大学计算机基础(西交第六版)

该导图是对西安交通大学大学计算机基础III进行的大致总结，其内容比较全面，但是个人认为作用不是特别大，希望需要的同学另行下载，再做修改。希望能够带来帮助。

大计基

• 计算机组织与结构
  • 1.1计算机和计算机的发展
    • 计算和早期计算装置
      • 什么是计算
      • 早期计算工具
        • 结绳计数
        • 契刻记数
        • 文字记数
        • 算筹
        • 算盘
        • 纳皮尔筹
        • 对数计算尺
      • 机械式计算机
    • 电子计算机的诞生和发展
      • ENIAC
      • 冯·诺依曼计算机
        • 冯诺依曼思想
          • 冯·诺依曼结构
            • 运算器、控制器、存储器、输入、输出
          • 采用二进制
          • 存储程序
      • 电子计算机的发展
        • 电子管计算机(时代)
        • 晶体管计算机(时代)
        • 集成电路计算机(时代)
        • 超大规模集成电路计算机(时代)
        • 智能计算机
        • 模仿人类大脑功能的计算机
  • 1.2计算机系统的组成
    • 硬件系统(详情看书上概念)
      • 中央处理器
      • 存储器
      • 总线
      • 输入输出系统
    • 软件系统
      • 计算机软件的分类
        • 应用软件
        • 系统软件
      • 操作系统的功能
        • 内存管理
          • 内存分配
          • 地址映射
          • 内存保护
          • 内存扩充
        • 处理机管理
          • 时间片轮转法
          • 优先级算法
        • 设备管理
          • 设备分配
          • 设备驱动
          • 缓冲区管理
          • 设备无关性
        • 文件管理
          • 文件目录管理
          • 按名存取
          • 文件的操作
          • 磁盘空间管理
        • 用户接口
          • 命令接口
          • 图形接口
          • 程序接口
      • 操作系统的分类
        • 批处理操作系统
        • 分时操作系统
        • 实时操作系统
        • 网络操作系统
        • 微机操作系统
        • 分布式操作系统
        • 嵌入式操作系统
• 算法描述和评价
  • 2.1算法和算法的特征
    • 什么是算法
    • 算法的特征
      • 有0个或多个输入
      • 输出
      • 确定性
      • 有穷性
      • 可行性
      • 目的性
      • 正确性
  • 2.2算法的描述
    • 自然语言描述
    • 程序流程图描述
      • 圆角矩形→开始和结束 平行四边形→输入和输出 矩形→计算 菱形→条件和判断 带箭头的线→计算的顺序
    • 算法的基本结构
      • 顺序结构
      • 分支结构
      • 循环结构
    • 伪代码描述
      • 变量及数组
      • 赋值语句
      • 表达式
      • 分支语句
      • 循环语句
      • 函数描述
      • 格式要求
  • 2.3算法的评价
    • 时间复杂度
    • 空间复杂度
• Python程序设计
  • 程序设计语言和语言处理程序
    • 程序设计语言的发展
      • 低级语言
        • 机器语言
          • 可读性差，不易记忆
          • 调试难度大，不易掌握和使用
          • 可移植性差
        • 汇编语言
          • 可移植性差
      • 高级语言
        • 通用性和移植性好
        • 种类
          • 面向过程
            • Fortran, Basic,C
          • 面向对象
            • VB,C,C++,Java, Python
          • 用于动态网页设计
    • 语言处理程序
      • 汇编程序
      • 解释程序
      • 编译程序
  • Python的基本命令
• 信息的表示
  • 4.1数与进制
    • 信息与数据
      • 每一个二进制位称为一个比特(bite),简写为b
      • 信息的基本单位：一个字节( Byte) 1B=8b ; 1KB=1024B
    • 进位计数制
      • D、B、Q、H
      • 转化为十进制
        • 按权展开
      • 十进制转化为其他
        • 整数部分，除W取余(倒序) 小数部分，乘W取整
      • 不同进制的基本数值的对应关系(P95)
      • 二进制和八进制的相互转换
        • 每3位为一组，不够时补0
      • 二进制和十六进制
