计算机基础知识整理(全)

计算机基础知识计算机是一种可以进行自动控制、具有记忆功能的现代化计算工具和信息处理工具。它有以下五个方面的特点：运算速度快、计算精度高、记忆力强、可靠性高、通用性强。计算机的存储器类似于人的大脑，可以“记忆”（存储）大量的数据和计算机程序而不丢失，在计算的同时，还可把中间结果存储起来，供以后使用。具有逻辑判断能力。由于采用了大规模和超大规模集成电路，现在的计算机具有非常高的可靠性。现代计算机不仅可以用于数值计算，还可以用于数据处理、工业控制、辅助设计、辅助制造和办公自动化等，具有很强的通用性。计算机有多种不同的分类方法。例如，计算机按其应用领域的不同可分为专用计算机和通用计算机；按其内部信息流的不同可分为模拟计算机、数字计算机和混合计算机；按其使用电子元件的不同可分为电子管计算机、晶体管计算机和集成电路计算机等等。不过按照国际惯例，现在使用的最多的分类方法还是以计算机的规模和性能来进行分类，这样就可以把计算机分为巨型机、大中型机、小型机、工作站、微型机五大类。计算机的应用◎1.科学计算◎2.数据处理数据处理是计算机应用中最广泛的领域，是计算机应用的主流，据不完全统计，全球80%的计算机用于数据处理。◎3.自动控制◎4.计算机辅助系统　　CAD,ComputerAidedDesign，计算机辅助设计　　CAM,ComputerAidedManage，计算机辅助制造　　CAE,ComputerAidedEngineering，计算机辅助工程　　CIMS,ComputerIntegratedManufacturingSystem，计算机集成制造系统　　CAI,ComputerAidedInstruction，计算机辅助教学　　CAD/CAM是工程设计和工业制造部门计算机应用的重要领域。◎5.人工智能　　人工智能（ArtificialIntelligence，简称AI）是研究如何利用计算机模仿人的智能，并在计算机与控制论学科上发展起来的边缘学科。几种进制及其特点⑴十进制(Decimalnotation)任意一个n位整数和m位小数的十进制数D可表示为：D＝Dn-1×10n-1＋Dn-2×10n-2＋┄＋D0×100＋D-1×10-1＋┄＋D-m×10-m⑵二进制(Binarynotation)任意一个n位整数和m位小数的二进制数B可表示为：B＝Bn-1×2n-1＋Bn-2×2n-2＋┄＋B0×20＋B-1×2-1＋┄＋B-m×2-m⑶八进制(Octalnotation)任意一个n位整数和m位小数的八进制数Q可表示为：O＝On-1×8n-1＋On-2×8n-2＋┄＋O0×80＋O-1×8-1＋┄＋O-m×8-m⑷十六进制(Hexdecimalnotation)a)十六个数码：0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F在十六个数码中的A、B、C、D、E和F六个数码，分别代表十进制数中的10、11、12、13、14和15，这是国际上通用的表示法。任意一个n位整数和m位小数的十六进制数H可表示为：H＝Hn-1×16n-1＋Hn-2×16n-2＋┄＋H0×160＋H-1×16-1＋┄＋H-m×16-m⑸几种进制的对应关系十进制二进制八进制十六进制012345678910111213141516┆0110111001011101111000100110101011110011011110111110000┆01234567101112131415161720┆0123456789ABCDEF10┆不同进制数的转换⑴二进制数与十进制数的互换①二进制数转换成十进制数二进制数转换成十进制数只需按权展开然后相加即可。[例2.1.1](101.1)2＝1×22＋0×21＋1×20＋1×2-1＝(5.5)10②十进制数转换成二进制数十进制数有整数和小数两部分，转换时整数部分采用除2取余法，小数部分采用乘2取整法，然后通过小数点将转换后的二进制数连接起来即可。