??带你学测试??二、计算机基础

首先分享一点感悟：近来看到了好多人的劝退文，劝一些想入行软件测试，但是还在观望的人，我也有一些感触。

软件测试的入门门槛确实很低，在国内受重视程度也不如开发人员，甚至一些企业内还会存在歧视链，甚至由于近年来软件测试的迅猛发展，涌入一大批的测试工程师，竞争愈加激烈。

但其实要做好软件测试不简单，需要学习更多更广的知识，可能没必要过于深入研究，但是要懂得更多，而做的好的测试工程师无论薪资待遇或者技术地位不会比开发低，工作强度也普遍低于开发工程师。

对于此篇《计算机基础》，很多人觉得这部分内容不是很重要，即使不会或者一知半解也能做测试——诚然，点点点类的测试很简单轻松，但是测试执行只是测试工程师最低级的标准。如若以后你想做性能测试或者安全测试，你连内存或者网络都不是很了解，如何去做呢/p>

测试是一个需要思考的工作，需要大量的经验积累，才会找到更多更有价值的缺陷。

没有不需要努力的成功！

本章节内容整理自《计算机应用基础》及网络部分内容分，其中重点内容特别标注~

学习形式：知识点+练习题+答案

学习目标：

??了解计算机的发展过程

??计算机系统的分类

??硬件系统与软件系统

??计算机网络相关知识了解

一、概述

1.1计算机的诞生

1.1.1 计算机简介

??概念：计算机是一种存储程序和数据、自动执行程序、快速而高效地完成对各种数字化信息处理的电子设备，是协助人们获取、处理、存储和传递信息的信息处理机制。

??特点：

自动进行各种操作

运算速度快、精度高

超强的记忆力、容量大

有多媒体及网络功能

1.1.2 计算工具的发展历史

1.1.3 第一台计算机

1.1.4 计算机的分代

代数	年份	主机元件	内存	外存	处理速度
第一代	1946	电子管	阴极射线管、汞延迟线	穿孔卡片、纸带	几千次每秒
第二代	1958	晶体管	磁芯存储器	磁带	几十万次每秒
第三代	1964	中小规模集成电器	半导体存储器	磁盘、磁带	数百万次每秒
第四代	1971	大规模超大规模集成电器	半导体存储器	磁带、磁盘、光盘	数亿~千万亿次每秒

1.2计算机的分类及发展

1.2.1 计算机的分类

1.2.2 计算计的发展

 （1）微型化：计算机不再是单一的计算机器，而是一种信息机器，一种个人的信息机器。

 （2）巨型化：

 

