计算机基础知识.docx
《计算机基础知识.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《计算机基础知识.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
计算机基础知识
计算机基础知识
一、几个重要的概念
1、程序：
由用户用特定的程序设计语言编写的能被计算机识别、执行的指令语句序列。
2、软件：
计算机系统中程序、数据、有关文档（程序文档、用户文档等）的集合。
3、软件和硬件的关系：
软件系统和硬件系统共同组成整个计算机系统。
硬件是软件运行的物理基础，软件是对硬件功能的扩充。
硬件的一些功能可以由软件来实现（硬件的软化），如VCD播放软件可以实现VCD播放机的功能；同样软件的功能也可以由硬件来实现（软件的固化），如防病毒卡等。
二、软件的分类
软件分为系统软件、支撑软件、应用软件。
（1）系统软件是给其他程序提供服务的程序集合（如各种操作系统、编译程序）。
它与具体应用领域无关，与计算机硬件系统有很强的交互性。
系统软件分为操作系统、语言处理系统、服务程序和数据库系统。
（2）支撑软件用于支持软件开发与维护的软件。
包括数据库管理系统（DBMS）、各种接口软件、网络软件和工具组件等。
（3）应用软件用于解决各种不同具体应用问题而开发的专门软件。
按照应用软件开发方式和适用范围，应用软件可再分为通用应用软件和定制应用软件。
三、计算机软件技术
软件技术指研制开发计算机软件所需的所有技术和总称。
主要包括以下七个方面：
软件工程技术、程序设计技术、软件工具环境技术、系统软件技术、数据库技术、网络软件技术与实际工作相关的软件技术。
四、操作系统的作用、功能分类和常用操作系统
1、操作系统（属于系统软件，并且它是系统软件的核心，它和硬件系统最接近）的作用有：
（1）管理系统中的各种资源（包括硬件和软件资源）。
（2）为用户提供各种服务界面，用户界面又称为用户接口或人机界面，现在大多采用GUI（图形用户界面）界面。
（3）为应用程序的开发和运行提供一个高效率的平台。
2、操作系统的功能
五大功能：
任务管理、存储管理、文件管理、设备管理和作业管理。
它们之间不是独立进行的，而是相互依赖的。
任务管理有三种不同的方式：
进程管理、分时和并行管理。
进程是操作系统调度的基本单位，它可反映程序的一次执行过程。
进程管理主要是对处理机CPU进行管理。
虚拟存储器：
当内存不够用时，把内存和外存结合起来一起管理。
它的存储空间比实际的物理内存空间大。
计算机中所有的程序、数据和文档都是以文件的形式存储的。
3、常用的操作系统
（1）Windows系列
Windows9X：
它是PC机上常用的操作系统。
从95开始，机器字长都是32位的单用户、多任务的操作系统。
支持图形用户界面；支持“即插即用”的系统配置；还提供通信软件。
WindowsNT：
它是网络操作系统。
一般安装在服务器上。
内置网络功能；支持许多通讯协议；有一个集中的安全系统，安全级别达到C2级；采用了容错技术和高级文件管理技术；可访问4GB的RAM，使用64位地址，外存容量可达TB级。
Windows2000：
实际上它是WindowsNT5.0，它基于NT技术构建的，亦即它使用NT的内核代码。
它支持USB设备，共有4个版本：
professional，用于工作站；server和advancedserver：
安装于中小型服务器系统；datacenterserver：
安装于大型服务器系统。
WindowsXP
WindowsVista
（2）UNIX
它是Bell实验室开发的一种通用型、多用户交互分时操作系统。
它的特点是：
1、结构简练：
以树形目录结构的文件系统为基础。
整修结构分为内核部分、外层应用子系统两部分。
2、功能强大。
3、移植性好：
一开始它是用汇编语言缩写的，后来用C语言改写。
源代码开放。
