,数据传输时间就越短。在连续IO情况下,磁头臂寻道次数很少,所以要提高吞吐量或者IOPS的值,转速就是首要影响因素了。目前中高端硬盘一般都为10000转美分或者15000转每分。最近也有厂家要实现20000转每分的硬盘,已经有了成形的产品,但是最终是否会被广泛应用,尚待观察。
寻道速度:
寻道速度是影响磁盘随机IO性能的首要因素。随机IO情况下,磁头臂需要频繁更换磁道,用于数据传输的时间相对于换道消耗的时间来说是很少的,根本不在一个数量级上。所以如果磁头臂能够以很高的速度更换磁道,那么就会提升随机IOPS值。目前高端磁盘平均寻道速度都在10ms以下。
单碟容量:
单碟容量也是影响磁盘性能的一个间接因素。单碟容量越高,证明相同空间内的数据量越大,也就是数据密度越大。在相同的转速和寻道速度条件下,具有高数据密度的硬盘会显示出更高的性能。因为在相同的开销下,单碟容量的硬盘会读出更多的数据。目前已有厂家研发出单碟容量超过300GB的硬盘,但是还没有投入使用。
接口速度:
接口速度是影响硬盘性能的一个最不重要的因素。目前的接口速度在理论上都已经满足了磁盘所能达到的最高外部传输带宽。在随机IO环境下,接口速度显得更加不重要,因为此时的瓶颈几乎全部都在寻道速度上。不过,高端硬盘都用高速接口,这是普遍做法。
计算公式★★★
(1)总磁道数=记录面数×磁道密度×(外直径-内直径)÷2
(2)非格式化容量=位密度×3.14×最内圈直径×总磁道数
(3)格式化容量=每道扇区数×扇区容量×总磁道数
(4)平均数据传输速率=最内圈直径×3.14×位密度×盘片转速
磁盘计算(容量、平均等待时间、平均寻址时间、最大数据传输率等计算)例题详解_程序猿是我的博客-CSDN博客_磁盘平均等待时间