        • 4位 整数部分从右往左，小数部分从左往右
      • 二进制的算术运算
        • 0-1=1，1+1=10
  • 4.2数的编码
    • 整数的编码
      • 字与字长
        • 64位计算机，一次可以处理64位的数据，64位是一个字，64是字长
      • 机器数和真值
        • 机器数
          • 无符号数 0表示正号，1表示负号
        • 真值
          • 带符号数
      • 机器的编码
        • 原码
          • 原码就是机器数(最高位表示符号，其余为表示值)
            • 0的原码不唯一
        • 反码
          • 正数的反码是其原码，负数的反码是在其原码的基础上，保持符号位不变，其余数据位的各个位取反
            • 0的反码不唯一
        • 补码
          • 正数的补码是其反码，负数的补码是在其反码的基础上加一
        • 特殊补码
          • 0的补码是唯一的
            • 8位补码表示范围是-128~127
      • 溢出问题
        • 异号相加不会溢出。同号相加，最高位变号则溢出，最高位不变号则不溢出，而不管是否向D8进位
    • 浮点数的编码
      • 定点数和浮点数
        • 实数更多使用浮点数表示
      • 规格化浮点数
        • 符号域、阶码域、尾数域
      • 非规格浮点数
        • 0和指数是-126而位数的整数部分是0的数
    • BCD码
      • 压缩BCD码
        • 用4位二进制表示
      • 非压缩BCD码
        • 用一个字节表示
  • 4.3文字信息的编码
    • 英文和ASCII编码
      • 128个
      • 英文字母、数字、标点符号一般用ASCII编码表示
        • 占1个字节
      • ASCII码的值： 48～57为0到9十个阿拉伯数字； 65～90为26个大写英文字母； 97～122号为26个小写英文字母。
    • 汉字编码
      • 汉字的GB2312，GBK，GB18030
      • 外码(输入码)
      • 交换码(国际码)
        • 国际码=区位码+2020H
      • 机内码
        • 机内码=区位码+A0A0H=汉字国标码+8080H
      • 字型码
    • Unicode编码
      • UTF-8, UTF-16
        • Unicode:汉字基本字符2个字节 生僻字4个字节 UTF-8:英文字符1个字节 汉字3个字节
  • 4.4多媒体信息的编码
    • 声音的编码
      • 字节B=采样频率×量化位数×声道数×时间(s)
      • 声音
      • 声音的数字化
        • 采样
        • 量化
        • 编码
      • 常用的音频压缩编码格式
        • WAV编码
        • MP3编码
        • AAC编码
        • Ogg编码
    • 图像的编码
      • 采样
      • 量化
      • 压缩编码
        • 信息熵冗余
        • 知识冗余
        • 视觉冗余
        • 结构冗余
      • 图像文件格式
        • BMP
        • JPEG
        • TIFF
        • GIF
        • PNG
        • Flash
      • 分辨率
        • 屏幕分辨率
        • 显示分辨率
        • 图像分辨率
        • 位分辨率
        • 输出分辨率
        • 扫描仪分辨率
      • RGB颜色空间
    • 视频的编码
      • 视频
      • 视频的数字化
      • 压缩
  • 4.5信息的存储与运算
    • 布尔代数与逻辑运算
    • 基本逻辑门电路
      • 与门
      • 或门
      • 非门
      • 异或门
    • 触发器
      • 简单触发器
      • RS触发器
      • D触发器
      • 存储器
        • 内存
        • 外存
    • 加法器
      • 半加器
      • 全加器
    • 磁存储，光存储原理
• 信息获取与传输
  • 5.1计算机网络概述
    • 概述
      • 计算机网络的定义
        • 计算机技术和通信技术相结合的产物
        • 分布式系统
      • 计算机网络的发展
        • 以单主机为中心的联机系统
          • 三个缺点
            • 主机负荷较重
            • 通信线路的利用率低、成本高
            • 联机系统属于集中控制方式，可靠性低
        • 分组交换网络的出现
          • 特征：将传输的数据分割成若干个分组进行传输
        • 网络体系结构标准化
          • OSI标准 TCP/IP体系结构
        • 因特网时代
