Notes 20180505 : 計算機的基礎知識

　　老是想要去深刻了解一下計算機,可真正去了解的時候才發現那並不是一日之功,關於計算機的學習,並未放棄,可是化知識爲筆記尚需時日,今日咱們先簡單瞭解一下計算機,而後開始Java語言的學習。

1 計算機的基礎知識

　　儘管沒有對計算的深刻了解有始有終,可是在開始Java的系統學習的第一課,仍是簡單的略略計算機的基礎知識.

1.1 計算機

    計算機（Computer）全稱：電子計算機，俗稱電腦。是一種可以按照程序代碼順序運行，自動、高速處理海量數據的現代化智能電子設備。由硬件和軟件所組成，沒有安裝任何軟件的計算機稱爲裸機（如同沒有靈魂的人，只能稱爲一團鐵疙瘩）。常見的形式有臺式計算機、筆記本計算機、大型計算機等。關於計算機的概述的跟多瞭解參見概述計算機和馮諾依曼計算機.

　　計算機的應用已滲透到社會的各個領域，正在改變着人們的工做、學習和生活的方式，推進着社會的發展。主要表如今一下方面：

1：科學計算

　　科學計算也稱數值計算。計算機最開始是爲解決科學研究和工程設計中遇到的大量數學問題的數值計算而研製的計算工具。例如，人造衛星軌跡的計算，房屋抗震強度的計算，火箭、宇宙飛船的研究設計都離不開計算機的精確計算。就連咱們天天收聽收看的天氣預報都離不開計算機的科學計算。

二、數據處理

　　在科學研究和工程技術中，會獲得大量的原始數據，其中包括大量圖片、文字、聲音等信息處理就是對數據進行收集、分類、排序、存儲、計算、傳輸、製表等操做。

三、自動控制

　　自動控制是指經過計算機對某一過程進行自動操做，它不需人工干預，能按人預約的目標和預約的狀態進行過程控制。例如，無人駕駛飛機、導彈、人造衛星和宇宙飛船等飛行器的控制，都是靠計算機實現的。

四、計算機輔助設計

　　計算機輔助設計(Computer Aided Design，簡稱CAD)是指藉助計算機的幫助，人們能夠自動或半自動地完成各種工程設計工做。目前CAD技術已應用於飛機設計、船舶設計、建築設計、機械設計、大規模集成電路設計等。在京九鐵路的勘測設計中，使用計算機輔助設計系統繪製一張圖紙僅需幾個小時，而過去人工完成一樣工做則要一週甚至更長時間。可見採用計算機輔助設計，可縮短設計時間，提升工做效率，節省人力、物力和財力，更重要的是提升了設計質量。

五、人工智能

　　人工智能(Artificial Intelligence，簡稱AI)是指計算機模擬人類某些智力行爲的理論、技術和應用。例如，用計算機模擬人腦的部分功能進行思惟學習、推理、聯想和決策，使計算機具備必定「思惟能力」。我國已開發成功一些中醫專家診斷系統，能夠模擬名醫給患者診病開方。 還有就是機器人也是計算機人工智能的典型例子。如今人工智能已經成爲將來的一個方向,因此頗有必要了解一下;

六、多媒體應用

　　隨着電子技術特別是通訊和計算機技術的發展，人們已經有能力把文本、音頻、視頻、動畫、圖形和圖像等各類媒體綜合起來，構成一種全新的概念—「多媒體」(Multimedia)。好比一些flash廣告，網頁遊戲等。

七、計算機網絡

　　計算機網絡是由一些獨立的和具有信息交換能力的計算機互聯構成，以實現資源共享的系統。如在全國範圍內的銀行信用卡的使用，火車和飛機票系統的使用等。咱們須要注意的是互聯網是創建在信息共享的節點之上的，這些節點中計算機是咱們最多見的。

1.2 計算機硬件

    計算機硬件（Computer Hardware）是指計算機系統中由電子，機械和光電元件等組成的各類物理裝置的總稱。這些物理裝置按系統結構的要求構成一個有機總體爲計算機軟件運行提供物質基礎。

    計算機一般由CPU、主板、內存、電源、主機箱、硬盤、顯卡、鍵盤、鼠標，顯示器等多個部件組成。詳細的計算機硬件構成參見計算機的硬件構成與運行流程和計算機的總線結構.