4、网络通信功能强：
TCP/IP协议就是在UNIX系统上开发成功有。
（3）Linux
是一个多用户、多任务的操作系统，支持多工作平台和多处理器。
它是一种“自由软件”。
其源代码向世人公开。
（4）OS/2操作系统
它是IBM公司开发的PC机操作系统。
这是一个多任务、图形用户界面的操作系统。
五、程序设计语言
1、程序设计语言的分类
程序设计语言按其级别划分为机器语言、汇编语言和高级语言三大类。
（1）机器语言：
是最底层的计算机程序语言，用二进制代码编写，是计算机唯一能直接识别运行的语言，其它任何语言都要最终“翻译”成机器语言才能在计算机中执行。
一条机器语言指令由操作码和操作数地址码组成，操作码规定本条指令作何种功能（加、减、乘、除等），操作数地址码指示操作数的地址。
用机器语言编写的程序执行的速度最快、效率最高，但可读性和可移植性都很差，它是面向机器的。
（2）汇编语言：
是一种符号化的机器语言，它是用英文缩写字符（指令助记符）来代替机器语言指令代码中的操作码，用地址符号代替地址码。
这种语言主要是为了解决机器语言程序的可读性问题。
用这种语言编写的程序不能被计算机直接识别执行，必须用一种专门的翻译程序将汇编语言程序翻译成机器语言程序，这个翻译的过程叫作“汇编”。
用这种语言编写的程序可移植性差，它也是面向机器的。
（3）高级语言：
接近人类自然语言，如Basic、C、C++、Pascal、Java、VFP等。
它又可以分为面向过程的程序设计语言和面向对象（OOP）的程序设计语言。
Basic、C属于面向过程的程序设计语言，VisualBasic、C++、Pascal、Java、VFP属于面向对象的程序设计语言。
用高级语言编写的程序必须经过解释或编译后才能被计算机识别执行。
解释：
一边编写程序一边翻译，是一条语句一条语句的翻译执行。
编译：
将程序编写完，然后再翻译执行。
翻译后的程序叫目标程序。
2、常用的程序设计语言
FORTRAN：
它是FormulaTranslation（公式翻译）的缩写。
这是一种主要用于数值计算的面向过程的程序设计语言。
它主要用于大型科学计算和工程计算方面的编辑。
ALGOL：
它是AlgorithmicLanguage（算法语言）。
它的后继语言PASCAL是第一个结构化的程序设计语言。
Java：
面向对象（OOPObject-OrientedProgramming）、用于网络环境的程序设计语言。
C和C++：
UNIX操作系统就是用C语言编写的，C语言是一种结构化的程序设计语言。
C++是面向对象的程序设计语言。
3、程序设计语言的成分。
高级语言基本成分有：
数据成分、运算成分、控制成分和传输成分。
数据成分用于说明数据的类型、名称、作用域、存储类别等。
控制成分：
结构化程序设计语言的三个基本控制结构是顺序、选择和重复（循环）。
###六、算法和数据结构
1、算法。
算法与程序不同，它是问题求解规则的一种过程描述。
算法的设计一般采用由粗到细，由抽象到具体的逐步求精的方法。
算法的性质：
确定性、有穷性、能行性、输入（具有0个或多个输入量）、输出（至少产生一个输出）。
一个程序不一定满足有穷性，程序中的语句必须是机器可执行的，而算法中操作则无此限制。
2、算法分析。
一个算法除了正确性外还应考虑：
执行算法所占用的计算机资源，有时间代价和空间代价两个方面；算法是否易理解、是否易调用和易测试等。
3、数据结构，是研究程序设计中计算机操作对象以及它们之间关系和运算的一个专门学科。
包括三个方面的内容：
数据的逻辑结构、数据的存储结构及这些数据上定义的运算的集合。
数据结构+算法=程序。
七、计算机网络的组成与分类
1、计算机网络的组成
计算机网络是指通过通信线路将分散在不同地理位置上，具有独立处理功能的多个计算机系统，按一定的连接方式相互连通，并依据一定的网络协议进行数据传输，达到共享计算机硬件、软件和数据资源的计算机集合。
它是计算机技术和通信技术相结合的产物。
