计算机基础知识是专升本学生需要掌握的重要领域,涵盖了计算机的发展历史、现代计算机体系结构、计算机的主要特点、计算机的分类及应用、计算机系统组成、硬件组件、软件类型、冯·诺依曼架构、存储器原理、输入输出设备以及指令系统等方面的知识。
计算机的发展始于19世纪的差分机和分析机,由查尔斯·巴贝奇设计,标志着计算机概念的初步形成。进入20世纪,冯·诺依曼提出了"存储程序"的概念,奠定了现代计算机体系结构的基础。冯·诺依曼机的特点包括:使用二进制系统、程序和数据共同存储在内存中、包含运算器、控制器、存储器、输入输出设备五大部分。1946年,ENIAC的诞生标志着电子计算机时代的开始,此后,计算机经历了电子管、晶体管、集成电路到大规模集成电路的发展,应用场景也从科学计算扩展到了数据处理、电子商务、过程控制等多个领域。
计算机根据性能和应用范围可以分为巨型机、大型机、小型机、工作站和微型计算机,随着技术的进步,网络计算机和瘦客户机系统也逐渐发展起来。计算机的主要特点包括:运算速度快、计算精度高、具有记忆和逻辑判断能力、能自动处理任务以及通用性强。
计算机系统主要由硬件和软件两部分构成,其中系统软件包括操作系统、语言处理程序和实用工具,如Windows、Unix、Linux等。应用软件则服务于各种具体任务,如办公软件、数据库管理系统等。硬件主要包括处理器(运算器和控制器)、内存、外存、输入设备(如键盘、鼠标、扫描仪)、输出设备(如显示器、打印机)和网络设备。
存储器是计算机记忆单元的集合,分为内存储器(如RAM和ROM)和外存储器(如硬盘、光盘)。存储器的容量单位包括字节(BYTE)、千字节(KB)、兆字节(MB)、吉字节(GB)和太字节(TB)。指令系统是计算机执行任务的基础,由操作码和操作数组成,负责数据的处理、传输和控制流程。
指令执行的过程包括取指令、指令译码、执行指令和结果存储四个步骤,CPU在这一过程中扮演着核心角色,负责管理和协调整个计算机系统的运行。
总结而言,专升本计算机基础知识的学习涵盖了计算机的起源、发展历程、结构原理、硬件与软件组成、存储器工作原理、输入输出设备的功能以及指令系统的工作流程,这些都是理解和使用计算机所必需的知识点。通过深入学习这些内容,学生将具备基础的计算机理论素养,为未来的学习和工作奠定坚实的基础。