1.3 計算機軟件

    計算機軟件是使用計算機過程當中必不可少的東西，計算機軟件可使計算機按照事先預約好的順序完成特定的功能，計算機軟件按照其功能劃分爲系統軟件與應用軟件：

• 系統軟件： DOS(Disk Operating System), Windows, Linux, Unix, Mac, Android, iOS，它們爲應用軟件的開發提供了統一接口。
• 應用軟件： Office  QQ聊天  YY語言  掃雷 等
• 軟件：按照特定順序組織的計算機數據和指令的集合<咱們對於軟件能夠持這樣一種理解,那就是數據結構以及創建在此數據結構上的一組算法>

　　關於計算機軟件咱們詳細的瞭解能夠參見計算機系統。

1.4 軟件開發

    例如：體重和身高他們屬於數據的範疇單獨的拿出來沒有任何意義，但是若是咱們經過身高和體重的一個比例計算就能夠得出咱們的健康狀態，這個計算屬於指令；這種數據和指令的集合纔有意義；

• 開發：軟件的製做過程。
• 軟件開發：藉助開發工具與計算機語言製做軟件。

1.5 計算機語言

• 語言：人類進行溝通交流的各類表達符號，方便人與人之間進行溝通與信息交換。不一樣的人可能具備不一樣的語言，這中間就牽涉到了翻譯的問題（跨平臺）。
• 計算機語言：計算機語言（Computer Language）指用於人與計算機之間通信的語言。計算機語言是人與計算機之間傳遞信息的媒介。計算機系統最大特徵是指令經過一種語言傳達給機器。爲了使電子計算機進行各類工做，就須要有一套用以編寫計算機程序的數字、字符和語法規劃，由這些字符和語法規則組成計算機各類指令（或各類語句）。這些就是計算機能接受的語言。計算機語言的種類很是的多，總的來講能夠分紅機器語言，彙編語言，高級語言三大類。

1.6 計算機語言的發展史

　　計算機從問世至今可以走進千家萬戶離不開計算機語言的發展，計算機語言的發展又經歷了一下幾個階段。

1.6.1 機器語言

    機器語言是指一臺計算機所有的指令集合，電子計算機所使用的是由"0"和"1"組成的二進制數(其實是經過電信號來識別控制，例如電平的高低等)，二進制是計算計算機語言的基礎。計算機發明之初，人們只能降貴紆尊，手動控制計算機，後來CPU的出現使得人們能夠用CPU提供的指令集去命令計算機幹這幹那，一句話，就是寫出一串串由"0"和"1"組成的指令序列交由計算機執行，這種計算機可以認識的語言，就是機器語言。使用機器語言是十分痛苦的，特別是在程序有錯須要修改時，更是如此（由於你要參照CPU所提供的指令集，使得通常人面對計算機望而卻步）。所以程序就是一個個的二進制文件。一條機器語言成爲一條指令。指令是不可分割的最小功能單元。並且，因爲每臺計算機的指令系統每每各不相同，因此，在一臺計算機上執行的程序，要想在另外一臺計算機上執行，必須另編程序，形成了重複工做。但因爲使用的是針對特定型號計算機的語言，故而運算效率是全部語言中最高的。機器語言，是第一代計算機語言。

1.6.2 彙編語言

    爲了減輕使用機器語言編程的痛苦，人們進行了一種有益的改進：用一些簡潔的英文字母、符號串來替代一個特定的指令的二進制串，好比，用"ADD"表明加法，"MOV"表明數據傳遞等等，這樣一來，人們很容易讀懂並理解程序在幹什麼，糾錯及維護都變得方便了，這種程序設計語言就稱爲彙編語言，即第二代計算機語言。然而計算機是不認識這些符號的（咱們全部的指令最後都是交由CPU處理的，而CPU只能識別本身的指令集），這就須要一個專門的程序，專門負責將這些符號翻譯成二進制數的機器語言，這種翻譯程序被稱爲彙編程序。彙編語言一樣十分依賴於機器硬件，移植性很差，但效率仍十分高，針對計算機特定硬件而編制的彙編語言程序，能準確發揮計算機硬件的功能和特長，程序精煉而質量高，因此至今還是一種經常使用而強有力的軟件開發工具。彙編語言的實質和機器語言是相同的，都是直接對硬件操做，只不過指令採用了英文縮寫的標識符，更容易識別和記憶。它一樣須要編程者將每一步具體的操做用命令的形式寫出來。彙編程序的每一句指令只能對應實際操做過程當中的一個很細微的動做，例如移動、自增，所以彙編源程序通常比較冗長、複雜、容易出錯，並且使用匯編語言編程須要有更多的計算機專業知識，但彙編語言的優勢也是顯而易見的，用匯編語言所能完成的操做不是通常高級語言所能實現的，並且源程序經彙編生成的可執行文件不只比較小，並且執行速度很快。源代碼一經彙編程序彙編那麼就會變成直接能夠操做於硬件的機器語言，因此彙編語言是在機器語言上的一種進步，其對計算機性能和機器語言大致至關，但開發難度卻較機器語言簡單了不少。

