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第一章1.计算机由五部分构成：输入、运算器、存储器、控制器、输出2.计算机三个子系统：处理器子系统、存储器子系统、输入输出子系统3.输入输出通常被称为人机交互4.哈佛结构将数据和程序分开存放5。程序存储原理：程序被要求在执行前存放在存储器中，还要求程序和数据采用同样的存储格式6.计算机系统是由计算机硬件和软件组成的①计算机硬件系统包括：处理器系统（主机）、存储器系统、外部设备（输入设备、输出设备）②计算机软件系统包括：A.系统软件（操作系统、编程语言/计算机语言系统、工具软件）、B.应用软件7.计算机硬件史①第一代计算机：电子管②第二代计算机：晶体管③第三代计算机：集成电路（IC）④第四代计算机（微型计算机、个人计算机）：大规模集成电路8.计算机的类型①巨型计算机（超级计算机）②大型计算机③小型计算机④微型计算机9.硬件的三个子系统计算机三个子系统：处理器子系统、存储器子系统、输入输出子系统存储器子系统：存储数据、程序和参与运行程序10.计算机软件11.计算机如何运行事实上，只要通电启动，机器就开始执行程序，直到关机为止计算机通电后，CPU执行启动程序BIOS（基本输入/输出系统），其基本任务就是把存放在磁盘中的操作系统调入内存执行，此后将在操作系统的管理下直接操控计算机的硬件。12.信息系统信息系统的基本功能是为需要者提供特定的信息，支持用户迅速、有效地输入、存储、处理和获取信息。信息系统有以下6个要素：①硬件②软件③数据/信息④用户⑤过程⑥通信13.HTML:制作web的超文本置标语言14.web浏览器为用户访问因特网提供了简单的方法，该系统基于超文本技术。超文本（Hypertext）还包括视频、音频、动画、图片等其他数据。15.计算机互联形成了网络，主要目的是资源共享。第二章1.数据的表示形式除了传统数字外，还有图形、文本等其他非数字形式2.在计算机中，数据是以数字表示的，有两种形式：①可以直接进行数学运算的数制②用来表示对象属性的码制3.正数的反码是它的原码，负数的反码最高位（符号位）为1，其余各位按位求反正数的补码等于它的原码，负数的补码等于它的反码加14.定点数和浮点数①定点纯小数把小数点固定在数值部分最高位的左边②定点纯整数把小数点固定在数值部分最低位的右边③浮点数分为阶码和尾数两部分，阶码表示小数点在该数中的位置5.编码和文本①基础文本编码是ASCⅡ码（美国标准信息交换码），适用于英文，有两种形式：七位码（标准）和八位码（完整）②Unicode码是能表示世界上各种语言文字、符号的编码③计算机的基本信息单位为字节，1字节有八个二进制位6.逻辑运算和门电路①1为真，0为假②基本逻辑关系P30（计算）与、或、非、异或“与”相当于相乘“或”只要有1即结果为1，否则为0“异或”两边相同为0，不同为1第三章1.连接计算机三个子系统的是总线（bus），总线由CPU控制（内部总线）外部总线连接外部设备与主机，且是“系统”级的，因此也称为系统总线。USB（通用串行总线）是一种总线标准，也是一种接口技术，是一种基于串行数据的传输模式，使用4线结构，最多可连接127个设备。处理器系统2.中央处理器（CPU）包括①运算器（ALU）②控制器：中央控制单元，负责指令读取、解释、执行③寄存器组：CPU内部的一些变量3.处理器的结构模型(1)内部总线内部三总线：数据总线、控制总线、地址总线①数据总线传输数据，包括程序代码和运算需要和产生的数据②控制总线发出信号确定数据总线上的数据传输的方向③地址总线上的信号是输入/输出接口的地址或者存储器的单元地址(2)处理器的组成处理器可分为五部分：①运算器:执行算术运算和逻辑运算的电路部件②数据寄存器：存放运算器执行运算所需的数据。数据在执行运算前已经被存入其中。③指令代码寄存器：存放处理器执行操作需要的指令代码。指令也是二进制码，指令代码存放在指令代码寄存器中，控制电路的输入。