大學計算機基礎讀書筆記

1、計算機計算機的應用:數(shù)值計算，數(shù)據(jù)處理，自動控制，計算機輔助系統(tǒng)(CADCAMCBECATCAI)，人工智能，通信和電子商務（數(shù)值計算又稱科學計算；數(shù)據(jù)處理又稱信息處理；自動控制又稱過程控制，包括檢測過程和控制過程計算機輔助設計CAD(ComputerAidedDesign)，降低了設計人員的工作質(zhì)量，提高了設計的效率和質(zhì)量，節(jié)約了設計成本；計算機輔助制造CAM(ComputerAidedManufacturing)提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生

2、產(chǎn)成本和勞動強度，縮短生產(chǎn)周期計算機輔助教育CBE(ComputerBasedEducation)包括計算機輔助測試CAT(ComputerAidedTest)和計算機輔助教學CAI(ComputerAssistedInstruction)，提高了教學質(zhì)量；人工智能AI(ArtificialIntelligence)如專家系統(tǒng)等，可以對原始數(shù)據(jù)進行分析決策；計算機網(wǎng)絡是計算機技術(shù)與通訊技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，提高了通信的速度與效率，降低了軟件

3、與硬件的使用費用，提高了計算機系統(tǒng)的可靠性）計算機的特點：運算速度快，計算精度高，記憶力強，具有邏輯判斷能力，自動化程度高1946年2月，世界上第一臺電子計算機ENIAC誕生于美國賓州大學。計算機代別劃分依據(jù)：邏輯元器件。第一代計算機：1946—1958電子管。第二代計算機：1958—1964晶體管。第三代計算機：1965—1971中，小規(guī)模集成電路。第四代計算機：1972—至今大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路。英國科學家：阿倫圖靈：圖靈機，建

4、立計算機理論模型。匈牙利科學家：馮諾依曼：計算機之父。根據(jù)計算機的應用范圍分類：專用計算機和通用計算機。根據(jù)數(shù)據(jù)的處理方式分類：數(shù)字計算機，模擬計算機，數(shù)字模擬混合計算機。根據(jù)計算機的規(guī)模和功能強弱分類：巨型機，小巨型機，大型主機，小型機，工作站，個人計算機計算機系統(tǒng)：硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)：運算器，控制器，存儲器，輸入設備，輸出設備。軟件系統(tǒng)：系統(tǒng)軟件，應用軟件。計算機系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)：應用軟件層》實用軟件層》操作系統(tǒng)層》硬件層數(shù)制

5、：按進位的原則進行計數(shù)，進位計數(shù)制位權(quán)：一種進制中某個位置上的單位值十進制：0，1，…9逢十進一基數(shù)為10。二進制：0，1，逢二進一，基數(shù)為2。二進制的優(yōu)點：便于實現(xiàn)、運算簡單、工作可靠、方便邏輯運算、物理元器件容易制造、運算規(guī)則少。八進制：0，1，2，…7逢八進一，基數(shù)為8。十六進制：0，1，…9ABCDEF逢十六進一，基數(shù)為16。二進制八進制十進制十六進制二進制八進制十進制十六進制00000001000108800011111001

6、1199001022210101210A001133310111311B010044411001412C010155511011513D011066611101614E011177711111715FN進制轉(zhuǎn)換為十進制：展開多項式，各項相加。（注意位權(quán)比位數(shù)少一）。十進制轉(zhuǎn)換為N進制：整數(shù)：將十進制整數(shù)連續(xù)的除以N，記下每次的余數(shù)，直到商為0，倒排余數(shù)。小數(shù)：將十進制小數(shù)連續(xù)的乘以N，記下每次的整數(shù)，直到十進制小數(shù)為0或滿足進度為止，正

7、排整數(shù)。二進制轉(zhuǎn)換為八進制的方法：從小數(shù)點開始，每3位一組，不足3位的用0補齊，每一組用一個八進制數(shù)表示。二進制轉(zhuǎn)換為十六進制方法：從小數(shù)點開始，每4位一組，不足4位的用0補齊，每一組用一個十六進制數(shù)表示。八進制（十六進制）數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)方法：每位八進制數(shù)（十六進制數(shù)）用3（4）位二進制數(shù)表示，刪除兩端無意義的0。機器數(shù)：正負號用數(shù)字表示的數(shù)。0為正，1為負。真值：與機器數(shù)對應的數(shù)學中的數(shù)。定點整數(shù)：將小數(shù)點的位置約定在機器數(shù)的末端。

