计算机基础知识

计算机基础知识

 

 计算机的发展

1946年第一台电子计算机叫埃尼亚克 ENIAC 美国的宾夕法尼亚大学 占地170平米 重30吨 耗电140千瓦 运算5000次美秒
冯诺依曼计算机 ：计算机必须有 输入，输出，存储器，运算器，控制器
计算机的发展：电子管 晶体管 大规模集成电路 集成电路

电子管：使用的是机器语言和汇编语言
晶体管：出现了操作系统，高级程序设计语言
集成电路：操作系统进一步完善，高级语言种类增多
大规模集成电路：让计算机朝着微型化和巨型化发展

未来计算机的发展趋势：巨型化，微型化，网络话，智能化

冯诺依曼计算机引入的概念是 二进制和存储程序的概念
现代电子计算机发展各个阶段的区分标志是 电子元器件的发展水平
办公自动化OA是计算机的一项应用，在计算机应用的分类中属于数据处理
计算机最早的应用领域是数值计算
英文缩写CAD的中文意思是计算机辅助设计

数据的表示

数据是对客观事物的符号表示
信息是对各种事物变化和特征的反应，信息具有针对性和实效性
信息有意义数据没有，它们可以转化
信息，物质，能量是人类生存和发展的三大资源

计算机中的数据
ENIAC使用的是十进制，冯诺依曼提出了二进制
计算机内部均采用二进制表示各种信息，
二进制只有0和1，二进制不但运算简单易于物理实验，通用性强，所占用的空间和所消耗的能量
机器的内部是电路实现的只有开和关两种状态正好对应了二进制的1和0 ，计算机内部使用的是二进制

计算机中数据的单位
计算机中数据的最小单位，位也叫bit币车，中文叫比特，每个数码称为1位
字节byte白车 是存储容量的基本单位，
1字节=8位
1k=1024b
1m=1024k
1G=1024m
1T=1024G
1024是2的10次方

字长，计算机一次能并行处理的二进制位称为该机器的字长，字长反映了一台计算机的计算能力和计算精度，字长越长，计算机的数据处理速度越快
64位和32位就是指的是字长，一次能处理的二进制的位数越长
32位操作系统和64位操作系统指的也是字长

数据的存储
计算机中存储数据的最小单位是bit比特
存储容量的基本单位是字节，byte

二进制binary
八进制octonary
十进制decimal
十六进制hexadecimal

234H=2x16^2+3x16^1+4x16^0
10110B=1x2^4+1x2^2+1x2^1

字符编码
美国信息交换标准码ASCII
计算机内部用一个字节(8个二进制位)存放一个7位的ASCII码，最高位为0
A 65
a 97
ASCII只能区分0到127

中文：一个国标码用两个字节来表示一个汉字，每个字节最高位为0
汉字的处理过程：输入-输入码-国标码-机内码-地址码-字行码-输出
英文的话是8个二进制码来表示的，所以是一个字节
一个英文字符用一个字节表示也就是8个二进制码表示的
一个汉字用两个字节来表示，每个字节的最高位为0

Unicode 65536个字符编码
将十进制的97转换为二进制的证书等于1100001 =64+32+1
与十六进制数AB等值的十进制数是171 =10x16^1+11
值最大的是十六进制的数10 大于十进制的10
与二进制数101101等值的十六进制数是2D
大写字母B的ASCII码值是66
计算机中所有信息的存储都采用二进制
二进制的概念是冯诺依曼提出的
国际通用的ASCII码的码长 ASCII最大表示128个字符，128是2的7次方 所以码长是7

多媒体技术

媒体：媒体是指文字，声音，图像，动画，视频
多媒体技术：是指能够同时对两种或两种以上的媒体进行处理的综合处理技术
多媒体技术具有，交互性，集成性，多样性，实时性

交互性是指：用户可以编辑和处理各种信息具有人机交互功能
集成性：是指集成了很多单一的技术
多样性：扩大了计算机所能处理的信息空间

多媒体技术的实质是：将已各种形式存在的媒体信息进行数字化，用计算机对他们进行组织和加工，并以友好的形式交互的提供给用户使用，能高效和方便的处理声音，图像，文字，

声音：在计算机内部是二进制进行存储的
声音的数字化：采样-量化-编码
编码格式的不同导致了不同的声音的格式的文件
wav是微软的没有压缩的声音文件格式

图像
静态图像的数字化
采样-量化
动态图像的数字化
点位图和矢量图
动态图像就是将静态图像以每秒n幅的速度播放，当n大于25的时候让人感觉到的就是连续的画面

点位图：将图像分成很多的小像素，类似于很多个小的点，每个像素用若干二进制位表示颜色和属性信息，
矢量图：
图像文件的格式：BMP格式，是windows采用的格式 PNG图片的背景可以是透明的，开发的目的是替代gif和tiff文件格式，

