大一大学计算机基础课程知识点

大一大学计算机基础课程知识点
大学计算机基础
计算机是一种能够自动、高速、精确地处理信息的电子机器。

计算机发展经历了四个阶段：电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机和超大规模集成电路计算机。

计算机可以分为高性能计算机、微型计算机和嵌入式计算机。

计算机应用的领域包括科学计算、数据处理、辅助工程、远程控制和人工智能。

未来新兴的计算机有超导计算机、量子计算机、光子计算机、生物计算机和神经网络。

一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两部分组成。

硬件系统是计算机的物理基础，包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。

运算器主要用于进行算术运算和逻辑运算，控制器主要用于控制计算机系统的各个部件按照程序执行指定的工作，存储器用于存放程序、数据和运算结果。

存储器分为内存储器和外存储器，内存储器用于存放CPU要处理的
数据和指令，外存储器主要用于长期存放程序或数据信息。

计算机常用的容量进率是1024.位是计算机中的一个二进
制位，字节是8个二进制位的组合。

字长是CPU在单位时间
内能一次处理的二进制数据的位数。

计算机的储存器被划分为储存单元来管理，每个单元包含若干个二进制位。

每个存储单元有唯一的一个编号，这个编号就叫做储存单元的地址。

输入设备的作用是将外部世界的信息传输到主机，将其变成机器能识别的形式。

输出设备的作用是将计算机处理的结果变成人们认识的形式。

软件是指计算机上运行的程序及其使用和维护文档的总和。

软件系统是为运行、管理和维护计算机而编制的各种程序、数据和文档的总和。

计算机软件的分类有系统软件和应用软件。

系统软件（必备）包括操作系统（Windows系列、DOS、MacOS、UNIX、Linux、OS/2）、数据库系统、语言处理程序（C/VB/Java）、诊断程序。

操作系统是最基本的系统软件，
是管理和控制计算机中所有软、硬件资源的一组程序。

操作系统直接运行在裸机之上，是对计算机硬件系统的第一次扩充。

从用户的角度来看，硬件系统加上操作系统就构成了一台虚拟机，为用户提供了一个方便、有好的使用平台。

操作系统是计算机硬件系统与其他软件的接口，也是计算机和用户的接口。

应用软件（可选）是用户为解决实际问题开发的专门程序，如Photoshop、AutoCAD。

计算机工作原理采用存储程序即XXX原理（1946）。

计
算机系统由五大部分组成。

指令和数据都存放在储存器中，计算机工作时能够自动高速地从储存器中取出指令并执行。

用二进制形式表示数据和指令。

指令规定了计算机要执行的一系列基本操作。

程序是完成处理功能的所有指令的有序集合。

计算机工作的基本过程是取指令、分析指令、执行指令，有序重复直至所有指令完成。

计算机采用二进制的原因是二进制只有和1两种状态，正好与物理部件的两种状态相对应。

二进制的和1可以与逻辑代数中的“真”和“假”对应，便于应用逻辑代数理论研究计算机理论。

进位计数按进位的原则进行计数，简称数制。

十进制和二进制、八进制、十六进制间可以相互转换。

数据是指所有能输入到计算机中并被计算机识别、存储和加工处理的符号的总称。

数据分为数值型数据和非数值型数据。

西文字符编码（ASCII）是美国标准信息交换码。

标准ASCII码是一个用7位二进制数来编码，用8位二进制数来表
示的编码方式，其最高位是0.
常见字符A的ASCII码是65，小写字母a的ASCII码是97.
汉字编码分为输入码、内码和字形码。

