計算機(jī)基礎(chǔ)知識課件第10章

計算機(jī)基礎(chǔ)知識課件第10章目錄計算機(jī)系統(tǒng)概述計算機(jī)硬件基礎(chǔ)計算機(jī)軟件基礎(chǔ)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)多媒體技術(shù)基礎(chǔ)01計算機(jī)系統(tǒng)概述計算機(jī)是一種基于微處理器的智能電子計算機(jī)器，具有高速運(yùn)算、存儲和處理數(shù)據(jù)的能力。計算機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了機(jī)械計算機(jī)、電子管計算機(jī)、晶體管計算機(jī)、集成電路計算機(jī)和超大規(guī)模集成電路計算機(jī)等五個階段。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，計算機(jī)的性能不斷提高，體積不斷縮小，價格不斷降低，應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)展。計算機(jī)的定義與發(fā)展硬件系統(tǒng)包括中央處理器、存儲器、輸入輸出設(shè)備等，是計算機(jī)的物理基礎(chǔ)。軟件系統(tǒng)包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，是計算機(jī)的邏輯基礎(chǔ)，用于管理和控制計算機(jī)的運(yùn)行。計算機(jī)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。計算機(jī)系統(tǒng)的組成根據(jù)計算機(jī)的運(yùn)算速度、字長、存儲容量等指標(biāo)，可以將其分為巨型機(jī)、大型機(jī)、小型機(jī)、微型機(jī)和工作站等類型。計算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，包括科學(xué)計算、數(shù)據(jù)處理、自動控制、計算機(jī)輔助設(shè)計、人工智能等。隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和移動設(shè)備的發(fā)展，計算機(jī)在云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛。計算機(jī)的分類與應(yīng)用領(lǐng)域02計算機(jī)硬件基礎(chǔ)包括控制器和運(yùn)算器兩部分，控制器負(fù)責(zé)指令的讀取和解析，運(yùn)算器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的算術(shù)和邏輯運(yùn)算。CPU的組成常見的CPU架構(gòu)有x86、ARM、MIPS等，不同架構(gòu)的CPU有不同的指令集和設(shè)計理念。CPU的架構(gòu)主頻、核心數(shù)、緩存容量、功耗等都是衡量CPU性能的重要指標(biāo)。CPU的性能指標(biāo)中央處理器（CPU）

存儲器內(nèi)存儲器包括RAM和ROM兩種類型，RAM是隨機(jī)存取存儲器，用于暫時存儲數(shù)據(jù)和程序；ROM是只讀存儲器，用于永久存儲數(shù)據(jù)和程序。外存儲器包括硬盤、U盤、光盤等，用于長期保存大量數(shù)據(jù)和程序。存儲器的層次結(jié)構(gòu)包括寄存器、高速緩存、主存和輔存等多個層次，不同層次之間速度和容量存在權(quán)衡關(guān)系。鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀等用于將信息輸入到計算機(jī)中。輸入設(shè)備輸出設(shè)備輸入輸出接口顯示器、打印機(jī)等用于將計算機(jī)處理后的結(jié)果輸出給用戶。計算機(jī)通過輸入輸出接口與外設(shè)進(jìn)行連接和數(shù)據(jù)交換，常見的接口有USB、HDMI等。030201輸入/輸出設(shè)備總線標(biāo)準(zhǔn)與協(xié)議常見的總線標(biāo)準(zhǔn)有PCI、USB、SATA等，不同標(biāo)準(zhǔn)的總線在傳輸速度、連接方式和擴(kuò)展能力等方面存在差異?？偩€概述總線是計算機(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、地址總線和控制總線三種類型。接口類型與特點計算機(jī)與外部設(shè)備連接時采用的接口類型有多種，如USB接口、HDMI接口等，不同接口有不同的傳輸速度和使用范圍。總線與接口03計算機(jī)軟件基礎(chǔ)系統(tǒng)軟件管理和控制計算機(jī)硬件及軟件資源，提供用戶與計算機(jī)之間的接口。連接和控制系統(tǒng)硬件設(shè)備的軟件。用于存儲、檢索、定義和管理大量數(shù)據(jù)的軟件。協(xié)助用戶進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)、性能優(yōu)化等任務(wù)的軟件。操作系統(tǒng)設(shè)備驅(qū)動程序數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)系統(tǒng)實用程序辦公軟件圖像處理軟件多媒體軟件網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件01020304處理文字、數(shù)據(jù)、圖表等信息的軟件，如MicrosoftOffice、WPSOffice等。用于編輯、處理和優(yōu)化圖像的軟件，如AdobePhotoshop、GIMP等。播放和處理音頻、視頻等多媒體文件的軟件，如VLC、WindowsMediaPlayer等。提供網(wǎng)絡(luò)通信、信息共享等功能的軟件，如瀏覽器、電子郵件客戶端等。軟件開發(fā)流程編程語言分類編程范式軟件開發(fā)工具軟件開發(fā)與編程語言需求分析、設(shè)計、編碼、測試、維護(hù)等軟件開發(fā)生命周期中的各個階段。面向過程編程、面向?qū)ο缶幊?、函?shù)式編程等不同的編程思想和方法。高級語言（如Python、Java、C等）、匯編語言和機(jī)器語言。集成開發(fā)環(huán)境（IDE）、代碼編輯器、調(diào)試器、版本控制工具等用于輔助軟件開發(fā)的工具。04計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是指將地理位置不同的具有獨(dú)立功能的多臺計算機(jī)及其外部設(shè)備，通過通信線路連接起來，在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)管理軟件及網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的管理和協(xié)調(diào)下，實現(xiàn)資源共享和信息傳遞的計算機(jī)系統(tǒng)。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類按照網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理范圍進(jìn)行分類，可以分為局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)三類。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念與分類網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指用傳輸介質(zhì)互連各種設(shè)備的物理布局。