計(jì)算機(jī)統(tǒng)系基礎(chǔ)知識(shí)

計(jì)算機(jī)統(tǒng)系基礎(chǔ)知識(shí)目錄計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)知識(shí)操作系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)知識(shí)01計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述定義計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是一種基于微處理器的智能電子計(jì)算機(jī)器，具有高速運(yùn)算、存儲(chǔ)和處理數(shù)據(jù)的能力。組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。其中，硬件系統(tǒng)包括中央處理器、存儲(chǔ)器、輸入輸出設(shè)備等；軟件系統(tǒng)則包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件等。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的定義與組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展歷程第一代計(jì)算機(jī)（1946-1957年）采用電子管作為主要元件，體積龐大且功耗高，主要用于科學(xué)計(jì)算和軍事方面。第二代計(jì)算機(jī)（1958-1964年）采用晶體管作為主要元件，體積縮小且功耗降低，開(kāi)始應(yīng)用于數(shù)據(jù)處理和事務(wù)管理等領(lǐng)域。第三代計(jì)算機(jī)（1965-1970年）采用中小規(guī)模集成電路作為主要元件，進(jìn)一步提高了計(jì)算機(jī)的性能和可靠性。第四代計(jì)算機(jī)（1971年至今）采用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路作為主要元件，計(jì)算機(jī)的性能得到極大提升，應(yīng)用領(lǐng)域也進(jìn)一步擴(kuò)展。多媒體應(yīng)用用于處理音頻、視頻等多媒體數(shù)據(jù)，如音視頻編輯、游戲開(kāi)發(fā)等。人工智能用于模擬人類(lèi)的智能行為，如語(yǔ)音識(shí)別、圖像識(shí)別等。輔助設(shè)計(jì)用于協(xié)助工程師和設(shè)計(jì)師進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)工作，如CAD、CAE等?？茖W(xué)計(jì)算用于解決各種復(fù)雜的數(shù)學(xué)問(wèn)題和科學(xué)問(wèn)題，如天氣預(yù)報(bào)、基因測(cè)序等。數(shù)據(jù)處理用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存儲(chǔ)、加工和傳輸?shù)炔僮鳎缙髽I(yè)管理、金融分析等。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域02計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)知識(shí)包括控制器和運(yùn)算器兩部分，是計(jì)算機(jī)的核心部件。CPU的組成CPU的主要功能CPU的性能指標(biāo)執(zhí)行指令、處理數(shù)據(jù)、控制其他部件的工作。主頻、外頻、倍頻、緩存等。030201中央處理器（CPU）包括RAM和ROM，用于暫時(shí)存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)。內(nèi)存儲(chǔ)器包括硬盤(pán)、U盤(pán)、光盤(pán)等，用于永久存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。外存儲(chǔ)器存儲(chǔ)容量、存取速度、可靠性等。存儲(chǔ)器的性能指標(biāo)存儲(chǔ)器鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、掃描儀等，用于將信息輸入到計(jì)算機(jī)中。輸入設(shè)備顯示器、打印機(jī)等，用于將計(jì)算機(jī)處理的結(jié)果輸出。輸出設(shè)備連接輸入/輸出設(shè)備與計(jì)算機(jī)的橋梁，起到緩沖、轉(zhuǎn)換信號(hào)等作用。I/O接口輸入/輸出設(shè)備

總線(xiàn)與接口總線(xiàn)計(jì)算機(jī)內(nèi)部各部件之間傳輸信息的公共通道，分為數(shù)據(jù)總線(xiàn)、地址總線(xiàn)和控制總線(xiàn)。接口連接計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備的部件，起到信號(hào)轉(zhuǎn)換和傳輸?shù)淖饔?。常?jiàn)的接口有USB、HDMI等?？偩€(xiàn)與接口的性能指標(biāo)傳輸速度、傳輸距離、抗干擾能力等。03計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)知識(shí)操作系統(tǒng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)系統(tǒng)軟件是計(jì)算機(jī)中最重要的系統(tǒng)軟件，負(fù)責(zé)管理計(jì)算機(jī)的硬件和軟件資源，提供用戶(hù)與計(jì)算機(jī)之間的接口。用于存儲(chǔ)、管理和檢索數(shù)據(jù)的軟件系統(tǒng)，如MySQL、Oracle等。用于控制和管理計(jì)算機(jī)外部設(shè)備的程序，如打印機(jī)、顯示器等。用于管理計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置、網(wǎng)絡(luò)故障的診斷和修復(fù)等。用于處理文檔、制作報(bào)表和幻燈片等，如MicrosoftOffice、WPSOffice等。辦公軟件用于處理和編輯圖像，如AdobePhotoshop、GIMP等。圖像處理軟件用于處理和編輯視頻，如AdobePremierePro、FinalCutPro等。視頻編輯軟件用于娛樂(lè)和游戲，如《英雄聯(lián)盟》、《絕地求生》等。游戲軟件應(yīng)用軟件是用于編寫(xiě)計(jì)算機(jī)程序的語(yǔ)言，如C、Java、Python等。編程語(yǔ)言編譯器解釋器集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（IDE）是將用高級(jí)編程語(yǔ)言編寫(xiě)的程序翻譯成機(jī)器語(yǔ)言程序的軟件工具，如GCC、Clang等。是直接執(zhí)行用高級(jí)編程語(yǔ)言編寫(xiě)的程序的軟件工具，如Python解釋器、Java虛擬機(jī)等。是提供編程、調(diào)試和測(cè)試等功能的集成環(huán)境，如VisualStudio、Eclipse等。編程語(yǔ)言與編譯器04操作系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)操作系統(tǒng)是一組控制和管理計(jì)算機(jī)軟硬件資源、合理組織計(jì)算機(jī)工作流程以及方便用戶(hù)使用的程序的集合。操作系統(tǒng)具有處理器管理、存儲(chǔ)管理、設(shè)備管理、文件管理和作業(yè)管理五大基本功能。