          • 采用TCP/IP协议标准
      • 计算机网络分类
        • 局域网(LAN)
        • 广域网(WAN)
        • 城域网(MAN)
          • 采用光纤为传输介质
    • 计算机网络的组成
      • 网络硬件
        • 网络节点
        • 通信链路
      • 网络软件
        • 网络协议软件
        • 网络应用客户端软件
        • 网络操作系统
        • 网络工具软件
    • 网络标准化组织
      • 国际标准化组织ISO
      • 国际电信联盟ITU
      • 电子工业协会EIA
  • 5.2计算机网络体系结构
    • 概述
      • 网络体系结构
        • OSI七层参考模型
        • TCP/IP四层参考模型
      • 网络协议
        • 组成要素
          • 语法
            • “怎么做”
          • 语义
            • “做什么”
          • 时序
            • “做的顺序”
      • 协议分层与封装
        • 分层的好处
          • 各层之间是独立的
          • 灵活性好
          • 结构上可分割开
          • 易于实现和维护
          • 能促进标准化工作
    • OSI参考模型
      • 7层(由低到高)
        • 物理层
          • 物理传输介质在物理层之下
          • 透明地传送二进制比特流
          • 定义网络硬件的特性
        • 数据链路层
          • 在实体之间传送以帧为单位的数据
          • 产生和识别帧边界
          • 提供了差错控制与流量控制的方法
        • 网络层
          • 路由选择
          • 拥塞控制
          • 网络互联
        • 传输层
          • 提供可靠的端对端服务
        • 会话层
          • 会话管理
          • 传输同步
          • 数据交换管理
        • 表示层
          • 数据格式变换
          • 数据加密与解密
          • 数据压缩与恢复
        • 应用层
          • 为网络用户或应用程序提供各种服务
    • TCP/IP参考模型
      • 4层(从上到下)
        • 应用层
          • 应用层、表示层、会话层
        • 传输层
          • 传输控制协议(TCP)
          • 用户数据报协议(UDP)
        • 网际层
        • 网络接口层
          • 物理层、数据链路层
    • 五层体系结构
      • 物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层
  • 5.3常用网络命令
    • ipconfig
      • ipconfig/all
      • 用于显示本地主机当前的TCP/IP配置值(IP地址、子网掩码、默认网关、主机名、DNS服务器地址、MAC地址)
    • ping
      • Windows→ICMP协议
      • 检查网络连接情况
        • 测试顺序： 1.测试本机自身的连通性(回环测试) 2.测试本地主机的TCP/IP配置是否正常 3.测试本机与局域网内其他主机的连通性 4.测试本机与局域网网关的连通性 5.测试本机与DNS服务器的连通性 6.测试本机与远程主机(外网主机)的连通性
    • nslookup
      • 查询域名信息
        • 查询域名对应的IP地址(即域名解析) 查询指定类型的DNS信息
    • tracert
      • 显示本地主机到达目标主机所经过的路径，并显示到达所用的时间
    • arp
      • 显示和修改ARP缓存表
    • netstat
      • 显示当前活动的网络连接的详细信息和各种统计信息
  • 5.4局域网组网技术
    • 概述
      • 特点
        • 覆盖的地理范围较小(几米到几十公里)
        • 专用传输介质，数据传输速率高(10Mb/s-10Gb/s)
        • 延时短，可靠性较高
        • 支持多种传输介质
      • 拓扑结构
        • 星型结构
        • 树型结构
        • 总线型结构
        • 环型结构
    • 硬件设备
      • 网络接口卡(网卡)
      • 传输介质
        • 同轴电缆、双绞线、光纤
      • 网络交换机
      • 网关
        • 路由器
      • 无线接入点(AP)
    • 主要技术
      • 以太网
      • 无线局域网
      • 典型局域网组网方案
  • 5.5因特网
    • TCP/IP协议
    • 基础知识
    • 因特网接入技术(宽带接入)
      • ADSL接入方式
