計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)基礎(chǔ)(第3版)第二章

計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)基礎(chǔ)(第3版)第二章目錄contents計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)表示與處理計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)01計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)硬件組成負(fù)責(zé)執(zhí)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算。負(fù)責(zé)控制計(jì)算機(jī)各部件協(xié)調(diào)工作。用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和程序。用于輸入輸出數(shù)據(jù)和程序。運(yùn)算器控制器存儲(chǔ)器輸入輸出設(shè)備010204中央處理器中央處理器（CPU）是計(jì)算機(jī)的核心部件，負(fù)責(zé)執(zhí)行指令和處理數(shù)據(jù)。CPU由運(yùn)算器和控制器組成，是計(jì)算機(jī)性能的關(guān)鍵因素之一。CPU的發(fā)展趨勢(shì)是不斷追求更高的運(yùn)算速度和更低的功耗。CPU的主要品牌有Intel和AMD，不同品牌和型號(hào)的CPU在性能、價(jià)格等方面存在差異。03存儲(chǔ)器01存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)中用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和程序的部件。02根據(jù)存儲(chǔ)速度和訪(fǎng)問(wèn)方式的不同，存儲(chǔ)器可以分為高速緩存、主存和外存等類(lèi)型。03高速緩存采用快速的存儲(chǔ)介質(zhì)，如SRAM，以實(shí)現(xiàn)快速的存取速度；主存采用較慢的存儲(chǔ)介質(zhì)，如DRAM，以實(shí)現(xiàn)較大的容量；外存則采用更慢的存儲(chǔ)介質(zhì)，如硬盤(pán)、光盤(pán)等，以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期的穩(wěn)定存儲(chǔ)。04隨著技術(shù)的發(fā)展，存儲(chǔ)器的容量和速度也在不斷提高。隨著技術(shù)的發(fā)展，輸入輸出設(shè)備的種類(lèi)和功能也在不斷增加和擴(kuò)展。例如，語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)使得語(yǔ)音成為一種新的輸入方式，而3D打印技術(shù)則使得打印成為一種新的輸出方式。輸入輸出設(shè)備是計(jì)算機(jī)中用于輸入輸出數(shù)據(jù)和程序的部件。常見(jiàn)的輸入設(shè)備有鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、觸摸屏等；常見(jiàn)的輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)等。輸入輸出設(shè)備02計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)軟件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中運(yùn)行的程序、數(shù)據(jù)和相關(guān)文檔的集合。軟件定義軟件分類(lèi)軟件發(fā)展歷程根據(jù)用途，軟件可分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類(lèi)。軟件經(jīng)歷了程序設(shè)計(jì)、程序系統(tǒng)、軟件工程等階段，逐漸發(fā)展成熟。030201計(jì)算機(jī)軟件概述操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心軟件，負(fù)責(zé)管理硬件資源、調(diào)度應(yīng)用程序的運(yùn)行。操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是用于存儲(chǔ)、檢索和管理大量數(shù)據(jù)的關(guān)鍵系統(tǒng)軟件。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具包括編譯器、調(diào)試器、集成開(kāi)發(fā)環(huán)境等，用于幫助程序員開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件。開(kāi)發(fā)工具系統(tǒng)軟件如MicrosoftOffice系列，用于處理文檔、電子表格、演示文稿等。辦公軟件如AdobePhotoshop，用于編輯、處理圖片和設(shè)計(jì)。圖像處理軟件如GoogleChrome、MozillaFirefox等，用于瀏覽互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容。瀏覽器應(yīng)用軟件

軟件開(kāi)發(fā)與維護(hù)軟件開(kāi)發(fā)流程軟件開(kāi)發(fā)通常遵循需求分析、設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試和維護(hù)等階段。軟件開(kāi)發(fā)方法包括結(jié)構(gòu)化方法、面向?qū)ο蠓椒?、敏捷開(kāi)發(fā)等，以提高軟件開(kāi)發(fā)的效率和可靠性。軟件維護(hù)軟件維護(hù)包括改正性維護(hù)、適應(yīng)性維護(hù)、完善性維護(hù)和預(yù)防性維護(hù)，以確保軟件的正常運(yùn)行和持續(xù)改進(jìn)。03操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)的作用操作系統(tǒng)作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心組成部分，主要負(fù)責(zé)資源管理、任務(wù)調(diào)度、系統(tǒng)安全和用戶(hù)交互等功能。操作系統(tǒng)定義操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中用于管理和控制硬件與軟件資源，為用戶(hù)提供便利操作界面的系統(tǒng)軟件。操作系統(tǒng)的分類(lèi)根據(jù)運(yùn)行環(huán)境和使用方式，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)和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等。操作系統(tǒng)概述操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)分配和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的硬件和軟件資源，如CPU、內(nèi)存、磁盤(pán)和網(wǎng)絡(luò)等。資源管理操作系統(tǒng)根據(jù)任務(wù)優(yōu)先級(jí)和系統(tǒng)負(fù)載情況，合理分配CPU時(shí)間，確保各個(gè)任務(wù)能夠高效運(yùn)行。任務(wù)調(diào)度操作系統(tǒng)提供安全機(jī)制，如用戶(hù)身份認(rèn)證、訪(fǎng)問(wèn)控制和數(shù)據(jù)加密等，以保護(hù)系統(tǒng)免受非法訪(fǎng)問(wèn)和數(shù)據(jù)泄露等安全威脅。