大学计算机笔记

错题归纳

机内码=国标码+8080H

区号的16进制+A0H=机内码
所以，汉字“础”的国标码确实是3421H（十六进制）。 ### 第一章 1. 真彩色图像的颜色数量 1. 2 ** 24
2.若对56个符号进行二进制编码，则需要______位二进制码。 ~~~ 若对56个符号进行二进制编码，至少需要 log2(56) 位二进制码。由于计算机中存储和计算都是以2的次幂为基础的，实际情况下为了能完整表示56个不同的符号且不浪费编码空间，应当取大于等于log2(56)的最小整数。
log2(56) 大约等于 5.85，向上取整得到 6，所以需要6位二进制码来对56个符号进行编码。 ~~~ 3.汉字处理过程中使用多种编码形式，存放在计算机中的是机内码。（错误，混淆了编码和存码的概念）
4.十进制转换为十六进制 ~~~ 要将十进制数90.75转换为十六进制数，可以分别转换整数部分和小数部分。
  1. 整数部分：将90转换为十六进制。90 ÷ 16 = 5 余 10，所以整数部分的十六进制为5A。
  1. 小数部分：将0.75转换为十六进制。0.75 乘以 16 = 12，所以小数部分的十六进制为C。
因此，十进制数90.75的十六进制表示为5A.C。 ~~~
  1. 一个储存单元可以存放多个二进制
  1. WAV格式的声音文件比MP3格式的文件声音容量更大
  1. ASCII码用7位表示一个西文字符，然后后面扩充为八位
  1. 计算机内的音频必须是数字模式的
  1. 1KB等于1024字节
  1. 汉字在计算机系统内储存用机内码
  1. 数据集合要比信息集合小
  1. 有些十进制数不能用固定的二进制数表示 因为会有小数，有可能位数不够
  1. png，jpg，gif排行

第二章

  1. 64位计算机系统的64代表 计算机字长位64位
  1. 运算器主要功能是进行逻辑运算和算术运算
  1. 早期计算机主要用于科学计算
  1. 计算机革命有四代，依靠处理器芯片的变革 电子管 第二代:晶体管 第三代:集成电路 第四代:大规模集成电路
  1. 目前微型计算机中采用的逻辑元件是大规模和超大规模集成电路
  1. 逻辑异或运算
  1. 十进制数128，若用8位二进制来表示，则无法表示。
  1. ROM和RAM的区别
  1. 公有云平台，私有云平台，混合云平台
  1. 控制器分析指令，运算器进行运算
  1. ENIAC 1946 宾夕法尼亚大学
  1. 操作系统负责管理计算机的资源

