计算机基础知识

发布于 2020-09-26  76 次阅读


如今蒸蒸日上的互联网行业,都基于计算机,入门互联网IT行业,首先得先了解计算机基础知识。kaguya此时还是个非科班出身的小白,平时大学课程了除了kaguya并不太喜欢的硬件电路与信号课程外,也安排了一些涉及到计算机的课程。计算机导论,微机原理,计算机网络,数据结构,操作系统。这篇文章,将从计算机最基础最基础的知识开始介绍,kaguya的学习之路从此开始。

电子计算机又称电脑,是20世纪最杰出的科技成就之一,是人类科学发展史上的重要里程碑。计算机及互联网正在改变着人们的生活、学习和工作方式,推动着世界各国经济的发展和社会的进步。随着数字化技术的发展,计算机、通信和办公自动化工具进一步走向融合,计算机已经成为办公自动化最基本的工具。

计算机的发展阶段

第一代(1946~1957年)是电子管计算机。

第二代(1958~1964年)是晶体管计算机。

第三代(1965~1970年)是集成电路计算机。

第四代(1971年以后)是大规模和超大规模集成电路计算机。

计算机的特点

  • 运算速度快。
  • 计算精确度高。
  • 具有记忆和逻辑判断能力。
  • 具有自动控制能力。

计算机系统的组成

计算机由硬件系统和软件系统组成。

计算机硬件系统

依照冯诺依曼理论,将计算机硬件分为五个部分:

  • 运算器
  • 控制器
  • 存储器
  • 输入设备
  • 输出设备

运算器(也称执行单元)是微机的运算部件;控制器是微机的指挥控制中心;

运算器加控制器组成了电脑的中央处理器CPU。

运算器又称算术逻辑单元(Arithmetic Logic Unit,简称ALU),是计算机对数据进行加工处理的部件,它的主要功能是对二进制数码进行加、减、乘、除等算术运算和与、或、非等基本逻辑运算,实现逻辑判断。运算器在控制器的控制下实现其功能,运算结果由控制器指挥送到内存储器中。

控制器主要由指令寄存器、译码器、程序计数器和操作控制器等组成,控制器用来控制计算机各部件协调工作,并使整个处理过程有条不紊地进行。它的基本功能就是从内存中取指令和执行指令,即控制器按程序计数器指出的指令地址从内存中取出该指令进行译码,然后根据该指令功能向有关部件发出控制命令,执行该指令。另外,控制器在工作过程中,还要接受各部件反馈回来的信息。

计算机的存储设备根据性能分为内存储器与外部存储器两大类。

内存储器,又称为主存。目前,微型计算机的内存由半导体器件构成。内存按功能可分为两种:只读存储器(ReadOnly Memory,ROM)和随机(存取)存储器(Random Access Memory,RAM)

ROM的特点是:存储的信息只能读出(取出),不能改写(存入),断电后信息不会丢失。一般用来存放专用的或固定的程序和数据。

RAM的特点是:可以读出,也可以改写,又称读写存储器,断电后,存储的内容立即消失。

外存储器(简称外存)又称辅助存储器。外存储器主要由磁表面存储器和光盘存储器等设备组成。磁表面存储器可分为磁盘、磁带两大类。

计算机中的输入设备主要有键盘、鼠标、扫描仪;输出设备主要有显示器、打印机、绘图仪等。

计算机软件系统

微型计算机系统的软件分为系统软件和应用软件两类。

系统软件一般包括操作系统、语言编译程序、数据库管理系统。

应用软件是指计算机用户为某一特定应用而开发的软件。例如文字处理软件、表格处理软件、绘图软件、财务软件、过程控制软件等。

操作系统OS(Operating System)操作系统是最基本、最重要的系统软件。根据操作系统的功能和使用环境,大致可分为以下几类:

  • 单用户操作系统。DOS操作系统属于单用户单任务操作系统。常用的操作系统中,Windows XP或Windows 7等是单用户多任务操作系统;Windows Server 2003、Windows Server 2008等是多用户多任务操作系统。
  • 批处理操作系统。这类操作系统的特点是:作业的运行完全由系统自动控制,系统的吞吐量大,资源的利用率高。
  • 分时操作系统。常用的分时操作系统有:UNIX、VMS等。
  • 实时操作系统。实时操作系统是对随机发生的外部事件在限定时间范围内作出响应并对其进行处理的系统。
  • 网络操作系统。常用的网络操作系统有NetWare和Windows Server。
  • 分布式操作系统。分布式操作系统是用于分布式计算机系统的操作系统。分布式计算机系统是由多个并行工作的处理机组成的系统,提供高度的并行性和有效的同步算法和通讯机制,自动实行全系统范围的任务分配并自动调节各处理机的工作负载。如MDS、CDCS等。