视频：视频可以看做是很多的图像和声音的集合
AVI 是windows系统中的标准格式，wmv是微软的核心格式文件

数据压缩
jepg 图像文件的压缩
mpeg 音频文件的压缩

多媒体处理的是数字信号

计算机病毒的概念和特征
计算机病毒：是指编制或者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者破坏数据，影响计算机使用并且能够自我复制的一组计算机指令或者程序代码
计算机病毒的特征：寄生性，破坏性，传染性，潜伏性，隐蔽性

计算机病毒的分类:
引导区型病毒：感染硬盘主引导记录，造成系统无法启动
文件性病毒：通常寄生在可执行文件的首部或者尾部，并修改程序第一条指令
混合型病毒：兼有 引导区型病毒和文件性病毒的特点
宏病毒：寄存在Microsoft office文档或模板的宏中的病毒
Internet病毒：通过网络非法进入他人的计算机系统，危害信息安全

计算机病毒的预防
安装有效的杀毒软件，并根据需要进行安全设置
扫描系统漏洞，及时更新系统补丁
尽量不要打开陌生或者有可以的邮件

计算机病毒是指，能够侵入计算机系统并在其中潜伏，传播，破坏系统正常工作的一种具有繁殖能力的特殊程序

 

计算机网络，计算机与网络信息安全，因特网络

计算机网络：是指以相互共享资源的方式互联起来的自治计算机系统的集合
计算机网络提供资源共享的功能
组成计算机网络的计算机设备是分布在不同地理位置的独立的，自治计算机
计算机网络的最终目标是实现资源共享和信息传输

计算机网络的组成
计算机系统(客户端，服务器)
通信线路和通信设备
网络协议(TCP/IP,HTTP)
网络软件

计算机网络的分类
局域网LAN 在有限区域内使用的网络，最大不超过10公里：传输速率比较高，成本低，组网比较容易，使用灵活方便
城域网MAN 实现大量用户的
广域网WAN 十几公里到几千公里，可以跨过，可以组成国际型的计算机网络，将分布在不同地区的计算机系统互联起来，达到资源共享的目的，因特网就是广域网

计算机与网络信息安全
信息安全是指，信息数据的存储，处理，传输的安全，包括信息的保密性，完整性和可用性
保密性：为了防止非授权者获取，破坏信息系统中的秘密信息
完整性：解决信息的精确，有效，防止信息数据被篡改和破坏
可用性：保证网络资源在需要时即可使用，不因为系统的故障或误操作而使资源丢失或不能被使用

计算机与网络安全的防空
防火墙技术：对流经它的网络通信进行扫描，过滤攻击
数据加密技术：明文经秘钥转换为无意义的密文，并能还原出明文
访问控制：限制访问主体对客体的访问，保障数据在合法范围内有效使用
防病毒技术：利用杀毒软件检测并清除病毒

因特网服务：在网络上运行的，面向服务的软件模块，网络服务采用互联网通用标准，使人们可以在不同的地方通过不同的终端设备来访问web上的数据
客户端，是请求数据的对象，
服务，接收客户端的请求，并处理这些请求

服务主机上安装了服务器软件，这个软件随时等待客户端的连接请求，服务器根据客户端发送的请求，并返回相应的数据给客户端

因特网网络服务的应用
网站服务器 提供客户机浏览网页的服务
DNS服务器 完成域名到IP地址的转换
DHCP服务器 向网络内主机分配ip地址
FTP服务器 提供网络文件的上传和下载服务
SMTP服务器 提供发送邮件服务

DNS（Domain Name System，域名系统），万维网上作为域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使用户更方便的访问互联网，而不用去记住IP。

通过域名，最终得到该域名对应的IP地址的过程叫做域名解析（或主机名解析）。
baidu.com就是个一级域，而www.baidu.com就是个二级域 域名按照从右到左的顺序来划分优先等级，最右边的是最高级的根域，根域就是所谓的”.”

 

操作系统的功能和概要

计算机软，硬件的组成

软件：程序+数据+文档组成的
什么是操作系统：
操作系统就是一个协调、管理和控制计算机硬件资源和软件资源的控制程序。
操作系统本质上也是一个软件。

计算机系统由硬件系统和软件系统组成
软件系统是为运行，管理，维护计算机而编制的各种程序，数据和文档的总称，
软件是计算机的灵魂，没有软件的计算机毫无用处
程序设计语言：人们让计算机完成某项任务的语言

机器语言：计算机认识的语言，直接执行，计算机能直接识别，不需要经过编译就可以直接执行，是二进制的0和1
汇编语言：符号语言，需要编译才能执行，编译就是将汇编语言转换为二进制机器语言的过程
高级语言：接近自然语言，编译方式和解释方式执行