由此可见网络包含：
若干个主机、一个通信子网、一系列的通信协议及相关的网络软件。
ISO制定的OSI/RM开放系统互连参考模型，共七层。
从低到高依次是：
物理层、链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。
只要计算机遵守这样的协议才能连接在一起。
2、计算机组网的目的：
资源共享、数据通信、分布式信息处理、提高系统的可靠性。
3、网络的分类
（1）按网络的地理覆盖范围划分：
局域网LAN（LocalAreaNetwork）
城域网MAN（MetropolitianAreaNetwork）
广域网WAN（WideAreaNetwork），它由资源子网和通信子网组成。
（2）按网络的拓朴结构（连接结构）划分：
总线型、星型、环型、树型、网状等。
（3）按网络的使用性质划分：
专用网和公用网
（4）按网络的使用范围和对象划分：
企业网、政府网、金融网、校园网等。
八、计算机局域网
1、计算机局域网的组成，由网络工作站、网络服务器、网络打印机、网络接口卡（网卡）、传输介质和网络互连设备组成。
2、计算机局域网的分类。
按使用的传输介质，分为有线网和无线网；按网络中各种设备互连的拓扑结构，分为总线型、星型网、环型网、树型网和网状型；按传输介质所使用的访问控制方法，分以太网、标记环网、FDDI网和交换式局域网等。
3、以太网，是最常用的一种局域网，它采用总线结构，所有结点通过以太网卡连接到一条总线上。
它所使用的总线线缆是同轴电缆。
4、局域网服务
连接到局域网上的计算机，必须经过登录才能进入网络访问网络上的资源。
局域网提供的服务通常有：
文件服务，又称之共享存储服务。
当用户登录到网络上时，服务器的硬盘和光驱将会映射成为工作站上的存储设备，用户像使用本地磁盘一样，可以对其中的程序和数据进行存取。
打印服务消息服务应用服务
5、局域网软件
PC机构成的局域常用的有两种工作模式：
对等模式和客户/服务器（C/SConsumer/Server）模式。
对等模式是网络中每一台PC机既可以作为工作站也可以作为服务器；
客户/服务器模式是网络中的每一台计算机都扮演着固定的角色，要么是服务器，要么是客户机。
（1）网络操作系统
网络中服务器操作系统有：
UNIX、Linux、WindowsNTServer、Windows200Server、NetWare等。
（2）网络应用软件
6、局域网的扩展
（1）使用中继器进行互连
中继器可以用来连接同类型的两个局域网或延伸一个局域网的范围，它的功能是对信号整形放大。
以太网集线器实际上就是种中继器。
中继器工作在网络的物理层。
（2）使用网桥进行互连
网桥也是用来连接两个同类型的网段，但它比中继器多了一个“帧过滤”的功能，它会检查每一信息帧的发送地址和目的地址。
交换式集线器本质上就是一个网桥。
网桥工作在网络的链路层。
九、计算机广域网
1、广域网的接入技术
（1）电话拨号接入
电话拨号接入方式必须使用一种专用的硬件，这就是调制解调器（MODEM），调制解调器是用于数据传输和信号的转换。
MODEM由调制器和解调器两部分组成。
调制器是负责将电话信号（模拟信号）转换成计算机能识别的信号（数字信号），这一过程称之为A/D转换。
解调器是将数字信号变换为模拟信号，也称之为D/A转换。
调制解调器传输数据的单位为Kbps（千比特/秒），MODEM的主流产品速率是56Kbps,它有外置式（通过串行通讯口与主机连接）、内置式（安装在机器主板或PCI总线上）、PCMCIA插卡式（用于笔记本电脑）。
（2）ISDN——综合业务数字网
它也通过电话线上网方式，它是通过标准的用户—网络接口（UNI），将各类不同的终端设备接入到ISDN网络中。
用户—网络接口有两类，一类是基群（一次群）速率接口PRI（B-ISDN，中文叫做“宽带ISDN”），另一类是基本速率接口BRI（又称作N-ISDN，中文叫“窄带ISDN”，俗称“一线通”）。
