计算机基础知识培训完整课件

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计算机基础知识概述0117世纪的帕斯卡计算器19世纪的巴贝奇分析机20世纪初的埃尼阿克计算机机械计算机时代电子计算机时代1940年代的ENIAC1950年代的EDVAC和UNIVAC1960年代的IBM7094现代计算机时代微型计算机的发展个人计算机的普及移动设备的兴起计算机的发展历程💡📖⌛️按照用途分类通用计算机：适用于多种领域专用计算机：针对特定领域设计按照规模分类巨型计算机：高性能、大容量大型计算机：高性能、中等容量中小型计算机：中低性能、中小容量应用领域科学研究：天文学、物理学、化学等工程技术：建筑设计、机械制造、航空航天等教育：基础教育、高等教育、职业教育等商业：金融、保险、物流等娱乐：游戏、影视、音乐等计算机的分类与应用领域计算机硬件与软件的基本概念计算机硬件中央处理器（CPU）：计算机的核心部件内存（RAM）：临时存储数据硬盘（HDD/SSD）：永久存储数据输入输出设备：键盘、鼠标、显示器等计算机软件操作系统（OS）：管理计算机资源应用软件：完成特定任务编程语言：编写计算机程序数据库系统：存储和管理数据计算机硬件系统02单核CPU：早期计算机多核CPU：提高计算性能超线程技术：提高线程处理能力CPU的发展时钟频率：CPU执行指令的速度核心数量：CPU内部独立计算单元的数量缓存大小：CPU内部高速存储器的容量CPU的性能指标英特尔（Intel）：主流CPU厂商AMD：与英特尔竞争的CPU厂商CPU的厂商💡📖⌛️中央处理器(CPU)内存随机存取存储器（RAM）：易失性存储只读存储器（ROM）：非易失性存储缓存内存：提高数据访问速度存储设备硬盘驱动器（HDD）：机械式存储固态硬盘（SSD）：固态存储光盘：光学存储U盘、SD卡：便携式存储内存与存储设备输入输出设备与接口输入设备键盘：文本输入鼠标：坐标输入触摸屏：触摸输入扫描仪：图像输入麦克风：语音输入输出设备显示器：图像输出打印机：纸质输出扬声器：音频输出接口USB：通用串行总线HDMI：高清晰度多媒体接口DisplayPort：显示接口Ethernet：以太网接口计算机软件系统03管理计算机资源：CPU、内存、硬盘等协调用户与计算机：提供交互界面提供运行环境：支持应用软件操作系统的作用进程管理：创建、调度、控制进程内存管理：分配、回收内存文件管理：创建、删除、读写文件设备管理：管理输入输出设备用户管理：创建、修改用户信息操作系统的功能操作系统的基本概念与功能常用操作系统介绍Windows操作系统Windows95/98/ME：早期桌面操作系统WindowsXP/Vista/7/8/10：主流桌面操作系统macOS操作系统macOS10.x：苹果电脑专用操作系统Linux操作系统Linux发行版：开源操作系统，如Ubuntu、Fedora、Debian等Android操作系统Android1.x/2.x/3.x/4.x/5.x/6.x/7.x/8.x/9.x：谷歌开发的移动设备操作系统应用软件的分类与使用应用软件的分类系统软件：操作系统、驱动程序等应用软件：完成特定任务，如文本编辑、图像处理、音视频播放等应用软件的使用安装与卸载：在操作系统中安装或卸载应用软件运行与关闭：在操作系统中启动或关闭应用软件更新与升级：获取最新版本，提高软件性能计算机网络基础04计算机网络的发展局域网（LAN）：早期计算机网络广域网（WAN）：覆盖范围广的计算机网络互联网（Internet）：全球范围的计算机网络计算机网络的分类有线网络：使用电缆连接的网络无线网络：使用无线信号连接的网络蜂窝网络：使用移动通信技术的网络计算机网络的发展与分类网络协议TCP/IP：互联网的基础协议HTTP：超文本传输协议FTP：文件传输协议SMTP：简单邮件传输协议ARP：地址解析协议OSI模型物理层：传输比特流数据链路层：传输数据帧网络层：传输数据包传输层：传输数据段会话层：建立会话表示层：数据