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*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*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*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*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