      • HFC接入方式
      • LAN接入方式
      • 无线广域网
    • IP地址和端口号
      • IP地址
        • IPV4：4字节，32位
          • 范围：0.0.0.0--255.255.255.255
        • 5类：A、B、C、(D、E）
          • A类
            • 7位，126个网络号
          • B类
            • 14位，214-1个网络号
          • C类
            • 21位，221-1个网络号
              • 范围：192.0.0.0--223.225.225.225
      • 端口号
    • 子网和子网掩码
      • 子网的划分
        • “0/64/128/192”
      • 子网掩码
    • 域名地址和MAC地址
      • 域名
        • 与IP一一对应
      • MAC地址
    • 常见的因特网应用
      • 电子邮件
        • SMTP协议(简单邮件传输协议)
        • 邮局协议POP3
          • POP3服务器与邮件服务器通常位于同一台主机
      • 万维网
        • 浏览器
        • Web服务器
        • 超文本传送协议
        • 分布式信息系统
      • 即时通信
      • 流媒体
  • 5.6网络安全
    • 概述
      • 面临的威胁： 窃听、重传、伪造、篡改、拒绝服务攻击、行为否认、非授权访问、传播病毒、认为无意识地损坏、自然灾害 安全的目标： 身份真实性、信息机密性、服务可用性、不可否认性、系统可控性、系统易用性、可审查性
    • 计算机病毒与木马
      • 计算机病毒的基本知识
        • 特点
          • 寄生性 传染性 隐蔽性 潜伏性 破坏性
        • 分类
          • 传统病毒 宏病毒 恶意脚本 木马程序 黑客程序 蠕虫程序 破坏性程序
      • 计算机病毒工作原理
      • 木马原理
    • 防火墙
      • 包过滤技术
      • 网络地址转换技术
      • 应用代理技术
    • 数字加密技术
      • 替换加密
        • 凯撒加密
        • 多字符替代加密
      • 换位加密
      • 位级加密
      • 秘密密钥加密技术
      • 公开密钥加密技术
    • 数字签名和消息认证
      • 报文摘要
  • 5.7物联网
    • 概述
      • 定义
      • 发展历程
    • 体系结构
      • 层次结构
        • 感知层
        • 网络层
        • 应用层
      • 三大特征
        • 全面感知
        • 可靠传送
        • 智能处理
    • 关键技术
      • 射频识别(RFID）技术
        • 精度高
        • 识别速度快
        • 使用寿命长
        • 抗干扰性强
        • 操作方便快捷
      • 无线传感器网络(WSN)技术
      • 条码技术
    • 条码技术的分类
      • 一维条码
        • EAN-13的结构
        • 校验码的确定
        • 条形码的绘制
      • 二维条码
        • QR码
    • 条码技术的优点
      • 输入速度快
      • 采集准确性高
      • 采集信息量大
      • 灵活应用
• 信息存储与计算
  • 数据管理技术的发展
    • 人工管理阶段
      • 数据与程序不可分割，存取方法等完全由人完成
      • 数据不保存，不能实现数据的共享
      • 各程序所用的数据彼此独立，程序之间存在大量的数据冗余
    • 文件系统阶段
      • 程序和数据之间有一定的独立性
      • 数据可共享
    • 数据库系统阶段
      • 数据结构化
      • 数据冗余度小
      • 数据独立性高
      • 数据共享性好
      • 数据统一管理
    • 大数据管理阶段
      • 数据仓库技术
      • 数据挖掘技术
      • 数据分析技术
      • 大数据技术
        • 数据体量巨大
        • 数据类型复杂
        • 处理速度快
        • 价值密度低
    • 什么是数据管理
      • 数据处理的核心
      • 指对数据的组织、分类、编码、存储、检索和维护等环节的操作
  • 数据库技术
    • 数据库系统
      • 数据库
      • 数据库管理系统
        • 功能
          • 数据定义
          • 数据操纵
          • 数据库的建立和维护
          • 运行控制
          • 数据字典
      • 数据模型
        • 概念模型
          • E-R图
        • 逻辑模型
          • 层次模型
          • 网状模型
