一、計算機基礎知識

1 計算機的幾個重要概念

1.1 位：表示資訊的最小單位，是存盤資訊的最小單位，用來表示一位二進制資訊(0,1)，b—>bit(位元)，
1.2 位元組：八位二進制資訊稱為一個位元組，位元組是計算機處理資訊的最小單位，計算機中以位元組為單位存盤和解釋資訊，以B（Byte）表示，
1.3 字長：一個字所包含二進制數的位數，例：10000111字長位8，
1.4 存盤單位的轉換：
1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB

2 計算機系統概述

計算機系統分為：
硬體系統：組成計算機的各種物理設備的總稱（看得見摸得著），
軟體系統：在計算機上運行的所有軟體的總稱（看得見摸不著），

2.1 計算機硬體系統

計算機硬體系統的五大基本構成：運算器，控制器，存盤器，輸入設備沒輸出設備，
CPU（中央處理器）：包括i運算器和控制器，是計算機的核心，
指令集：

  1. CPU用來計算和 控制計算機系統的一套指令的集合，
  2. 每一種新型的CPU在設計時就規定了一系列與其他硬體電 路相配合的指令系統，
  3. 指令集的先進與否也關系到CPU的性能發揮，它也是CPU性能體現的一個重要標志，

指令集的分類：

  1.RISC(精簡指令集):特點 ：指令數目少，每條指令都采用標準字長，執行時間短，中央處理器的實作細節對于機器級程式是可見的，
  2.CISC（復雜指令集）：程式的各條指令是按順序執行的，每條指令中的各個 操作 也是按順序執行的，順序執行的優點是控制簡單，但計算機各部分的利用率不高，執行速度慢，

記憶體：RAM、ROM、Cache高速緩沖存盤器，
主板—芯片組：北橋芯片：CPU、記憶體，南橋芯片：USB、網卡，
總線：計算機各種功能部件之間傳送資訊的公共通信干線，

  a. 資料總線:
      （1）是CPU與記憶體或其他器件之間資料傳送的通道，
      （2）每條傳輸線一次只能傳輸1位二進制資料，eg：8根資料線一次可傳送8為二進制資料（即一個位元組），
      （3）資料總線是資料數量之和，
      （4）資料總線的寬度決定了CPU和外界的資料傳送速度，
  b.地址 總線：
      （1）CPU是通過地址總線來指定存盤單元的，
      （2）地址總線決定了CPU所能訪問的最大記憶體空間的大小，
  c.控制總線：
      （1）CPU是通過控制總線對外部器件進行控制，
      （2）控制總線的寬度決定了CPU對外部器件的控制能力，

BIOS（基本輸入輸出系統）：用于計算機開機程序中各種硬體設備的初始化和檢測的芯片，
—作用：

    （1）硬體自檢，
    （2）硬體資訊初始化，
    （3）引導系統，
    （4）控制輸入輸出設備的資料傳遞，

硬體自檢程序：通電自檢——顯卡自檢——CPU自檢——記憶體自檢——硬碟自檢——其他輸入輸出設備自檢，自檢完成后，將引導權交給作業系統，
摩爾定律：芯片上晶體管的數目每隔18—24個月就會翻一翻或成本降一半，性能也將提升一倍，這一定律揭示了資訊技術進步的速度，

2.2 計算機軟體系統

軟體是指程式、程式運行所需要的的資料以及開發、使用和維護這些程式所需要的檔案的集合，
軟體=程式+資料+檔案，
軟體的分類：
1.系統軟體：是指控制計算機的運行、管理計算機的各種資源、并為應用軟體提供支持和服務的一類軟體，
系統軟體包括：

    （1）作業系統：
             a.是系統軟體中最重要的一種，是系統軟體的核心，
             b.是用戶和計算機之間的介面，它提供了軟體的開發環境和運行環境，
             c.常用的作業系統有：DOS、Windows、Unix、Linux等，
    （2）語言處理系統：
             他的作用是把我們所寫的源程式轉換成計算機能識別并執行的程式，
    （3）資料庫管理系統：
             有效地實作資料資訊的存盤、更新、查詢、檢索等，有組織的動態的存貯大量資料，人們可以方便、高效的使用資料，
    （4）網路管理系統：
             a.通過某種方式對網路狀態進行調整，使網路能正常、高效地運行，
             b.使各種資源得到更加有效地利用，及時報告和處理網路出現的故障，

2. 應用軟體：應用軟體是為了解決各種實際問題而設計的計算機程式，通常有計算機用戶或專門的軟體公司開發，是計算機的第二層擴充，計算機的第一層擴充是作業系統，
在這里插入圖片描述
應用軟體的分類：辦公軟體、殺毒軟體、聊天軟體、開發軟體、影音娛樂，
計算機體系結構（馮諾依曼體系結構）：1945年馮諾依曼提出了一個“存盤程式”的計算機方案，

（1）采用二進制數的形式表示資料和指令，
（2）經指令和資料同時存放在存盤器中，
（3）記憶體采用一維線性方式存盤，
（4）由控制器、運算器、存盤器、輸入設備、輸出設備五大部分組成計算機，

作業原理的核心：“存盤程式” 和 “程式控制”，

3 資訊的定義和分類

資訊：是客觀事物經過感知或認識后的再現，
資訊的特征：可度量、可識別、可轉換、可存盤、可處理、可傳遞、可再生、可利用、可共享，
在現實世界中，資訊主要以：數值、文字、語音、圖形和影像等形式表示，
在計算機中，資訊已二進制形式存盤和傳輸，
資訊必須經過數字編碼，才能在計算機中存盤、傳送和處理，

4 進制轉換

4.1 二進制和十進制

基數：指得就是進制中所包含的數字，
權值：a^ n ， a的取值來源于進制前面的數字；例：二進制2^ n,八進制8^ n,n=0，1，2，3，4…，
二進制：0，1；
十進制：阿拉伯數字 0,1，2，3，4…;
十進制轉二進制：拿上十進制數，一直除以2，直到除不盡為止，拿上最后的商和余數倒著做拼接，在這里插入圖片描述
二進制轉十進制：從右向左開始，拿上每一位上面的基數，乘以權值，最后相加，

4.2 八進制和十進制

八進制：基數：0—7，權值：8^ n，
十進制轉八進制：拿上十進制數字，一直除以8，直到除不盡為止，拿上最后的商和余數，倒著做拼接，
在這里插入圖片描述

八進制轉十進制：從右向左開始，拿上每一位上面的基數，乘以權值，最后相加，
在這里插入圖片描述

4.3十進制和十六進制

十六進制：基數：0，1，2，3，4 ，5，6，7， 8 ，9， A，B，C，D，E，F，權值：19^ n，
十進制轉十六進制：拿上十進制數字，一直除以16，直到除不盡為止，拿上最后的商和余數倒著做拼接，例如當前十進制數字在做除法時，余數假如是11，最后整理的時候，11——>B，
在這里插入圖片描述