計算機基礎知識筆記

1、廣泛認為世界上第一臺現(xiàn)代意乂上的計算機ENIAC于1946年研制成功。ENIAC的主要元件是電子管。馮諾依曼研制了 EDVAC。馮諾依曼型體系結(jié)構(gòu)的計算機引進了兩個重要的概念，采用二進制和存儲程序的概念。根據(jù)馮諾依曼 的原理和思想，決定了計算機必須有輸入、存儲、運算、控制和輸出五個組成。馮諾依曼也被譽為“現(xiàn)代電子計算機之父”。計算機發(fā)展的四個階段:第一階段(1946-1959)第二階段(1959-1964)第三階段(1964-1972)第四階段（1972至今）主機電器器件電子管晶體管中小規(guī)模集成電路大規(guī)模、超大規(guī)模集成電 路內(nèi)存汞延遲線磁芯存儲器半導體存儲器半導體存儲器外存儲器穿孔卡片、紙帶磁

2、帶磁帶、磁盤磁盤、磁帶、光盤等大容 量存儲器處理速度（每秒指令數(shù)）幾千條幾萬至幾十萬條幾十萬之幾百萬條上千萬至萬億條計算機的特點：高速、精確的運算能力 準確的邏輯判斷能力 強大的存儲能力 自動功能網(wǎng)絡與通信功能計算機的應用科學計算數(shù)據(jù)/信息處理過程控制。計算機對生產(chǎn)過程、制造過程或運行過程進行檢測和控制。計算機輔助CAD。計算機輔助制造CAM。計算機輔助教育CAI。計算機輔助技術(shù)CAT。計算機仿真模擬Simulationo網(wǎng)絡通信。通過計算機網(wǎng)絡，把不同地域、不同國家、不同行業(yè)、不同組織的人們聯(lián)系在一起。人工智能。如機器翻譯、智能機器人等。多媒體應用。文本（Text）、圖形（Graphics）

3、、圖像（Image）、音頻（Audio）、視頻（Video）、動畫（Animation）等多種信息類型 的綜合。嵌入式系統(tǒng)。如數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機以及高檔電動玩具等都使用了不同功能的處理器。計算機的分類按計算機處理數(shù)據(jù)的類型可以分為模擬計算機、數(shù)字計算機、數(shù)字和模擬計算機。按計算機的用途可分為通用計算機和專用計算機。按計算機的性能、規(guī)模和處理能力，可分為巨型機、大型通用機、微型計算機、工作站、服務器等。根據(jù)微型機是否由最終用戶使用，微型機又可分為獨立式微機和嵌入式微機。人工智能的核心目標是賦予計算機人腦一樣的智能。利用互聯(lián)網(wǎng)把分散在不同地理位置的電腦組織成一個“虛擬的超級計算機”其中每一條參與

4、計算的計算機就是一個“結(jié)點”而整個計 算是由成千上萬個“結(jié)點”組成的“一張網(wǎng)格”所以這種計算方式成為網(wǎng)絡計算。中間件是介于應用軟件和操作系統(tǒng)之間的系統(tǒng)軟件。例如，連接數(shù)據(jù)庫所使用的ODBC就是一種標準的數(shù)據(jù)庫中間件。CGI、ASP、JSP 都是中間件。云計算就是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計算方式，化繁為簡。云計算的特點是：超大規(guī)模、虛擬化、高可靠性、通用性、高可擴展性、按需服 務、價廉。電子計算機的發(fā)展方向電子計算機技術(shù)正在向巨型化、微型化、網(wǎng)絡化和智能化方向發(fā)展。未來新一代的計算機目前有可能的技術(shù)至少有四種：納米技術(shù)、光技術(shù)、生物技術(shù)和量子技術(shù)。模糊計算機。生物計算機。利用蛋白質(zhì)具有的開關(guān)特性，用蛋白

5、質(zhì)分子制成集成電路，形成蛋白質(zhì)芯片、紅血素芯片等。光子計算機。只讀光盤CD-ROM、可視光盤VCD、數(shù)字通用光盤DVD。網(wǎng)絡技術(shù)中的光纖信道和光轉(zhuǎn)換器技術(shù)巳相當成熟。量子計算機。最近，由年輕的華裔科學家艾薩克莊領銜的IBM公司科研小組向公眾展示了迄今最尖端的“5比特量子計算機”計算機中數(shù)據(jù)的單位位（bit），位是度量數(shù)據(jù)的最小單位。 字節(jié)（Byte），一個字節(jié)由8位二進制數(shù)字組成（1 Byt e= 8 bit）千字節(jié) 1KB = 1024 B = 210B兆字節(jié) 1MB = 1024 KB = 220B吉字節(jié) 1GB = 1024 MB = 230B太字節(jié) 1TB = 1024 GB = 24

