计算机的基本知识有操作系统原理、数据结构、网络原理是比较重要的计算机基础知识,另外还包括数据库原理、算法设计、编译原理、电子电路、编程语言等知识。
1、操作系统原理。
操作系统是学习计算机技术的重要基础,通过学习操作系统体系结构、操作指令、任务调度、并发管理、资源管理、权限管理、安全管理等内容,能够对计算机形成一个较为系统的理解,为后续的学习打下一个扎实的基础。
2、网络原理。
当今是互联网时代,计算机网络知识的重要程度不言而喻。网络原理涉及到网络体系结构、协议、数据通信管理、安全等内容,另外还涉及到如何操作交换机、路由器等网络设备。学习计算机网络要注重实验,通过实验能够建立数据通信过程等画面感。
3、编程语言和数据结构。
编程语言是操作计算机的重要工具,是一定要掌握的重点内容,程序设计本质上就是算法设计和数据结构的结合,所以在学习数据结构之前应该掌握编程语言的使用,对于初学者来说,C、Java、Python等语言都是不错的选择。
1.信息技术基础 (1)信息的载体和形态 信息本身并不是实体,必须通过载体才能体现。
语言、文字、声音、图像和视频等可以承载信息,是信息的载体,也是信息的常见表现形态。 (2)信息的特征 ①信息的表示、传播、储存必须依附于某种载体,载体就是承载信息的事物。
②信息可以脱离它所反映的事物被存储和保留,信息是可以加工和处理的。 ③信息是可以传递和共享的。
④信息具有时效性。 2.信息的编码 (1)二进制代码的特征 ①二进制数由“0”与“1”两个数字组成,运算规则为“逢二进一”,每个数码在不同的数位上,对应不同的权值。
②将十进制整数转换成二进制整数可用“除二取余”法,将二进制数转换成十进制数可用“按权展开相加”法。 ③计算机内部采用二进制表示数据信息,但是不便于书写,在实际表示中,常常采用十六进制的形式。
④二进制转换成十六进制:从二进制的低位开始,每四位二进制数转换成一位十六进制数。反之,每一位十六进制数转换成四位二进制数。
(2)ASCII码的概念 计算机内的英文字符以二进制编码的形式来表示,其中使用最广的是ASCII码,即美国国家信息交换码。标准的ASCII码用一个字节中的7个位来表示,可以表示128种编码,其中数字、字母是按顺序依次排列的。
(3)汉字编码方案(GB2312、GBK、GB18030)及观察内码 汉字在计算机内也是以代码形式表示的,这些代码称为汉字编码。 ①GB2312使用2个字节编码,它包括一级汉字常用字(以拼音顺序排列)和二级汉字非常用字(以偏旁笔画顺序排列)。
②GB18030对收录的字符分别以单字节、双字节和四字节进行编码。 ③用UltraEdit或WinHex工具软件观察内码时,ASCII码(英文字符)只占1个字节,汉字编码占2个字节。
(4)多媒体信息的编码 ①声音信号是通过采样和量化实现模拟量的数字化。采样频率越高,量化的分辨率越高,所得数字化声音的保真程度越好,但是它的数据量也越大。
②图像由像素(pixel)组成,像素越多图像越清晰。黑白位图的图像所只有黑、白两种颜色,每个像素只需要一个位就可以表示,因此黑白位图的图像大小计算公式为:水平像素点的个数*垂直像素点的个数/8。
以一幅800*600像素的黑白图像为例,它所占的空间大小为:800*600(位),即800*600*1/8=60000字节。 ③彩色图像所占空间除了它的像素点的个数之外,还与它的颜色种类的多少有关,表示颜色种类越多,色彩越逼真,储存的空间越大。
3.信息技术与社会 (1)信息技术对人类社会的影响 数字化是信息技术发展的一个重要主题,数字化已经越来越深入地影响人们的日常生活。 (2)信息技术的发展和应用 信息技术的发展对人类社会的发展进程产生了重大影响,信息技术本身也取得了长足的进步,出现了一些新的技术,例如:量子计算机、生物计算机、网格计算、机器人技术、数字地球和智能化社区、因特网2和下一代因特网、虚拟现实的实用化。
(3)保护知识产权 开发者设计开发的计算机软件,在开发完成之日起就受到法律的保护。作为软件的使用者,应树立法制观念,遵守相关的法律规定,自觉使用正版软件,抵制盗版及未授权的软件。
