大學計算機基礎(chǔ)知識點筆記大一

大學計算機基礎(chǔ)知識點筆記大一演講人：日期：CATALOGUE目錄計算機基礎(chǔ)概述計算機硬件系統(tǒng)計算機軟件系統(tǒng)計算機中的數(shù)與信息編碼計算機基本操作與文件管理計算機網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)01計算機基礎(chǔ)概述計算機是一種能夠按照指令進行信息存儲、處理、傳輸和控制的電子設(shè)備。計算機定義計算機經(jīng)歷了從機械計算、電子管計算機、晶體管計算機、集成電路計算機到現(xiàn)代計算機的發(fā)展歷程，現(xiàn)代計算機的發(fā)展以超大規(guī)模集成電路和微處理器為基礎(chǔ)。計算機發(fā)展歷程計算機的定義與發(fā)展硬件系統(tǒng)計算機硬件系統(tǒng)由輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、存儲器、運算器和控制器五大部件組成。軟件系統(tǒng)計算機軟件系統(tǒng)包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，系統(tǒng)軟件如操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等，應(yīng)用軟件如辦公軟件、圖像處理軟件等。計算機系統(tǒng)的組成計算機的應(yīng)用領(lǐng)域科學計算計算機可以進行高精度的科學計算，如天氣預(yù)報、天文計算等。數(shù)據(jù)處理計算機可以進行大量數(shù)據(jù)的采集、存儲、處理和傳輸，如企業(yè)信息管理、銀行數(shù)據(jù)處理等。實時控制計算機可以應(yīng)用于各種實時控制系統(tǒng)，如工業(yè)自動化控制、交通信號燈控制等。人工智能計算機可以模擬人類的智能行為，如語音識別、圖像識別、自然語言處理等。02計算機硬件系統(tǒng)中央處理器的組成中央處理器（CPU）由運算器和控制器兩部分組成，其中運算器負責數(shù)據(jù)的算術(shù)和邏輯運算，控制器負責從存儲器中讀取指令并控制計算機的操作。中央處理器的性能指標中央處理器的功能中央處理器主頻、外頻、倍頻、緩存、制造工藝和字長等是評價CPU性能的重要指標。主頻越高，CPU的運算速度越快；緩存越大，CPU的運算效率越高。CPU是計算機的運算和控制核心，負責執(zhí)行程序中的指令，處理數(shù)據(jù)，并控制計算機的各個部件協(xié)調(diào)工作。存儲器的分類容量、速度、價格/位是存儲器的主要性能指標。容量越大，存儲的信息越多；速度越快，存取數(shù)據(jù)的時間越短。存儲器的性能指標存儲器的作用存儲器是計算機系統(tǒng)中的記憶設(shè)備，用于存儲程序和數(shù)據(jù)。RAM用于暫時存儲程序和數(shù)據(jù)，ROM則用于存儲固定不變的程序和數(shù)據(jù)。根據(jù)存儲信息的不同，存儲器可分為內(nèi)存儲器和外存儲器。內(nèi)存儲器包括RAM和ROM，外存儲器包括硬盤、U盤、光盤等。存儲器輸入輸出設(shè)備輸入設(shè)備常見的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標、掃描儀、攝像頭等，它們用于將信息或數(shù)據(jù)輸入到計算機中。輸出設(shè)備常見的輸出設(shè)備有顯示器、打印機、音響等，它們用于將計算機處理后的結(jié)果或信息輸出給用戶。輸入輸出設(shè)備的作用輸入設(shè)備是用戶和計算機之間的交互界面，通過輸入設(shè)備用戶可以向計算機輸入信息；輸出設(shè)備則是計算機向用戶展示處理結(jié)果的窗口。主板的組成主板是計算機內(nèi)部的一塊電路板，上面安裝了CPU、內(nèi)存、顯卡、聲卡、網(wǎng)卡等部件，并通過總線將它們連接起來。主板與總線總線的分類根據(jù)傳輸信息的不同，總線可分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線。數(shù)據(jù)總線用于傳輸數(shù)據(jù)，地址總線用于傳輸?shù)刂沸畔?，控制總線則用于傳輸控制信號。主板與總線的作用主板是計算機的載體，它通過總線將各個部件連接在一起，實現(xiàn)了計算機內(nèi)部的信息傳輸和部件之間的協(xié)調(diào)工作。03計算機軟件系統(tǒng)系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)控制和管理計算機硬件和軟件資源的系統(tǒng)軟件，是用戶與計算機硬件之間的接口。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行組織、存儲、管理和維護的軟件系統(tǒng)，支持數(shù)據(jù)的增刪改查等操作。系統(tǒng)實用程序提供計算機維護、管理、優(yōu)化和診斷等功能的程序集合，如磁盤清理、病毒查殺等。網(wǎng)絡(luò)通信軟件提供網(wǎng)絡(luò)連接、數(shù)據(jù)傳輸和通信功能的軟件，如瀏覽器、郵件客戶端等。應(yīng)用軟件辦公軟件滿足日常辦公需求的軟件，如文字處理、電子表格、演示文稿制作等。02040301多媒體播放軟件用于播放音頻、視頻等多媒體文件的軟件，如MediaPlayerClassic、VLC等。圖像處理軟件用于圖像編輯、設(shè)計和制作的專業(yè)軟件，如Photoshop、GIMP等。編程開發(fā)軟件用于編寫、調(diào)試和運行程序的開發(fā)工具，如VisualStudio、Eclipse等。