计算机应用基础

王良元1

每年的暑假，都会有同学弯道超车、脱颖而出，让人有士别三日刮目相看的感觉。复习是学习过程中重要的一环。复习既能帮助我们“防患未然”，从根本上杜绝知识漏洞，巩固好辛辛苦苦建立的知识大厦，又能“亡羊补牢”，修补曾经的遗漏。温故而知新，学习的本质就是不断的重复+坚持，接下来跟着小编来一起学习吧！

知识点1：计算机工作原理

（一）指令

1、指令

（1）概念：控制计算机进行各种操作和运算的代码，这也是用二进制数表示的。由操作码和操作数组成。

操作码：指明这条指令执行什么操作

操作数：进行操作的数据所在的地址。

计算机必须能理解

（2）指令的组成

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做什么事(计算机执行什么操作)  → 操作码

去哪里做这件事(操作对象的存放地址)  → 操作数

计算机指令的分类

单地址指令	1个操作码+1个操作数
双地址指令	1个操作码+2个操作数
三地址指令	1个操作码+3个操作数

（3）所有指令的集合成为计算机指令系统。目前常见的指令系统有复杂指令系统（CISC）和精简指令系统。

计算机指令是一条计算机程序中的单个命令，用于执行特定操作，例如加载数据、存储数据、运算等。每个指令由操作码和操作数组成。操作码表示要执行的操作类型，操作数指示要在该操作中使用的数据。计算机通过按照特定的指令序列来完成各种任务。

指令是计算机程序的基本构建块，它们告诉计算机要执行哪些操作。

（二）“存储程序”工作原理

1、冯诺依曼结构基本结构包括：输入设备、存储器、运算器、控制器、输出设备。

2、冯诺依曼原理的基本思想是：

（1）存储程序：将程序存储在计算机中。

（2）程序控制：通过事先编制的固定程序实现的自动控制。

（三）计算机的工作过程

计算机的工作过程可以归结为以下几步：

（1）取指令。从内存中取出指令。

（2）分析指令。对指令进行分析，确定执行什么操作，并由地址码确定操作数的地址。

（3）执行指令。即根据分析的结果，去完成该指令所要求的操作。

（4）上述步骤完成后，指令计数器加1，为执行下一条指令做好准备。

知识点2：计算机硬盘系统

只有硬件，没有任何软件的计算机称为“裸机”

（一）微处理器

1、处理器也叫CPU，由控制器和运算器组成，它是计算机的核心部件。

2、控制器：是整个计算机系统的控制中心，控制器从内存储器中顺序取出指令。

3、运算器：负责对信息进行加工和运算

功能：进行算术运算和逻辑运算

  

（二）输入设备

1、输入设备：包括键盘、鼠标、扫描仪、光笔、麦克风、数码相机、条形码读入器等。

（1）键盘：必备的输入设备

（2）鼠标：鼠标是Windows环境下不可或缺的输入设备，分为机械式和光电式。

（3）扫描仪：可以将图形或图像扫描进计算机，还可让计算机对图形、图像、文字进行识别。按扫描方式可分为台式扫描仪和掌上型扫描仪。

2、输出设备：是将计算机内部的信息以人们易于接受的形式传送出来的设备。最常用的输出设备是显示器、打印机和音箱，还有绘图仪、各种数模转换器（D/A）等。

（1）显示系统：包括显示器和显示适配器（显卡），显示器即屏显卡的作用是把信息从计算机中取出并显示到显示器上。

显示适配器（显卡）：作用是把信息从计算机中取出并显示到显示器上。

显卡负责处理计算机中与图形有关的任务，如显示高质量图像和视频、运行游戏和其他图形密集型应用程序。它们通常包括专用的图形处理器（GPU），可以执行大量并行计算，从而加速计算机处理图形的能力。

显卡主要是为了协助CPU处理图形相关任务，而不是直接帮助CPU计算。显卡中的图形处理器（GPU）可以独立地处理大量的图形数据，从而减轻CPU的负担，让CPU可以专注于其他任务的处理。在进行图形密集型应用程序时，显卡可以显著提高计算机的性能和响应速度。