编码与解码应用层：提供应用服务网络协议与OSI模型互联网与网络安全互联网IP地址：互联网中的设备标识域名系统（DNS）：域名与IP地址的转换路由器：实现网络互联网络安全防火墙：保护网络安全杀毒软件：防止计算机病毒加密技术：保护数据隐私计算机数据结构与算法05数据结构的基本概念数据：计算机存储的信息结构：数据的组织方式算法：处理数据的方法数据结构的分类线性结构：线性表、栈、队列树结构：二叉树、平衡树、B树图结构：无向图、有向图、拓扑图数据结构的基本概念与分类线性结构数组：连续内存空间存储数据链表：非连续内存空间存储数据栈：后进先出（LIFO）队列：先进先出（FIFO）树结构二叉树：每个节点最多有两个子节点平衡树：保持树的高度平衡B树：适用于磁盘存储的索引结构图结构邻接矩阵：表示图的邻接关系邻接表：表示图的邻接关系最短路径算法：寻找两点间的最短路径常用数据结构及其应用分治法：将问题分解为子问题求解动态规划法：将问题分解为重叠子问题求解贪心法：每次选择最优解回溯法：尝试所有可能的解算法设计的基本原理枚举法：列举所有可能的解递归法：函数递归调用分治法：将问题分解为子问题求解动态规划法：将问题分解为重叠子问题求解贪心法：每次选择最优解回溯法：尝试所有可能的解算法设计的常用方法算法设计的基本原理与方法计算机编程语言与编译原理06编程语言的发展机器语言：计算机硬件可以直接执行的指令汇编语言：使用助记符表示机器语言高级编程语言：更接近自然语言的编程语言编程语言的分类编译型语言：需要编译成机器语言的编程语言，如C、C++解释型语言：逐行解释执行的编程语言，如Python、JavaScript脚本语言：用于脚本编写的编程语言，如Ruby、PHP编程语言的发展与分类常见编程语言的特点与应用C语言特点：高性能、底层操作、跨平台应用：操作系统、嵌入式系统、驱动程序C++语言特点：面向对象、高性能、底层操作应用：游戏开发、桌面应用、嵌入式系统Python语言特点：简洁、易读、丰富的库支持应用：数据分析、人工智能、网络编程Java语言特点：跨平台、面向对象、安全性高应用：企业级应用、移动应用、网络编程词法分析：将源代码分割为单词语法分析：检查单词之间的语法关系语义分析：检查语义的正确性中间代码生成：生成中间表示代码代码优化：优化中间表示代码目标代码生成：生成目标机器代码编译原理编译器分类：解释型编译器、编译型编译器编译器实现：词法分析器、语法分析器、语义分析器、中间代码生成器、代码优化器、目标代码生成器编译器设计编译原理与编译器设计数据库系统概述07数据库的基本概念与分类数据库的基本概念数据：存储在数据库中的信息数据库：存储和管理数据的软件系统数据库管理系统（DBMS）：管理数据库的软件数据库的分类关系型数据库：基于关系模型的数据库，如MySQL、Oracle、SQLServer非关系型数据库：基于非关系模型的数据库，如MongoDB、Redis、Cassandra关系型数据库与SQL语言关系型数据库关系模型：数据表之间的关系表：存储数据的结构字段：表中的列记录：表中的行SQL语言数据定义语言（DDL）：创建、修改、删除表数据操作语言（DML）：查询、插入、更新、删除数据数据控制语言（DCL）：管理用户权限数据库管理系统的发展集中式数据库：早期数据库系统分布式数据库：多个数据库节点互联云数据库：基于云计算的数据库服务数据库管理系统的选择需求分析：考虑数据量、性能、安全性等因素功能对比：对比不同DBMS的功能与性能成本评估：评估DBMS的采购与维护成本数据库管理系统(DBMS)的发展与选择计算机系统与性能优化08计算机系统性能评估与优化方法计算机系统性能评估CPU性能：执行指令的速度内存性能：数据读写速度磁盘性能：数据读写速度网络性能：数据传输速度计算机系统优化方法硬件升级：提高硬件性能软件优化：减少资源消耗操作系统优化：调整系统参数数据库优化：提高查询效率硬件升级CPU升级：提高计算性能内存升级：增加内存容量硬盘升级：使用更快的硬盘显卡升级：提高图形处理能力性能提升并行计算