(4)计算机病毒的特征 计算机病毒是人为编制的一些能够通过修改程序,尽可能地把自身复制进去,进而去传染给其他程序的,具有破坏他人计算机系统的计算机程序。 病毒具有寄生性、传染性、潜伏性、破坏性、爆发性。
(5)计算机病毒的防治 计算机病毒防治从预防、检查和杀毒三方面着手。比较有效的方法是安装杀毒软件并经常升级,同时做好数据的备份工作。
(6)网络道德规范 遵守《全国青少年网络文明公约》,一方面要利用好网络这个平台,另一方面要文明上网,做到生活学习两不误。 第二节 信息的获取、加工与管理 1.信息获取的方法 信息是人类社会的重要资源,信息资源的多样性及信息获取方法的多样性,使得人们更加关注如何及时、准确、高效地获取所需信息,大众媒体和因特网已成为当前获取信息的主要途径。
2.因特网上信息的浏览与获取 (1)网站的访问与浏览 通过网址访问相应网站来获取所需信息,通过超链接在不同页面间跳转。 (2)保存网页内容 网页中使用的文字、图像、声音等元素,根据需要可保存于本地计算机中。
(3)收藏夹的使用 让浏览器记住多个网站的地址,以便下次浏览,可将网址收藏在“收藏夹”中,收藏夹中内容可根据需要进行分类、整理。 (4)网上资源检索 网上资源可以通过主题目录和使用搜索引擎等方法进行检索,目前使用比较广泛的搜索引擎有Google、百度等。
(5)因特网信息资源评价 从信息来源的多样性中确认权威、可信的信息源,从而鉴别信息的真实性;理解信息的价值与时效性。 评价因特网信息资源的三种主要方式: ①统计评价,从统计角度来评价网站的可信度。
②专家或核心刊物评价,从专家学术专著或核心期刊上罗列的一些专业学术网站的资源表,来选择或评价所需的网站,该方法参考价值较高。 ③个人推荐,凭借个人对因特网上信息资源的了解和主观认识进行的评价,该方法参考价值较低。
3.现代信息处理工具——计算机 (1)。
1、计算机的诞生与发展,及其特点
2、计算机在现代社会中的应用
3、计算机的基本组成及其相互联系
4、计算机的工作原理
5、计算机中的数的表示
6、计算机网络及安全基础知识
7、计算机软件知识
8、WINDOWS9X的操作及基本使用
9、收发电子邮件(OUTLOOK)的相关设置
10、构成计算机主机板的主要部件
11、ASCII码
12、中央处理器和存储器
13、计算机技术发展的一个新方向—量子计算机
14、二进制及十、八、十六进制数
15、二进制与十、八、十六进制数之间的转换
16、位、字节和字及内存容量
17、计算机语言
18、操作系统
19、计算机网络的基本概念
20、计算机网络系统的组成
21、多媒体的基本概念
22、多媒体技术发展现状
23、多媒体计算机的配置
24、多媒体应用领域及前景
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第一章 计算机及信息技术概述
1. 电子计算机的发展历程
①1946年2月由宾夕法尼亚大学研制成功的ENIAC是世界上第一台电子数字计算机。“诞生了一个电子的大脑” 致命缺陷:没有存储程序。
②电子技术的发展促进了电子计算机的更新换代:电子管、晶体管、集成电路、大规模及超大规模集成电路
电子计算机发展时间:
第一代 1946-1958 电子管计算机,主要应用科学计算和军事计算 第二代 1958-1964 晶体管计算机,主要应用于数据处理领域
第三代 1964-1971 集成电路计算机,主要应用于可科学计算,数据处理,工业控制等
领域
第四代 1971年以来 超大规模集成电路,深入到各行各业,家庭和个人开始使用计算
机
2. 计算机的类型
按计算机用途分类:通用计算机和专用计算机
按计算机规模分类:巨型机、大型机、小型机、微型机、工作站、服务器、嵌入式计算机 按计算机处理的数据分类:数字计算机、模拟计算机、数字模拟混合计算机 3. 计算机的特点及应用领域
计算机是一种能按照事先存储的程序,自动、高速地进行大量数值计算和各种信息处理的现代化智能电子设备。(含义)
