計算機基礎(chǔ)課件

匯報人：xxx20xx-03-19計算機基礎(chǔ)目錄計算機概述與發(fā)展歷程計算機硬件組成與原理計算機軟件系統(tǒng)與分類計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與應(yīng)用數(shù)據(jù)存儲與管理技術(shù)操作系統(tǒng)原理與實踐01計算機概述與發(fā)展歷程計算機是一種用于高速計算的電子機器，俗稱電腦。它能夠進行數(shù)值計算、邏輯計算，并具有存儲記憶功能。計算機是按照程序運行，能夠自動、高速處理海量數(shù)據(jù)的現(xiàn)代化智能電子設(shè)備。定義計算機的主要功能包括數(shù)值計算、邏輯計算、數(shù)據(jù)存儲與記憶、自動控制與決策等。它廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，如科學(xué)計算、數(shù)據(jù)處理、自動控制、計算機輔助設(shè)計與制造、人工智能等。功能計算機定義及功能電子管時代第一臺電子計算機ENIAC誕生于1946年，使用電子管作為計算元件，奠定了計算機的基礎(chǔ)。20世紀(jì)50年代，晶體管的發(fā)明取代了電子管，使得計算機體積縮小、功耗降低、可靠性提高。20世紀(jì)60年代，集成電路的出現(xiàn)進一步推動了計算機的發(fā)展，使得計算機性能不斷提高，價格不斷降低。20世紀(jì)70年代至今，隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機的性能得到了極大的提升，應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴展。在計算機發(fā)展歷程中，出現(xiàn)了許多重要的里程碑事件，如操作系統(tǒng)的誕生、微處理器的發(fā)明、互聯(lián)網(wǎng)的普及等，這些事件都極大地推動了計算機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。晶體管時代超大規(guī)模集成電路時代重要里程碑集成電路時代發(fā)展歷程與重要里程碑未來計算機將朝著更高速、更智能、更環(huán)保的方向發(fā)展。量子計算機、生物計算機等新型計算機的研究與應(yīng)用將成為未來的重要方向。同時，云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的不斷發(fā)展也將推動計算機產(chǎn)業(yè)的進一步升級。未來趨勢計算機的發(fā)展已經(jīng)對人類社會產(chǎn)生了深遠的影響。它不僅改變了人類的生產(chǎn)方式和生活方式，還推動了科技進步和社會發(fā)展。未來，隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴展，它將繼續(xù)對人類社會產(chǎn)生更加廣泛和深遠的影響。影響未來趨勢及影響02計算機硬件組成與原理中央處理器CPU組成CPU由運算器和控制器組成，是計算機的核心部件，負(fù)責(zé)解釋和執(zhí)行指令。功能CPU的主要功能是進行算術(shù)和邏輯運算，控制計算機各個部件協(xié)同工作。性能指標(biāo)CPU的性能指標(biāo)包括主頻、外頻、倍頻、前端總線頻率等，這些指標(biāo)決定了CPU的處理速度和效率。外存外存是計算機長期存儲數(shù)據(jù)的部件，如硬盤、光盤等。外存容量大，但讀寫速度較慢。內(nèi)存內(nèi)存是計算機臨時存儲數(shù)據(jù)的部件，分為RAM（隨機存取存儲器）和ROM（只讀存儲器）。RAM用于存儲正在運行的程序和數(shù)據(jù)，ROM則用于存儲計算機啟動時需要的程序和數(shù)據(jù)。緩存緩存是位于CPU和內(nèi)存之間的臨時存儲器，用于存儲CPU最近使用過的數(shù)據(jù)和指令，以提高CPU的訪問速度。存儲器類型與作用輸入設(shè)備用于將數(shù)據(jù)和信息輸入到計算機中，如鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀等。輸入設(shè)備輸出設(shè)備接口類型輸出設(shè)備用于將計算機處理后的結(jié)果輸出給用戶，如顯示器、打印機等。計算機與外部設(shè)備連接需要通過接口，常見的接口類型有USB、HDMI、VGA等。030201輸入輸出設(shè)備及接口運算器運算器是CPU中的算術(shù)邏輯單元，負(fù)責(zé)進行算術(shù)和邏輯運算?？刂破骺刂破魇荂PU中的控制單元，負(fù)責(zé)控制計算機各個部件的工作?？偩€結(jié)構(gòu)總線是計算機內(nèi)部各個部件之間傳輸數(shù)據(jù)的通道，分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線。數(shù)據(jù)總線負(fù)責(zé)傳輸數(shù)據(jù)，地址總線負(fù)責(zé)傳輸?shù)刂沸畔ⅲ刂瓶偩€負(fù)責(zé)傳輸控制信號。運算器、控制器和總線結(jié)構(gòu)03計算機軟件系統(tǒng)與分類系統(tǒng)軟件是計算機的基本軟件，負(fù)責(zé)管理計算機的硬件和應(yīng)用軟件資源，為計算機提供一個穩(wěn)定、高效的運行環(huán)境。