計算機基礎(chǔ)知識第2章

計算機基礎(chǔ)知識第2章目錄contents計算機系統(tǒng)概述計算機硬件計算機軟件計算機網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全與隱私保護計算機系統(tǒng)概述CATALOGUE01計算機的發(fā)展歷程19世紀，以蒸汽機為動力，用于計算炮彈彈道。20世紀40年代，第一臺電子計算機ENIAC誕生，用于軍事和科研領(lǐng)域。20世紀80年代，隨著微處理器和集成電路的出現(xiàn)，個人計算機普及到家庭和企業(yè)。20世紀90年代，互聯(lián)網(wǎng)的興起，使得計算機成為獲取信息、交流和娛樂的重要工具。機械計算機時代電子計算機時代個人計算機時代互聯(lián)網(wǎng)時代包括中央處理器、存儲器、輸入輸出設(shè)備等，是計算機的物理實體。硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)操作系統(tǒng)包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，是計算機的程序和數(shù)據(jù)。是計算機系統(tǒng)的核心軟件，負責管理硬件和軟件資源，提供用戶界面。030201計算機系統(tǒng)的組成計算機內(nèi)部采用二進制數(shù)制進行運算和存儲。二進制數(shù)制計算機通過讀取存儲器中的指令，解碼后執(zhí)行相應(yīng)的操作。指令執(zhí)行數(shù)據(jù)以二進制形式存儲在存儲器中，可以通過輸入輸出設(shè)備進行讀寫操作。數(shù)據(jù)存儲計算機的工作原理計算機硬件CATALOGUE02中央處理器（CPU）是計算機的核心部件，負責執(zhí)行程序中的指令和處理數(shù)據(jù)。CPU的制造工藝和架構(gòu)對計算機的性能和能效有著重要影響，不斷演進的工藝和架構(gòu)使得CPU的性能和能效不斷提升。CPU的主要性能指標包括主頻、核心數(shù)、緩存大小等，這些因素決定了計算機的運行速度和效率。多核處理器的發(fā)展使得計算機能夠同時處理多個任務(wù)，提高了計算機的工作效率和響應(yīng)速度。中央處理器存儲器是計算機中用于存儲數(shù)據(jù)和程序的硬件設(shè)備。存儲器的性能指標包括存取速度、容量和可靠性等，這些因素影響著計算機的運行速度、存儲能力和穩(wěn)定性。存儲器按照存儲介質(zhì)的不同，存儲器可以分為半導(dǎo)體存儲器（如RAM、ROM、Flash等）和磁性存儲器（如硬盤、軟盤等）。隨著技術(shù)的發(fā)展，存儲器的容量和存取速度不斷提升，同時存儲器的可靠性也得到了提高。輸入輸出設(shè)備是計算機中用于輸入和輸出數(shù)據(jù)的硬件設(shè)備。輸入輸出設(shè)備的性能和易用性對計算機的使用體驗和效率有著重要影響。隨著技術(shù)的發(fā)展，輸入輸出設(shè)備的種類和性能不斷提升，如高分辨率顯示器、無線鼠標和鍵盤、3D打印機等設(shè)備的出現(xiàn)，提高了計算機的使用體驗和工作效率。常見的輸入設(shè)備包括鍵盤、鼠標、觸摸屏、掃描儀等，常見的輸出設(shè)備包括顯示器、打印機、音響等。輸入輸出設(shè)備計算機軟件CATALOGUE03系統(tǒng)軟件01系統(tǒng)軟件是計算機的基本軟件，負責管理計算機的硬件和應(yīng)用程序，包括操作系統(tǒng)、設(shè)備驅(qū)動程序、編譯器等。02操作系統(tǒng)是系統(tǒng)軟件的核心，負責管理計算機的硬件資源，提供用戶界面，并協(xié)調(diào)應(yīng)用程序的運行。03設(shè)備驅(qū)動程序是操作系統(tǒng)的一部分，負責與計算機硬件設(shè)備進行通信和控制。04編譯器是將源代碼轉(zhuǎn)換成可執(zhí)行代碼的工具，包括匯編器、鏈接器和解釋器等。應(yīng)用軟件是為了滿足特定需求而開發(fā)的軟件，如辦公軟件、圖像處理軟件等。辦公軟件包括文字處理、電子表格、演示文稿等應(yīng)用程序，用于處理辦公文檔和數(shù)據(jù)。圖像處理軟件用于編輯和修改數(shù)字圖像，如Photoshop等。應(yīng)用軟件01低級語言如匯編語言和機器語言，與計算機硬件緊密相關(guān)，編寫難度較大。