Notes 20180505 : 计算机的基础知识

　　老是想要去深刻了解一下计算机,可真正去了解的时候才发现那并不是一日之功,关于计算机的学习,并未放弃,可是化知识为笔记尚需时日,今日咱们先简单了解一下计算机,而后开始Java语言的学习。

1 计算机的基础知识

　　尽管没有对计算的深刻了解有始有终,可是在开始Java的系统学习的第一课,仍是简单的略略计算机的基础知识.

1.1 计算机

    计算机（Computer）全称：电子计算机，俗称电脑。是一种可以按照程序代码顺序运行，自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。由硬件和软件所组成，没有安装任何软件的计算机称为裸机（如同没有灵魂的人，只能称为一团铁疙瘩）。常见的形式有台式计算机、笔记本计算机、大型计算机等。关于计算机的概述的跟多了解参见概述计算机和冯诺依曼计算机.

　　计算机的应用已渗透到社会的各个领域，正在改变着人们的工做、学习和生活的方式，推进着社会的发展。主要表如今一下方面：

1：科学计算

　　科学计算也称数值计算。计算机最开始是为解决科学研究和工程设计中遇到的大量数学问题的数值计算而研制的计算工具。例如，人造卫星轨迹的计算，房屋抗震强度的计算，火箭、宇宙飞船的研究设计都离不开计算机的精确计算。就连咱们天天收听收看的天气预报都离不开计算机的科学计算。

二、数据处理

　　在科学研究和工程技术中，会获得大量的原始数据，其中包括大量图片、文字、声音等信息处理就是对数据进行收集、分类、排序、存储、计算、传输、制表等操做。

三、自动控制

　　自动控制是指经过计算机对某一过程进行自动操做，它不需人工干预，能按人预约的目标和预约的状态进行过程控制。例如，无人驾驶飞机、导弹、人造卫星和宇宙飞船等飞行器的控制，都是靠计算机实现的。

四、计算机辅助设计

　　计算机辅助设计(Computer Aided Design，简称CAD)是指借助计算机的帮助，人们能够自动或半自动地完成各种工程设计工做。目前CAD技术已应用于飞机设计、船舶设计、建筑设计、机械设计、大规模集成电路设计等。在京九铁路的勘测设计中，使用计算机辅助设计系统绘制一张图纸仅需几个小时，而过去人工完成一样工做则要一周甚至更长时间。可见采用计算机辅助设计，可缩短设计时间，提升工做效率，节省人力、物力和财力，更重要的是提升了设计质量。

五、人工智能

　　人工智能(Artificial Intelligence，简称AI)是指计算机模拟人类某些智力行为的理论、技术和应用。例如，用计算机模拟人脑的部分功能进行思惟学习、推理、联想和决策，使计算机具备必定“思惟能力”。我国已开发成功一些中医专家诊断系统，能够模拟名医给患者诊病开方。 还有就是机器人也是计算机人工智能的典型例子。如今人工智能已经成为将来的一个方向,因此颇有必要了解一下;

六、多媒体应用

　　随着电子技术特别是通讯和计算机技术的发展，人们已经有能力把文本、音频、视频、动画、图形和图像等各类媒体综合起来，构成一种全新的概念—“多媒体”(Multimedia)。好比一些flash广告，网页游戏等。

七、计算机网络

　　计算机网络是由一些独立的和具有信息交换能力的计算机互联构成，以实现资源共享的系统。如在全国范围内的银行信用卡的使用，火车和飞机票系统的使用等。咱们须要注意的是互联网是创建在信息共享的节点之上的，这些节点中计算机是咱们最多见的。

1.2 计算机硬件

    计算机硬件（Computer Hardware）是指计算机系统中由电子，机械和光电元件等组成的各类物理装置的总称。这些物理装置按系统结构的要求构成一个有机总体为计算机软件运行提供物质基础。

    计算机一般由CPU、主板、内存、电源、主机箱、硬盘、显卡、键盘、鼠标，显示器等多个部件组成。详细的计算机硬件构成参见计算机的硬件构成与运行流程和计算机的总线结构.