系統(tǒng)安全操作系統(tǒng)提供友好的用戶(hù)界面，如命令行界面和圖形用戶(hù)界面，方便用戶(hù)進(jìn)行操作和管理。用戶(hù)交互操作系統(tǒng)的功能WindowsLinuxmacOSAndroid常見(jiàn)的操作系統(tǒng)01020304微軟公司開(kāi)發(fā)的桌面操作系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于個(gè)人計(jì)算機(jī)領(lǐng)域。開(kāi)源的類(lèi)UNIX操作系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于服務(wù)器、嵌入式設(shè)備和移動(dòng)設(shè)備等領(lǐng)域。蘋(píng)果公司開(kāi)發(fā)的桌面操作系統(tǒng)，主要用于蘋(píng)果電腦。基于Linux的移動(dòng)操作系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)和平板電腦。04數(shù)據(jù)表示與處理數(shù)值數(shù)據(jù)的表示在計(jì)算機(jī)中，整數(shù)和實(shí)數(shù)都有特定的二進(jìn)制表示方式，如補(bǔ)碼表示法、原碼表示法和移碼表示法等。字符數(shù)據(jù)的表示字符在計(jì)算機(jī)中以ASCII碼的形式表示，每個(gè)字符對(duì)應(yīng)一個(gè)十進(jìn)制碼，再轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制形式存儲(chǔ)。二進(jìn)制數(shù)制二進(jìn)制是計(jì)算機(jī)中常用的數(shù)制，它只有0和1兩種狀態(tài)，適合電子元件進(jìn)行開(kāi)關(guān)操作，便于存儲(chǔ)和傳輸。數(shù)據(jù)表示數(shù)據(jù)運(yùn)算01在計(jì)算機(jī)中，基本的算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算都可以通過(guò)二進(jìn)制數(shù)的位運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)，如加法、減法、乘法、除法、邏輯與、邏輯或等。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)02數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中以二進(jìn)制的形式存儲(chǔ)在各種存儲(chǔ)介質(zhì)中，如硬盤(pán)、內(nèi)存、U盤(pán)等，存儲(chǔ)時(shí)需要考慮數(shù)據(jù)的安全性、可靠性和效率。數(shù)據(jù)檢索03通過(guò)特定的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，計(jì)算機(jī)可以對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行快速檢索，如二分查找、哈希表等。數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)壓縮為了節(jié)省存儲(chǔ)空間和提高傳輸效率，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，常見(jiàn)的數(shù)據(jù)壓縮算法有Huffman編碼、LZ77、LZ78等。數(shù)據(jù)加密為了保護(hù)數(shù)據(jù)的機(jī)密性和完整性，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，常見(jiàn)的加密算法有AES、DES、RSA等。加密通常涉及到密鑰的管理和使用，需要采取嚴(yán)格的安全措施來(lái)保護(hù)密鑰的安全。數(shù)據(jù)壓縮與加密05計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是利用通信設(shè)備和線(xiàn)路將地理位置分散的、功能獨(dú)立的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、資源共享和信息交換的系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)歷了從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從單機(jī)到多機(jī)的發(fā)展過(guò)程，可以分為面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)-計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)四個(gè)階段。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷程根據(jù)不同的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以分為廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、個(gè)人區(qū)域網(wǎng)等類(lèi)型。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)交換所需要遵循的規(guī)則和約定，包括語(yǔ)法、語(yǔ)義和同步三個(gè)要素。OSI參考模型OSI參考模型是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定的一個(gè)用于描述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的分層模型，包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話(huà)層、表示層和應(yīng)用層七個(gè)層次。TCP/IP模型TCP/IP模型是一個(gè)比OSI參考模型更具體的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議體系結(jié)構(gòu)，包括網(wǎng)絡(luò)接口層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層四個(gè)層次，廣泛應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)123因特網(wǎng)是由全球范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互相連接而成的全球性網(wǎng)絡(luò)，提供各種信息服務(wù)。因特網(wǎng)概述IP地址是因特網(wǎng)中用于標(biāo)識(shí)主機(jī)設(shè)備的唯一地址，采用分層結(jié)構(gòu)，由網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)組成。IP地址域名系統(tǒng)是因特網(wǎng)中用于將主機(jī)名轉(zhuǎn)換為IP地址的系統(tǒng)，通過(guò)將主機(jī)名轉(zhuǎn)換為域名來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)主機(jī)的訪(fǎng)問(wèn)。域名系統(tǒng)因特網(wǎng)基礎(chǔ)03數(shù)據(jù)加密技術(shù)數(shù)據(jù)加密技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)安全中的另一項(xiàng)重要技術(shù)，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理來(lái)