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计算机
这是一个关于计算机的思维导图，计算机是现代社会中不可或缺的重要工具，它的发展和应用对于推动社会进步和提高生产效率具有重要意义。
编辑于2024-03-25 22:26:24- 操作系统分类
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计算机
信息
维纳：信息是我们在适应外部世界、感知外部世界的过程中与外部世界交换的内容。
香农：信息是能够用来消除不确定性的东西
数据是信息的具体表现形式，是信息的载体，信息是对数据加工后得到的结果。
信息的符号化就是数据
信息是抽象出来的逻辑意义，而数据是信息的物理表示。
同一信息可以用不同的数据表示。
信息的符号化就是数据，数据是信息的具体表现形式
信息社会
高速度、大容量、多媒体的信息传输干线，称为“信息高速公路”，国家信息基础设施
计算机文化
计算机文化就是以计算机为核心，集网络文化、信息文化、多媒体文化。
巴贝奇—通用计算机之父
冯诺依曼—现代计算机之父
ENIAC
ENIAC：第一台真正意义上的计算机 电子管 十进制 加法
EDSAC：第一台使用存储程序计算机
UNIVAC：第一台商用计算机，标志着进入计算机时代
计算机的发展
①电子管 机器语言、汇编语言 科学计算
②晶体管 高级程序、设计语言 数据处理
③中小规模集成电路 操作系统和会话式语言 广泛应用各个领域
④大规模超大规模集成电路 面向对象的高级语言 网络时代
计算机的特点
运算速度快
计算精度高
存储容量大
通用性强
具有逻辑判断能力
工作自动化
计算机的分类
处理对象
模拟计算机
数字计算机
混合计算机
用途
专用计算机
通用计算机
规模 性能
巨、大、小、微、工作站
计算机的应用
科学计算 数值计算
信息管理，数据处理
辅助工程，计算机辅助系统
过程控制，实时控制 一套模板
人工智能，用计算机来模拟人 自主学习
计算机辅助系统
CAI 计算机辅助教学
CAD 计算机辅助设计
CAT 计算机辅助测试
CAM 计算机辅助制造
CBE 计算机辅助教育
CMI 计算机辅助管理教学
CIMS 计算机集成制造系统
计算机发展的趋势
巨型化 微型化 网络化 智能化
数制
进位计数制 数制
数码：一组符号
基数：数制数码的个数
位权：不同位置的权值
二进制优点
物理上容易实现
运算简单
稳定、可靠性高
易于实现逻辑意义
易于用电子元件表示
计算机中的数据单位
位 bit 最小单位
字节 B 基本单位
字 字长一定是8的倍数
一次存取、加工和传送的数据称为字
一次或同时处理的二进制的位数称为字长
字符编码
0正 1负
目前采用的字符编码主要是ASCII码
7位标准ASCII码，最高位位0，实际只用7位，表示128个不同字符。0～127
机器数 原 反 补
正数三码相同
负数
反码：符号位不变，其余位取反
补码：反码＋1
ASCII码
数字＜大写＜小写
a－A＝32D＝20H
汉字编码
国标码 连续两个字节 最高位0
汉字机内码 两个字节最高位为1 计算机内部存储的是机内码
区位码—＋2020H—国标码—＋8080H—机内码
字形码存储一个汉字所占空间
行点数×列点数÷8＝ B
流水码唯一没有重码（区位码）
计算机系统
指令：计算机执行某种操作的命令 二进制
组成
操作码：规定操作的类型
地址码：规定要操作的数据在哪
CPU能执行的所有指令的集合称为计算机指令系统
“存储程序”控制原理
冯诺依曼 现代计算机之父
计算机能够自动完成运算或处理的基础是“存储程序”工作原理
将程序指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构。
特点：将指令和数据同时存放在存储器中
存储程序的核心：存储程序、程序控制
计算机硬件系统
主机
运算器
控制器
存储器（内存和外存）
外设