1.3 计算机软件

    计算机软件是使用计算机过程当中必不可少的东西，计算机软件可使计算机按照事先预约好的顺序完成特定的功能，计算机软件按照其功能划分为系统软件与应用软件：

• 系统软件： DOS(Disk Operating System), Windows, Linux, Unix, Mac, Android, iOS，它们为应用软件的开发提供了统一接口。
• 应用软件： Office  QQ聊天  YY语言  扫雷 等
• 软件：按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合<咱们对于软件能够持这样一种理解,那就是数据结构以及创建在此数据结构上的一组算法>

　　关于计算机软件咱们详细的了解能够参见计算机系统。

1.4 软件开发

    例如：体重和身高他们属于数据的范畴单独的拿出来没有任何意义，但是若是咱们经过身高和体重的一个比例计算就能够得出咱们的健康状态，这个计算属于指令；这种数据和指令的集合才有意义；

• 开发：软件的制做过程。
• 软件开发：借助开发工具与计算机语言制做软件。

1.5 计算机语言

• 语言：人类进行沟通交流的各类表达符号，方便人与人之间进行沟通与信息交换。不一样的人可能具备不一样的语言，这中间就牵涉到了翻译的问题（跨平台）。
• 计算机语言：计算机语言（Computer Language）指用于人与计算机之间通信的语言。计算机语言是人与计算机之间传递信息的媒介。计算机系统最大特征是指令经过一种语言传达给机器。为了使电子计算机进行各类工做，就须要有一套用以编写计算机程序的数字、字符和语法规划，由这些字符和语法规则组成计算机各类指令（或各类语句）。这些就是计算机能接受的语言。计算机语言的种类很是的多，总的来讲能够分红机器语言，汇编语言，高级语言三大类。

1.6 计算机语言的发展史

　　计算机从问世至今可以走进千家万户离不开计算机语言的发展，计算机语言的发展又经历了一下几个阶段。

1.6.1 机器语言

    机器语言是指一台计算机所有的指令集合，电子计算机所使用的是由"0"和"1"组成的二进制数(其实是经过电信号来识别控制，例如电平的高低等)，二进制是计算计算机语言的基础。计算机发明之初，人们只能降贵纡尊，手动控制计算机，后来CPU的出现使得人们能够用CPU提供的指令集去命令计算机干这干那，一句话，就是写出一串串由"0"和"1"组成的指令序列交由计算机执行，这种计算机可以认识的语言，就是机器语言。使用机器语言是十分痛苦的，特别是在程序有错须要修改时，更是如此（由于你要参照CPU所提供的指令集，使得通常人面对计算机望而却步）。所以程序就是一个个的二进制文件。一条机器语言成为一条指令。指令是不可分割的最小功能单元。并且，因为每台计算机的指令系统每每各不相同，因此，在一台计算机上执行的程序，要想在另外一台计算机上执行，必须另编程序，形成了重复工做。但因为使用的是针对特定型号计算机的语言，故而运算效率是全部语言中最高的。机器语言，是第一代计算机语言。

1.6.2 汇编语言

    为了减轻使用机器语言编程的痛苦，人们进行了一种有益的改进：用一些简洁的英文字母、符号串来替代一个特定的指令的二进制串，好比，用"ADD"表明加法，"MOV"表明数据传递等等，这样一来，人们很容易读懂并理解程序在干什么，纠错及维护都变得方便了，这种程序设计语言就称为汇编语言，即第二代计算机语言。然而计算机是不认识这些符号的（咱们全部的指令最后都是交由CPU处理的，而CPU只能识别本身的指令集），这就须要一个专门的程序，专门负责将这些符号翻译成二进制数的机器语言，这种翻译程序被称为汇编程序。汇编语言一样十分依赖于机器硬件，移植性很差，但效率仍十分高，针对计算机特定硬件而编制的汇编语言程序，能准确发挥计算机硬件的功能和特长，程序精炼而质量高，因此至今还是一种经常使用而强有力的软件开发工具。汇编语言的实质和机器语言是相同的，都是直接对硬件操做，只不过指令采用了英文缩写的标识符，更容易识别和记忆。它一样须要编程者将每一步具体的操做用命令的形式写出来。汇编程序的每一句指令只能对应实际操做过程当中的一个很细微的动做，例如移动、自增，所以汇编源程序通常比较冗长、复杂、容易出错，并且使用汇编语言编程须要有更多的计算机专业知识，但汇编语言的优势也是显而易见的，用汇编语言所能完成的操做不是通常高级语言所能实现的，并且源程序经汇编生成的可执行文件不只比较小，并且执行速度很快。源代码一经汇编程序汇编那么就会变成直接能够操做于硬件的机器语言，因此汇编语言是在机器语言上的一种进步，其对计算机性能和机器语言大致至关，但开发难度却较机器语言简单了不少。