A. 运算速度快 运算速度用MIPS(百万条指令每秒)来衡量,是计算机性能的指标之一 B. 计算精度高 应用于数值计算
C. 具有逻辑判断能力 信息检索、图形识别 D. 记忆性强
E. 可靠性高、通用性强 应用于数据处理、工业控制、辅助设计(CAD)、辅助制造(CAM)
办公自动化。
应用领域:1)数值计算 (主要是科学研究等数学计算问题)
2)数据及事务处理 (非科技方面的数据管理和计算处理) 3)自动控制与人工智能 (多用于航空航天领域) 4)计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助教学(CAI) 5)通信与网络
4. 计算机发展趋势:巨型化、微型化、网络化、智能化 1、光计算机 2、生物计算机 3、量子计算机
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基础知识重要,但是具体来说,哪些点重要呢? 今天我就试图总结一下,也欢迎大家补充。
信息的表示和处理计算机如何表示整数:有符号数和无符号数,尤其是如何用补码表示负数,数字的取值范围。 计算机如何表示浮点数,为什么小数的二进制表示法只能近似表示十进制小数。
数值的转换、移位 这几点非常重要,因为几乎所有的编程语言都有数据类型,而最基本数据类型必然包括整数和浮点数。 搞不清这些表示和运算,在编程中就会遇到一些稀奇古怪的问题。
从汇编层面理解程序的执行顺序、分支、循环、函数调用、数组、结构体等在汇编层面是怎么实现的,寄存器和内存是怎么使用的。 理解了这些其实也就理解了冯诺依曼计算机体系结构,这是计算机学科一个基础性的东西。
知道程序在底层是怎么运转的, 对于学习各种虚拟机有很大的帮助,比如JVM,它要解析执行的是字节码,字节码本质上要表达的就是这些东西,只不过有所扩展。 理解了栈帧,就能理解函数调用的本质,递归,以及尾递归的实现。
还有安全相关的概念,如缓冲区溢出这个臭名卓著的漏洞及其防范办法。 进程和线程程序员必备的知识,不了解这个,简直是无法编程。
需要掌握进程的地址空间,代码在哪里,堆在哪里,栈在哪里。 要准确理解进程和线程之间的关系,为什么说进程是拥有资源的基本单位, 线程是CPU调度的基本单位? 进程切换和线程切换之间的区别和联系。
他们是如何创建,执行,有哪些状态,状态之间的转换。 由此会涉及到并发和并行,线程之间的竞争和合作。
锁的本质(硬件层面),乐观锁,悲观锁,死锁等问题。 线程的实现方式,用户级线程和内核级线程的对应方式。
在编程的过程中,有些知识点会直接使用,如多线程编程,锁。 还有一些概念能用到很多地方,例如CAS,不仅仅是编程语言的概念,还能在更新数据库时使用。
再比如你理解了线程的实现方式,迅速就能掌握go语言中并发的手段:goroutine。 存储器的层次结构Tomcat用了多线程执行请求,Redis用了单线程来处理请求,Node.js也用了单线程来,这是为什么? 秘密都在存储器的层次结构。
人类制造的计算机设备之间有着巨大的速度差异: 总之,CPU超级快,内存比较快,硬盘非常慢,网络更慢, 这个速度差异是IT行业的一个核心问题,人类想了很多办法试图去弥补这个差异:多线程,缓存,异步,多路复用,硬件层面的DMA。 记着下面这张图,每当你遇到某个软件的特性的时候,想一想和它有什么关系: 数据结构和算法它的重要性我罗嗦过很多次了,不用再重复了, 我就举个最简单的例子: 理解了B+ Tree才能理解MySQL的InnoDB的索引,理解了索引才能更好地优化查询,对吧? 计算机网络现在的程序基本上都是网络程序, 所以这也是一个必备的基础知识,学习计算机网络的一大好处就是和工作直接相关,能直接使用,比较有动力。
HTTP协议肯定跑不掉,TCP,UDP也得会,尤其是TCP可靠传输的原理:如何在一个不可靠的网络中进行可靠的传输, 这是无数前辈总结的经验,一定得掌握。 要理解什么是通信协议,也许某一天你自己就需要定制一个协议来传输数据。
