计算机基础

一、 计算机系统

什么是计算机

是能够按照程序运行，自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备

计算机的产生

• 计算机科学之父 -- 图灵

  

• 计算机之父

  

  冯·诺依曼提出程序存储的思想，并成功将其运用在计算机的设计之中，根据这一原理制造的计算机被称为冯·诺依曼结构计算机

  冯·诺依曼结构中计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备5个硬件系统构成。

• ENIAC（埃尼阿克），世界上第一台电子计算机，占地170平方米，重达30吨

计算机的发展历程

• 第一代计算机： 电子管
• 第二代计算机： 晶体管
• 第三代计算机： 集成电路
• 第四代计算机： 大规模集成电路和超大规模集成电路

计算机分类

• 巨型机（超级计算机）

• 大型机

• 小型机

• 微型机

二、 计算机的组成

硬件系统

• 运算器
  • CPU
• 控制器
  • CPU
• 存储器
  • 内存储器： 内存
  • 外存储器： 硬盘、移动硬盘、U盘、光盘...

• 输入设备

  • 键盘
  • 鼠标
  • 手写板
  • 扫描仪
  • .....

• 输出设备

  • 屏幕
  • 音响
  • 打印机
  • ......

软件系统

• 系统软件
  • 操作系统
• 应用软件

电脑配置（常见硬件）

• CPU 主频 核心数
• 内存容量
• 主板
• 硬盘 类型、转速、容量
• 显卡
• 网卡
• 声卡

存储单位：B KB MB GB TB PB

2^32  = 2^10 * 2^10 * 2^10 * 2^2 = 1024 * 1024 * 1024 * 4 = 4GB

三 操作系统

操作系统概念

• 操作系统是控制和管理计算机系统内各硬件和软件资源、有效地组织多道程序运行的系统软件（或程序集合），使用户与计算机之间的接口

常见的操作系统

• windows（xp win7 win8 win10）
• linux (redhat centos ubuntu)
• unix (第一代现代的操作系统)
• maxos（类unix系统）
• ios
• Android
• ........

四 计算机编程语言

变成语言

• 用来定义计算机程序的形式语言。它是一种被标准化的交流技巧，用来向计算机发出指令

编程语言分类

• 机器语言
• 汇编语言
• 高级语言

常见高级语言

• c
• c++
• python
• php
• java
• ruby
• go
• JavaScript
• ......

计算机网络

互联网的发展

• 第一阶段是从单个网络 ARPANET 向互联网发展的过程。
• 1983 年 TCP/IP 协议成为 ARPANET 上的标准协议。
• 人们把 1983 年作为因特网的诞生时间。

上网介质

• 光纤
• 双绞线
• 电话线
• 同轴电缆

上网方式

• PPPoe ADSL
• 静态IP 以太网
• 动态IP 以太网

网络配置

• IP地址
  IP地址是IP协议提供的一种统一的地址格式，它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址，以此来屏蔽物理地址的差异
• 子网掩码
  子网掩码(subnet mask)又叫网络掩码、地址掩码、子网络遮罩，它是一种用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网，以及哪些位标识的是主机的位掩码。
• 网关 网关(Gateway)又称网间连接器、协议转换器。网关在网络层以上实现网络互连，是最复杂的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连
• DNS 因特网上作为域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使用户更方便的访问互联网，而不用去记住能够被机器直接读取的IP数串。

ISO

国际标准化组织（International Organization for Standardization，ISO）简称ISO，是一个全球性的非政府组织，是国际标准化领域中一个十分重要的组织。

OSI 七层模型

开放系统互连参考模型 (Open System Interconnect 简称OSI）是国际标准化组织(ISO)和国际电报电话咨询委员会(CCITT)联合制定的开放系统互连参考模型，为开放式互连信息系统提供了一种功能结构的框架。

• 物理层：提供为建立、维护和拆除物理链路所需要的机械的、电气的、功能的和规程的特性；有关的物理链路上传输非结构的位流以及故障检测指示。

• 数据链路层：在网络层实体间提供数据发送和接收的功能和过程；提供数据链路的流控。

• 网络层：控制分组传送系统的操作、路由选择、拥护控制、网络互连等功能，它的作用是将具体的物理传送对高层透明。

• 传输层：提供建立、维护和拆除传送连接的功能；选择网络层提供最合适的服务；在系统之间提供可靠的透明的数据传送，提供端到端的错误恢复和流量控制。

• 会话层：提供两进程之间建立、维护和结束会话连接的功能；提供交互会话的管理功能，如三种数据流方向的控制，即一路交互、两路交替和两路同时会话模式 。

• 表示层：代表应用进程协商数据表示；完成数据转换、格式化和文本压缩。

• 应用层：提供OSI用户服务，例如事务处理程序、文件传送协议和网络管理等。

TCP/IP 四层模型

• 网络接口层
• 网络层
• 传输层
• 应用层

       IP地址

• • Internet Protocol Address
  • IP地址是IP协议提供的一种统一的地址格式，它为互联网上的每一个网络和每一台主机分配一个逻辑地址，以此来屏蔽物理地址的差异

• IP分类

  • A类IP段　1.0.0.0 到126.255.255.255 (0段和127段不使用) 子网掩码 255.0.0.0
  • B类IP段　128.0.0.0 到191.255.255.255 子网掩码 255.255.0.0
  • C类IP段　192.0.0.0 到223.255.255.255子网掩码 255.255.255.0