1.6.3 高级语言

    高级语言有：BASIC（True basic、Qbasic、Virtual Basic）、C、C++、PASCAL、FORTRAN、智能化语言（LISP、Prolog、CLIPS、OpenCyc、Fazzy）、动态语言(Python、PHP、Ruby、Lua)等等。高级语言源程序能够用解释、编译两种方式执行。一般用后一种。高级语言是绝大多数编程者的选择。和汇编语言相比，它不但将许多相关的机器指令合成为单条指令而且去掉了与具体操做有关但与完成工做无关的细节，例如使用堆栈、寄存器等，这样就大大简化了程序中的指令。因为省略了不少细节，因此编程者也不须要具有太多的专业知识。高级语言主要是相对于汇编语言而言，它并非特指某一种具体的语言，而是包括了不少编程语言，流行的VB、VC、FoxPro、Delphi等，这些语言的语法、命令格式都各不相同

　　计算机软件都是用各类计算机语言（后面讲）编写的。最底层的叫机器语言，它由一些0和1组成，能够被电脑直接理解，但人就很难理解。上面一层叫汇编语言，它只能由某种电脑的汇编器软件翻译成机器语言程序，才能执行。人可以勉强理解汇编语言。人经常使用的语言是更上一层的高级语言，好比C，C++，C#， Java等。这些语言编写的程序通常都能在多种电脑上运行，但必须先由一个叫做编译器或者是解释器的软件将高级语言程序翻译成特定的机器语言程序。编写计算机软件的人员叫程序设计员、程序员、编程人员。他们当中的高手有时也自称为黑客。

1.7 人机交互方式

     交互的意思就是你和程序对话.例如你点击一个按钮,而后程序弹出一个窗口"您真的要退出吗?"这样你就能够选择了，这个就叫交互。目前大部分的程序都是交互程序。软件的出现实现了人与计算机之间更好的交互。这种交互方式成为人机交互或者人机互动（英文：Human–Computer Interaction或Human–Machine Interaction，简称HCI或HMI），是一门研究系统与用户之间的交互关系的学问。系统能够是各类各样的机器，也能够是计算机化的系统和软件。人机交互界面一般是指用户可见的部分。用户经过人机交互界面与系统交流，并进行操做。小如收音机的播放按键，大至飞机上的仪表板、或是发电厂的控制室。人机交互界面的设计要包含用户对系统的理解（即心智模型），那是为了系统的可用性或者用户友好性。人机交互的发展经历了几个阶段：

• 早期的手工做业阶段
• 做业控制语言及交互命令语言阶段即命令行方式：须要有一个控制台，输入特定的指令，让计算机完成一些操做。较为麻烦，须要记录住一些命令
• 图形用户界面（GUI）阶段：这种方式简单直观，使用者易于接受，容易上手操做。
• 网络用户界面的出现
• 多通道、多媒体的智能人机交互阶段

1.8 键盘功能键及快捷键介绍

　　操做计算机，咱们最多见的输入设备就是键盘了（固然触摸技术的发展使得屏幕也称为了一种好的输入设备，可是就目前使用计算机来讲，键盘仍然是使用的最高的），熟识键盘，了解一些经常使用的快捷键，有助于咱们使用计算机，下面咱们介绍一下常见的键盘快捷键：

 