④控制电路：对指令代码进行译码并产生运算器执行运算的信号，发出到存储器进行数据读/写的信号及其他各种控制信号⑤地址电路：负责产生并输出地址信号，在控制信号的作用下，指定存储器或者外部设备进行相关的数据传输操作。4.处理器的技术指标①主频：CPU运行速度的参数②字长：处理器一次能够处理的最大二进制数的位数③协处理器④内部高速缓存器（cache）⑤集成度5.两种处理器系统①CISC复杂指令集计算机②RISC精简指令集计算机存储器系统（存储器的一个重要特征：数据的无限可复制性）6.内存（主存）有两种(1)RAM(随机存储器)：分为静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）DRAM的芯片集成度高，存取速度较SRAM较慢(2)ROM(只读存储器)存储的数据不会因断电而丢失。BIOS被保存在ROM中ROM有多种：①一次性写入的不可改写的PROM②可擦除的ROM(EPROM,通过紫外线将ROM数据擦除，重新写入新数据)③EEPROM（电可擦除ROM），闪存为一种EEPROM7.外存（辅存）按介质分有磁盘、光盘和半导体的固态存储器(1)磁盘磁盘上的磁道是同心圆结构，数据存储在磁道上。盘片又被划分为若干个扇型的区域，程序代码和数据以扇区为存储单位。(2)光盘①光盘的凹坑使反射光方向改变，反射信号很小，因此该状态作为数据为0；激光射在空白处，得到全反射，其状态为数据1②类型CD-ROM只读光盘CD-R一次性写入光盘CD-RW可重写光盘DVD-ROM通用DVDDVD-R仅能写一次DVD-RAM可重复使用(3)固态存储器SSD固态硬盘，是一种闪存，为全电路结构8.存储器的主辅结构主辅结构存储系统的工作原理是：程序和数据存储在外存中，被执行的程序和数据从外存中调入内存运行，运行结束，程序和数据被重新存入外存。虚拟内存：在硬盘上开辟一个区域来“模拟内存”，其结构与内存相同。输入/输出（I/O）系统（人机交互系统）9.I/O操作都是在主机的控制下，由外部设备（外设）完成的，外设与主机之间是通过接口和总线连接的。10.端口PC主要有五种端口：键盘端口、鼠标端口、并行端口、串行端口、USB端口11.并行和串行外设与主机的数据传输模式主要有两种：①并行（字节模式，一次传输八位）速度更快②串行（位模式，一次传输一位）串行成本低，适合长距离传输，发展更快。第四章1.操作系统是计算机硬件与其他软件之间的接口，能有效地对计算机软件、硬件资源进行管理和使用，使用户能方便地操作计算机（兼顾了系统和用户两方面）①多用户多任务操作系统允许多个用户使用同一台主机②并行系统：多处理器，是目前超级计算机的主要体系结构之一③分布式操作系统：地理位置上分散的、具有独立功能的计算机系统互联采用的操作系统，具有网络的信息交换和资源共享功能2.操作系统的结构①内核(kernel)：是系统的核心，就是直接与机器的硬件相关的程序。②外壳(shell):是用户使用计算机的接口（界面），负责接收用户和应用程序的操作命令，并将这个命令解释后交给内核去执行，因此外壳也称为命令解释器3.操作系统的功能(1)进程管理①进程指正在执行中的程序。②进程管理器的任务是对正在运行的程序进行管理。③死锁：如果某个进程占有另一个进程所需的资源，同时请求对方的资源，且在得到所需资源前不释放其占有的资源，就会导致死锁的发生。④线程：进程为一个程序，线程是进程中的环节，是进程的一部分(2)存储器管理（存储器管理器MMU）①存储器管理器负责调度内存、监控内存运行状态，管理内存、外存之间的数据交换。②内存与外存的数据交换：非交换技术是将程序一次全部调入内存。MMU将程序或数据从外存装载到内存。(3)设备管理提供设备调度、建立缓冲区等服务(4)文件管理①文件：文件是一个存储在存储器上的数据的有序集合，并标记以一个文件名。②文件系统：是所有文件的集合，以文件形式管理计算机中所存储的程序和数据③文件扩展名：Microsoft系统的文件扩展名指示文件的基本属性，一个被取名并保存在外存上的文件往往是根据其扩展名确定其类型和用途的。