高級語言如C、Java和Python等，與自然語言更接近，編寫難度較小。程序設(shè)計是指設(shè)計、編寫和維護計算機程序的過程，包括算法設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)選擇、程序結(jié)構(gòu)規(guī)劃等方面。編程語言是用于編寫計算機程序的工具，包括低級語言和高級語言。020304編程語言與程序設(shè)計計算機網(wǎng)絡(luò)CATALOGUE04互聯(lián)網(wǎng)的起源互聯(lián)網(wǎng)誕生于20世紀60年代，最初是為了實現(xiàn)美國國防部高級研究計劃局（ARPA）的ARPANET項目，目的是建立一個可靠的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以便在核戰(zhàn)爭中保持通信?；ヂ?lián)網(wǎng)的發(fā)展隨著ARPANET的成功，越來越多的機構(gòu)和大學(xué)加入互聯(lián)網(wǎng)，形成了今天的全球互聯(lián)網(wǎng)?；ヂ?lián)網(wǎng)的普及隨著萬維網(wǎng)（WorldWideWeb）的出現(xiàn)，互聯(lián)網(wǎng)開始普及到個人用戶，成為全球信息交流的主要平臺?；ヂ?lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程

網(wǎng)絡(luò)的組成與結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)硬件包括路由器、交換機、服務(wù)器、工作站等設(shè)備，用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和通信。網(wǎng)絡(luò)軟件包括操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、應(yīng)用軟件等，用于管理和控制網(wǎng)絡(luò)硬件的運行。網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)包括星型、樹型、環(huán)型、網(wǎng)狀等結(jié)構(gòu)，決定了網(wǎng)絡(luò)的布局和通信方式。通信原理涉及信號的傳輸和處理，包括模擬信號和數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換、信號的調(diào)制解調(diào)、數(shù)據(jù)的打包與拆包等過程。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是一組規(guī)則和標準，用于規(guī)范網(wǎng)絡(luò)中計算機之間的通信和信息交換。常見的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議包括TCP/IP協(xié)議族、HTTP協(xié)議、FTP協(xié)議等。數(shù)據(jù)傳輸方式包括串行傳輸和并行傳輸兩種方式，并行傳輸適用于近距離傳輸，串行傳輸適用于遠距離傳輸。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與通信原理數(shù)據(jù)安全與隱私保護CATALOGUE05對稱加密使用相同的密鑰進行加密和解密，常見的算法有AES、DES等。哈希加密將數(shù)據(jù)通過哈希函數(shù)轉(zhuǎn)換成固定長度的哈希值，常見的算法有SHA-256、MD5等。非對稱加密使用不同的密鑰進行加密和解密，公鑰用于加密，私鑰用于解密，常見的算法有RSA、ECC等?；旌霞用芙Y(jié)合對稱加密和非對稱加密的優(yōu)點，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。?shù)據(jù)加密技術(shù)阻止未經(jīng)授權(quán)的網(wǎng)絡(luò)通信進出計算機或網(wǎng)絡(luò)，通過過濾不安全的數(shù)據(jù)包來保護網(wǎng)絡(luò)安全。防火墻網(wǎng)絡(luò)安全策略入侵檢測與防御虛擬專用網(wǎng)絡(luò)（VPN）制定和實施一系列的安