用于編寫和調(diào)試程序的軟件，如編譯器、集成開發(fā)環(huán)境（IDE）等。程序運行時所需的軟件環(huán)境，包括操作系統(tǒng)、庫文件、系統(tǒng)配置等。用于編寫程序的語言，如Java、Python、C等。用于加速開發(fā)過程，提供常用功能的預(yù)構(gòu)建模塊，如Spring、Django等。軟件開發(fā)與運行環(huán)境開發(fā)工具運行環(huán)境編程語言框架和庫版權(quán)保護保護軟件著作權(quán)人的合法權(quán)益，包括軟件的復(fù)制、發(fā)行、修改等權(quán)利。軟件的知識產(chǎn)權(quán)保護01專利保護保護軟件發(fā)明創(chuàng)造的專利權(quán)，防止他人非法仿制、復(fù)制和銷售。02商標保護保護軟件商標和標識的專用權(quán)，防止他人冒用或混淆。03商業(yè)秘密保護保護軟件的技術(shù)秘密和商業(yè)機密，防止泄露和非法使用。0404計算機中的數(shù)與信息編碼數(shù)制及其轉(zhuǎn)換數(shù)的表示與轉(zhuǎn)換計算機內(nèi)部采用二進制表示數(shù)值，但為了方便人類閱讀和理解，需要將二進制數(shù)與十進制數(shù)進行相互轉(zhuǎn)換。此外，八進制和十六進制也常用于表示二進制數(shù)。數(shù)值的補碼表示在計算機中，正數(shù)的補碼與其原碼相同，而負數(shù)的補碼是其絕對值的二進制形式取反后加1。數(shù)制的基本概念數(shù)制是用一組固定的符號和統(tǒng)一的規(guī)則來表示數(shù)值的方法，包括二進制、八進制、十進制和十六進制等。030201字符編碼將字符集中的字符按照一定規(guī)則進行編碼，如ASCII碼和Unicode編碼等。ASCII碼采用7位二進制數(shù)表示一個字符，而Unicode編碼則采用16位或32位二進制數(shù)表示一個字符。信息的編碼表示漢字編碼漢字編碼是將漢字轉(zhuǎn)換為計算機可以識別和存儲的二進制代碼。常見的漢字編碼包括GB2312、GBK和GB18030等。多媒體信息編碼包括圖像編碼、音頻編碼和視頻編碼等，用于將多媒體信息壓縮成較小的數(shù)據(jù)量以便于存儲和傳輸。數(shù)據(jù)在計算機中的表示數(shù)值數(shù)據(jù)的表示計算機中的數(shù)值數(shù)據(jù)分為整數(shù)和實數(shù)兩種。整數(shù)可以用二進制、八進制或十六進制表示，而實數(shù)則需要采用浮點表示法。非數(shù)值數(shù)據(jù)的表示非數(shù)值數(shù)據(jù)包括字符、圖形和圖像等，這些數(shù)據(jù)在計算機中需要轉(zhuǎn)換為二進制形式進行存儲和處理。常見的非數(shù)值數(shù)據(jù)表示方法包括字符編碼和圖像編碼等。數(shù)據(jù)的存儲單位數(shù)據(jù)的存儲單位包括位（bit）、字節(jié)（Byte）、字（Word）等，其中位是最小的存儲單位，字節(jié)是最基本的存儲單位。數(shù)據(jù)校驗碼校驗碼的應(yīng)用校驗碼廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)通信、存儲設(shè)備以及計算機內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳輸和存儲過程中，以確保數(shù)據(jù)的正確性和完整性。常見的校驗碼常見的校驗碼包括奇偶校驗碼、循環(huán)冗余校驗碼（CRC）和漢明碼等。奇偶校驗碼通過在數(shù)據(jù)的末尾加上一位使得整個數(shù)據(jù)的1的個數(shù)成為奇數(shù)或偶數(shù)，從而檢測單個位上的錯誤；CRC碼通過將數(shù)據(jù)視為多項式并對其進行除法運算來生成校驗碼，可以檢測多個位上的錯誤；漢明碼則可以糾正單個位上的錯誤并檢測多位錯誤。校驗碼的概念校驗碼是一種用于檢測或糾正數(shù)據(jù)傳輸或存儲過程中產(chǎn)生的錯誤的方法。通過在數(shù)據(jù)末尾添加一些額外的二進制位，可以檢測或糾正數(shù)據(jù)的錯誤。05計算機基本操作與文件管理冷啟動指計算機完全關(guān)機后重新啟動，熱啟動指計算機在已經(jīng)通電的情況下重新啟動。冷啟動與熱啟動正常關(guān)機通過操作系統(tǒng)進行關(guān)機操作，強制關(guān)機則直接切斷電源。正常關(guān)機與強制關(guān)機休眠將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)保存到硬盤并關(guān)閉計算機，睡眠則將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)保持并降低功耗。休眠與睡眠計算機的啟動與關(guān)閉010203鼠標與鍵盤操作鼠標的基本操作單擊、雙擊、右擊、拖動。鍵盤的分區(qū)主鍵盤區(qū)、功能鍵區(qū)、編輯鍵區(qū)、數(shù)字鍵區(qū)。常用快捷鍵Ctrl+C（復(fù)制）、Ctrl+V（粘貼）、Ctrl+X（剪切）、Ctrl+A（全選）。鍵盤操作技巧通過Tab鍵在對話框中切換焦點，使用方向鍵在窗口中移動光標。文件與文件夾管理文件的類型與格式文本文件、圖像文件、音頻文件、視頻文件等及其常見擴展名。文件夾的創(chuàng)建與命名通過右鍵菜單或文件菜單創(chuàng)建文件夾，命名時避免使用特殊字符和空格。文件的復(fù)制、移動與刪除通過拖放操作或右鍵菜單進行文件的復(fù)制、移動與刪除。