必须掌握的"计算机基础"知识

计算机基本介绍

为什么需要计算机呢

• 随着时代发展的每个人需要处理的信息越来越多，如果此时单纯的只是依靠人脑来进行计算那么效率是非常低的，因此就慢慢的有了电子计算机设备，也就是计算机。
• 计算机定义
• 所谓的计算机就是一种可以自动高效进行计算操作的电子设备，我们称之为电脑（PC）
• 计算机的基本特点
• 计算机可以完成数学和逻辑运算
• 计算机可以对数据进行记忆和存储
• 计算机可以在程序指令下自动高效地进行计算
• 计算机组成
• 计算机是由硬件系统和软件系统两大部分组成的
• 硬件：对于计算机来说我们可以看得到摸得着的设备
• 软件：一般软件就是运行在硬件设备上的第三方功能集合

计算机硬件系统

现代电子计算机的硬件部分都会依据冯诺曼的理论将他分为五个部分

输入设备：核心功能就是以不同的形式给计算机提供数据，例如，键盘，鼠标

输出设备：核心功能就是将计算机处理后的数据展示处理，例如，屏幕，音响

计算器+控制器：这两部分合在一起就是我们平时所说的中央处理器（CPU），计算器的功能就是完成最终的运算，控制器的功能就是来设置当前数据该如何计算

存储器：对于计算机来说存储器我们分为内存和外存两种，无论是哪一种它们的作用都是对数据进行管理

计算机软件系统

• 为什么需要软件系统呢
• 如果计算机只有硬件而没有软件那么它就不能帮我们完成最终的计算
• 软件系统基本介绍
• 软件系统分为系统软件（操作系统）+应用软件

常见的操作系统软件：

1. 图形化桌面操作系统：Windows（微软，用户量很大），MacOS（苹果，底层也是Linux）
2. 移动设备操作系统：Android（底层也是Linux），iOS
3. 服务器操作系统：Linux（开源 稳定），Windows server（微软 收费）

应用软件：安装在操作系统上的第三方功能软件

计算机中的二进制

二进制基本描述

二进制就是一种数学进制，它里面只有0和1两个基数，现在被大量应用于计算机中。计算机底层里用到的进制就是二进制

计算机为什么可以识别二进制

现代计算机都是通电进行工作，当电流通过硬件时产生电压，这个时候人们就人为地规定一个电压值，比这个值大的我们称之为高电位1，比这个值小的我们称之为低电位0，这样一来，它的底层就只有二种状态，刚好和二进制中的0和1对应，因此计算机间接的相当认识了0和1。

计算机采用二进制的好处

技术实现简单，状态稳定

二进制刚好与逻辑运算中的真假对应，1可以代表真，0可以代表假（1==true 0==false）

二进制可以非常简单地转成十进制

计算机语言发展

机器码，机器语言（0和1）

汇编语言：在机器语言的基础上进行了语法的简化，使用一些英文单词来表示程序目的，最终还是会转化为0和1让CPU识别

高级语言：C/C++，java，C#，Python等，在汇编的基础上再次进行语法上的简化，更适合普通人学习使用

汇编语言是最接近机器语言的，所以它的运行速度比其它高级语言都快

编码

什么是编码

就是将人类可以理解的自然语言“翻译”成计算机可以理解的机器语言

编程的思想

对于计算机来说能读懂的是二进制，而对于人类来说能识别的就是各种自然语言，此时我们可以人为地将自然语言与二进制数据进行一一对应，如此一来我们就相当于制作了一张关系对应表，在这张表里将我们人类语言中的字符与二进制中的数字就建立了一种对应关系，这时候计算机就可以识别人类语言了

ASCII码表

它是第一张全世界通用的“单字节”编码表，在它里面人为规定了256个字符的对应关系，一共分为三个部分，第一部分为非打印字符，第二部分为可打印字符，第三部分为扩展字符

字符集

所谓的字符集和编码表示类似的概念，在ASCII码表中没有包含汉字，所以如果直接使用ASCII码来处理中文时就会产生乱码问题，所以后来慢慢的基于ASCII码表又出现很多其它的编码标准，当前最常见的处理中文的编码标准是UTF-8。

计算机数据计量单位

为什么有计量单位

计算机是用来处理数据的，那么数据达到一定的量级之后我们肯定要准备合适的单位来进行表达

基础的单位

1B = 8b

1KB = 1024B

1MB = 1024KB

1GB = 1024MB

1TB = 1024GB

1PB = 1024TB