6、0 B字長，計算機一次能夠同時處理8個二進制位。計算機一次能夠并行處理的二進制位稱為該機器的字長，也稱為計算機的一個“字”。 計算機的字長通常是字節(jié)的整倍數(shù)多媒體的特征多媒體技術(shù)是指能夠同時對兩種或兩種以上的媒體進行采集、操作、編輯、存儲等綜合處理的技術(shù)。多媒體技術(shù)具有交互性、集成性、多樣性、實時性等特征聲音聲音的數(shù)字化數(shù)字化的基本技術(shù)是脈沖編碼調(diào)制PCM，包括采樣、量化、編碼3個基本過程。聲音文件格式存儲聲音信息的文件格式有很多種，常用的有WAV、MP3、VOC文件等。圖像文件格式.bmp文件：Windows采用的圖像文件存儲格式。.gif文件：供聯(lián)機圖形交換使用的一種圖像文件格式。.tif

7、f文件：二進制文件格式。.png文件：圖像文件格式。目的是替代GIF文件格式和TIFF文件格式。.wmf文件、.dxf文件視頻文件格式.avi文件、.mov文件、ASF高級流格式、WMV Windows媒體視頻。多媒體數(shù)據(jù)壓縮無損壓縮。是利用數(shù)據(jù)的統(tǒng)計冗余進行壓縮，又稱可逆編碼，其原理是統(tǒng)計被壓縮數(shù)據(jù)中重復數(shù)據(jù)的出現(xiàn)次數(shù)來進行編碼。特點是壓縮比較低，一般為2:55:1，應用于文本數(shù)據(jù)、程序以及重要圖形和圖像（如指紋圖像、醫(yī)學圖像）壓縮。如壓縮軟件 WinZip、WinRAR就是基于無損壓縮原理設計的。有損壓縮。又稱不可逆編碼，有損壓縮是指壓縮后的數(shù)據(jù)不能夠完全還原成壓縮前的數(shù)據(jù)。典型的有損壓縮

8、編碼方式有預測編碼、變換編碼、基于模型編碼、分形編碼、及矢量量化編碼等。預測編碼，典型的有PCM、DPCM、ADPCM變換編碼，變換編碼包括四格步驟：變換、變換域采樣、量化和編碼。基于模型編碼?；舅枷胧牵涸诎l(fā)送端，利用圖形分析模塊對輸入圖像提取緊湊和必要的描述信息，得到一些數(shù)據(jù)量不大的 模型參數(shù)；在接收端，利用圖像綜合模塊重建原圖像，是對圖像信息的合成過程。分型編碼法。目的是發(fā)掘自然物體（如天空、云霧、森林等）在結(jié)構(gòu)上的自相似形。矢量量化編碼。將這些數(shù)看成一個K維矢量，然后以矢量為單位逐個矢量進行量化。計算機病毒計算機病毒一般具有寄生性、破壞性、傳染性、潛伏性和隱蔽性的特征計算機病毒的分類引

9、導區(qū)型病毒。感染引導區(qū)型的病毒文件型病毒。感染擴展名為.COM、.EXE、.DRV、.BIN、.OVL、.SYS混合型病毒。兼有上述兩類病毒的特點。宏病毒。寄存在Microsoft Office文檔或模板的宏中的病毒。Internet病毒（網(wǎng)絡病毒）。大多是通過E-Mail傳播的。運算器額核心是加法器（Adder）運算速度常用百萬次/秒（MIPS）來表示控制器（CU）是計算機的心臟。作用是控制計算機各部件協(xié)調(diào)工作存儲器存儲器分為內(nèi)存和外存兩大類內(nèi)存內(nèi)存儲器按功能又可分為隨機存取存儲器（RAM）和只讀存儲器（ROM）RAM兩個特點，一個是可讀/寫性，一個是易失性。CPU對ROM只取不存。高速緩沖

10、存儲器（Cache），主要是為了解決CPU和主存速度不匹配，為提高存儲器速度而設計的。Cache 一般用SRAM存儲 芯片實現(xiàn)。外存外部儲存器有硬盤、U盤和光盤等常用的輸入設備有鍵盤、鼠標器、攝像頭、掃描儀、光筆、手寫輸入板、游戲桿、語音輸入裝置等，還有腳踏鼠標、手觸輸入、傳感， 其姿態(tài)越來越自然，使用越來越方便。常用的輸出設備有顯示器、打印機，還有繪圖儀、影像輸出、語音輸出、磁記錄設備等。計算機系統(tǒng)由硬件（Hardware）系統(tǒng)和軟件（Software）系統(tǒng)組成。軟件是用戶與硬件之間的接口，用戶通過軟件使用計算機硬件資源。二進制代碼表示指令系統(tǒng)的語言稱為機器語言使用英文單詞或縮寫代替晦澀難懂的二進制代碼進行編程，從而出現(xiàn)了匯編語言高級語言是最接近人類自然語言和數(shù)學公式的程序設計語言，常用的高級語言有C+、C、Java、Visual Basic等。計算機軟件分為系統(tǒng)軟件（System Software）和應用軟件（Application Software）兩大類系統(tǒng)軟件主要包括操作系統(tǒng)（OS）、語言處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和系統(tǒng)輔助處理程序等應用軟件是用戶可以使用的各種程序設計語言，以及用各種程序設計語言編制的應用程序的集合。常用的應用軟件有：辦公軟件套件、多媒體處