 上图为天河一号。

（3）网络化

计算机网络：

计算机技术与通信技术结合的产物。

计算机网络的发展动力：

使用远程资源，共享程序、数据和信息资源，网络用户的通讯和合作。

（4）智能化

“总有一天，人类会造出一些举止跟人一样的‘没有灵魂的机械’来”。

                                                                                           ——笛卡尔（1637）

人类第一个“工业机器人”：一头栽纺织机上挑纱的‘驴’（1742年）

第一代机器人：‘机械手’（1962年），只能自动执行事先编好的程序

第二代机器人：‘感觉’机器人（1968年），增加了传感器的机器人，如扫地机器人

第三代机器人：‘智能机器人’（20世纪90年代至今）

（5）多媒体化

多媒体的概念是以计算机为中心把处理多种媒体信息的技术集成在一起，它是用来扩展人与计算机交互方式的多种技术的综合。

?有形象直观的演示功能

?传输信息量大、速度快

?信息传输质量高、应用范围广

?使用方便、易于操作

?可交互性强

1.3计算机的应用领域

科学计算：最早应用。在天文，地质，原子能研究等高新技术领域中占重要位置。新型汽车和飞机的设计，先经过计算机的气流实验。

数据处理：对数据的手机、存储、整理、检索和统计等。最大应用领域（80%以上机时），如MIS系统和OA。

过程控制：也称计算机控制，指对动态过程（如人造卫星、航天飞机、巡航导弹等）进行控制、指挥和协调。

计算机辅助系统：包括计算机辅助设计与制造（CAD/CAM），计算机集成制造系统(CIMS)和计算机辅助教育（CBE）等内容

人工智能：AI（Artificial Intellifgence）用于计算机模拟人的智能，机器人、专家系统、模式识别、智能检索等

1.4计算机的未来发展趋势

1.4.1 未来计算机的发展

新一代计算机的问世必将基于新型的元件。目前科学家已经制造出世界上最小的计算机逻辑电路，也就是一个由单分子碳组成的双极晶体管元件。

                                                          碳晶体管示意图

1.4.2 平板电脑的发展

随着无线网络的普及，平板电脑将可以在城区和公共场所自由的移动上网，更方便的使用带宽和流量。在未来实现云计算机的网络环境里，用户数据存储和处理需求将在网络中实现，便携式移动终端的速度和多媒体表现力将成为用户的主要选择。

1.4.3 智能手机的发展

（1）四核处理器时代已经到来

 （2）支持近场通信技术(NFC)

 NFC技术能够逐渐取代信用卡来实现移动支付，用户只需拿着支持NFC的智能手机在支付设备旁一摇就能实现移动支付。

 举例场景：乘地铁使用手机NFC功能刷卡进闸，NFC识别身份证等

（3）5G网络

网速极快

（4）智能语音控制

举例：Iphone智能手机助手siri

（5）增强现实技术

举例：谷歌的增强现实版浏览器Live View，可以通过手机上的摄像头取景器来锁定用户附近的景观，并显示周围的餐馆、就到点、地表、机场等信息。

1.4.4 物联网

“物联网”就是物物相连的互联网，是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

1.4.5 云计算

云计算是一种基于因特网的超级计算模式，在远程的数据中心，几万甚至几千万台电脑和服务器连接成一片。因此，云计算甚至可以让你体验每秒超过10万亿次的运算能力，如此强大的运算能力几乎无所不能。云计算会改变现在电脑“机箱+显示器”的模式。

1.5数字英雄谱

查尔斯·巴贝奇     1791年     计算机之父

阿兰·图灵            1912年     图灵奖（计算机界的诺贝尔奖）

冯·诺依曼            1903年     冯诺依曼机

比尔·盖茨            1955年     创建微软

戈登·摩尔            1929年     因特尔创始人之一

张朝阳                 1964年    搜狐创始人

丁磊                     1971年   网易创始人

李彦宏                 1968年    百度创始人

 二、计算机系统的组成

2.1 计算机系统的构成

计算机系统通常是由硬件系统和软件系统两大部分组成的

硬件（Hardware）：是指实际的物理设备，包括计算机的主机和外部设备（看得见，摸得着）

软件（Software）：是指实现算法的程序和相关文档，包括计算机本身运行所需的系统软件和用户完成特定任务所需的应用软件（看不见，摸不着）

2.2 计算机的硬件系统

2.2.1 冯诺依曼思想

①       用二进制表示数据和指令。

②       指令按执行顺序存放在存储器内，由指令计数器指明要执行的指令所在的地址，一般按顺序递增，也可按运算结果和外部条件而改变。

③      采用存储程序的方式，程序和数据预先存入同一个存贮器中。

④      由运算器、存储器、控制器、输入输出设备五大部件组成计算机硬件系统。

⑤      机器以运算器为中心，输入输出设备与存储器间的数据传送都通过运算器来完成。   

2.2.2 五大部件的关系              

 2.2.3 硬件比喻

 2.2.4 中央处理器

 

2.2.5 存储器

 2.2.6 外部设备

 2.2.7 计算机基本工作原理

??指令：在计算机中，指挥计算机完成某个基本操作的命令称为指令。

一条指令通常由两部分组成：操作码和地址码。

操作码指明计算机应该执行的某种操作的性质与功能，地址码则指出被操作的数据(简称操作数)存放的位置，即指明操作数的地址。

??程序：有序的指令集合。

 