输入码是利用计算机系统中现成的西文键盘对每个汉字编排的编码，利用键盘上的字母和数字键来描述。

内码是计算机内部存储、处理加工和传输汉字时所用的代码，由0和1组成，将汉字交换码加上
20H得到汉字的国标码，再将国标码的两个字节分别加上80H 得到机内码。

无论哪种输入码，将汉字存入计算机的总是汉字的机内码，即输入码和机内码之间是一一对应的转换关系，与输入法无关。

字形码又称为字模，是表示汉字字形的编码，常
用点阵形式和矢量形式表示，将所有字形码集中存放在计算机的外存中，称为“字库”。

微型计算机（PC）是由大规模集成电路组成的、体积较小的电子计算机，以微处理器为基础，配以内存储器及输入输出(I/O)接口电路和相应的辅助电路而构成的裸机。

微型计算机由硬件和软件两部分组成。

硬件包括运算器、中央处理器（CPU）、主机、控制器、主存储器（内存）、存储器、输入设备、外部设备和输出设备。

软件包括系统软件和应用软件。

主机是安装在一个主机箱内所有部件的统一体。

主机内的部件包括主板、总线、数据总线、地址总线、系统I/O总线扩展插槽、I/O接口和专用外围组芯片。

主板是装在主机箱中的一块最大的多层印刷电路板，主要是维系CPU与外围设备间能协同工作。

总线是计算机系统中能够为多个部件共享的一组公共信息传输通道，常根据传输信号的不同分为地址总线、数据总线和控制总线。

数据总线由于CPU与内存或I/O接口之间的数据传输，其条数取决于CPU的字长，信息传送是双向的。

地址总线用于传送存储单元或I/O接口的地址信息，其条数决定了计算机内存的大小，信息传送是单向的。

系统I/O总
线扩展插槽包括PCI总线和AGP总线。

I/O接口主要是将外围设备与系统连接起来并进行数据交换的接口。

专用外围组芯片是与各类CPU相配合的系统控制集成电路组。

芯片组通常分为南桥和北桥两部分。

北桥芯片连接主机的CPU和内存等，而南桥芯片则主要连接总线和接口等。

中央处理器（CPU）又称微处理器，是利用大规模集成电路技术将运算器和控制器集成在一块芯片上的集成电路。

CPU 内部分为控制单元、逻辑单元和存储单元。

主频、字长和外频是衡量CPU性能的主要技术参数。

CPU的性能主要由主频和字长决定。

一级高级缓存（L1 Cache）和二级高级缓存（L2 Cache）也是CPU的重要组成部分。

内部存储器，简称内存，由主板和内存条上安装的多种存储器集成电路组成，用于为CPU存放正在运行的程序和操作数据。

内存芯片分为只读存储器ROM和随机存取（读写）存储器RAM两大类。

ROM是一种只能读取而不能写入的存储器，主要用于存放不需要改变的信息（由厂商写入，断电后存储的信息不会丢失）。

ROMBIOS是只读存储器基本输出输入系统，是将微机系统的最基础程序（BIOS）固化在主板上的
ROM中。

RAM是随机存取存储器，就是常说的内存。

RAM 中的信息可以通过指令随时读取和写入。

其主要功能是存储运行中的系统、应用程序和用户数据等。

断电后RAM中的信息会自动消失。

DRAM是动态RAM，缺点是读/写速度较慢，通常说的内存主要由它构成。

SRAM是静态RAM，优点是读写速度快，缺点是集成度低，价格较高。

一般用几个SRAM 作为主存储器的小容量高速缓存，即通常说的外部Cache或
L2 Cache。

主要是在CPU和主存储器间建立一个高速缓冲存储器，减少高速CPU对低速主存的访问，从而提高系统的运行速度。

外部存储器，简称外存，用来存放系统文件、大型文件、数据库等大量程序与数据信息。

常见的外存包括软驱和软盘、硬盘、光驱和光盘、闪存盘。

与磁盘相关的概念包括磁道、扇区和簇。

磁道是当磁头不动时，盘片转动一周被磁头扫过的一个圆周。

为了记录的方便，把每个磁道划分成许多等长区段，每个区段叫做一个扇区。

一个磁道上的一个或更多扇区组合成一个簇。

格式化是一种对磁盘或分区进行初始化的操作。

这种操作通常会导致磁盘或分区中所有的文件被清除。

格式化分为低级
格式化和高级格式化，对硬盘的格式化为高级格式化，而软盘则两种格式化方式都适用。