（2）打印机：将信息以书面形式打印出来。主要技术指标包括打印速度、分辨率和噪声。打印机分为针式打印机、激光打印机和喷墨打印机。

常见的既是输入又是输出的设备：光盘，U盘，软盘，硬盘，触摸屏。

知识点3：计算机软件系统

1、概念：软件是指计算机运行所需要的程序、数据和相关文档的总和。

2、计算机软件分为：系统软件和应用软件

（一）软件

（二）系统软件

1、概念：系统软件是指控制和协调计算机及外部设备,支持应用软件开发和运行的系统。

2、主要包括：操作系统OS、语言处理程序LP、数据库管理系统、网络软件、系统服务程序等

（1）操作系统（OS）：操作系统是人与计算机进行通信的一个接口，是其他软件建立和运行的基础和核心，可以直接运行在裸机上。

（2）语言处理软件（LP）：处理各种程序设计语言编写的源程序。它们的基本功能是把用面向用户的源程序翻译成可执行的二进制语言程序。

（3）数据库管理系统：帮助用户建立、使用和管理数据库的系统软件。

（4）网络软件：主要指网络操作系统，如UNIX、Window Server、Linux等。

（5）系统服务程序：服务程序主要是指用户使用和维护计算机时所使用的程序，它主要包括机器的监控程序、调试程序、故障检查和诊断程序以及连接、安装驱动程序。

（三）应用软件

1、概念：应用软件是用户利用计算机软、硬件资源为解决各类应用问题而编写的软件，应用软件一般包括用户程序及其说明性文档资料。

2、例如：office、PS、QQ、微信、计算器、画图等程序等。以及针对特定需求专门开发的软件，例如学校的学生管理系统、选课系统。

（四）语言与程序

1、概念：程序设计语言是用户编写应用程序使用的语言，是人与计算机之间交换信息的工具。

2、程序设计语言主要经历了机器语言、汇编语言、高级语言三个阶段。

（1）机器语言：机器语言由二进制代码0和1组成，它能直接被计算机执行，执行速度快。但每一种机器语言所编程序只能在特定的计算机上运行，没有通用性。此外，用机器语言所编程序直观性差，容易出错，而且调试困难。

（2）汇编语言：汇编语言是一种符号化的机器语言，与机器语言一一对应，但比机器语言易读、易查、易改，执行速度与机器语言相仿。不能被计算机直接识别。需要先被编译成二进制代码才能执行。汇编语言与机器语言都是面向机器的语言，合称低级语言。

例：

MOV ax，2

MOV bx，3

ADD ax，bx

（3）高级语言：易于理解、学习和掌握，同时又独立于机器，面向问题，具有良好的通用性。

例如：

int main

{

    int a = 20,b = 15,c;

    c = a + b

    printf(“%d”,c)

}

所有的 C 语言程序都需要包含 main() 函数。代码从 main() 函数开始执行。

/* ... */ 用于注释说明。

printf() 用于格式化输出到屏幕。printf() 函数在 "stdio.h" 头文件中声明。

stdio.h 是一个头文件 (标准输入输出头文件) , #include 是一个预处理命令，用来引入头文件。当编译器遇到 printf() 函数时，如果没有找到 stdio.h 头文件，会发生编译错误。

return 0; 语句用于表示退出程序

高级语言在具体运行时还必须经相应语言处理程序先翻译成汇编语言程序或机器语言指令后才能被计算机理解并执行。这种语言处理程序有解释程序和编译程序之分。

解释程序：对源程序是一边翻译，一边执行，不产生目标程序。

编译程序：用高级语言编写的源程序翻译成与之等价的用机器语言表示的目标程序。

（4）常见的高级语言：JAVA、C、C++、Python

主流程序设计语言的特点和适用场景等。

C、C++、Python和Java四种是通用编程语言，JavaScript和PHP算是Web环境的专用编程语言。

面向过程的主流程序设计语言包括C语言

面向对象的主流程序设计语言有Java、C++、python、JavaScript、PHP

1、C语言

C语言是一门通用的计算机编程语言，应用广泛。是一种面向过程的，数据与算法分开。它的重点在于算法和数据结构。

① 优点：结构化编程语言，层次清晰，可以嵌入编程，可以跟硬件打交道，做底层开发。

② 缺点：不太适用企业级的开发。

③ 应用：操作系统、嵌入式和服务器这三块，它是一门强大的被广泛运用于底

层的高级语言，比如说微软的Windows系统占据着全球90%以上的操作系统份额，而它的内核就是用C语言写的。

2、Python

是一种面向对象、解释型计算机程序设计语言。

① 优点：简单易学、速度快、免费开源，可移植性高，丰富的库。

② 缺点：单行语句和命令行输出，独特的语法。

③ 主要应用领域是爬虫、数据分析、自动化测试和机器学习，还有一些中小企业会用它做后端开发，也是比较容易学的一门语言。

3、Java

是一种可以撰写跨平台应用程序的面向对象的程序设计语言。

① 优点：具有强大的跨平台性能、高效性、可靠性以及安全特性。

② 缺点：运行速度慢，不做底层开发。

③ 主要用于企业级应用开发、网站平台开发、移动领域的手机游戏和移动Android开发，大部分的交易网站(淘宝，天猫，京东等)的保险和金融等网站都是用的Java做开发。

4、C++

是一种在C语言的基础上开发的一种高性能的面向对象的编程语言。

① 优点：具有泛型编程和模板编程的能力，可以编写出高效、安全的代码。

② 缺点：运行速度慢，不做底层开发。

③ 主要用于游戏领域、办公软件、图形处理、网站、搜索引擎、图形界面层、关系型数据库、浏览器、软件开发、集成环境IDE等等。

5、JavaScript：是一种流行的脚本语言。

① 优点：具有泛型编程和模板编程的能力，可以编写出高效、安全的代码。

② 缺点：运行速度慢，不做底层开发。

③ JavaScript以前大多用于前端开发，同时也奠定了它在web前端不可撼动的地位，但现在的JavaScript可不只是前端，后端也可以用NodE.js来做，可谓是前后端开发必学JavaScript。