8、補0為符號位后面。定點小數(shù)：將小數(shù)點的位置約定在符號位的右側(cè)。補0為數(shù)值后面。浮點數(shù)：將一個數(shù)表示為尾數(shù)和階碼。階碼用定點整數(shù)，尾數(shù)用定點小數(shù)。與科學計數(shù)法類似。備：顯示器、打印機、音箱、繪圖儀等。外存既是輸入設備又是輸出設備。計算機硬件的各部分之間通過總線相互傳輸信號?？偩€：計算機中實現(xiàn)各部分之間通信的公共通道。根據(jù)傳輸信號功能的不同，總線分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線3種。數(shù)據(jù)總線DB：傳輸數(shù)據(jù)信息的雙向總線。地址總線AB：傳輸?shù)?/p>

9、址信息的單項總線?？刂瓶偩€CB：傳輸CPU發(fā)往其他部件的控制信息，或傳輸其他部件發(fā)給CPU的狀態(tài)和請求等信息?？刂瓶偩€中某個線是單向的，但總體是雙向的。根據(jù)層次的不同，常見的：片內(nèi)總線、系統(tǒng)總線和外部總線3種。接口：輸入輸出設備接口的簡稱。也稱為輸入輸出適配器，功能：連接主機和外設并實現(xiàn)兩者之間數(shù)據(jù)的傳輸。用接口的目的：解決主機和外設的差異并使兩者協(xié)調(diào)工作的功能。軟件分為系統(tǒng)軟件和應用軟件。系統(tǒng)軟件：用于管理計算機系統(tǒng)的軟、硬件資源、控

10、制計算機系統(tǒng)運行、維護計算機系統(tǒng)的軟件的集合。主要包括：操作系統(tǒng)、計算機語言處理程序、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和服務程序4類。操作系統(tǒng)（OS）計算機語言處理程序：計算機語言包括：低級語言和高級語言。低級語言：包括機器語言和匯編語言。機器語言：能直接執(zhí)行、執(zhí)行速度快、編程效率低和不通用的特點。匯編語言：執(zhí)行速度快、不能直接執(zhí)行、編程效率低（但比機器語言效率高）和不通用的特點。高級語言：編程效率高、通用、不能直接執(zhí)行和執(zhí)行速度慢的特點。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

11、服務程序計算機犯罪：利用計算機進行的犯罪。特點：智能性、隱蔽性、危害性、廣域性、低齡化、訴訟困難性、司法滯后性。計算機病毒是程序。黑客是人。防火墻防黑客。殺毒針對程序。計算機病毒特點：傳染性、潛伏性、隱蔽性、破壞性、寄生性、針對性、不可預見性。預防計算機病毒應從管理制度和技術(shù)手段入手。在技術(shù)上可以安裝防毒卡和防毒軟件。病毒的檢測有手工檢測和自動檢測。殺毒有手工殺毒和自動殺毒。沒有一種防毒軟件可以查殺所有的病毒。第2章操作系統(tǒng)基礎操作系統(tǒng)

12、（OperatingSystem，OS）：直接控制和管理計算機系統(tǒng)的軟、硬件資源，合理的組織計算機的工作流程，方便用戶充分而有效的使用這些資源的程序集合。操作系統(tǒng)是軟件，而且是系統(tǒng)軟件，由一組程序組成；功能：管理計算機系統(tǒng)內(nèi)的各種資源，組織多道程序運行；是用戶和計算機之間通信的橋梁，為用戶提供良好的界面，以方便用戶使用計算機，并擴充硬件功能。操作系統(tǒng)的史前時代：手工操作。程序設計全部采用機器語言，沒有操作系統(tǒng)，人們采用手工操作方式來控制