PRI有30个B通道和一个D通道，B通道和D通道均为64Kbps，可提供2Mbps的数据通信速率。
BRI包括两个能独立工作的B通道（64Kbps）和一个D通道（16Kbps）（称为2B+D），用户可以一边上网，一边电话聊天，如果两个通道都用作数据传输，则提供速率为128Kbps的数据通信。
（3）不对称数字用户线技术
数字用户线（DigitalSubscriberLine－DSL）技术，其中有一种是不对称数字用户线ADSL，它是一种接收信息远多于发送信息的用户而优化的技术，数据上传速度一般只有640Kbps~1Mbps，下行速度10Mbps（通常情况下1Mbps~8Mbps），它需要在线路两端加装ADSL设备（专用的ADSL MODEM）。
ADSL的特点：
（1）它像ISDN一样，可以与普通电话共存于一条电话线上，可同时接听、拨打电话并进行数据传输
（2）不通过电话交换机，ADSL上网不需要缴付额外的电话费，节省了费用（3）ADSL的数据传输速率是根据线路的情况自动调整的。
（4）电缆调制解调技术
用有线电视高速传送数字信息的技术，这就是电缆调制解调器（CableMODEM）技术，它将电缆的整个频带划分为3部分，分别数字信号上传、数字信号下传及电视节目（模拟信号）下传，这就是上网时还可以同时收看电视节目的原因。
数据下会传输时的速率可达36Mb/s，而上传一般为320Kb/s－10Mb/s。
这种技术必须采用频分多路复用技术，每个用户都需要一对调制解调器，一个调制解调器置于有线电视中心，另一个装在用户站点上，它无需拨号上网，不占用电话线，可永久连接。
（5）光纤接入，使用光纤作为主要传输介质的广域网接入系统。
2、分组交换与存储转发
广域网由许多交换机组成，每一台计算机都连接到交换机上，计算机需要传输的信息预先都划分为若干个数据包（packet,简称包，也称为分组），以包为单位在网络中传输，广域网中的交换机称为分组交换机或包交换机（packetswitch），广域网允许多台计算机同时进行通信，它的基本工作模式是存储转发，交换机的每个端口都有一个缓冲区（队列），需要发送的包都存放在该端口的缓冲区中，存储转发技术使包交换机能对同时到达的许多包进行处理，而不会发生冲突。
3、常用广域网
x.25网（公共分组交换网）：
它是最早的广域网，它使用公共电话网以分组交换方式进行数据传输。
帧中断网（FR网）：
它是x.25改进网，它使用光纤作为传输介质。
SMDS
ATM：
异步传输模式。
十、异构网络互连协议TCP/IP及其分层结构
1、TCP/IP协议
它是一个协议系列，已经包含了100多个协议，TCP（TransmissionControlProtocol,传输控制协议）和IP（InternetProtocol,网际协议）是其中两个最基本、最重要的协议，TCP/IP划分为5个层次的模型。
2、IP地址。
每一台计算机分配一个唯一的地址（简称IP地址），IP地址由网络号（net-id）和主机号（host-id）两个部分组成，前者用来指明主机所从属的物理网络号的编号，后者是主机在物理网络中的编号。
①IP地址都是唯一的，每个IP地址使用4个字节（32个二进位）来表示。
②IP地址空间划分为三个基本类：
A类地址用于拥有大量主机（1~127）；B类IP地址应用于规模适中的网络（128~191）；C类地址（192~223）。
它通常用4个十进制数来表示一个IP地址，每个数之间用“.”间隔，每个十进制数对应一个字节。
有些IP地址从不分配给任何主机使用，如所有位都为0或1的地址。
3、IP数据报
IP协议定义了一种独立于各种物理网的数据包的格式，称为IP数据报（IPdatagram），它由头部和数据区两部分组成。
头部包括：
发送方、接收方的IP地址；IP协议的版本号（目前使用的版本是第4版，简称IPv4）；头部长度；数据报长度；服务类型。
数据部分长度最大的可以达到64KB。