分组交换是什么意思? 协议分层的本质是什么? 什么叫无状态的协议? Socket相关的编程更是重点,尤其是涉及到服务器端高并发的时候,如何维持和处理这些海量的socket, epoll等技术就得上场了。 还有非常重要的HTTPs的基本原理,也是网络安全的精华所在:对称加密,非对称加密,消息摘要,数字证书,中间人攻击。
数据库不多说,关系模型、范式、SQL、索引、事务等知识都得掌握,尤其是要了解他们的实现方式。 分布式的基础知识这些已经偏向应用层面了,但是现在很多系统都是分布式的了,分布式就变成了一种基础知识。
系统通信:RPC, 消息队列等 负载均衡的原理 CAP原理,BASE原理,幂等性,一致性模型(强一致性,最终一致性。..)和相关协议(两阶段提交,Raft,Paxos。
) 数据分片:取模算法,一致性Hash,虚拟桶 基本的设计思想下面这几种设计思想对我影响很大,需要大家特别注意。
但是掌握起来却很不容易,需要在实践中不断地体会: 正交:各个概念之间可以独立变化 抽象:抛弃细节,找到本质和共性《深入理解计算机系统》一书中提到:“指令集是对CPU的抽象, 文件是对输入/输出设备的抽象, 虚拟存储器是对程序存储的抽象, 进程是对一个正在运行的程序的抽象, 而虚拟机是对整个计算机(包括操作系统、处理器和程序)的抽象。 如果你对这句话透彻理解了,说明对计算机系统的认识已经很深刻了。
分层:我只想和我的邻居打交道, 如网络协议,Web应用开发。 分而治之:大事化小,小事化了,架构设计必备。
关键点来了,怎么学习呢?我原来的方式是先看书,看了很多书,数据结构,操作系统,汇编,网络。
这种办法的最大问题就是枯燥(嗯,那时候还没有码农翻身这样用故事讲解技术的文章)。理论多,实践少,很多知识点体会不深, 等到参与的项目多了,Coding多了,这些知识点才慢慢地鲜活起来。
一种更加有效的办法是从工作中用到的知识点出发,从这。
--计算机基础知识定义如下:具有计算机的基础知识和初步应用能力,掌握字处理(word)、电子表格(excel)和演示文稿(powerpoint) 等办公自动化(Office或WPS)软件的使用及因特网(Internet)应用的基本技能,具备从事机关、企事业单位文秘和办公信息计算机化工作的能力。
--持有全国计算机等级考试1级证书,即可证明持有者拥有上述能力.当然了,不持有证书的不一定没有上述能力. --熟练应用计算机以及能够应付各种计算机的小问题也是计算机基础知识很重要的一个体现.如果在应用方面有什么问题的话,可以参考这个电脑问题网 / --根据你提供的情景,老板的要求应该是: 1.熟练计算机基本操作 (参考我给你的网站) 2.会用WORD,EXCEL,POWERPOINT等办公软件(在自己的电脑里熟悉熟悉,练习练习) 就是这样了.应该不是太难.祝你成功。
计算机中汉字的表示也是用二进制编码,同样是人为编码的。
根据应用目的的不 同,汉字编码分为外码、交换码、机内码和字形码。 1.外码(输入码)إ 外码也叫输入码,是用来将汉字输入到计算机中的一组键盘符号。
英文字母只有26个,可以把所有的字符都放到键盘上,而使用这种办法把所有的汉字都放到键盘上,是不可能的。所以汉字系统需要有自己的输入码体系,使汉字与键盘能建立对应关系。
目前常用的输入码有拼音码、五笔字型码、自然码、表形码、认知码、区位码和电报码等,一种好的编码应有编码规则简单、易学好记、操作方便、重码率低、输入速度快等优点,每个人可根据自己的需要进行选择。在后面的章节中,重点介绍智能全拼输入法和五笔字型输入法。
إ 2.交换码إ 计算机内部处理的信息,都是用二进制代码表示的,汉字也不例外。而二进制代码使用起来是不方便的,于是需要采用信息交换码。
我国标准总局1981年制定了中华人民共和国国家标准GB2312--80《信息交换用汉字编码字符集--基本集》,即国标码。国标码字符集中收集了常用汉字和图形符号7445个,其中图形符号682个,汉字6763个,按照汉字的使用频度分为两级,第一级为常用汉字3755个,第二级为次常用汉字3008个。