语言编译程序人和计算机交流信息使用的语言称为计算机语言或称程序设计语言。计算机语言通常分为机器语言、汇编语言和高级语言三类。

  • 机器语言。机器语言是一种用二进制代码“0”和“1”形式表示的,能被计算机直接识别和执行的语言。
  • 汇编语言。汇编语言是一种用助记符表示的面向机器的程序设计语言。汇编语言的每条指令对应一条机器语言代码,不同类型的计算机系统一般有不同的汇编语言。
  • 高级语言。高级语言是一种比较接近自然语言和数学表达式的计算机程序设计语言。常用的高级语言程序有BASIC语言、FORTRAN语言、PASCAL语言、C语言和Java语言。

数据库管理系统(DataBase Management System,DBMS)的作用是管理数据库。数据库管理系统是有效地进行数据存储、共享和处理的工具。目前,微机系统常用的单机数据库管理系统有:dBASE、FoxBase、Visual FoxPro 等,适合于网络环境的大型数据库管理系统Sybase、Oracle、DB2、SQL Server 等。

二进制介绍

计算机内部的数是用二进制表示的,其主要原因是:

(1)电路简单:二进制数只有0 和1 两个数码,计算机是由逻辑电路组成的,因此可以很容易地用电气元件的导通和截止来表示这两个数码。

(2)可靠性强:用电气元件的两种状态表示两个数码,数码在传输和运算中不易出错。

(3)简化运算:二进制的运算法则很简单,如果使用十进制要繁琐得多。

(4)逻辑性强:计算机在数值运算的基础上还能进行逻辑运算,逻辑代数是逻辑运算的理论依据。二进制的两个数码,正好代表逻辑代数中的“真”(True)和“假”(False)

二进制的特点是有两个数码:0、1。

运算规则:逢二进一,借一当二。进位基数是2。设任意一个具有n位整数,m位小数的二进制数B,可表示为:B=Bn-1×2n-1+Bn-2×2n-2+...+ B1×21+B0×20+B-1×2-1+...+B-m×2-m权是以2为底的幂。

编码的介绍

前面已介绍过计算机中的数据是用二进制表示的,而人们习惯用十进制数,那么输入输出时,数据就要进行十进制和二进制之间的转换处理,因此,必须采用一种编码的方法,由计算机自己来承担这种识别和转换工作。

  • BCD码(二-十进制编码)BCD(Binary Code Decimal)码是用若干个二进制数表示一个十进制数的编码,BCD码有多种编码方法,常用的有8421码。
  • ASCII码计算机中,对非数值的文字和其他符号进行处理时,要对文字和符号进行数字化处理,即用二进制编码来表示文字和符号。字符编码(Character Code)是用二进制编码来表示字母、数字以及专门符号。目前计算机中普遍采用的是ASCII(American Standard Code for Information Interchange)码,即美国信息交换标准代码。
  • 汉字编码汉字也是字符,与西文字符比较,汉字数量大,字形复杂,同音字多,这就给汉字在计算机内部的存储、传输、交换、输入、输出等带来了一系列的问题。为了能直接使用西文标准键盘输入汉字,必须为汉字设计相应的编码,以适应计算机处理汉字的需要。

计算机数据计量单位

  • 数据:是反映客观事物属性的记录,是信息的具体表现形式。
  • 信息:信息是客观事物属性的反映。是经过加工处理并对人类客观行为产生影响的数据表现形式。
  • 位(bit):二进制数系统中,每个0或1就是一个位,位是计算机中最小的信息单位。
  • 字节(Byte):由8位二进制数组成的信息,是计算机数据的基本存储单位。即1Byte=8bit。一般来说,一个英文字符占一个字节,一个汉字占两个字节。通常我们更常用的是KB、MB、GB、TB,它们之间的换算是:
  1. 1KB=1024Byte
  2. 1MB=1024KB
  3. 1GB=1024MB
  4. 1TB=1024GB
  • 字(word):是指计算机一次并行处理的一组二进制数,一个“字”中可以存放一条计算机指令或一个数据。

DOS命令的使用

所谓的DOS我们可以理解为是一种操作系统,与我们当下常见的windows相比较而言,他里面没有图形化的界面或者鼠标点击操作,主要是通过命令行语句的形式来达到操作计算机工作。

通过win+R打开运行面板,输入cmd打开终端

time                            显示当前系统时间

shutdown /s /t 秒数    设置当前计算机定时关机

shutdown /a               取消自动关机命令

ping 网址                    检查网络是否连通

ipconfig -all                显示计算机网卡信息

ctrl+c                          退出当前正在执行的命令

cd ..                             返回上一级目录

cd /                             返回当前盘符根目录

dir                               将某个目录的内容以列表形式流出

md 路径/目录              可以新建目录

echo 内容>文件名称    可以间接新建一个带有内容的文件

rd 路径/目录                删除目录

del 文件                       删除文件

rd /s                            强制删除非空目录

del 目录                       询问是否删除目录里的所有文件

copy 文件原路径 文件新路径      将文件复制到其他地方

move 文件原路径 文件新路径     将文件剪贴到其他地方


我们永远不会完全相互理解,但是我们将会并能够远远超过相互理解。