计算机与信息技术基础(第3版)第二章

计算机与信息技术基础(第3版)第二章目录contents计算机硬件基础计算机软件基础操作系统数据表示与处理计算机网络基础01计算机硬件基础计算机硬件组成负责执行算术和逻辑运算。负责控制计算机各部件协调工作。用于存储数据和程序。用于输入输出数据和程序。运算器控制器存储器输入输出设备010204中央处理器中央处理器（CPU）是计算机的核心部件，负责执行指令和处理数据。CPU由运算器和控制器组成，是计算机性能的关键因素之一。CPU的发展趋势是不断追求更高的运算速度和更低的功耗。CPU的主要品牌有Intel和AMD，不同品牌和型号的CPU在性能、价格等方面存在差异。03存储器01存储器是计算机中用于存储数据和程序的部件。02根据存储速度和访问方式的不同，存储器可以分为高速缓存、主存和外存等类型。03高速缓存采用快速的存储介质，如SRAM，以实现快速的存取速度；主存采用较慢的存储介质，如DRAM，以实现较大的容量；外存则采用更慢的存储介质，如硬盘、光盘等，以实现长期的稳定存储。04随着技术的发展，存储器的容量和速度也在不断提高。随着技术的发展，输入输出设备的种类和功能也在不断增加和扩展。例如，语音识别技术使得语音成为一种新的输入方式，而3D打印技术则使得打印成为一种新的输出方式。输入输出设备是计算机中用于输入输出数据和程序的部件。常见的输入设备有键盘、鼠标、触摸屏等；常见的输出设备有显示器、打印机等。输入输出设备02计算机软件基础软件是计算机系统中运行的程序、数据和相关文档的集合。软件定义软件分类软件发展历程根据用途，软件可分为系统软件和应用软件两大类。软件经历了程序设计、程序系统、软件工程等阶段，逐渐发展成熟。030201计算机软件概述操作系统是计算机系统的核心软件，负责管理硬件资源、调度应用程序的运行。操作系统数据库管理系统是用于存储、检索和管理大量数据的关键系统软件。数据库管理系统开发工具包括编译器、调试器、集成开发环境等，用于帮助程序员开发应用软件。开发工具系统软件如MicrosoftOffice系列，用于处理文档、电子表格、演示文稿等。办公软件如AdobePhotoshop，用于编辑、处理图片和设计。图像处理软件如GoogleChrome、MozillaFirefox等，用于浏览互联网内容。浏览器应用软件

软件开发与维护软件开发流程软件开发通常遵循需求分析、设计、编码、测试和维护等阶段。软件开发方法包括结构化方法、面向对象方法、敏捷开发等，以提高软件开发的效率和可靠性。软件维护软件维护包括改正性维护、适应性维护、完善性维护和预防性维护，以确保软件的正常运行和持续改进。03操作系统操作系统的作用操作系统作为计算机系统的核心组成部分，主要负责资源管理、任务调度、系统安全和用户交互等功能。操作系统定义操作系统是计算机系统中用于管理和控制硬件与软件资源，为用户提供便利操作界面的系统软件。操作系统的分类根据运行环境和使用方式，操作系统可分为批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统和网络操作系统等。操作系统概述操作系统负责分配和管理计算机系统中的硬件和软件资源，如CPU、内存、磁盘和网络等。资源管理操作系统根据任务优先级和系统负载情况，合理分配CPU时间，确保各个任务能够高效运行。任务调度操作系统提供安全机制，如用户身份认证、访问控制和数据加密等，以保护系统免受非法访问和数据泄露等安全威胁。系统安全操作系统提供友好的用户界面，如命令行界面和图形用户界面，方便用户进行操作和管理。用户交互操作系统的功能WindowsLinuxmacOSAndroid常见的操作系统01020304微软公司开发的桌面操作系统，广泛应用于个人计算机领域。开源的类UNIX操作系统，广泛应用于服务器、嵌入式设备和移动设备等领域。苹果公司开发的桌面操作系统，主要用于苹果电脑。基于Linux的移动操作系统，广泛应用于智能手机和平板电脑。04数据表示与处理数值数据的表示在计算机中，整数和实数都有特定的二进制表示方式，如补码表示法、原码表示法和移码表示法等。字符数据的表示字符在计算机中以ASCII码的形式表示，每个字符对应一个十进制码，再转换为二进制形式存储。二进制数制二进制是计算机中常用的数制，它只有0和1两种状态，适合电子元件进行开关操作，便于存储和传输。数据表示数据运算01在计算机中，基本的算术运算和逻辑运算都可以通过二进制数的位运算来实现，如加法、减法、乘法、除法、逻辑与、逻辑或等。数据存储02数据在计算机中以二进制的形式存储在各种存储介质中，如硬盘、内存、U盘等，存储时需要考虑数据的安全性、可靠性和效率。数据检索03通过特定的算法和数据结构，计算机可以对存储的数据进行快速检索，如二分查找、哈希表等。数据处理数据压缩为了节省存储空间和提高传输效率，需要对数据进行压缩，常见的数据压缩算法有Huffman编码、LZ77、LZ78等。数据加密为了保护数据的机密性和完整性，需要对数据进行加密，常见的加密算法有AES、DES、RSA等。加密通常涉及到密钥的管理和使用，需要采取严格的安全措施来保护密钥的安全。数据压缩与加密05计算机网络基础计算机网络是利用通信设备和线路将地理位置分散的、功能独立的多个计算机系统连接起来，以实现数据传输、资源共享和信息交换的系统。计算机网络定义计算机网络经历了从简单到复杂、从单机到多机的发展过程，可以分为面向终端的计算机网络、计算机-计算机网络、开放式标准化网络和互联网四个阶段。计算机网络发展历程根据不同的分类标准，计算机网络可以分为广域网、局域网、城域网、个人区域网等类型。计算机网络分类计算机网络概述网络协议网络协议是计算机网络中进行数据交换所需要遵循的规则和约定，包括语法、语义和同步三个要素。OSI参考模型OSI参考模型是国际标准化组织制定的一个用于描述计算机网络协议的分层模型，包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层七个层次。TCP/IP模型TCP/IP模型是一个比OSI参考模型更具体的网络协议体系结构，包括网络接口层、网络层、传输层和应用层四个层次，广泛应用于互联网。网络协议与体系结构123因特网是由全球范围内的计算机网络互相连接而成的全球性网络，提供各种信息服务。因特网概述IP地址是因特网中用于标识主机设备的唯一地址，采用分层结构，由网络号和主机号组成。IP地址域名系统是因特网中用于将主机名转换为IP地址的系统，通过将主机名转换为域名来实现对主机的访问。域名系统因特网基础03数据加密技术数据加密技术是网络安全中的另一项重要技术，通过对数据进行加密处理来