IP数据报沿着从源地址到目的地址的一条路径穿过网络，中间会经过很多路由器。
4、路由器原理
用于连接异构网络的基本设备是路由器（router）。
路由器是一台用于完成网络互连工作的专用计算机。
路由器也应该分配IP地址，每个路由器应分配2个或多个IP地址，路由器每个端口的IP地址必须与相连子网的IP地址具有相同的子网地址。
十一、因特网
1、因特网的组成
因特网Internet是世界上最大的计算机网络，它使用TCP/IP协议将遍布世界各地的计算机网络互连成为一个超级计算机网络，起源于美国国防部ARPANET计划，Internet在美国分为三个层次：
最底层为大学校园网或企业网，中间层为地区网，最高层为全国主干网，它的工作模式是：
客户/服务器工作模式
2、主机地址和域名系统
Internet上每一台计算机的IP地址不直观不便于记忆和使用。
就采用具有特定含义的符号来表示因特网中的每一台主机，符号名应该与各自的IP地址对应。
为了避免主机名字的重复，因特网将整个网络的名字空间划分为许多不同的域，名字即由一系列的“域”及其“子域”组成，子域的个数通常不超过5个，并且子域名之间用“.”分隔，从左到右级别逐级升高，一般为计算机名、网络名、机构名、最高域名，一台主机只能有一个IP地址，但可以有多个域，把域名翻译成IP地址的软件称为域名系统DNS（DomainNameSystem）。
运行域名系统的主机叫做域名服务器（DomainNameServer）。
3、电子邮件
电子邮件（E-mail）是因特网上最广泛使用的一种服务。
每个邮箱都有一个唯一的邮件地址，第1部分为邮箱名，第2部分为邮箱所在的主机域名，两者用“@”隔开。
开。
电子邮箱公公用户经过申请，都可以成为电邮件系统的用户，他们________________________________________________________________________________________________电子邮箱是磁盘上的一个存储位置，通常它并不在用户的计算机中。
邮件服务器它日夜不停地运行一个邮件服务器程序，以便随时接收邮伯并将它放入收件人的邮箱。
使用电子邮件的用户应在自己的电脑安装一个电子邮件程序，一是邮件的读写程序，另一部分是邮件传送程序，发送邮件时并按照SMTP（简单邮件传输协议）协议向邮件服务器提出请求，只要用户输入的身份信息（用户和密码）正确，就可以对自己的邮箱内容进行访问。
4、Web基本原理
WWW（WordWideWeb）有人译作万维网、环球网，或称Web网，3W网。
WWW由Web服务器、安装了WWW浏览器软件的计算机所组成。
Web服务器中向用户发布的文档通常称为网页（Webpage），一个单位或者个人的主网页称为主页（homepage）。
网页是一种采用HTML（超文本标记语言）描述的超文本文档（.html或.htm）。
用户要想浏览服务器中的Web页面，就要使用统一资源定位器URL（UniformResourceLocator），URL由两部分组成：
第1部分指出客户端希望得到主机提供的哪一种服务，第2部分是主机名和网页在主机上的位置。
如：
，http表示客户端和服务器执行HTTP传输协议，将远程Web服务器上的文件传输给用户的浏览器，主机域名指的是提供此服务的计算机的域名。
HTML文档最重要的特性是它能支持超链，超链接的链源可以是文本中的任何一个字、词或句子，甚至可以是一幅图像。
WWW服务也是按客户/服务器模式工作的。
Web服务器计算机上运行着WWW服务器程序，它们是信息的提供者，浏览器软件主要有两个功能：
向用户提供友好的使用界面和将用户的信息查询请求传送给Web服务器。
当用户给定了一个文档的URL之后，浏览器开始与URL指定的计算机进行通信，请求服务器发送文档。
Web浏览器和服务器之间的连接只维持一小段时间。