第三章

  1. python各种标志合集
    1. 续航标志
    2. 流程图圆圈：连接点
    3. 长方形框：一个操作
  1. 高级语言可以分为编译型语言（c）和解释型语言（python）
  1. 算法的五个特征
  1. 程序和算法是两个不同的概念 基本结构有顺序，选择，循环
  1. python程序的基本模块是函数
  1. 程序设计五个步骤
7.查找 ~~~ 折半查找只能在有序数据序列中进行
解释：
  • 折半查找（Binary Search）要求数据已经排好序，通过比较中间元素与目标值的大小关系不断缩小查找范围来提高搜索效率。
  • 排序算法不仅限于对数字进行，也可以对字符串、对象等其他类型的数据进行排序。
  • 冒泡排序属于交换排序，而非选择排序。冒泡排序通过不断交换相邻元素的位置使较大的元素逐渐“冒泡”到数组的一端实现排序。
  • 排序类算法的效率会受到对象原始状态的影响，比如某些排序算法对于近乎有序的数组效率较高，而对于随机分布的数据则效率较低。
  • 以单机为中心的联机系统”是第一代计算机网络的特点，而非第二代。
  • “国际网络体系结构标准化”和“各计算机制造厂商网络结构标准化”虽然也是后续计算机网络发展中的重要里程碑，但它们并不特指第二代计算机网络的特点，而是随着网络技术进步和发展逐渐形成的，特别是与OSI参考模型和TCP/IP协议栈等标准化工作相关，这些标准化进程更多地影响了第三代及以后的网络。
例如，在IPv4中，如果有一个C类地址192.168.1.0/24，并且其子网掩码是255.255.255.0，则：
  • 192.168.1.0是网络地址，表示整个192.168.1.0/24网络。
  • 192.168.1.255则是该网络的广播地址，发往该地址的数据包会被同一子网内的所有主机接收。
1.A类地址
一个A类地址由1字节的网络地址和3字节主机地址组成，网络地址的最高位必须是“0”，地址范围从1.0.0.0到126.0.0.0，可用的A类网络有126个，每个网络能容纳1亿多个主机。
2.B类IP地址
一个B类IP地址由2个字节的网络地址和2个字节但是主机地址组成，网络地址的最高位必须是“10”，地址范围从128.0.0.0到191.255.255.255。可用的B类网络有16382个，每个网络能容纳6万多个主机。
3.C类IP地址
一个C类IP地址由3个字节的网络地址和1字节的主机地址组成，网络地址最高位必须是“110”，范围从192.0.0.0到233.255.255.255。C类网络可达209万余个，每个网络能容纳254个主机。**
(16/8)x786,432=1,572,864 字节
将字节转换为千字节（KB）： 1,572,864 字节=1536 KB1,572,864 字节=1536 KB ~~~
物联网大数据正在呈现5V特征：海量、高速、多样、低密度价值、真实性
RSA的公开秘钥（n，e）和私密秘钥（n，d）中的e和d必须满足e*d=1 mod n
数据安全的三原则：数据机密性，数据完整性，数据可用性
DBMS数据库管理系统
RFID系统由射频电子标签、读写器和数据管理系统组成
姓名属于结构化数据
四次工业革命
如果凯撒置换密钥key=4，设明文为YES，则密文是 ~~~ - ‘Y’ 向右移动4个位置变成 ‘C’ - ‘E’ 向右移动4个位置变成 ‘A’ - ‘S’ 向右移动4个位置变成 ‘O’ ~~~
元组的一些给i年 ~~~ 选择 （Selection）从关系模式中找出满足给定条件的元组的操作称为。这是SQL查询操作的一种，通常使用WHERE子句来指定筛选条件。
  • 投影（Projection）是从一个关系中选取某些属性列组成新的关系，它并不涉及行的选择，而是属性的选择。
  • 连接（Join）是将两个或多个关系中的记录基于共同的属性值进行合并，形成一个新的包含所有所需属性的关系。
  • 查询（Query）是一个更广泛的概念，它可以包括选择、投影、连接等多种操作的组合，以从数据库中检索所需要的数据。但单独作为术语来说，并不特指从关系中选择满足条件的元组这一具体操作。 ~~~ Data Encryption Standard 在数据库技术应用中，常用的数据模型有层次、网状和关系
加密秘钥和解密秘钥相同的加密技术，称为对称加密
物联网的四个主要特征为：全面感知、可靠传递、智能处理和广泛应用
  1. 星型结构: 优点: 易于构建, 扩充; 控制相对简单. 缺点: 对中心节点的可靠性要求比 较高 2. 树形结构 (层次结构): 规模较大的网络一般都采用树形结构 3. 总线型结构: 优点: 结构简单, 成本低. 缺点: 实时性较差 4. 环形结构 5. 点到点部分连接的不规则形结构 (网状结构): 多用于广域网 6. 点对点的全互联结构 # 信息与社会 ## 信息 信息通常是音讯或者消息
信息革命 1. 计算机为标志 2. 互联网为标志 3. 以物联网为标志
新一代信息技术 2010年之后发展的新技术 移动技术 云计算 大数据 人工智能 区块链

数制与转换

计算机的基本功能：对数据，文字，声音，图形，图像和视频等信息进行加工处理

数制

十进制是日常的 二进制是计算机的binary 八进制octal（o或者q） 十六进制 hexadecimal（0-9+A-F）

二进制的表示单位

位bit 最小单位 只能表示0和1 字节Byte 等于8个二进制bits 以字节为计量单位的还有B,KB,MB,GB,TB 1KB=1024B 1M=1024KB
字word 两个字节 双字四个字节