查找文件與文件夾使用Windows資源管理器或命令行工具查找文件與文件夾。常用軟件工具簡介Word、Excel、PowerPoint等，用于文檔編輯、數(shù)據(jù)處理和演示文稿制作。辦公軟件Photoshop、GIMP等，用于圖像編輯、處理和創(chuàng)意設(shè)計。殺毒軟件、系統(tǒng)優(yōu)化工具等，用于維護計算機安全與性能。圖像處理軟件Audacity、AdobeAudition、Premiere等，用于音頻錄制編輯和視頻剪輯。音頻與視頻處理軟件01020403系統(tǒng)工具軟件06計算機網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)連接分散計算機設(shè)備及通信設(shè)備以實現(xiàn)信息傳遞的系統(tǒng)。計算機網(wǎng)絡(luò)定義資源共享、信息傳遞、分布式處理、提高系統(tǒng)可靠性。計算機網(wǎng)絡(luò)功能從單個計算機到局域網(wǎng)，再到廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷程計算機網(wǎng)絡(luò)概述網(wǎng)絡(luò)分類按覆蓋范圍分為局域網(wǎng)（LAN）、廣域網(wǎng)（WAN）；按拓撲結(jié)構(gòu)分為星型、環(huán)型、總線型等。網(wǎng)絡(luò)硬件服務(wù)器、工作站、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（如交換機、路由器）、傳輸介質(zhì)（如光纖、雙絞線）。網(wǎng)絡(luò)軟件網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序等。網(wǎng)絡(luò)的組成與分類互聯(lián)網(wǎng)的基本概念互聯(lián)網(wǎng)定義全球最大的、由眾多網(wǎng)絡(luò)相互連接而成的計算機網(wǎng)絡(luò)。萬維網(wǎng)瀏覽、電子郵件、文件傳輸、即時通訊、遠程登錄等?；ヂ?lián)網(wǎng)功能TCP/IP協(xié)議族，包括HTTP、FTP、SMTP、DNS等常用協(xié)議?；ヂ?lián)網(wǎng)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)安全威脅防火墻設(shè)置、入侵檢測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)加密技術(shù)、安全審計與監(jiān)控等。網(wǎng)絡(luò)安全措施網(wǎng)絡(luò)安全法規(guī)了解并遵守相關(guān)法律法規(guī)，保護個人信息安全和隱私。病毒、木馬、黑客攻擊、網(wǎng)絡(luò)釣魚、惡意軟件等。網(wǎng)絡(luò)安全與防護措施07數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）、數(shù)據(jù)庫管理員和數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序組成的系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概念數(shù)據(jù)共享、減少數(shù)據(jù)冗余、數(shù)據(jù)獨立性和數(shù)據(jù)安全性等。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)特點層次數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)等。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)分類數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述010203數(shù)據(jù)模型與關(guān)系數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)模型概念數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的抽象表示，包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和數(shù)據(jù)完整性約束三部分。常見數(shù)據(jù)模型層次模型、網(wǎng)狀模型和關(guān)系模型。關(guān)系數(shù)據(jù)庫特點數(shù)據(jù)以表格形式存儲，數(shù)據(jù)之間具有關(guān)聯(lián)性，通過表與表之間的關(guān)聯(lián)來體現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。關(guān)系數(shù)據(jù)庫操作選擇、投影、連接、除等。SQL是結(jié)構(gòu)化查詢語言，用于對關(guān)系數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)查詢、更新和管理。數(shù)據(jù)查詢語言（DQL）、數(shù)據(jù)操作語言（DML）、數(shù)據(jù)定義語言（DDL）和數(shù)據(jù)控制語言（DCL）。數(shù)據(jù)表的創(chuàng)建、修改和刪除；數(shù)據(jù)的插入、更新和刪除；數(shù)據(jù)的查詢和排序等。視圖、索引