输入设备 0或多个
输出设备 至少1个
运算器
ALU：算术运算单元、逻辑运算单元
寄存器（存放一些中间数据）
控制器
指挥计算机各部分协调工作
存储器
末地址＝首地址＋存储单元－1
内存储器
ROM、RAM、Cache
BIOS：ROM基本输入输出系统
CMOS性质上属于RAM，存储日期、时间、硬盘参数，会有特定电池持续供电
外存 辅存
存储大量暂时不参加运算或处理的数据和程序，需要时可成批与内存交换
外存是内存的后背和补充，不能和CPU直接交换数据
硬盘＞闪存＞光盘
输入设备
磁盘驱动器、磁带机、触摸屏、A/D模数转换器
输出设备
显示器、绘图仪、数模转换器（D/A）
磁盘驱动器、磁带机、触摸屏
计算机软件系统
系统软件
操作系统
语言处理程序
数据库管理系统
系统支撑和服务程序
应用软件 。。。
程序设计语言
机器语言（低级语言）：计算机系统唯一能识别的，不需要翻译。
汇编语言（低级语言）：机器语言的符号化
高级语言：大大提高了编程效率
解释程序：不产生目标程序 边翻译边执行
编译程序：产生目标程序
编译速度＞解释速度
微型计算机系统
单片机
单板机
PC
便携式微机
微机的主要性能指标
主频：CPU的时钟频率，决定了计算机的运行速度 单位Hz
字长：字长决定运算精度
内核数：处理器核心
内存容量：内存储器中能存储信息的总字节数。一般内存容量越大，处理速度越快。
运算速度：单位时间内执行的计算机指令数1BIPS＝1000MIPS
存取周期：存储周期越小，运算速度越快
主频越高，运算速度越快
字长越长，运算速度越快，内存容量越大，运算速度越快。
CPU性能指标
主频 时钟频率 运算和处理数据的速度MIPS
位和字长
核心数量
微处理器
运算器、控制器、高速缓存集成在一起的超大规模集成电路芯片。最重要的核心部件
存储器
静态RAM：SRAM 速率大
动态RAM：DRAM
外存（硬盘速度最快）
机械硬盘 HDD
固态硬盘 SSD 速度快，价格贵
闪存（U盘） 删除文件不进回收站，USB相连即插即用，操作系统自动安装，移动外存都可实现。
总线
数据总线：传输数据 双向
地址总线：数据地址 单向
控制总线：控制信号 双向
地址总线
决定寻址空间大小、存储单元多少
一根地址线，代表一个位 b
n位宽度的地址总线可寻址范围是2的n次方个地址单元
位数：字长 数据总线位数：决定字长；字长决定精度。
接口—接口电路—总线
设备和总线之间要经过接口（显卡、＊＊卡）
显示系统
显示器 和 显示适配器（显卡 显示卡）
性能指标：分辨率、颜色质量、刷新速度
颜色质量：1位二进制表示两种（黑、白）
24位真彩色 2的24次方
32位 其中24位位真彩色，8位为明亮度对比度 2的24次方
刷新频率Hz：显示图像每秒更新的次数
打印机
点阵打印机（针式打印机）
喷墨打印机
激光打印机
热升华打印机（图片、照片）
声音系统
音频信号是连续的模拟信号 转 数字信号
模/数（A/D）转换
采样和量化 采样频率和量化位数
科学思维
理论思维 数学
实验思维 物理
计算思维 计算机科学
计算机思维概念
周以真
计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解，系统设计，以及人类行为理解的涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。
计算思维的特征
是概念化，不是程序化
是根本的，不是刻版的技能
是人的，不是计算机的
是思想，不是人造物
是数学和工程思维的互补与融合
面向所有人，所有地方
计算思维本质
抽象 自动化
自动化的基础和前提是抽象
计算机求解问题的基本方法
要求计算机进行的步骤—算法
沃思提出：程序＝数据结构＋算法
算法：数值 非数值
算法设计的要求
正确性
可读性
健壮性
高效性
算法的特征
有穷性
确定性
可行性
输入 0个或多个
输出 至少1个
数据结构
是信息的组织方式