二进制转化为十进制的方法

把二进制的各位码数与他们的权相乘 100011.1011B=1*2^5

十进制转换为二级制

除以2 有余数就是1 逆着排列

十进制小数转换为二进制小数

用2乘十进制的小数部分，直到成绩的小数部分为0 正序排列

信息编码

用0和1来编码

字符编码

英文编码

ASCII码 7位二进制数，定义了128个符号 #### 中文字符 汉字机内码：GB2312 7445个汉字和符号 汉字要用两个字节编码2^8 为了个ASCII码区分，每个字节最高位设置为1 所以可以编码的位数是7+7=14位2^14(16384)

多语种的混合编码

Unicode 效率不高 UTF-8 编码 是一种压缩的编码

信息伦理与道德法律

信息安全与计算机安全，网络安全，数据安全相互交叉笼统地使用

本章小结

  1. unicode编码和UTF-8的编码

计算系统与平台

计算系统与平台的发展

  1. 早期计算工具
    1. 原始社会：石块，贝壳，结绳
    2. 算筹
    3. 算盘，计算尺
  1. 机械式计算器
    1. 帕斯卡：齿轮式加法器
    2. 机械乘除器
    3. 差分机和分析
  1. 数字是电子计算机
    1. 1946 年 ENIAC 第一台电子计算机
电子计算机发展历程 1. 按电子器件划分 1. 电子管计算机 2. 晶体管计算机 3. 集成电路计算机（芯片） 4. 大规模超大规模集成电路计算机
  1. 单计算机系统
  1. 多计算机系统
    1. 并行计算
      1. 合并还原
      2. 超级计算机
        1. 2009首台千兆次超级计算机系统
        2. 神威太湖之光 10亿亿次
    2. 分布式计算
      1. 若干计算机通过互联
    3. 云计算
      1. 提供计算网络存储服务
      2. 只需要通过网络终端就可以使用
      3. 电力云计算系统

单计算机系统模型

  1. 图灵模型
    1. 计算机科学之父 人工智能之父
    2. 1936年 图灵机
    3. ![[Pasted image 20231215082746.png]]
    4. 工作过程：![[Pasted image 20231215082844.png]]
    5. 主要意义
      1. 解释了计算，哪些是计算，什么可以计算
      2. 输入—经过确定的，有限的规则和步骤变换—-输出
      3. 引入了读写，程序的思想，突破了过去计算机的设立理念
  1. 冯诺依曼
    1. 现代计算机系结构奠基人
    2. 目前计算机仍然采用，计算机之父，程序存储
    3. 观点
      1. ![[Pasted image 20231215083110.png]]
      2. 冯诺依曼计算机结构
        1. ![[Pasted image 20231215083208.png]]
        2. 如何工作![[Pasted image 20231215083302.png]]
  1. 计算机的算术运算
    1. 从逻辑门到运算器
    2. 逻辑门
      1. 算术运算
      2. 逻辑运算
        1. 逻辑非not
        2. 逻辑与and
        3. 逻辑或or
        4. 逻辑异或xor
        5. ![[Pasted image 20231215083517.png]]
      3. 罗基本
        1. 与门，或门，非门，异或门
    3. 计算机算术运算
      1. 定点运算
      2. 浮点运算
      3. 算术运算是通过各个逻辑运算来解决的
    4. 机器数
      1. 表示方法：原码，反码，补码
      2. 原码
        1. 机器数的最高位为符号位，其余是这个数的绝对值
        2. 如果0表示正数，1为负数
        3. 0的源码有两个，正零与负零
      3. 反码
        1. 正数的不变，复数的反码是对符号位之外各位依次取反
      4. 补码表示法
        1. 解决两个零的问题
          1. 正数的相同
          2. 负数的是该数的反码加1
      5. ![[Pasted image 20231215084332.png]]
      6. 正数的一样，计算机运算时是补码
      7. 溢出及其判定 2^64个