将十进制数转化为Ｒ进制数，只要对其整数部分，采用除以Ｒ取余法，而对其小数部分，则采用乘以Ｒ取整法即可。【例2】将(179.48)10化为二进制数。其中，(179)10=(10110011)2(0.48)10=(0.0111101)2(近似取７位)因此，(179.48)10=(10110011.0111101)2计算机为什么采用二进制⑴电路简单⑵可靠性高⑶运算简单⑷逻辑性强数的补码表示法:补码的最高位用来表示正负数：0—正数，1—负数。正数的补码是其自身的二进制形式，负数的补码是把其正数的二进制编码变“反”，再加1而得。BCD码:我们把每位十进制数转换二进制的编码，简称为BCD码(BinaryCodedDecimal)。BCD码是用4位二进制编码来表示1位十进制数。计算机硬件系统的组成计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五大部件组成计算机硬件系统计算机软件系统的组成:计算机的软件是指计算机所运行的程序及其相关的文档、数据。软件又可以分为系统软件和应用软件两大类。系统软件是指管理、监控和维护计算机资源（包括硬件和软件）的软件，它主要包括操作系统、各种程序设计语言、数据库管理系统以及实用工具软件等。应用软件是指除了系统软件以外的所有软件。解释方式就象口头翻译，计算机语言解释程序对源程序一个语句一个语句地解释执行，不产生目标程序。解释方式示意图编译方式就象笔译方式，对源程序经过编译处理后，产生一个与源程序等价的目标程序。编译方式示意图计算机软件及使用软件的结构是：软件＝程序＋数据＋文档即软件包括了用以提供指令的程序和提供必要数据的数据文件，这些程序和数据文件协同工作，共同完成指定的任务程序设计语言有三类：机器语言、汇编语言、高级语言多媒体的基本概念多媒体是指文字(text)、图(image)、声音(audio)、视频(video)等媒体和计算机程序融合在一起形成的信息传播媒体。要想使计算机具有处理声音、文字、图像等媒体信息的能力，必须具备：数据压缩技术、大规模集成电路(VLSI)制造技术、CD-ROM大容量光盘存储器技术以及实时多任务操作系统等技术图像在计算机中表示通常有如下两种方法：(1)位图：又称为点阵图，是由许多称为“像素”的小点组成的图像。每个像素都被分配一个特定位置和颜色值，位图图像的优点是色彩自然、丰富、逼真，表现阴影和色彩(如在照片或绘画图像中)的细微变化方面，位图图像是最佳选择。它的缺点是图像在放和缩小的过程中会失真，占用磁盘空间也较大。位图像常保存为TIF、BMP、TUA、GIF、PCX等格式。（2）矢量图：矢量图是由叫作矢量的数学对象所定义的直线和曲线组成的矢量图形是文字(尤其是小字)和粗图形的最佳选择，矢量图通常保存为AI、EPS等格式，其优点是图像在放大缩小过程中质量不会受到影响，缺点是色彩不够逼真。三大编码及压缩标准JPEG（JonitPhotographiCExpetsGroup）标准JPEG制定于1986年，是第一个图像压缩国际标准，主要针对静止图像MPEG（MovingPictureExpertsGroup）多媒体计算机系统最基本的硬件是声频卡(AudioCard)、CD-ROM光盘机（CD-ROM）、视频卡（VideoCard）。信息安全概念信息安全是指信息网络的硬件、软件及其系统中的数据受到保护，不受偶然的或者恶意的原因而遭到破坏、更改、泄露，系统连续可靠正常地运行，信息服务不中断。安全技术包括以下几方面的内容：　　身份认证技术：用来确定用户或者设备身份的合法性，典型的手段有用户名口令、身份识别、PKI证书和生物认证等。加解密技术：在传输过程或存储过程中进行信息数据的加解密，典型的加密体制可采用对称加密和非对称加密。边界防护技术：防止外部网络用户以非法手段进入内部网络，访问内部资源，保护内部网络操作环境的特殊网络互连设备，典型的设备有防火墙和入侵检测设备。