系統(tǒng)軟件概念系統(tǒng)軟件的主要功能包括系統(tǒng)管理、資源管理、程序開發(fā)和運行環(huán)境支持等，如操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、編譯程序等。系統(tǒng)軟件功能系統(tǒng)軟件概念及功能應(yīng)用軟件是專門為解決某類問題而設(shè)計的軟件，種類繁多，如辦公軟件、圖像處理軟件、游戲軟件等。應(yīng)用軟件具有針對性強、功能明確、易于使用等特點，能夠滿足用戶多樣化的需求。應(yīng)用軟件種類與特點應(yīng)用軟件特點應(yīng)用軟件種類編程語言概念編程語言是一種用于編寫計算機程序的標(biāo)準(zhǔn)化語言，它使得程序員能夠用易于理解和編寫的方式表達復(fù)雜的邏輯和操作。編程語言作用編程語言是計算機軟件開發(fā)的基礎(chǔ)，它使得程序員能夠高效地編寫、調(diào)試和維護計算機程序，促進了計算機技術(shù)的快速發(fā)展和普及。同時，不同的編程語言具有各自的特點和適用場景，程序員可以根據(jù)需要選擇合適的編程語言進行開發(fā)。編程語言及其作用04計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括星型、環(huán)型、總線型、樹型和網(wǎng)狀型等。每種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)都有其特點和適用場景，例如星型結(jié)構(gòu)易于管理和維護，但中心節(jié)點故障會影響整個網(wǎng)絡(luò)；環(huán)型結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)傳輸方向固定，適合數(shù)據(jù)傳輸量大的場景。傳輸介質(zhì)包括雙絞線、同軸電纜、光纖等。雙絞線成本低、易于安裝，但傳輸距離和速度有限；同軸電纜傳輸速度較快，但成本較高；光纖傳輸速度快、距離遠、抗干擾能力強，但成本和維護難度也相對較高。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和傳輸介質(zhì)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議族和TCP/IP模型包括IP、TCP、UDP、HTTP、FTP等協(xié)議。IP協(xié)議負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)間數(shù)據(jù)包的傳輸；TCP協(xié)議提供可靠的、面向連接的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)；UDP協(xié)議提供不可靠的、無連接的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)；HTTP協(xié)議用于Web瀏覽器和Web服務(wù)器之間的通信；FTP協(xié)議用于文件傳輸?；ヂ?lián)網(wǎng)協(xié)議族包括應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層和鏈路層。應(yīng)用層負(fù)責(zé)處理特定的應(yīng)用程序細(xì)節(jié)；傳輸層提供端到端的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)；網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包的路由和轉(zhuǎn)發(fā)；鏈路層負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)以幀為單位進行傳輸。TCP/IP模型常見網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及其作用連接不同網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)包的路由和轉(zhuǎn)發(fā)。用于局域網(wǎng)內(nèi)部，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速交換。保護網(wǎng)絡(luò)安全，過濾非法訪問和惡意攻擊。提供各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，如Web服務(wù)、文件服務(wù)、郵件服務(wù)等。路由器交換機防火墻服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)安全問題包括黑客攻擊、病毒傳播、數(shù)據(jù)泄露等。這些問題可能導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓、數(shù)據(jù)丟失或泄露等嚴(yán)重后果。防范措施包括安裝防火墻和殺毒軟件、定期更新系統(tǒng)和軟件補丁、使用強密碼和加密技術(shù)、限制不必要的網(wǎng)絡(luò)訪問等。這些措施可以有效提高網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。