，又称网间网，是一种人工系统，利用通讯设备和通讯线路将地理位置不同、功能独立的终端设备相互连起来，以网络通信协议、规则和协议等网络软件来实现资源共享和信息交换。

由终端设备、通信路线和交换设备协议三部分组成。

协议是网络中进行数据交换建立的规则、标准或约定。

网络协议简称为协议。

ISP是互联网服务提供商，即向广大用户
综合提供互联网接入业务、信息业务和增值业务的电信运营商。

网络应用有两大模式：C/S和P2P模式。

C/S模式中，一
台服务器主机为多个客户端提供服务。

P2P模式中，每个主机
都可以接收其他主机的服务并为其他主机提供服务。

网络体系结构包括应用层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。

OSI参考模型是一个七层模式，包括应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。

而
TCP/IP参考模式是一个四层模式，包括应用层、传输层、网
络层和主机到网络层。

HTTP协议是一种用于因特网传送万维网文档的数据传送
协议。

FIP协议是一种用于网络上两台计算机传送文件的协议。

TCP/IP是一种传输控制协议/网间协议。

IP协议是一种为计算
机网络相互连接进行通信而设计的协议。

计算机病毒是一组能够破坏计算机功能或数据的程序或代码，它们能够自我复制并影响计算机使用。

计算机病毒具有传染性、破坏性、潜伏性和可触发性等特点。

根据破坏后果的不同，计算机病毒可以分为良性病毒和恶性病毒。

按照不同的分类方法，计算机病毒还可以分为传统单击病毒和现代网络病毒。

计算机病毒可以通过非移动介质、可移动介质和计算机网络进行传播。

一旦计算机感染病毒，就会出现屏幕异常、运行速度减慢、系统无法启动、文件变化等现象。

为了清除计算机病毒，可以使用杀毒软件、专杀工具或手动清除病毒。

为了预防计算机病毒，需要安装实时监控的杀毒软件、定期更新病毒库、安装操作系统的补丁程序、安装防火墙工具、不随意打开来历不明的电子邮件或附件、不随意安装插件程序以及不随意打开陌生人传来的页面链接。

黑客一般指计算机网络的非法入侵者，他们了解系统漏洞及其原因，喜欢非法闯入并以此作为一种智力挑战。

黑客攻击可以采用多种方式，包括密码破解、IP欺骗与
嗅探、系统漏洞和端口扫描。

为了防止这些攻击，我们可以采取数据加密、身份认证、建立访问控制策略、审计和其他安全防护措施等策略。

防火墙是一种设置在内部网络和外部网络之间的屏障，用于保护计算机资源和用户的声誉，以防止来自外部网络的攻击。

它由软件和硬件组成，可以用于强化网络安全策略、监控和审计网络存储和访问、防止攻击性故障蔓延和内部信息泄漏等。

然而，防火墙也有局限性，例如可能留有漏洞、不能防止内部出卖性攻击或误操作、不能防范数据驱动式攻击、不能防范全部威胁和病毒等。

计算机职业道德规范是指计算机网络使用者应遵守的一系列道德准则。

当前，网络滥用、不健康信息充斥、网络犯罪、网络病毒、窃取和使用他人信息成果、制造信息垃圾等问题仍然存在。

因此，建立自主型道德、明确网络道德原则和行为规范（网络礼仪和行为准则）是非常必要的。

程序是指将指令排列成一定的执行顺序并能实现预定功能的指令序列。

程序设计是将求解某个问题的算法用机器语言实现的过程。

软件则包括计算机程序、规程以及可能的相关文档和运行计算机系统需要的数据。

算法是对问题求解过程的操作步骤的一种描述，通常由一系列操作组成，包括加、减、比较大小和输入/输出数据等，由顺序、选择和循环三种基本结构控制。

算法具有有穷性、确定性、大于等于一个输入和一个输出以及可执行性等性质。

我
们可以用自然语言、流程图、N-S流程图、PAD图和伪代码等方式来描述算法。

程序设计语言是计算机语言，用于人和机器之间的交流。

它由数据、运算、控制和传输等组成，可以按照发展过程分为机器语言、汇编语言和高级语言。

其特点包括可读性、可移植性、可维护性和可靠性等。