有计算机的基础内容PPT
计算机概述1.1 计算机定义计算机是一种能够接收和存储信息,并按照存储在其内部的程序对输入的信息进行加工、处理,然后把处理结果输出的高度自动化的电子设备...
计算机概述1.1 计算机定义计算机是一种能够接收和存储信息,并按照存储在其内部的程序对输入的信息进行加工、处理,然后把处理结果输出的高度自动化的电子设备。1.2 计算机发展历史第一代计算机(1946-1958年)电子管计算机,主要使用电子管作为计算元件第二代计算机(1959-1964年)晶体管计算机,采用晶体管作为计算元件,体积缩小,能耗降低第三代计算机(1965-1970年)集成电路计算机,采用中、小规模集成电路作为计算元件,进一步减小体积和能耗第四代计算机(1971年至今)大规模和超大规模集成电路计算机,采用大规模和超大规模集成电路作为计算元件,大大提高了计算机的运算速度和处理能力1.3 计算机分类按用途分类通用计算机、专用计算机按规模分类巨型机、大型机、小型机、微型机、工作站、服务器、嵌入式计算机按性能分类高性能计算机、高性能计算机、工作站、个人计算机、服务器 计算机系统组成2.1 计算机硬件系统硬件系统是计算机系统的物质基础,主要由输入设备、输出设备、中央处理器、存储器、其他设备等组成。输入设备是用户和计算机系统之间进行信息交换的主要装置之一,包括键盘、鼠标、触摸屏、扫描仪、摄像头等。输出设备是计算机向用户展示处理结果的主要装置,包括显示器、打印机、音响等。中央处理器是计算机的核心部件,负责执行程序中的指令,完成数据的运算、处理和控制任务。存储器用于存储程序和数据,包括内存和外存。内存是直接与CPU进行通信的存储设备,外存则是通过内存与CPU进行间接通信的存储设备。其他设备包括辅助存储器(如硬盘、光盘、U盘等)、网络通信设备(如网卡、调制解调器等)等。2.2 计算机软件系统软件系统是指计算机系统中运行的各种程序和数据的总和,主要由系统软件和应用软件组成。系统软件是计算机的基本软件,用于管理计算机的硬件资源,为应用软件提供运行环境。常见的系统软件包括操作系统、语言处理程序、数据库管理系统等。应用软件是用户为了解决特定问题而编写的程序,如办公软件、图像处理软件、游戏等。 计算机中的信息表示3.1 进位计数制计算机内部采用二进制计数制(以2为基数的进位计数制),其他进制数(如八进制、十六进制等)在计算机内部也会转换为二进制进行运算。3.2 数制转换不同进制数之间的转换是计算机中的基本操作,包括二进制、八进制、十六进制等进制数之间的转换。3.3 字符编码字符编码是将字符转换为计算机能够识别和处理的数字代码的过程。常见的字符编码有ASCII码、GB2312码、UTF-8码等。 计算机中的运算4.1 算术运算算术运算是指基本的四则运算,包括加、减、乘、除等。在计算机中,算术运算主要通过CPU的运算器实现。4.2 逻辑运算逻辑运算是指对二进制数进行的逻辑判断和处理,包括与、或、非、异或等运算。逻辑运算在计算机中广泛应用于数据比较、条件判断等场景。4.3 位运算位运算是直接对整数在内存中的二进制位进行操作的运算,包括位与、位或、位异或、位取反、左移、右移等运算。位运算在计算机中常用于优化算法和提高程序执行效率。 计算机体系结构5.1 指令系统指令系统是计算机执行程序的基本单位,由操作码和操作数地址码组成。指令系统的设计直接影响到计算机的性能和功能。5.2 中央处理器(CPU)中央处理器是计算机的核心部件,负责执行程序中的指令,完成数据的运算、处理和控制任务。CPU的性能直接决定了计算机的性能。5.3 存储系统存储系统用于存储程序和数据,包括内存和外存。内存是直接与CPU进行通信的存储设备,外存则是通过内存与CPU进行间接通信的存储设备。存储系统的设计和管理对于计算机的性能和可靠性具有重要影响。5.4 输入输出系统输入输出系统负责计算机与外部设备之间的数据传输和控制。输入输出设备通过接口与计算机相连,实现数据的输入和输出功能。5.5 总线结构总线结构是计算机内部各部件之间进行数据传输和信息交换的主要通道。总线包括数据总线、地址总线和控制总线,负责连接CPU、内存、输入输出设备等部件,实现它们之间的通信和协作。 计算机操作系统6.1 操作系统的定义操作系统是计算机中最基本、最重要的系统软件,负责管理和控制计算机硬件和软件资源,提供用户与计算机之间的接口,以及支持其他应用软件的运行。6.2 操作系统的功能操作系统的功能包括进程管理、内存管理、文件系统、设备管理和网络管理等。通过这些功能,操作系统实现了对计算机资源的有效管理和利用,为用户提供了一个稳定、高效的计算环境。6.3 常见的操作系统常见的操作系统包括Windows、Linux、macOS等。这些操作系统各有特点,适用于不同的应用场景和需求。 计算机网络7.1 计算机网络的定义计算机网络是指将多台计算机或设备连接起来,通过数据链路进行通信和资源共享的系统。7.2 计算机网络的分类计算机网络按照覆盖范围可以分为局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)和互联网(Internet)等。按照传输介质可以分为有线网和无线网等。7.3 计算机网络协议计算机网络协议是计算机网络中进行数据通信的规则和约定。常见的计算机网络协议包括TCP/IP协议、HTTP协议、FTP协议等。 计算机安全8.1 计算机安全定义计算机安全是指保护计算机系统中的硬件、软件和数据不受未经授权的访问、破坏、篡改或泄露的措施和策略。8.2 计算机安全威胁计算机安全威胁包括病毒、蠕虫、特洛伊木马、勒索软件等恶意程序,以及黑客攻击、网络钓鱼等网络攻击手段。8.3 计算机安全措施计算机安全措施包括安装杀毒软件、防火墙、加密技术等防护措施,以及定期进行系统备份、安全审计等安全管理措施。 计算机应用领域9.1 办公自动化办公自动化是指利用计算机技术实现办公过程的自动化和数字化,包括文字处理、表格制作、演示文稿等。9.2 数据处理与分析数据处理与分析是指利用计算机对大量数据进行收集、存储、处理和分析的过程,广泛应用于金融、医疗、科研等领域。9.3 人工智能与机器学习人工智能与机器学习是计算机科学的重要分支,旨在研究和开发能够模拟人类智能和学习能力的计算机系统。9.4 图形图像处理图形图像处理是指利用计算机技术对图像进行处理、分析和理解的过程,广泛应用于图像处理、动画制作、游戏开发等领域。以上是对计算机基础内容的简要概述,涵盖了计算机的基本概念、系统组成、信息表示、运算、体系结构、操作系统、网络、安全和应用领域等方面。这些基础知识对于理解和应用计算机技术具有重要意义。