反映数据的内部结构
数据的逻辑结构
集合结构
线性结构 一对一
树形结构 一对多
图结构 多对多
数据的逻辑结构
线性结构
线性表
栈 后进先出 先进后出
队列 先进先出 后进后出
非线性结构
树形图 1：n
图形结构 m：n
数据存储结构
存储结构＝物理结构 存储形式
顺序结构
链式结构
算数运算符
＋＋（自增） －－（自减）
！逻辑非
mod（模 取余）
＝＝判断左右是否相等 是否成立
& 逻辑与 有0为0 全1为1
｜｜逻辑或 有1为1 全0为0
Input 输入
Print 输出
算法的表示
自然语言
伪代码
流程图
计算机语言
计算机程序的基本结构
顺序结构
顺序结构
循环结构（一定包含选择结构）
while当型 先判断条件后执行 可能执行0次
do while直到型 先执行后判断 至少执行1次
求解问题的基本方法
枚举法：（暴力算法） 一一列举
递推算法： 逐步
递归算法： 反复调用自身
分治算法： 将问题分解成小问题 递归
应用：二分搜索（二分查找）
迭代算法： 新值代替旧值
试探算法
程序设计方法
任何程序都基于顺序、选择、循环 三种基本的控制。
优点：结构清晰、可读性好、模块化强
程序具有模块化特征，每个程序模块具有唯一的入口和出口
取消GOTO语言，自顶向下、逐步细化
程序设计步骤
①分析问题
②确定数字模型
③算法设计
④程序编写，编辑、编译和链接
⑤运行和测试
“对象＋消息”面向对象
做什么？ 要求对象完成的任务
“数据结构＋算法”面向过程
如何做？ 强调代码的功能
面向对象程序设计
难以适应大型软件的设计
程序可重用性差
面向对象程序设计中的概念
只有对象内部的代码，能够操作对象内部的数据。
对象：基本单位 具有属性和行为两个要素
类：共享相同属性和行为的对象的集合。 类是对象的抽象，对象是类的一个实例。
继承：是类之间的关系 派生类可以对基类的行为进行.扩展、覆盖、重定义。
多态性：派生类所表现出的不同行为，其对象对同一消息做出的不同响应
抽象：表示同一类事物的本质
封装：有关数据和操作代码封装在一个对象中，形成一个基本单位。 各对象之间相互独立，互不干扰，通过消息联系。
消息：对象与对象之间不是彼此孤立，通过消息来传递。
事件：一些能够激活对象功能的动作，不同的事件引发对象不同的动作。
Windows7操作系统 系统软件
硬件←→操作系统←→用户 交互
控制和管理计算机系统硬件和软件资源
控制程序执行，改善人机界面
合理的组织计算机工作流程
为用户使用计算机提供良好运行环境
操作系统基本功能
处理机管理
存储管理
设备管理
文件管理
作业管理
操作系统分类
批处理系统（无交互）
分时系统 （交互）
实时系统 （及时响应外部请求）
嵌入式操作系统
个人计算机操作系统
单用户操作系统
多用户操作系统
网络操作系统 基于计算机网络
UNIX操作系统 多用户多任务
LINUX操作系统 多用户多任务
分布式操作系统 计算机通过网络链接在一起，可以获得极高的运算能力、数据共享。
Dos操作系统 单用户单任务
Windows XP操作系统 单用户多任务
Windows7操作系统 多用户多任务
操作系统的主要特征
并发性（多任务同时进行）
共享性（共享资源）
异步性（随机性）
虚拟性
Windows7基本快捷键
Alt＋Tab 程序或窗口间切换
Alt＋Esc 轮转程序窗口切换
Win＋Tab 放映式程序窗口切换
Alt＋F4 关闭当前应用程序或窗口
关闭窗口
①右上角✗
②双击 应用程序图标
③控制菜单图标（应用程序图标）
菜单栏
△/▲：下级菜单、子菜单、级联菜单
…：单击会打开一个对话框
√：复选菜单，选多项
○：单选菜单，同一时刻只能选一项
滚动条
不能完全显示的时候自动出现，不可设置，自动出现。
对话框
对话框是Windows7中用于与用户交互的重要工具。
只能在屏幕上移动（通过标题栏移动）
不能改变大小
不能缩成任务栏图标
没有最大化最小化，不在任务栏上出现图标