          • 关系模型(二维表格模型)
        • 物理模型
    • 关系/非关系型数据库
      • 关系型数据库
        • 关系模型
          • 使用二维表格描述相关的数据和它们之间的关系
          • 概念
          • 关系模式
          • 表结构
            • 所有字段的名称和属性的集合
        • 关系模型的特点
          • 关系中的每一列不可再分
          • 同一关系中不能出现相同的字段名
          • 关系中不允许有完全相同的记录
          • 关系中任意交换两行位置不影响数据的实际含义
          • 关系中任意交换两列位置也不影响数据的实际含义
        • 关系的完整性约束
          • 实体完整性
            • 保证关系中不能有重复的记录 唯一且非空
            • 候选键(候选码)
            • 主键
            • 属性组
          • 参照完整性
            • 关系A中某个字段不是本关系中的主键或候选键，而是B中的
            • 外键(外码)
            • 从表(参照关系) A
            • 主表(被参照关系) B
            • 主从相联系，改一则变一 从表中的记录，其外键的值必须是主表中存在的
          • 用户定义完整性
            • 取值范围
      • 非关系型数据库
        • NoSQL
          • 不能使用SQL语言
        • 特点
          • 灵活的可扩展性
          • 灵活的数据模型
          • 大数据高效读写
        • 分类
          • 列式数据库
          • 文档数据库
          • 键值数据库
          • 图形数据库
    • SQL语言
      • 特点和功能
        • 特点
        • 功能
          • 数据定义
          • 数据操纵
          • 数据查询
          • 数据控制
      • 基本命令(P197-P201)
    • SQLite数据库
      • 关系型
  • 云存储技术
    • 概述
      • 基本概念
      • 主要功能
        • 任何类型数据的上传和下载
        • 元信息机制
        • 超大的容量
        • 断点上传和断电下载
        • 功能完善的管理平台
        • 强大的ACL权限控制
      • 主要特征
        • 多租户
        • 高可扩展性
        • 可管理性
        • 低成本
        • 高存储效率
        • 无接入限制
    • 云存储系统及关键技术
      • 云存储系统模型
        • 存储层
        • 基础管理层
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        • 访问层
      • 关键技术
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        • 重复数据删除技术分布式存储技术
        • 内容分发网络技术
        • 存储量技术
    • 云存储主要系统及平台
      • 分布式文件系统HDFS
        • 概述
        • 体系架构
        • 读取文件过程
        • 写文件过程
        • 特性
      • HBase数据库
        • 非关系型数据库
        • 特点
        • 组成架构
        • 数据模型
        • 物理模型
    • 云存储典型应用
      • 个人级
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      • 企业级
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  • 云计算技术
    • 概述
      • 起源
      • 定义
      • 服务模式
        • 软件即服务(SaaS)
        • 平台即服务(PaaS)
        • 基础设施即服务(IaaS)
      • 核心技术
        • 虚拟化技术
        • 分布式数据存储技术
        • 编程模型
        • 大规模数据管理技术
        • 分布式资源管理
        • 信息安全
        • 云计算平台管理技术
        • 绿色节能技术
    • MapReduce技术
      • 核心思想
      • 基本原理
      • 执行过程
• 机器学习与人工智能
  • 数据、信息、新信息
  • 数据分析，pandas的功能
  • 人工智能
  • 机器学习、深度学习(分类、聚类、人工神经网络)
• 表，行与行键，列簇与列，版本，时间戳与数据
• 每个二维表都代表一个关系