＊＊自由教辅 信息技术重构 依据－SA许可分发 0.0.1＊＊＊＊第一章 计算机基础＊＊＊＊一、 计算机组成＊＊＊＊1. 硬件组成＊＊计算机的＊＊五个基本组成部分＊＊是：a. ＊＊运算器＊＊：负责执行＊＊算术运算如加减乘除和逻辑运算如与、或、非＊＊。它通常包含寄存器和算术逻辑单元ALU，用于临时存储和处理数据。－－拓展1：逻辑门b. ＊＊控制器＊＊：负责＊＊从存储器中取出指令，解释指令＊＊，并＊＊协调计算机各部分的工作＊＊。控制器通常包括程序计数器PC、指令寄存器IR和控制单元CU。c. ＊＊存储器＊＊：用于存储数据和程序。主要分为＊＊主存储器＊＊＊＊RAM内存＊＊、＊＊ROM只读存储器＊＊和＊＊辅助存储器＊＊＊＊硬盘＊＊、＊＊固态硬盘＊＊等。＊＊主存储器－内存存取速度快＊＊，但＊＊断电后数据会丢失＊＊，而＊＊辅助存储器用于长期存储数据＊＊。－－拓展2：、硬盘的区分d. ＊＊输入设备＊＊：用于将外部信息输入计算机，如＊＊键盘、鼠标、扫描仪＊＊等。输入设备负责将用户指令和数据转换为计算机可以识别的格式。e. ＊＊输出设备＊＊：用于将计算机处理后的结果输出给用户，如＊＊显示器、打印机、扬声器＊＊等。它们将计算机内部的二进制数据转换为人类可理解的信息。＊＊2. 软件组成＊＊软件是指使计算机硬件执行特定任务的＊＊程序和相关文档＊＊，主要分为两类：a. ＊＊系统软件＊＊：管理和控制计算机硬件，支持应用软件运行的程序，包括＊＊操作系统＊＊如＊＊、＊＊和＊＊系统工具＊＊。b. ＊＊应用软件＊＊：为＊＊满足用户特定需求＊＊而开发的程序，如＊＊文字处理软件、浏览器、媒体播放器＊＊等。硬件和软件相互依赖，共同构成完整的计算机系统。硬件提供运行平台，软件指挥硬件完成各种任务，实现计算机的功能。＊＊二、进制及其转换＊＊＊＊1. 进制规则＊＊a. 先用阿拉伯数字0～9表示，不够用则引入字母A～Z；b. n进制则有0，1，2，...，n－1的数字0也算一个数字；c. 相同的值，n进制表示，n越大，位数越短；d. 不同的值，不同的进制表示，看上去可能一样；e. 对于n进制，描述时的n是使用十进制描述的。＊＊2. 重要的进制法举例＊＊－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－＊＊进制＊＊ ＊＊定义＊＊ ＊＊英文名＊＊ ＊＊英文名渊源＊＊－－－－－－－－－－－－－－－－－ －－－－－－－－－－－－－－－－ －－－－－－－－－－－－－－－－－ －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－＊＊二进制 ＊＊以 2 ＊＊＊＊ ＊＊源自拉丁语&＊＊ 为基数，仅使用 0 ＊bini＊，意为＂两者一组＂＊＊和 1＊＊＊＊八进制 ＊＊以 8 ＊＊Octal＊＊ ＊＊源自拉丁语&＊＊ 为基数，使用 ＊octo＊，意为＂八＂＊＊0－7＊＊＊＊十进制 ＊＊以 10 ＊＊＊＊ ＊＊源自拉丁语&＊＊ 为基数，使用 ＊decem＊，意为＂十＂＊＊0－9＊＊＊＊十六进制 ＊＊以 16 ＊＊＊＊ ＊＊＊Hex－＊ 源自希腊语&＊＊ 为基数，使用 0－9 ＊hex＊六，＊－＊和 A－F＊＊ 源自拉丁语 ＊decem＊十＊＊－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－＊＊3. 进制转换＊＊a. ＊＊十进制转其他进制＊＊：首先将待转换的十进制数除以目标进制的数，记录余数，然后用所得的商继续除以目标进制，直到商为0。把＊＊所有余数倒序排列＊＊，得到的数就是对应进制的表示。