④Windows注册表中有一个能被其识别的文件类型的清单。运行注册表编辑器regedit.exe可以打开注册表⑤通配符：*表示它所在位置为任意个任意字符，？代表它所在位置为一个任意字符。⑥文件存取有两种方式：A.顺序存取：指只能按照一个接着一个信息单位（或数据单位）进行存取。最典型的是磁带文件的存取过程。B.随机存取：随机存取文件是先要查找文件的存储地址，再按址存取。文件按名存取就是随机方式。⑦文件的存储结构A.磁盘的格式磁盘格式是计算机外部存储器的标准。磁盘格式化也要将整个磁盘划分若干个区块，基本单位就是扇区，文件是按扇区存放数据的。为了检索方便，将若干个相邻扇区组成簇Microsoft的磁盘格式有FAT（文件分配表）和NTFS第五章1.算法的特性：①确定性②有穷性③有效性④可以有零个或多个输入⑤有一个或多个输出2.算法的分类按照算法设计的对象，可以分为两大类：数值算法和非数值算法3.算法的三种结构①顺序结构②分支结构③循环结构A.while结构如果开始时循环条件就不成立，则循环体A不会被执行B.do-while结构无论是否成立，A至少会被执行一次4.算法的表示①自然语言②流程图③伪代码（不是计算机语言，不能被计算机执行）5.算法举例①查找A.顺序查找B.折半查找②排序A.选择法排序（比冒泡要快）B.冒泡法排序③迭代④递归6.算法的方法学①贪心算法②分治③动态规划④回溯法7.数据表达和数据结构(1)数据元素是数据的基本单位，数据元素之间存在着某种关联。(2)数据结构包括逻辑结构、存储结构和对数据的操作，按照它的结构形式，也可以分为链、表、堆、队、树等。(3)基本数据结构有三种①线性结构：线性结构中的数据元素存在一对一的关系②树状结构：一对多的关系③图状或网状结构：多对多的关系第六章1.程序和指令(1)程序程序可以理解为按预先设计的步骤执行。程序是为解决某些问题而设计的，而算法就是为解决问题而设计的步骤，所以程序就是算法的实现。(2)指令和指令系统①指令是计算机硬件和软件的接口，即软件和硬件通过指令交汇。②指令的分类：A.数据传输类指令B.算术逻辑类指令C.控制操作类指令2.程序设计语言(1)指令是程序的基础，也是计算机的机器语言。(2)机器语言叫做“低级语言”，使用类似于伪代码那样的语言叫做“高级语言”，介于高级和低级之间的符号语言，即汇编语言。(3)机器语言①指令系统就是机器语言，只有以机器语言编写的程序能被计算机直接执行。使用其他语言编写程序最终都要被转换为二进制指令代码，二进制代码文件也叫作目标文件。②指令要包含的信息：A.操作类型B.操作数或操作数的存储地址C.操作结果的存储地址D.下一条指令的地址信息③指令格式：一般分为三部分A.操作码B.操作数或地址码C.下一条指令的地址(4)汇编语言一种CPU的汇编语言程序不能在另一种CPU上执行。(5)面向过程的高级语言①BASIC语言②C语言③Pascal语言④Fortran语言⑤COBOL语言⑥Ada语言(6)面向对象的高级语言面向对象的编程（OOP）。编程者适用对象的属性和行为构造程序，而不需知道对象的细节。OOP的特点如下：①封装：class把对象的属性和操作结合在一起，构成一个独立体②继承：新建的类可以继承已经存在的类。③多态性：某些对象可以有多种操作行为。常见的OOP语言：①VisualBasic语言②Java语言③C++语言④其他：Delphi、PB等3.翻译系统计算机只能执行机器语言程序，所以必须将其他语言的程序“翻译”为机器指令程序。用高级语言编写的程序通称为源程序，把翻译后的机器语言程序称为目标程序。关系：源程序→翻译系统→目标程序根据功能的不同，翻译程序分为①编译程序②解释程序①编译程序：如果翻译的结果是生成可执行文件，那么这个系统是编译型②解释程序：解释程序对源代码中的程序进行逐句翻译，翻译一句执行一句，因此程序运行速度较慢4.高级语言的概念(1)分支语句程序根据关键字switch后表达式的值决定执行哪一个分支。(2)循环