对话框包含一系列控件，控件是一种具有标准的外观和标准的操作方法的对象。
剪贴板
为传递信息而在内存中开辟的临时存储区域
根据放入内容大小，动态可变
可共享、传送的信息，可以是文字、数字、符号、图形、图像、声音等
整个屏幕截图 PrintScreen
活动窗口截图 Alt＋PrintScreen
Windows7桌面
显示器上显示的整个屏幕区域称为桌面
桌面是用户与计算机交互的工作窗口
回收站图标不能删除
快捷方式 本质是链接
是一个扩展名为.lnk的文件
可快速打开相关联的应用程序或文档
访问计算机或网络上任何可访问的项目
任务栏
任务按钮栏 右击设置窗口叠放顺序
层叠
堆叠
并排
Win＋D：快速返回桌面
“开始”菜单
存放着Windows7绝大多数命令、所有程序，是操作系统的中央控制区域。
方便启动应用程序、打开文件夹、对系统进行各种设置和管理。
设置快捷方式
快捷方式的本质是—路径链接
快捷方式放置在桌面文件夹中
创建方法：
Alt＋拖动
“文件”右击—创建快捷方式—移动到桌面
右击选中的项目—右击“发送到”—“桌面快捷方式”命令
鼠标右键将项目拖到桌面上，—单击“在当前位置创建快捷方式”
快捷方式与原始项目关系
一个原始项目，可有多个快捷方式
一个快捷方式，只有一个原始项目
快捷方式还可以创建快捷方式，并完全相同
删快捷方式，无关初始项目
删初始项目或移动，快捷方式打不开
文件和文件夹管理
所有程序以及数据都以文件形式存储在 外存（磁盘）上
“计算机”和“Windows资源管理器”来完成文件、文件夹、其他资源的管理。
任务管理器：查看进程
文件 指存放在外存储器上的一组信息的集合
文件名
文件名是操作系统中区分不同文件的唯一标志。
文件名不能使用\ ｜ / ＜ ＞ * ？：“
“工具”—“文件夹选项”—“查看”选项卡 取消对“隐藏已知文件类型的扩展名”的选择，将显示所有文件的扩展名。
文件或文件夹的属性
只读 隐藏
只读 修改后—保存—提示另存为
隐藏 不显示在“资源管理器”窗口中
单击“高级”按钮 存档、索引属性、压缩、加密
文件夹属性对话框
“共享”选项卡，文件夹特有属性
文件不可共享，文件夹可共享
文件的网络共享
共享文件夹
共享本地打印机
共享磁盘驱动器
移动复制文件文件夹
同盘 移动 拖动 复制 Ctrl＋拖动
不同盘 移动 Shift＋拖动 复制 拖动
回收站
回收站是硬盘上的一块空间，断电不丢失
按shift往回收站拖直接删除
删除前按下shift不放，单击“删除”单击“是”，直接删
shift＋delete 直接删
回收站中不可复制，只可剪切
剪切可移动到任意位置，“还原”回原位置
每个盘都有自己的回收站
U盘文件删除不进回收站
硬盘、移动硬盘文件删除进回收站
回收站大小可自定义，系统文件夹
文件与文件夹的压缩
Windows7自带压缩文件程序.rar
创建压缩 快捷菜单中“发送到”—“压缩（zipped）文件夹”Windows7自带.zip
添加和解压缩
向压缩好的文件夹中添加文件直接拖
解压缩双击打开，按ctrl＋c复制到剪贴板，再按ctrl＋v粘贴到新的位置
磁盘性能优化
格式化磁盘：对磁盘上的储存空间进行规划，并在磁盘上建立磁道、扇区等信息。
新磁盘未经格式化不能使用
完全全格式化：速度慢，清除所有数据并扫描检查。
快速格式化：速度快，只清除数据。
磁盘清理：清理垃圾文件，增加磁盘空闲空间
磁盘碎片整理：重新排列碎片数据，提高读写速度。
磁盘检查：检查逻辑错误，并修复。
控制面板
是操作系统自带的查看及修改系统设置的图形化工具。
可以更改系统的外观和功能
对计算机软硬件系统进行设置
调整计算机的设置
系统和安全
用户账户和家庭安全
网络和Internet
外观和个性化
硬件和声音
时钟、语言、区域
程序
日期/时间设置
控制面板—时钟、语言和区域链接
任务栏右下角时间
区域设置
区域设置影响日期、时间、货币、数字的显示方式。