常見的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有星型結(jié)構(gòu)、環(huán)型結(jié)構(gòu)、總線型結(jié)構(gòu)、分布式結(jié)構(gòu)、樹型結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、蜂窩狀結(jié)構(gòu)等。網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)傳輸介質(zhì)是網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送方與接收方之間的物理通路，它對網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通信具有一定的影響。常用的傳輸介質(zhì)分為有線傳輸介質(zhì)和無線傳輸介質(zhì)兩大類。有線傳輸介質(zhì)主要有雙絞線、同軸電纜和光纖；無線傳輸介質(zhì)主要有微波、無線電波和激光等。網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與傳輸介質(zhì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定的集合。在OSI七層協(xié)議模型中主要是：應(yīng)用層（例如HTTP、SMTP）、表示層（例如TLS/SSL）、會話層（例如RPC、NFS）、傳輸層（例如TCP、UDP）、網(wǎng)絡(luò)層（例如IP、ICMP）、數(shù)據(jù)鏈路層（例如PPP、Ethernet）、物理層（例如線纜規(guī)格）。要點一要點二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是用來將各類服務(wù)器、PC、應(yīng)用終端等節(jié)點相互連接，構(gòu)成信息通信網(wǎng)絡(luò)的專用硬件設(shè)備。包括信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備等。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)安全是指網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的硬件、軟件及其系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)受到保護(hù)，不因偶然的或者惡意的原因而遭受到破壞、更改、泄露，系統(tǒng)連續(xù)可靠正常地運(yùn)行，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)不中斷。網(wǎng)絡(luò)安全主要包括物理安全策略、訪問控制策略、信息加密策略、網(wǎng)絡(luò)安全管理策略等。同時，還需要制定完善的安全管理制度，加強(qiáng)用戶的安全意識教育，以及定期進(jìn)行安全檢查和評估等。網(wǎng)絡(luò)安全防范策略網(wǎng)絡(luò)安全與防范策略05數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫是長期存儲在計算機(jī)內(nèi)、有組織的、可共享的大量數(shù)據(jù)的集合，具有數(shù)據(jù)冗余度小、數(shù)據(jù)獨(dú)立性高、數(shù)據(jù)一致性好等特點。經(jīng)歷了層次數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫和非關(guān)系數(shù)據(jù)庫等發(fā)展階段，目前關(guān)系數(shù)據(jù)庫仍是主流。數(shù)據(jù)庫的概念與發(fā)展歷程數(shù)據(jù)庫的發(fā)展歷程數(shù)據(jù)庫的概念包括數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）、應(yīng)用系統(tǒng)和用戶等部分。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成通常采用三級模式結(jié)構(gòu)，包括外模式、模式和內(nèi)模式。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫設(shè)計包括需求分析、概念設(shè)計、邏輯設(shè)計和物理設(shè)計等階段，需要遵循一定的設(shè)計原則和規(guī)范。數(shù)據(jù)庫管理包括數(shù)據(jù)庫的建立、維護(hù)、備份和恢復(fù)等操作，需要采用一定的管理策略和技術(shù)手段。數(shù)據(jù)庫設(shè)計與管理方法數(shù)據(jù)庫新技術(shù)及發(fā)展趨勢數(shù)據(jù)庫新技術(shù)包括分布式數(shù)據(jù)庫、面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫、實時數(shù)據(jù)庫和智能數(shù)據(jù)庫等。數(shù)據(jù)庫發(fā)展趨勢未來數(shù)據(jù)庫將更加注重數(shù)據(jù)的實時性、一致性和安全性，同時還將向著更加智能化、自動化和集成化的方向發(fā)展。06多媒體技術(shù)基礎(chǔ)多媒體技術(shù)的概念多媒體技術(shù)是指利用計算機(jī)對文本、圖形、圖像、聲音、動畫、視頻等多種信息綜合處理、建立邏輯關(guān)系和人機(jī)交互作用的技術(shù)。多媒體技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域多媒體技術(shù)廣泛應(yīng)用于教育、娛樂、廣告、藝術(shù)、科學(xué)計算等領(lǐng)域，如多媒體教學(xué)、電子游戲、數(shù)字電影、網(wǎng)絡(luò)廣告等。多媒體技術(shù)的概念與應(yīng)用領(lǐng)域多媒體數(shù)據(jù)的處理與壓縮技術(shù)包括音頻處理技術(shù)、圖像處理技術(shù)、視頻處理技術(shù)等，用于對多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、編輯、合成和輸出等操作。多媒體數(shù)據(jù)的處理技術(shù)為了減少多媒體數(shù)據(jù)的存儲空間和傳輸帶寬，需要采用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，如音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)MP3、圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)JPEG和視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG等。多媒體數(shù)據(jù)的壓縮技術(shù)VS包括音頻設(shè)備（如麥克風(fēng)、音箱）、視頻設(shè)備（如攝像機(jī)、投影儀）、輸入輸出設(shè)備（如觸摸屏、掃描儀）等。多媒體設(shè)備的功能特點多媒體設(shè)備具有數(shù)字化、交互性、集成性和實時性等特點，能夠?qū)崿F(xiàn)對多媒體信息的輸入、輸出、存儲和傳輸?shù)裙δ堋６嗝襟w設(shè)備的種類多媒體設(shè)備的種類與功能特點包括需求分析、系統(tǒng)設(shè)計、界面