1.6.3 高級語言

    高級語言有：BASIC（True basic、Qbasic、Virtual Basic）、C、C++、PASCAL、FORTRAN、智能化語言（LISP、Prolog、CLIPS、OpenCyc、Fazzy）、動態語言(Python、PHP、Ruby、Lua)等等。高級語言源程序能夠用解釋、編譯兩種方式執行。一般用後一種。高級語言是絕大多數編程者的選擇。和彙編語言相比，它不但將許多相關的機器指令合成爲單條指令而且去掉了與具體操做有關但與完成工做無關的細節，例如使用堆棧、寄存器等，這樣就大大簡化了程序中的指令。因爲省略了不少細節，因此編程者也不須要具有太多的專業知識。高級語言主要是相對於彙編語言而言，它並非特指某一種具體的語言，而是包括了不少編程語言，流行的VB、VC、FoxPro、Delphi等，這些語言的語法、命令格式都各不相同

　　計算機軟件都是用各類計算機語言（後面講）編寫的。最底層的叫機器語言，它由一些0和1組成，能夠被電腦直接理解，但人就很難理解。上面一層叫彙編語言，它只能由某種電腦的彙編器軟件翻譯成機器語言程序，才能執行。人可以勉強理解彙編語言。人經常使用的語言是更上一層的高級語言，好比C，C++，C#， Java等。這些語言編寫的程序通常都能在多種電腦上運行，但必須先由一個叫做編譯器或者是解釋器的軟件將高級語言程序翻譯成特定的機器語言程序。編寫計算機軟件的人員叫程序設計員、程序員、編程人員。他們當中的高手有時也自稱爲黑客。

1.7 人機交互方式

     交互的意思就是你和程序對話.例如你點擊一個按鈕,而後程序彈出一個窗口"您真的要退出嗎?"這樣你就能夠選擇了，這個就叫交互。目前大部分的程序都是交互程序。軟件的出現實現了人與計算機之間更好的交互。這種交互方式成爲人機交互或者人機互動（英文：Human–Computer Interaction或Human–Machine Interaction，簡稱HCI或HMI），是一門研究系統與用戶之間的交互關係的學問。系統能夠是各類各樣的機器，也能夠是計算機化的系統和軟件。人機交互界面一般是指用戶可見的部分。用戶經過人機交互界面與系統交流，並進行操做。小如收音機的播放按鍵，大至飛機上的儀表板、或是發電廠的控制室。人機交互界面的設計要包含用戶對系統的理解（即心智模型），那是爲了系統的可用性或者用戶友好性。人機交互的發展經歷了幾個階段：

• 早期的手工做業階段
• 做業控制語言及交互命令語言階段即命令行方式：須要有一個控制檯，輸入特定的指令，讓計算機完成一些操做。較爲麻煩，須要記錄住一些命令
• 圖形用戶界面（GUI）階段：這種方式簡單直觀，使用者易於接受，容易上手操做。
• 網絡用戶界面的出現
• 多通道、多媒體的智能人機交互階段

1.8 鍵盤功能鍵及快捷鍵介紹

　　操做計算機，咱們最多見的輸入設備就是鍵盤了（固然觸摸技術的發展使得屏幕也稱爲了一種好的輸入設備，可是就目前使用計算機來講，鍵盤仍然是使用的最高的），熟識鍵盤，瞭解一些經常使用的快捷鍵，有助於咱們使用計算機，下面咱們介紹一下常見的鍵盤快捷鍵：

 