F键	F1帮助 、F2更名 、F3搜索 、F4地址 、F5刷新 、F6切换 、F10菜单
CTRL键	CTRL+A全选 、CTRL+F4关闭 、CTRL+ESC开始菜单 CTRL+C复制 、CTRL+S 保存 CTRL+X剪切 、CTRL+V粘贴 、CTRL+Z撤消 、CTRL+O打开（桌面） 、CTRL+F查找 、CTRL+H替换
ALT键	ALT+ENTER属性 、ALT+F4关闭 、ALT+TAB切换 、ALT+ESC切换 、ALT+空格键 窗口菜单
Windows键	Windows快捷键 Windows徽标键+L键切换用户 Windows徽标键+TAB键在任务栏上的按钮间循环 Windows徽标键+E键启动“个人电脑” Windows徽标键+D键快速显示桌面 Windows徽标键+R键执行“运行”命令 Windows徽标键+U键打开“工具管理器” Windows徽标键+M键将全部窗口最小化，等同于Windows+D Windows徽标键+F键搜索文件或者文件夹 Windows徽标键+F1键显示Windows帮助 Windows徽标键+Shift+M键将最小化的窗口还原 Windows徽标键+Ctrl+F键搜索计算机 Windows徽标键+PauseBreak键打开“系统属性”对话框（并不常见）
其余	SHIFT+DELETE永久删除 、DELETE删除 、PrtSc(PrintScreen)屏幕截图

1.9 经常使用的DOS命令

　　Ping命令：它是用来检查网络是否通畅或者网络链接速度的命令。做为一个生活在网络上的管理员或者黑客来讲，ping命令是第一个必须掌握的DOS命令，它所利用的原理是这样的：网络上的机器都有惟一肯定的IP地址，咱们给目标IP地址发送一个数据包，对方就要返回一个一样大小的数据包，根据返回的数据包咱们能够肯定目标主机的存在，能够初步判断目标主机的操做系统等。下面就来看看它的一些经常使用的操做。先看看帮助吧，在DOS窗口中键入：ping /? 回车，出现如图1。所示的帮助画面。在此，咱们只掌握一些基本的颇有用的参数就能够了（下同）。

 

-t ：表示将不间断向目标IP发送数据包，直到咱们强迫其中止。试想，若是你使用100M的宽带接入，而目标IP是56K的小猫，那么要不了多久，目标IP就由于承受不了这么多的数据而掉线，呵呵，一次攻击就这么简单的实现了。

-l ：定义发送数据包的大小，默认为32字节，咱们利用它能够最大定义到65500字节。结合上面介绍的-t参数一块儿使用，会有更好的效果哦。

-n ：定义向目标IP发送数据包的次数，默认为3次。若是网络速度比较慢，3次对咱们来讲也浪费了很多时间，由于如今咱们的目的仅仅是判断目标IP是否存在，那么就定义为一次吧。说明一下，若是-t 参数和-n参数一块儿使用，ping命令就以放在后面的参数为标准，好比“ping IP -t -n 3”，虽然使用了-t参数，但并非一直ping下去，而是只ping 3次。另外ping命令不必定非得ping IP，也能够直接ping主机域名，这样就能够获得主机的IP。下面咱们举个例子来讲明一下具体用法，如图2。这里time=2表示从发出数据包到接受到返回数据包所用的时间是2秒，从这里能够判断网络链接速度的大小。从TTL的返回值能够初步判断被ping主机的操做系统，之因此说“初步判断”是由于这个值是能够修改的。这里TTL=32表示操做系统多是win98。 （小知识：若是TTL=128，则表示目标主机多是Win2000；若是TTL=250，则目标主机多是Unix）至于利用ping命令能够快速查找局域网故障，能够快速搜索最快的QQ服务器，能够对别人进行ping攻击……这些就靠你们本身发挥了。

打开DOS控制台的方式：

1：开始--程序--附件--命令提示符

2：开始--运行—cmd—回车

3：win+r—cmd--回车

经常使用DOS命令

d: 回车 盘符切换，切换到D盘

dir(directory):列出当前目录下的文件以及文件夹

md (make directory) : 建立目录

rd (remove directory): 删除目录

cd (change directory)改变指定目录(进入指定目录)

cd.. : 退回到上一级目录

cd\: 退回到根目录

del (delete): 删除文件,删除一堆后缀名同样的文件*.txt

exit : 退出dos命令行

cls : (clear screen)清屏