软件系统的组成：计算机软件分为系统软件和应用软件两大类
系统软件：
操作系统：windows dos linux unix macos android ios
语言处理系统，编程语言
数据库管理系统 access Oracle mysql SQLserver
系统辅助处理程序：软件安装程序，保证计算机的正常运行

应用软件：
办公软件：MSoffice WPS
多媒体处理软件 PS
internet工具软件 浏览器，FTP工具

计算机的硬件系统：运算器，控制器，存储器，输入设备，输出设备组成 分诺依曼提出的计算机系统结构
运算器：对二进制数码进行算术运算或逻辑运算，所以也称为算术逻辑部件 算术运算(加减乘除，乘方开方这些数学运算) 逻辑运算(逻辑变量之间的运算，通过与或非对二进制数进行判断)
计算机的运算速度通常是指每秒钟能够执行加法指令的数目，用百万次/每秒(MIPS)来表示

控制器：控制器是计算机的心脏，由他指挥各个部件自动，协调地工作：根据指令计时器中指定的地址，从内存中取出一条指令，对指令进行译码，再由它的操作控制部件完成操作码规定的功能
控制器由指令寄存器，指令编译码，程序计数器和操作控制器部件组成
PC总保存下一条要执行命令的地址
指令执行的过程：取指令-分析指令-生成控制信号-执行指令-重复执行

运算器+控制器合称为中央处理器CPU ,时钟主频率越高，速度越快
CPU 2.5HGZ 就是时钟主频率，是影响cpu性能的一个重要指标，

存储器：
存储程序和数据的部件，分为内存(主存)和外村(辅存)两大类，内存速度快，断电后信息丢失，外存速度慢，但是信息可以长时间保存，不受断电影响

电脑重启的时候所需要的时间就是在往内存中写入数据
硬盘和光盘，U盘都是外存设备

内存：
用来暂时存放处理程序，待处理的数据和运算结果的主要存储器，能够直接和中央处理器CPU交换信息，
内存分为：RAM:随机存储器，通常所说的计算机内存，RAM具有可读可写性，电源断开时RAM中的内容立即丢失；只读存储器ROM:cpu对这种存储器只取不存，ROM中的信息是计算机制造厂商写入的，并经过固化处理的用户是无法进行更改的

cache缓存：
主要是为了解决cpu和主存速度不匹配，为提高存储器速度而设计
内存读取的速度制约了cpu执行指令的效率，cache缓存既能缓解这种矛盾又能节约成本，cache缓存的存取速度接近于cpu，它的存储容量小于内存，

外存：
硬盘：操作系统，软件和用户的数据都保存在硬盘上，读写的物理单位是扇区，
闪存(U盘：体积小即插即用)
光盘(CD,DVD)

层次结构：
cache-主存层次(解决速度不匹配问题)
主存-辅存层次(解决存储器系统容量问题)

输入设备：
键盘，鼠标，手写笔，

输出设备：
显示器，打印机，投影仪

输入/输出设备：
调制调解器，光盘刻录机

计算机的结构：
计算机硬件系统的五大部件并不是孤立存在的，需要相互连接和传输，计算机的结构反映了计算机各个组成部件之间的连接方式

计算机硬件系统的五大部件常用的连接方式：
直接连接
总线连接

计算机的总线结构：
数据总线：传递数据信息，用于cpu向主存储器和输入输出接口传送数据，也用于主存储器和输入输出接口向cpu传送数据，是一种双向的总线
地址总线：传递地址信息，地址是识别信息存放位置的编号，
控制总线：发送命令信号，是cpu向主存储器和输入输出接口发出命令信号的通道，也是外界向cpu传递信号的通道

计算机的性能指标
字长：计算机cpu能够直接处理的二进制数据的位数，8位，32位，64位 128位
时钟频率：计算机cpu的时钟频率，主频率的单位是MHZ或者GHZ
运算速度：运算器的运算速度，一般用百万次/秒(MIPS)来描述
存储容量：分为内存容量和外存容量
存取周期：cpu从内存中存取数据所需要的时间，存取周期越短，运算速度越快

计算机能够直接识别和执行的语言是 机器语言
将高级语言源程序翻译成目标程序，完成这种翻译过程的程序是 编译程序
操作系统对磁盘进行读/写操作的物理单位是 扇区
一个完整的计算机系统包括 硬件系统和软件系统
组成中央处理器cpu的主要部件是 运算器和控制器
计算机的内存储器是指ROM和RAM
断电后信息会丢失的是 RAM
计算机的总线是指：数据总线，地址总线，控制总线