F鍵	F1幫助 、F2更名 、F3搜索 、F4地址 、F5刷新 、F6切換 、F10菜單
CTRL鍵	CTRL+A全選 、CTRL+F4關閉 、CTRL+ESC開始菜單 CTRL+C複製 、CTRL+S 保存 CTRL+X剪切 、CTRL+V粘貼 、CTRL+Z撤消 、CTRL+O打開（桌面） 、CTRL+F查找 、CTRL+H替換
ALT鍵	ALT+ENTER屬性 、ALT+F4關閉 、ALT+TAB切換 、ALT+ESC切換 、ALT+空格鍵 窗口菜單
Windows鍵	Windows快捷鍵 Windows徽標鍵+L鍵切換用戶 Windows徽標鍵+TAB鍵在任務欄上的按鈕間循環 Windows徽標鍵+E鍵啓動「個人電腦」 Windows徽標鍵+D鍵快速顯示桌面 Windows徽標鍵+R鍵執行「運行」命令 Windows徽標鍵+U鍵打開「工具管理器」 Windows徽標鍵+M鍵將全部窗口最小化，等同於Windows+D Windows徽標鍵+F鍵搜索文件或者文件夾 Windows徽標鍵+F1鍵顯示Windows幫助 Windows徽標鍵+Shift+M鍵將最小化的窗口還原 Windows徽標鍵+Ctrl+F鍵搜索計算機 Windows徽標鍵+PauseBreak鍵打開「系統屬性」對話框（並不常見）
其餘	SHIFT+DELETE永久刪除 、DELETE刪除 、PrtSc(PrintScreen)屏幕截圖

1.9 經常使用的DOS命令

　　Ping命令：它是用來檢查網絡是否通暢或者網絡鏈接速度的命令。做爲一個生活在網絡上的管理員或者黑客來講，ping命令是第一個必須掌握的DOS命令，它所利用的原理是這樣的：網絡上的機器都有惟一肯定的IP地址，咱們給目標IP地址發送一個數據包，對方就要返回一個一樣大小的數據包，根據返回的數據包咱們能夠肯定目標主機的存在，能夠初步判斷目標主機的操做系統等。下面就來看看它的一些經常使用的操做。先看看幫助吧，在DOS窗口中鍵入：ping /? 回車，出現如圖1。所示的幫助畫面。在此，咱們只掌握一些基本的頗有用的參數就能夠了（下同）。

 

-t ：表示將不間斷向目標IP發送數據包，直到咱們強迫其中止。試想，若是你使用100M的寬帶接入，而目標IP是56K的小貓，那麼要不了多久，目標IP就由於承受不了這麼多的數據而掉線，呵呵，一次攻擊就這麼簡單的實現了。

-l ：定義發送數據包的大小，默認爲32字節，咱們利用它能夠最大定義到65500字節。結合上面介紹的-t參數一塊兒使用，會有更好的效果哦。

-n ：定義向目標IP發送數據包的次數，默認爲3次。若是網絡速度比較慢，3次對咱們來講也浪費了很多時間，由於如今咱們的目的僅僅是判斷目標IP是否存在，那麼就定義爲一次吧。說明一下，若是-t 參數和-n參數一塊兒使用，ping命令就以放在後面的參數爲標準，好比「ping IP -t -n 3」，雖然使用了-t參數，但並非一直ping下去，而是隻ping 3次。另外ping命令不必定非得ping IP，也能夠直接ping主機域名，這樣就能夠獲得主機的IP。下面咱們舉個例子來講明一下具體用法，如圖2。這裏time=2表示從發出數據包到接受到返回數據包所用的時間是2秒，從這裏能夠判斷網絡鏈接速度的大小。從TTL的返回值能夠初步判斷被ping主機的操做系統，之因此說「初步判斷」是由於這個值是能夠修改的。這裏TTL=32表示操做系統多是win98。 （小知識：若是TTL=128，則表示目標主機多是Win2000；若是TTL=250，則目標主機多是Unix）至於利用ping命令能夠快速查找局域網故障，能夠快速搜索最快的QQ服務器，能夠對別人進行ping攻擊……這些就靠你們本身發揮了。

打開DOS控制檯的方式：

1：開始--程序--附件--命令提示符

2：開始--運行—cmd—回車

3：win+r—cmd--回車

經常使用DOS命令

d: 回車 盤符切換，切換到D盤

dir(directory):列出當前目錄下的文件以及文件夾

md (make directory) : 建立目錄

rd (remove directory): 刪除目錄

cd (change directory)改變指定目錄(進入指定目錄)

cd.. : 退回到上一級目錄

cd\: 退回到根目錄

del (delete): 刪除文件,刪除一堆後綴名同樣的文件*.txt

exit : 退出dos命令行

cls : (clear screen)清屏