“格式”选项卡，设置日期、时间、数字、货币格式等数据的显示方式。
“位置”选项卡，设置用户所在位置
添加与删除输入法
系统未提供的第三方输入法需通过相应的安装程序添加
用户可以在系统使用过程中添加和删除输入法（只能添加和删除系统自带的）
切换输入法：ctrl＋shift
全半角/半角切换：shift＋space
中英文切换：ctrl＋space
声音设置
Windows系统默认声音格式为.wav
定制自己的声音，所添加声音文件也应为.wav
用户账户
“用户账户”目的：保护每位用户的私有数据
管理员账户 默认 Administrator
标准账户 可创建 User
来宾账户 默认禁用 Guest
Windows实用工具（应用软件/应用程序）
画图
.Png gif动图 jpeg（.jpg）手机拍摄图片
写字板 （单文档）
文字处理程序，可以打开word文档，
默认保存.rtf
记事本 （单文档）
文字处理程序，纯文本，可写代码，
文本文件编辑器，默认保存.txt
截图工具 默认.Png
录音机 默认.wma
数字输入面板 可手写输入 .exe
应用程序 大退小关
退出
①标题栏右侧“关闭”
②单击“文件”选项卡，单击“退出”
③双击控制菜单图标（应用控制图标）
④单击控制菜单图标，选择“关闭”命令
⑤Alt＋F4
关闭
关闭相应文档窗口，不退出应用程序
①Ctrl＋W
②“文件”选项卡—“关闭”
在“Backstage”视图单击“关闭”
常用快捷键
Ctrl＋W 关闭
Alt＋F4 退出
F12 另存为
Ctrl＋O 打开
Ctrl＋S / Shift＋F12 保存
Ctrl＋N 新建
Ctrl＋P 打印
选项卡和组
用户自定义的选项卡、命令、组可：新建、删除、重命名、移动。
系统自带的：命令不可改 只有命令不可改，组可删除
应用程序文档的打开
弹出对框框
①单击“文件”选项卡—“打开”
②Ctrl＋O Ctrl＋F12
③“快速访问工具栏”—单击“打开”，弹出对话框（是一种交互）
不弹对话框
在Backstage视图中，单击“最近所用文件”，单击文件直接打开，最快
Ctrl＋F6 在打开的多个word文档间切换
导航窗格
发现和改进的搜索和导航体验
关键字位置、快速定位、高亮显示、找特定字符的个数
Word文档视图
页面视图
阅读版式视图
Web版式视图
大纲视图
草稿
显示
只显示水平标尺：草稿 、Web版式视图
同时显示水平/垂直标尺：页面视图
不显示视图：草稿、大纲视图
有页边距：页面视图
新建窗口：打开一个包含当前文档视图的新窗口（这两个是同一文档，共同修改）
拆分窗格：将当前窗口拆分成两部分，以便同时查看文档的不同部分。上下方向
全部重排：在屏幕上并排平铺所有打开的程序窗口（上下排列，不同文档，数量无要求）
并排查看：并排查看文档，便于比较。（只能是两个文档，同步动，对比比较）
文档的编辑
插入 默认状态 光标后文本顺序后移
改写 输入的文本替换光标所在位置后的文本
插入 insert 改写 互相转换
删除
backspace ←向前删
delete →向后删
对于不连续的多块文本
backspace只删最后一块
delete全删
在文档中插入符号
键盘上没有的，通过插入符号进行输入。打开“符号对话框”选择
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编辑区
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双击 字词
三击 段落
Ctrl＋单击 句子
选定栏
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双击 段落
三击 全文
Ctrl＋单击 全文
Word剪贴板
最多可保存24次剪切或复制内容
粘贴默认最后一次内容（之前的也可粘贴）
剪切 复制 都可粘贴多次
①保留源格式
②合并格式
③只保留文本
查找与替换