访问控制技术：保证网络资源不被非法使用和访问。访问控制是网络安全防范和保护的主要核心策略，规定了主体对客体访问的限制，并在身份识别的基础上，根据身份对提出资源访问的请求加以权限控制。主机加固技术：操作系统或者数据库的实现会不可避免地出现某些漏洞，从而使信息网络系统遭受严重的威胁。主机加固技术对操作系统、数据库等进行漏洞加固和保护，提高系统的抗攻击能力。　　安全审计技术：包含日志审计和行为审计，通过日志审计协助管理员在受到攻击后察看网络日志，从而评估网络配置的合理性、安全策略的有效性，追溯分析安全攻击轨迹，并能为实时防御提供手段。通过对员工或用户的网络行为审计，确认行为的合规性，确保管理的安全。　　检测监控技术：对信息网络中的流量或应用内容进行二至七层的检测并适度监管和控制，避免网络流量的滥用、垃圾信息和有害信息的传播。计算机信息安全策略信息加密技术：目前在数据通信中使用最普遍的算法有DES算法、RSA算法和PGP算法。防火墙技术：目前的防火墙主要有包过滤防火墙、代理防火墙和双穴主机防火墙3种类型入侵检测技术：数据备份系统容灾技术：存储、备份和容灾技术的充分结合，构成一体化的数据容灾备份存储系统，是数据技术发展的重要阶段计算机病毒的定义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；利用计算机软件与硬件的缺陷，由被感染机内部发出的破坏计算机数据并影响计算机正常工作的一组指令集或程序代码计算机病毒的特点寄生性、传染性、潜伏性、隐蔽性、破坏性、可触发性。病毒的结构：计算机病毒包括三大功能模块，即引导模块、传染模块和表现或破坏模块。C语言程序设计程序设计(Programming)是指设计、编制、调试程序的方法和过程。程序设计通常分为问题建摸，算法设计，编写代码，编译调试和整理并写出文档资料五个阶段。程序设计语言包含三个方面，即语法、语义和语用。C语言的特点1.简洁紧凑、灵活方便C语言一共只有32个关键字,9种控制语句，程序书写自由，主要用小写字母表示。2.运算符丰富3.数据结构丰富C的数据类型有：整型、实型、字符型、数组类型、指针类型、结构体类型、共用体类型等。4.C是结构式语言5.C语法限制不太严格、程序设计自由度大6.C语言允许直接访问物理地址，可以直接对硬件进行操作因此既具有高级语言的功能，又具有低级语言的许多功能，能够象汇编语言一样对位、字节和地址进行操作,而这三者是计算机最基本的工作单元，可以用来写系统软件。7.C语言程序生成代码质量高，程序执行效率高一般只比汇编程序生成的目标代码效率低10へ20%。8.C语言适用范围大，可移植性好C语言有一个突出的优点就是适合于多种操作系统,如DOS、UNIX,也适用于多种机型。常用的C语言IDE（集成开发环境）有TurboC、VisualC++、C语言的基本语法与简单程序设计,包括基本数据类型,运算符与表达式;数据的输入与输出;基本程序流程控制语句;函数,编译预处理与存储属性指针指针是一个用来指示一个内存地址的计算机语言的变量。指针可以用来有效地表示复杂的数据结构,可以用于函数参数传递并达到更加灵活使用函数的目的.使C语言程序的设计具有灵活、实用、高效的特点。数组在程序设计中，为了处理方便，把具有相同类型的若干变量按有序的形式组织起来的一种形式。这些按序排列的同类数据元素的集合称为数组。按数组元素的类型不同，数组又可分为数值数组、字符数组、指针数组、结构数组等各种类别。位域是指信息在存储时，并不需要占用一个完整的字节，而只需占几个或一个二进制位枚举在C/C++中，是一个被命名的整型常数的集合位运算，就是直接对整数在内存中的二进制位进行操作计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。最简单定义是：一些相互连接的、以共享资源为目的的、自治的计算机的集合。计算机网络的功能主要表现在硬件资源共享、软件资源共享和用户间信息交换三个方面。计算机