Web文档有三种基本形式，它们是静态Web文档（staticdocument）、动态Web文档和主动Web文档（activedocument），动态Web文档的内容是在浏览器访问Web服务器时创建的，创建动态文档的任务是服务器完成的。
动态文档的创建者需使用脚本语言如VBScript、JavaScript、Perl及CGI、ASP、ActiveX等编写。
十二、网络信息安全的常用技术
1、网络信息安全
按美国国家安全局（NSA）制定的计算机安全评估准则，分为4类8级：
D、C1、C2、B1、B2、A1和超A1。
信息安全几种方法：
（1）身份认证是访问控制的基础。
最简单也是最普遍的做法是使用口令，但安全性不够高，第二种是采用硬件设备，服务器方随机地产生一些数据，要求用户使用专门的硬件（编码器）进行编码。
第三种方法是根据人的生理特征，如指纹、声音等来辨别身份，这种方案对系统要求较高，难度也较大。
（2）数据加密
加密前的原始数据称为明文；加密后的数据称为密文；将明文与密文相互转换的算法称为密码；在密码中使用且仅仅只为收发方知道的信息称为密钥；收以方使用的密钥相同时，称为对称密钥系统，不相同时称为公共密钥加密系统。
加密技术有几种，一种是对称密钥加密系统，另一种加密技术是分共密钥加密，配一对密钥：
一个称私有密钥是保密的，只有用户本知道；一个称公共密钥，是可以让其他用户知道的。
公共官衔助工加密方法除了提供信息的加密外，还可以用于验证消息发送方，
（3）这种技术称作数字鉴名。
（4）为了防止网络中任何计算机都可随意访问其他计算机以及所提供的各项服务，需要使用包过滤（packetfiltering）技术。
包过滤器是运行在路由器中的一个软件，它能阴止IP包任意通过路由器。
网络管理员应预先配置包过滤器，以控制哪些包可以通过路由器，哪些包不可以。
如果将包过滤器用来控制一个单位的内部网与因特网之间的通信，那么它可以保护一个单位内部网络，贫下中农之不受来自外部网的非法访问，这就是因特网防火墙（Internetfirewall）的概念。
2、计算机病毒防范
计算机病毒是一些人蓄意编制的一种具有寄生性的计算机程序，它能在计算机系统中生存，通过自我复制来传播；在一定条件下被激活，从而给计算机系统造成一定损害甚至严重破坏。
计算机病毒具有寄生性、破坏性、传染性、隐蔽性、潜伏性等特点。
检测与消除计算机病毒最常用的方法是使用专门的杀毒软件，但杀毒软件的开发与更新总是稍稍滞后于新病毒的出现。
也就是说杀毒软件并不能清除所有的病毒。
十三、字符编码
1、西文字符在计算机中的表示——ASCII码
ASCII码全称为美国标准信息交换码，共有两个版本。
（1）标准ASCII
用七位二进制数表示一个字符，又称为ISO646标准，此编码中共有128（27）个字符，95个可显示（打印）字符，33控制字符。
26个英文字符同一个字母小写的ASCII码值比大写字母大32（20H）。
在存储时用八位二进制存储。
（2）ISO2022
标准ASCII码的128个字符有时不能满足使用的要求，ISO又制定了ISO2022标准，称为《七位字符集的代码扩充技术》，用八位二进制表示一个字符，共有256（28）个字符，前128和标准ASCII一样，后128专用于IBM PC机中。
2、汉字的编码
（1）GB2312－80
它是在我国大陆使用最早的计算机汉字编码，新加坡等国也使用这种汉字编码。
全称为《信息交换用汉字编码字符集－基本集》它包含6763个简化汉字在内的7445个图形字符。
每个字符用两个字节二进制表示，它的代码表分为94个区，对应第一个字节，每个区又分94个位，对应第二个字节，两个字节的值分别为区号和位号加32（20H），因此也称为区位码。
它把汉字分为一级常用汉字和二级常用汉字两级。
区位码不能用于汉字的通信，因为它和国际标准通信码不兼容，根据ISO2022的规定，必须将区位码中的区号和位号分别加上32。
得到的代码称为汉字的“国际交换码”（简称交换码、国标码），交换码用于汉字的传输和交换。
汉字存
升级会员 