網(wǎng)絡(luò)安全問題及防范措施05數(shù)據(jù)存儲與管理技術(shù)文件系統(tǒng)是操作系統(tǒng)中負(fù)責(zé)管理和存儲文件信息的軟件機構(gòu)，用于明確存儲設(shè)備上的文件的方法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。文件系統(tǒng)定義提供統(tǒng)一的文件訪問接口，實現(xiàn)文件的創(chuàng)建、讀寫、刪除等操作，并維護文件的元數(shù)據(jù)和目錄結(jié)構(gòu)。文件系統(tǒng)作用FAT、NTFS、Ext4、HFS+等，不同類型的文件系統(tǒng)具有不同的特點和適用場景。常見文件系統(tǒng)類型文件系統(tǒng)概念及作用123數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是由數(shù)據(jù)庫及其管理軟件組成的系統(tǒng)，用于存儲、維護和應(yīng)用數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)定義采用數(shù)據(jù)模型對現(xiàn)實世界的信息進行抽象和表示，通過數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）實現(xiàn)數(shù)據(jù)的定義、查詢、更新和控制。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理適用于需要高效、可靠、安全地管理大量數(shù)據(jù)的應(yīng)用場景，如金融、電商、社交等領(lǐng)域。應(yīng)用場景數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理及應(yīng)用場景大數(shù)據(jù)定義分布式文件系統(tǒng)（如HDFS）、NoSQL數(shù)據(jù)庫（如MongoDB、Cassandra）、列式存儲等，這些技術(shù)能夠高效地存儲和查詢海量數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)存儲技術(shù)大數(shù)據(jù)處理技術(shù)MapReduce、Spark等分布式計算框架，用于對大數(shù)據(jù)進行并行處理和分析。大數(shù)據(jù)是指無法在一定時間范圍內(nèi)用常規(guī)軟件工具進行捕捉、管理和處理的數(shù)據(jù)集合。大數(shù)據(jù)存儲技術(shù)簡介03恢復(fù)策略災(zāi)難恢復(fù)計劃、定期恢復(fù)測試等，確保在數(shù)據(jù)丟失或損壞時能夠及時恢復(fù)數(shù)據(jù)并保障業(yè)務(wù)的連續(xù)性。01數(shù)據(jù)備份定義數(shù)據(jù)備份是指將數(shù)據(jù)以某種方式加以保留，以便在系統(tǒng)遭受破壞或其他特定情況下，重新加以利用的一個過程。02備份策略完全備份、增量備份、差異備份等，根據(jù)數(shù)據(jù)的重要性和恢復(fù)需求選擇合適的備份策略。數(shù)據(jù)備份恢復(fù)策略06操作系統(tǒng)原理與實踐操作系統(tǒng)定義及功能分類定義操作系統(tǒng)是一種系統(tǒng)軟件，它是計算機上的一個關(guān)鍵組成部分。操作系統(tǒng)管理和控制計算機的硬件和軟件資源，確保它們得到合理的分配和使用。功能分類操作系統(tǒng)的主要功能包括文件管理、設(shè)備管理、內(nèi)存管理、進程管理以及提供用戶界面等。這些功能共同協(xié)作，使得計算機系統(tǒng)能夠高效地運行多個應(yīng)用程序和程序。進程管理01進程是計算機中的程序關(guān)于數(shù)據(jù)集合上的一次運行活動，是系統(tǒng)進行資源分配和調(diào)度的基本單位。操作系統(tǒng)通過進程管理來實現(xiàn)對計算機資源的合理分配和使用。內(nèi)存管理02內(nèi)存是計算機中的重要資源之一，操作系統(tǒng)通過內(nèi)存管理來確保每個進程都能夠獲得足夠的內(nèi)存空間，并且不同進程之間不會相互干擾。設(shè)備驅(qū)動程序原理03設(shè)備驅(qū)動程序是一種軟件程序，它允許操作系統(tǒng)與硬件設(shè)備進行交互。操作系統(tǒng)通過設(shè)備驅(qū)動程序來控制和管理硬件設(shè)備，使得應(yīng)用程序能夠方便地使用這些設(shè)備。進程管理、內(nèi)存管理和設(shè)備驅(qū)動程序原理Windows操作系統(tǒng)界面友好，適合普通用戶使用。它擁有豐富的應(yīng)用程序和軟件生態(tài)，但安全性相對較低。Windows操作系統(tǒng)Linux操作系統(tǒng)開源免費，安全性高，適合服務(wù)器和開發(fā)人員使用。它具有強大的命令行界面和自定義能力，但學(xué)習(xí)曲線較陡峭。Linux操作系統(tǒng)macOS操作系統(tǒng)只能在蘋果電腦上使用，界面美觀且用戶體驗良好。它適合創(chuàng)意設(shè)計和多媒體制作等領(lǐng)域，但價格相對較高。macOS操作系統(tǒng)常見操作系統(tǒng)比較分析0102準(zhǔn)備安裝介質(zhì)根據(jù)需要安裝的操作系統(tǒng)類型準(zhǔn)備相應(yīng)的安裝介質(zhì)，如光盤、U盤等。設(shè)置BIOS/UEFI在計算機啟動時進入BIOS/UEFI設(shè)置界面，將啟動順序設(shè)置為從