?指令执行

取指周期：      内存           CPU

执行周期：      CPU译码                  有关部件动作

?程序执行

CPU不断的取指令，执行指令。

2.3 计算机的软件系统

2.3.1 计算机软件系统

软件是为了运行、管理、维护和使用计算机而编制的各种程序和相关的文档及数据。

2.3.2 系统软件

操作系统（Operating System）

操作系统是系统软件中的核心软件，对微机进行存储管理、设备管理、文件管理、处理器管理等，以提高系统使用效能和方便用户使用微型计算机。

如：DOS 、Windows95/98/2000/XP、UNIX/LINUX等

注意：操作系统属于系统软件，所有的软件（系统软件和应用软件）都必须在操作系统的支持下才能安装运行。

程序设计语言（Program Language）

计算机语言，是人与计算机交流信息的一种语言。

机器语言：第一代语言。 机器语言 是一种用二进制代码（ 0 、 1 ）表示机器指令的语言。它是计算机唯一可以识别和直接执行的语言。 机器语言特点：属于面向机器的语言。 优点：靠近计算机硬件，不用翻译，执行速度快。 缺点：记忆不方便；难移植，即不同机型机器语言不同（苹果机和联想机的机器语言不同）很快被淘汰。 汇编语言：第二代语言。 符号语言。用助记符来表示每条机器指令，如 ADD,SUB,MUL,MOV 等。通俗易懂，具有可读性。但他仍然依赖机型，局限性仍然很大。它仍然是一种机器语言。 特点：与机器语言比较在编写、阅读、记忆，调试等方面有很大的进步，但通用性也不够强，仍属于低级语言。 汇编语言的汇编过程如下图所示。

  

高级语言、算法语言：第三代语言。 与自然语言和数学语言更为接近，是面向过程的语言。 FORTRAN ， BASIC ， PASCAL ， C 等。 优点： 与自然语言和数学语言更接近，可读性强，编程方便，独立于机器，面向过程。 高级语言 的编译过程如下图所示 。

        非过程语言：第四代语言，面向对象的语言。C++、Java。

        智能性语言：第五代语言。prolog

语言处理程序：汇编程序、编译程序和解释程序等。

源程序：是指用某种程序设计语言编写的程序。

目标程序：计算机只能接受机器语言程序，将计算机不能直接读懂的源程序翻译成相应的机器语言程序，称为目标程序。

计算机将源程序翻译成机器指令时，有编译方式和翻译方式两种。

数据库管理系统：主要由数据库DB和数据库管理系统DBMS组成。如Oracle, Sybase, SQL Server, Access等。

网络软件：主要指网络操作系统。

系统服务程序：软件开发工具、支持软件。

2.3.3 应用软件

指用户自己开发或外购的满足用户各种专门需要的应用软件包。

文字处理软件

–Word，WPS

信息管理

–工资管理，人事管理，仓库管理

计算机辅助设计

–AUTOCAD

实时控制

 2.3.4 中间件

一方面受OS控制，另一方面又用于应用软件的开发和运行。

主要包括消息中间件，交易中间件，对象中间件，应用服务器，安全中间件等

2.4 用户与计算机软硬件的关系

三、微型机硬件系统组成

3.1 微型计算机硬件构成

3.1.1 微型计算机基本体系结构

3.1.2 微型计算机组成

微型计算机是计算机的一种，也是由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。

为了合理实现计算机的功能，微型计算机对这五大部分进行了整合，由微处理器(CPU)、存储器、主板、输入设备和输出设备5部分组成。

3.2 微处理器

3.2.1 CPU

CPU主要由运算器、控制器和寄存器组成。

CPU是微机中最核心的部件，它决定了微机的速度和性能。

3.2.2 分代

3.2.3 性能指标

主频：是指CPU的时钟频率，主频越高，一个时钟周期里面完成的指令数也越多。例如Pentium Ⅲ 850，其中的850指的就是CPU的主频850MHz。

外频：是指CPU的外部时钟频率，是内存储器等设备的工作频率，慢于主频。

倍频：是指CPU外频与主频相差的倍数。

三者是有十分密切的关系的：主频=外频x倍频。

字长：字长越大，处理信息的速度越快。如16位微处理器、32位微处理器、64位微处理器。

3.2.4 主流技术

1>64位技术：CPU通用寄存器的数据宽度为64位，一次可以运行64位数据。

优点：

可以进行更大范围的整数运算

可以支持更大的内存

2>来源：核桃zet