操作系统

操作系统是指，负责管理计算机中各种软硬件资源并控制各类软件运行，是介于硬件和应用软件之间的系统软件，直接运行在裸机上，是人与计算机之间通信的桥梁，为用户提供了一个清晰简洁友好的界面，只有在操作系统的支持下，计算机才能够运行其他的软件

进程：是指进行中的程序，即进程=程序+执行 一个程序执行时，被加载到内存，系统就创建了一个进程，程序执行结束后，该进程也就消亡了
线程：线程是进程的一个实体，是cpu调度和分派的基本单位，它是比进程更小的能独立运行的基本单位 线程的作用是为了提高cpu的利用率

计算机的多线程是将cpu,分配给每一个线程，极小的运行时间，时间一到当前运行的线程就立刻交出所有权，这样所有的线程都能被快速的切换和执行，由于cpu的执行速度非常的快，所以在执行过程中用户认为这些线程是并发执行的

内核态和用户态
特权态即内核态：拥有计算机中所有的软硬件资源
普通态即用户态：访问资源的数量和权限都受到限制

操作系统的功能：
可以控制所有计算机上运行的程序
可以管理所有计算机的资源
硬件资源：cpu,内存，外存 输入/输出设备 能够有效的发掘资源，监控资源，分配资源和回收资源
软件资源：文件

操作系统的组成：
进程管理：系统资源的分配单位
存储管理：内存分配(为应用程序分配内存，存储保护(组织用户程序的相互破坏和对系统的非法访问，虚拟存储(把外存储器当做内存来用，从而使内存空间得到扩充，虚拟内存就是虚拟存储的一种
设备管理：管理外设和接口
文件管理：保存程序和数据
程序接口：提供指令或函数的调用方式，使程序能够调用系统的服务，编程开发出来的软件能调用系统相应的程序和服务，
用户界面：为用户提供操作环境

cpu调度管理的基本单位是线程 系统资源的分配单位是进程

操作系统的分类：
单用户操作系统：dos， windows 一次只能运行一个用户程序
批处理操作系统：dos，vse 多个程序或作业同时运行
分时操作系统：unix cpu时间分片，经济实惠，可以充分利用计算机的资源，多个用户间可以通过文件系统以此共享数据和共享文件，在各自的终端上协成完成共同的任务
实时操作系统：
网络操作系统：

服务器操作系统：windows server系列，unix ,linux,netware
PC操作系统：dos windows macos
实时操作系统：vxworks
嵌入式操作系统：

windows操作系统

windows是微软开发的操作系统
桌面：桌面图标，任务栏，开始菜单
窗口：标题栏，地址栏，菜单栏，工具栏，工作区，滚动条，状态栏
桌面，图标(图形标记，快捷方式，菜单，文件与文件夹，库(对文件夹进行的分类归档，窗口，应用程序和文档，对话框，组合键
Alt 键的作用

windows桌面设置

桌面外观设置：右键桌面--个性化--选择主题
桌面背景设置：右键桌面--个性化--桌面背景
打开系统配置的方法：在运行输入框中输入“msconfig”并回车
在控制面板中找到管理工具--在管理工具窗口找到“系统配置”程序快捷方式，并双击

磁盘碎片整理，能将磁盘上凌乱的数据进行规整化，使得读取数据的速度变快，提高磁盘的性能

浏览器

www 万维网:World Wide Web”
统一资源定位器URL
协议://ip地址或域名/路径/文件名

http协议：超文本传输协议，超文本是指不进有文本还有文本之外的图像视频声音等信息

 

十进制与二进制的转换是重点，记住常用的2的次方数的值

 Windows软件默认安装路径

Program Files是64位软件安装目录。

Program Files（x86）是32位软件安装目录。
32位软件会默认安装到Program Files（x86）
64位软件一般会安装到Program Files文件夹，32位软件会安装到Program Files （x86）文件夹，这是因为64位系统可以兼容32位的软件，
在64位系统下，为了更好的兼容32位程序，在安装一些32位程序（注意某些程序他就是32位的），会默认扔到program files(x86)这个文件夹下，而一些64位的程序，或程序本身没有位数区别的，会默认扔到program files这个文件夹下，

安装程序时，如果默认路径给出program files(x86)，建议最好手动修改一下，改成 d:/program files这样的文件夹，因为有一些程序，一识别文件夹时，会无法识别(x86)这样的写法，而导致你程序无法使用。

为了解决http在传输过程中不加密的问题
在http协议基础行添加一个ssl协议，一个提供数据安全和完整性的协议，也就是负责网络连接的加密，

windows 32位最大能识别4G的内存，64位最大能识别128G内存，

进程：
线程：

ram:cpu缓存，电脑和手机的内存， ram在断电之后存储的数据就没有了，ram是通过电容存储的电荷来保存我们的数据的，
rom：固态硬盘，u盘，买手机时候的32G,64G的存储空间