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学习记录
计算机及其思维
1.计算工具的发展
- 手动式计算工具：算筹，算盘
- 机械式计算工具：帕斯卡加法器，差分机
- 机电式计算机
- 电子计算机
2.分析机的研制中，巴贝奇采用的三个具有现在意义的装置：存储、运算、控制装置
3.元器件的发展经历了电子管，晶体管，小规模集成电路，大规模和超大规模集成电路四个阶段
4.冯诺伊曼提出计算机应有的五个基本组成部分分别为运算器，控制器，存储器，输入设备和输出设备
5.冯诺依曼对EDVAC计算机提出两个重要的改进，分别为采用二进制和存储程序控制思想的概念
6.目前微机中广泛采用的电子元件为大规模和超大规模集成电路
7.计算思维的本质是抽象与自动化
8.人类应具备的三大思维能力为实验思维、理论思维与计算思维
9.计算机发展方向：巨型化、微型化、网络化、智能化
10.集成电路可分为小、中、大、超大和极大规模集成电路
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系统
1. 计算机系统组成
- 硬件：计算器，控制器，存储器，输入设备，输出设备
- 软件：(1)系统软件：操作系统，数据库管理系统，程序语言处理系统 (2)应用软件
2. 中央处理器CPU：硬件系统中最核心的部件，决定计算机性能最主要的因素
- 包含结构有寄存器组，运算器与控制器
- CPU每执行一个指令，就完成一步基本运算或判断
- CPU是逐条执行指令的，指令的处理结果先送回内存保存，待任务完成后，再将结果成批送到外存得以长久保存
- 微型计算机的字长反映了CPU内部运算处理的速度与效率，表示在计算机中作为一个整体加以传送处理的二进制代码为多少。现在微机字长主要为64bit
- 地址总线宽与微处理器字长一致，地址总线n位，可寻址空间为2n字节
3. 指令由操作码和操作数组成，一个CPU所能执行的全部指令称为指令集
4. 主板上有两块特别有用的芯片，一块为闪速存储器，其中存放BIOS（基本输入输出系统），没有这个软件，机器就无法启动，同时由于BIOS存放在闪存中，即使机器关机，它的内容也不会改变；另一块是CMOS芯片，存放与计算机相关的配置信息参数，它由主板上的纽扣电池供电，所以计算机关机后也不会丢失所存储的信息
5. CPU芯片与外围设备必须配套和同步发展
6. BIOS包含四个部分程序：加电自检程序（POST）,系统自举程序（Boot，启动计算机并加载进入操作系统运行），CMOS设置程序（设置系统参数），常用外部驱动程序（Driver）
7. 存储器工作流程：
- CPU运行操作时，大部分操作数来自寄存器
- 需要对存储器进行取存数据时，先访问Cathe
- 不在Cathe中则访问RAM，不在RAM则访问硬盘
8. 存取时间和容量比较（从前到后时间增加，容量也增加）
- 寄存器——Cathe存储器——主存（RAM和ROM）——辅存（闪存，光盘，硬盘）
9. DRAM:动态随机存取存储器，常用作主存，只能短暂存储数据，速度慢于CPU和SRAM，断电信息会丢失
- SRAM:静态随机存取存储器，工作速度快，常用作告诉高速缓冲存储器（Cathe），但其电路复杂，功耗大，价格贵，停电时数据会丢失
- DRAM和SRAM都属于易失性存储器（RAM）
10. ROM:只读存储器，是一种非易失性存储器，断电后信息也不会丢失。闪存也属于ROM
11. 硬盘存储容量=磁头数柱面数扇区数*每扇区字节数（512B）
12. 移动硬盘，固定硬盘，存储卡以及U盘都是用闪存芯片构成的
13. 光驱分为只读光驱和可写光驱，光驱的作用是带动盘片旋转并读出数据，其光学头与光盘不直接接触。
14. CD-ROM为只读型,CD-R为一次写入型,CD-RW为可擦写型
15. 计算机软件分为系统软件和应用软件。系统软件中操作系统（OS）最为重要。
16. 程序设计语言
- 机器语言：是一种低级语言，能被计算机直接识别与执行，使用二进制数表示
- 汇编语言：适用于编写直接控制机器操作的低级程序，不同计算机系统一般有不同的汇编语言，使用助记符，其编写的程序机器不能直接识别与执行，可用十进制
- 高级语言：包括C语言，Java，BASIC语言等，不能被计算机直接识别和执行，通常需要经编译与解释两种方式
17. 程序设计语言处理系统有三个程序：编译，解释和汇编三个程序。编译与解释的区别在于前者会产生目标程序，二者类似于语言翻译中的笔译和口译
18. 操作系统的主要功能：（1）处理器管理（2）存储器管理（3）设备管理（4）文件管理（按文件名管理）（5）作业管理
19. 文件与文件系统
- 文件由文件名等说明信息和文件内容两方面组成，文件名由主文件名和拓展名组成
- 文件在辅存中的存储：目录区用于存放文件的目录即文件说明信息，数据区用于存放文件内容
20. Windows是单用户多任务操作系统，Unix和Linux是多用户与多任务操作系统，它们都是分时操作系统
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网络
1. 计算机网络的组成：资源子网，通信子网和通信协议
2. 计算机网络是计算机技术与通信技术结合的产物
3. Internet的前身是ARPANET
4. 网络的体系结构：国标OSI七层体系结构（最底层为物理层），工业标准TCP/IP四层体系结构，常用的理论分析结构五层体系结构
5. 按网络的作用范围分类，网络可分为：PAN（无限个人局域网，作用范围十米之内），LAN（局域网，可覆盖一个校园，一个建筑物等），MAN（城域网，可为一个或多个单位所有，可覆盖整个城市），WAN（广域网，作用范围为全球）。Internet属于广域网
6. 按网络的物理拓扑结构分类，网络可分为星状，总线型，环状，树状，网状等拓扑结构。星型网络拓扑结构对中央节点的依赖性最强
7. 网络传输介质
- 有线传输介质：双绞线，同轴电缆，光纤（传输信号损失最小）
- 无线传输介质：无线电波，微波，卫星通信，红外线
8. 网络有两种工作模式：
- 客户机服务器模式（C/S模式）：多台客户机共享服务器提供的各种资源
- 对等模式（p2p模式）：每台客户机都可以与其他客户机对话，共享彼此的资源
9. IP地址与MAC地址
- IP地址为32位二进制数，分成四段，用四个十进制数表示，中间用小数点隔开
- A~E类地址，看第一个小数点前的数字。A类为1 126，B类为128191，C类为192~223
- MAC地址又叫物理地址，硬件地址，由制造商烧录在网卡上的EPROM（一种闪存芯片）上
- MAC地址通常表示为十二个十六进制数，如00-16-EA-AE-3C-40
- 域名系统DNS：可将域名和IP地址相互转换
- 一个IP地址可对应多个域名，但一个域名可对应多个IP地址
10. 网络通信设备
- 调制解调器：英文名称为modem，俗称猫，其功能是模拟信号与数字信号的转换
- 中继器（转发器）：工作在物理层，用以延伸通信距离
- 集线器：又叫Hub，工作在物理层，用以信息分发
- 网卡：用于计算机与外界局域网的连接
- 交换机（switch）：用于控制网络内设备之间数据流动的LAN设备
- 路由器：位于网络层，利用网络IP地址确定转发数据的地址
11. 在OSI/RM协议模型中的数据链路层，数据传输的基本单位为帧
12. 在OSI/RM协议模型的物理层中，数据传输的基本单位是比特
13. 常见的网络操作系统有Unix，Netware, Windows, Linux等
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思维导图