计算机系统

![[Pasted image 20231215084753.png]] ### 硬件系统 1. CPU 1. 字长：一次能出传输处理二进制：64位 2. 主频：ghz时钟频率 决定运算速度 3. 运算速度 4. 指令/秒 5. 核心数 2. 主板 3. 总线 1. 控制总线双线 2. 数据总线 3. 地址总线（单项） 1. 传送cpu需要访问的 4. 内存 1. 类型 1. ddram sdram 2. 容量 1. gb mb kb 3. 主频 1. 2666 3200 3600 mhz 4. 通道 1. 单，双 5. 高速缓存cache 1. 容量 1. 128k 256k 2. 级别 1. l1，l2，l3 6. 硬盘 1. 容量 1. t，g 2. 转速rpm 1. 5400，7200，10000 3. 接口类型 1. SATA,SAS,IDE 7. 扫描仪 1. 分辨率 1. 300，600 dpi 2. 色彩 1. 16，24位32位真彩 3. 幅面 1. a4，a3 4. 灰度 1. 16，256 8. 显示器 1. 尺寸 1. 19‘’ 2. 分辨率 1. 1920 * 1080 3. 纵横比 1. 4：3 2. 、16：9 9. 打印机 1. 分辨率 1. 200dpi 2. 打印速度 1. 10，25ppm 3. 打印幅面 1. A4,B5 ### 软件系统 1. 系统软件 1. 操作系统OS 1. 控制计算机软硬件资源 2. 与其他软件的接口 3. 操作系统和虚拟计算机 1. 虚拟机和物理机 2. 操作的是虚拟机，但是影响的是物理机 3. 虚拟机 1. 操作系统虚拟机 2. 程序语言虚拟机 4. 作用 1. 管理计算机 2. 使用计算机 5. 功能 1. 进程管理 2. 存储器管理 3. 设备管理 4. 文件管理 5. 用户接口 2. 数据库管理系统DBMS 2. 应用软件 1. 文件处理软件 2. 游戏软件 3. 软件开发环境 1. 集成开发环境IDE 2. 编写代码之类

云计算平台

  1. 服务模式
    1. 服务范围和服务对象
      1. 公有云平台
      2. 私有云平台
      3. 混合云平台
    2. 提供的服务
      1. 软件即服务SaaS
      2. 平台即服务
      3. 基础设施即服务
  1. 云计算虚拟化技术
    1. CPU虚拟化技术
    2. 虚拟化硬盘
    3. 一cpu模拟多cpu
  1. 云计算典型应用
    1. 云存储
    2. 制造云
    3. 教育云
  1. 程序设计与问题求解 程序是由指令构成

      2. 指令与程序语言

指令：指示计算机执行某种和操作的命令，一串二进制数码组成的 1. 操作码：类型和性质 2. 操作数
指令系统 一组指令集提供给用户，指令系统
  1. 复杂指令系统（CISC）
  1. 精简指令集计算机（RISC）
程序与程序语言
程序语言分类 1. 机器语言 1. 二级制数 2. 汇编语言 1. 符号语言 3. 高级语言 1. Basic ，C ,C++,Python Java pascal 2. 高级语言是接近自然语言表示的编程语言 3. 解释和编译 1. 解释类 1. 一边翻译，一边执行 2. python basic java 2. 编译类 1. c c# 2. 执行之前先翻译，执行的快，保护源码 4. 需求不同：实用目的，学术目的，商业目的 5. c，c++ 1. 不易掌握 2. 编译后代码速度快 3. 面向程序员的语言 6. python 1. 解释性语言 1. 胶水语言 2. 语言简洁易懂，上手简单 3. 有大量函数库 4. 人工智能和机器学习领域 7. java 1. 面向虚拟机的字节码 2. web 8. c# 1. 微软 2. .NET windows开发 9. mathlab

计算机网路基础

计算机网络的概念

最大的计算机网络是因特网 七层OSI
目前主要是五层 1. 应用层 2. 传输层 3. 网络层 4. 数据链路层 5. 物理层
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