为了避开ASCII字符中的不可打印字符0100001--1111110(十六进制为21-7E),国标码表示汉字的范围为2121--7E7E(十六进制)。إ 区位码是国标码的另一种表现形式,把国标GB2312--80中的汉字、图形符号组成一个94*94的方阵,分为94个“区”,每区包含94个“位”,其中“区”的序号由01至94,“位”的序号也是从01至94。
94个区中位置总数=94*94=8836个,其中7445个汉字和图形字符中的每一个占一个位置后,还剩下1391个空位,这1391个位置空下来保留备用。所以给定“区”值和“位”值,用四位数字就可以确定一个汉字或图形符号,其中前两位是“区”号。
后两位是“位”号,如“普”字的区位码是“3853”,“通”字的区位码是“4508”。区位码编码的最大优点是没有重码,但由于编码缺少规律,很难记忆。
使用区位码的主要目的是为了输入一些中文符号或无法用其它输入法输入的汉字、制表符以及日语字母、俄语字母、希腊字母等。94个区可以分为五组:إ 01--15区:是各种图形符号、制表符和一些主要国家的语言字母,其中01--09区为标准符号区,共有682个常用符号。
إ 10--15区:为自定义符号区,可留作用户自己定义。إ 16--55区:是一级汉字区,共有3755个常用汉字,以拼音为序排列。
إ 56--87区:是二级汉字区,共有3008个次常用汉字,以部首为序排列。إ 88--94区:自定义汉字区,可留作用户自己定义。
إ 3.机内码إ 根据国标码的规定,每一个汉字都有了确定的二进制代码,但是这个代码在计算机内部处理时会与ASCII码发生冲突,为解决这个问题,把国标码的每一个字节的首位上加1。由于ASCII码只用7位,所以,这个首位上的“1”就可以作为识别汉字代码的标志,计算机在处理到首位是“1”的代码时把它理解为是汉字的信息,在处理到首位是“0”的代码时把它理解为是ASCII码。
经过这样处理后的国标码就是机内码。إ 汉字的机内码、国际码和区位码之间的关系是:إ (汉字机内码前两位)16=(国标码前两位)16+80H=(区码)16+A0Hإ (汉字机内码后两位)16=(国标码后两位)16+80H=(区码)16+A0Hإ 把用十六进制表示的机内码的前两位和机内码的后两位连起来,就得到完整的用十六进制表示的机内码。
在微机内部汉字代码都用机内码,在磁盘上记录汉字代码也使用机内码。إ 4.汉字的字形码إ 字形码是汉字的输出码,输出汉字时都采用图形方式,无论汉字的笔画多少,每个汉字都可以写在同样大小的方块中。
为了能准确地表达汉字的字形,对于每一个汉字都有相应的字形码,目前大多数汉字系统中都是以点阵的方式来存储和输出汉字的字形。所谓点阵就是将字符(包括汉字图形)看成一个矩形框内一些横竖排列的点的集合,有笔画的位置用黑点表示,没笔画的位置用白点表示。
在计算机中用一组二进制数表示点阵,用0表示白点,用1表示黑点。一般的汉字系统中汉字字形点阵有16*16、24*24、48*48几种,点阵越大对每个汉字的修饰作用就越强,打印质量也就越高。
通常用16*16点阵来显示汉字,每一行上的16个点需用两个字节表示,一个16*16点阵的汉字字形码需要2*16=32个字节表示,这32个字节中的信息是汉字的数字化信息,即汉字字模。下面以“口”为例看看16*16点阵字形是怎样存放的(如图3--1)。
إ 如果我们把这个“口”字图形的“.”处用“0”代替,就可以很形象地得到“口”的字形码:0000H 0004H 3FFAH 2004H 2004H 2004H 2004H 2004H 2004H 2004H 2004H 2004H 3FFAH 2004H 0000H 0000H。计算机要输出“口”时,先找到显示字库的首址,根据“口”的机内码经过计算,再去找到“口”的字形码,然后根据字形码(要用二进制)通过字符发生器的控制在屏幕上进行依次扫描,其中二进制代码中是“0”的地方空扫,是“1”的地方扫出亮点,于是就可以得到“口”的字符图。
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