操作系統(tǒng)的定義與功能功能定義分類(lèi)根據(jù)運(yùn)行環(huán)境和使用方式的不同，操作系統(tǒng)可分為批處理操作系統(tǒng)、分時(shí)操作系統(tǒng)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和分布式操作系統(tǒng)等。發(fā)展歷程操作系統(tǒng)經(jīng)歷了從手工操作到批處理，再到分時(shí)操作、實(shí)時(shí)操作和網(wǎng)絡(luò)操作等多個(gè)發(fā)展階段。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，操作系統(tǒng)的功能和性能也在不斷提高。操作系統(tǒng)的分類(lèi)與發(fā)展歷程常見(jiàn)操作系統(tǒng)介紹Windows由微軟公司開(kāi)發(fā)的視窗操作系統(tǒng)，具有圖形化用戶(hù)界面和豐富的應(yīng)用軟件支持，廣泛應(yīng)用于個(gè)人計(jì)算機(jī)和服務(wù)器等領(lǐng)域。Linux一種自由和開(kāi)放源代碼的類(lèi)UNIX操作系統(tǒng)，具有高度的可定制性和靈活性，被廣泛應(yīng)用于服務(wù)器、移動(dòng)設(shè)備、嵌入式系統(tǒng)等領(lǐng)域。macOS由蘋(píng)果公司開(kāi)發(fā)的專(zhuān)有操作系統(tǒng)，具有優(yōu)雅的界面設(shè)計(jì)和強(qiáng)大的多媒體處理能力，主要運(yùn)行在Mac系列計(jì)算機(jī)上。Android由谷歌公司開(kāi)發(fā)的開(kāi)源移動(dòng)操作系統(tǒng)，基于Linux內(nèi)核，具有廣泛的應(yīng)用軟件支持和豐富的用戶(hù)體驗(yàn)，被廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)和平板電腦等移動(dòng)設(shè)備。05計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由一組自主的計(jì)算機(jī)互聯(lián)形成的系統(tǒng)，這些計(jì)算機(jī)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)共享資源、傳遞信息。定義計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要由資源子網(wǎng)和通信子網(wǎng)兩部分組成。資源子網(wǎng)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理，提供網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；通信子網(wǎng)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸，提供網(wǎng)絡(luò)通信功能。組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義與組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)與應(yīng)用領(lǐng)域分類(lèi)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理范圍，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可分為局域網(wǎng)（LAN）、城域網(wǎng)（MAN）和廣域網(wǎng)（WAN）。根據(jù)傳輸技術(shù)，可分為廣播式網(wǎng)絡(luò)和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)。應(yīng)用領(lǐng)域計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，如企業(yè)內(nèi)部的辦公自動(dòng)化、電子商務(wù)、在線(xiàn)教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療等。常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括路由器、交換機(jī)、集線(xiàn)器、網(wǎng)橋、網(wǎng)關(guān)等。它們?cè)谟?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中起著數(shù)據(jù)交換、路由選擇、協(xié)議轉(zhuǎn)換等作用。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是計(jì)算機(jī)之間通信的規(guī)則和約定。常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議包括TCP/IP協(xié)議族、HTTP協(xié)議、SMTP協(xié)議、FTP協(xié)議等。這些協(xié)議規(guī)定了計(jì)算機(jī)之間通信的格式、時(shí)序和控制方式。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議常見(jiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與協(xié)議介紹06數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)知識(shí)03數(shù)據(jù)庫(kù)可以高效地處理數(shù)據(jù)，提供快速的數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)和數(shù)據(jù)處理能力。01數(shù)據(jù)庫(kù)（Database）是按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)組織、存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)的倉(cāng)庫(kù)。02數(shù)據(jù)庫(kù)的功能包括數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、檢索、定義和管理，以及數(shù)據(jù)的安全性和完整性控制等。數(shù)據(jù)庫(kù)的定義與功能數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS）是一種軟件，用于存儲(chǔ)、檢索、定義和管理大量數(shù)據(jù)。DBMS的組成包括數(shù)據(jù)庫(kù)引擎、數(shù)據(jù)庫(kù)管理工具和應(yīng)用程序接口等。根據(jù)數(shù)據(jù)模型的不同，數(shù)據(jù)庫(kù)可以分為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)（如MySQL、Oracle）和非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)（如MongoDB、Redis）等。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的組成與分類(lèi)常見(jiàn)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)包括MySQL、Oracle、SQLServer等，非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)包括MongoDB、Redis、Cassandra等。