13、計算機的基本功能。慢速的手工操作與快速的CPU之間出現(xiàn)了矛盾，另一方面CPU與輸入輸出設備之間速度不匹配。操作系統(tǒng)的雛形：監(jiān)督程序（早期批處理）。單道批處理分為聯(lián)機批處理和脫機批處理。聯(lián)機批處理：由CPU直接控制作業(yè)輸入與輸出。脫機批處理：加設的“衛(wèi)星機”專門處理輸入與輸出?，F(xiàn)代意義上操作系統(tǒng)的出現(xiàn)：多道批處理。通道、中斷和緩沖技術(shù)的使用使得多道程序的并發(fā)執(zhí)行稱為可能。優(yōu)點：在內(nèi)存中總有多道程序等待運行，系統(tǒng)資源得到比較充分的利用。缺點

14、：作業(yè)平均周轉(zhuǎn)時間長，用戶無法干預程序的執(zhí)行，沒有交互能力。操作系統(tǒng)步入實用化：分時操作系統(tǒng)。在分時操作系統(tǒng)中，用戶通過終端設備與計算機交互作用來運行自己的作業(yè)。多用戶分時系統(tǒng)是當今計算機系統(tǒng)中使用最普遍的一類操作系統(tǒng)。為了實時的對特定任務進行可靠處理，人們又開發(fā)出實時系統(tǒng)。實時系統(tǒng)具有專用性，不同的實時系統(tǒng)有不同的應用領域。現(xiàn)代操作系統(tǒng)的發(fā)展批處理操作系統(tǒng)：“單道”：一次只能有一個作業(yè)裝入計算機系統(tǒng)的內(nèi)存運行。“多道”：一次允許多個作

15、業(yè)同時裝入內(nèi)存，使CPU輪流的執(zhí)行多個作業(yè)。單道批處理系統(tǒng)：大大減少了人工操作的時間，提高了機器的利用率，但是CPU的利用率很低。多道批處理系統(tǒng)：具有系統(tǒng)資源利用率高和作業(yè)吞吐量大的優(yōu)點，缺點：用戶作業(yè)的等待時間長，沒有交互能力，用戶無法干預自己作業(yè)的運行。分時操作系統(tǒng)：多個用戶分享使用同一臺計算機。將CPU時間劃分成若干個片段，每個時間段稱為時間片，操作系統(tǒng)以時間片為單位輪流為每個終端用戶服務。每個用戶輪流使用其中的一個時間片。分時操

16、作系統(tǒng)的特征：交互性、及時性、獨占性、多路性。多路性提高了系統(tǒng)資源利用率。節(jié)省了開支。分時操作系統(tǒng)和多道批處理系統(tǒng)有3個方面的差異：基本目標的不同；提交給系統(tǒng)的作業(yè)性質(zhì)上；對于充分使用系統(tǒng)資源而言。實時操作系統(tǒng)主要特征：高響應性、高可靠性、高安全性。單用戶操作系統(tǒng)根本特征：一個用戶獨占計算機系統(tǒng)資源，系統(tǒng)所有的軟、硬件資源都為一個用戶服務，系統(tǒng)單獨的執(zhí)行該用戶提交的一個任務。網(wǎng)絡操作系統(tǒng)：交換數(shù)據(jù)、實現(xiàn)信息交換、資源共享的系統(tǒng)。網(wǎng)絡操作

17、系統(tǒng)是基于計算機網(wǎng)絡的，它負責網(wǎng)絡管理、網(wǎng)絡通信、資源共享和系統(tǒng)安全等工作。操作系統(tǒng)的主要特征：并發(fā)性：指2個或2個以上的事件或活動在同一時間間隔內(nèi)發(fā)生，交替進行。共享性：系統(tǒng)中的資源可以被多個用戶共同使用。操作系統(tǒng)的功能：CPU管理（計算機系統(tǒng)中最重要的資源是CPU，系統(tǒng)以進程為單位對CPU分配和運行，對CPU的管理可歸結(jié)為對“進程”的管理，進程指正在執(zhí)行的程序）存儲管理（管理內(nèi)存資源）設備管理（輸入輸出設備）文件管理（針對系統(tǒng)中的信