导航窗格（查找可打开）
“视图”—“显示”—“导航窗格”复选框
开始—编辑—查找
Ctrl＋F
高级查找
通配符
区分大小写，区分全半角
搜索范围 向上 向下 全部（默认）
可查：内容、格式（字体、段落、样式）特殊格式（段落标记、任意字母/数字、图形、分页符/换行符）
能查找就能替换
替换
Ctrl＋H（打开对话框）
批量修改
光标移动到
行首：Home
行尾：End
文件开头：Ctrl＋Home
文件结尾：Ctrl＋End
定位
Ctrl＋G（打开对话框）
定位—页 节 行 书签 批注 脚注
文档校对
拼写和语法检查 F7
红词绿语 波浪线
自动更正
提高输入和拼写检查效率，输完自动更正
可简化输入
文件—选项—校对—自动更正选项
字数统计
审阅选项卡—校对—字数统计，弹对话框
也可对任意选定部分内容进行字数统计
格式刷
开始—剪贴板组—格式刷按钮
格式刷不能刷
①全半角②拼音指南③带圈字符
快速清除格式
开始—字体组—“清除格式”按钮
不能清
①全半角②拼音指南③带圈字符
中文版式
合并字符：最多6个，合为一个整体，少于6个时居中
双行合一：无字数限制，两端对齐
纵横混排
对齐方式
段落的对齐方式：左对齐、居中、右对齐、两端对齐（默认）、分散对齐。
段落缩进
左缩进、右缩进、首行缩进、悬挂缩进
首行缩进：段落首行第1个字符的起始位置距离段落其他行左侧的缩进量
悬挂缩进：段落中除首行外的其他行距离页面左侧的缩进量
行距和段间距
行距：段落中行与行之间的距离。
段间距：相邻两个段落之间的距离。
制表位
用来对齐输入的文本（垂直方向的对齐）
项目符号和编号
开始—段落组—“项目符号”“编号”
应用于段落，段前添加
项目符号无先后顺序，编号有先后顺序
刚出现一个编号/项目符号时 可撤消自动产生的编号/项目符号
单击“撤消”按钮
按下Ctrl＋Z
连续两次回车
添加自定义项目符号
可以是符号、图片、字体 可改颜色
添加多级列表
清晰的体现层次结构
应用于段落的段前，只加编号，无大纲级别
①更改列表级别
②增加缩进量，Tab 降低列表级别
③减少缩进量，shift＋Tab，提升列表级别
分页
改不了格式，只是分页
人工分页符强制分页，可删
自动分页符 不可删
分节
页面布局—页面设置“分隔符”右边下拉按钮—选择相应分节符命令。
节是独立的编辑单位，可设不同格式
分节符：
下一页：插分页符，心节在下一页开始
连续：新节从同一页开始
奇数页 偶数页：插入分节符，新节从下一个奇数页或偶数页开始。
分节后可设置不同节的文档设置不同的格式： 页边距、纸张大小/方向、页面边框、垂直对齐方式、页眉、页脚、分栏、页码编排、行号、脚注、尾注。
分2节，删分节符后，采用第2节格式
两段合一段，字体格式不变，段落格式采用第一段。
分栏
分栏符：不能分栏，可指定文字到下一栏
默认整篇
页面布局—页面设置—单击“分栏”
页眉页脚
“插入”—页眉和页脚组—页眉按钮
首页不同 奇偶页不同 显示文档文字
文档已经分节，可为文档的不同节设置不同的页眉和页脚，“链接到前一条页眉”选项处于不选状态。
页眉页脚不可同时设置
样式和模板
是Word提供的快速排版文档的重要功能
样式是word系统自带的或用户自定义的一些列排版格式的总和，包括字符格式，段落格式
新建模板就是新建一个文档 .dotx
模板是一个文件，有样式、背景、内容提前设置好的
样式：用有意义的名称保存的字符格式和段落格式的集合。
模板：内置的包含固定格式设置和版式设置的模板文件。
调整行高列宽 word
①快速调 鼠标拖动
②精确调 表格工具/布局—单元格大小
③平均调 分布行 分布列
④自动调
可以调整选定单元格的宽度，不能调整选定的一个单元格的高度
整体调，拖动右下角，高度一起变，宽度变一个
插入与删除行、列或单元格
插入单元格对话框
活动单元格右移
活动单元格下移
整行插入 （行上列左）
整列插入
删除
删除单元格（左移上移）
删除列
删除行
删除表格