例如，将十进制数156转换为8进制：156除以8商19余4，19除以8商2余3，2除以8商0余2，＊＊倒序排列余数＊＊就是23 4，所以156的8进制表示为234。b. ＊＊其他进制转十进制＊＊：从右往左给每一位乘上＊＊目标进制的对应幂次＊＊最右边的数位为该进制的0次幂，依次向左依次增大，然后把所有乘积相加得到的和就是十进制数。例如，将八进制数234转换为十进制：右边数字4乘8︿0︿得4，中间数字3乘8︿1︿得24，最左边数字2乘8︿2︿得128，将这些值相加128＋24＋4得156，所以八进制数234转换为十进制数为156。c. ＊＊使用系统自带的计算器＊＊：徽标键 ＋ R键，输入＂calc＂，回车，点击＂查看＂，选择＂程序员＂模式，选择待转换的进制，输入待转换的值，再选择目标进制，结果即为所求。＊＊4. 进制转换技巧＊＊a. 待转换值的＊＊最右边的数位的转换结果＊＊与最终结果的＊＊最右边的数位＊＊一致；b. 二进制与八进制或十六进制之间转换时，可先将二进制分成3位2︿3︿，对于二进制/八进制或4位一组2︿4︿，对于二进制/十六进制，再分别对应转换后合并。＊＊三、汇编语言基础＊＊＊＊1. 汇编语言基本概念＊＊a. 寄存器 内部的小型存储单元，如 AX、BX8086；b. 指令 可执行的基本操作，如&数据传输、ADD加法；c. 内存寻址：汇编通过地址操作数据，如 ， [1234H] 读取内存地址0x1234 的数据；d. 中断：计算机系统中用于处理异步事件的一种机制。当 >在执行程序时，某些事件如 >设备请求、异常情况或外部信号可能需要 CPU 立即响应，这时 >会暂停当前任务，转去执行相应的中断处理程序，然后再恢复原任务。＊＊2. 基本寄存器＊＊－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－寄存器 名称 作用 示例用途－－－－－－－－ －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－＊＊AX＊＊ 累加寄存器 主要用于算术运算、I/O ，操作 BX数据传输＊＊BX＊＊ 基址寄存器Base 存放内存地址或数据 MOV [BX]，&访问内存＊＊CX＊＊ 计数寄存器ter 主要用于循环计数 >&循环控制＊＊DX＊＊ 数据寄存器Data DX， >端口访问、扩展乘除法 操作＊＊SP＊＊ 堆栈指针 指向栈顶相对于 SS 压栈＊＊BP＊＊ 基址指针 访问栈中的局部变量 ， [BP－2]－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－＊＊3. 汇编语言基本指令＊＊－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－＊＊指令＊＊ ＊＊语法＊＊ ＊＊作用＊＊ ＊＊示例＊＊－－－－－－－－－－－－－ －－－－－－－－－－－－－－ －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－＊＊MOV＊＊ MOV 目标， 源 数据传输 ， BX 将 BX 的值复制到&>＊＊ADD＊＊ ADD 目标， 源 加法 ， 5 AX ＋= 5＊＊SUB＊＊ SUB 目标， 源 减法 ， AX BX －= AX＊＊MUL＊＊ MUL 源 无符号乘法 = AX ＊ CX＊＊IMUL＊＊ IMUL 源 有符号乘法 = AX ＊ DX＊＊DIV＊＊ DIV 源 无符号除法 / CX，余数存 DX＊＊IDIV＊＊ IDIV 源 有符号除法 / DX，余数存 DX＊＊INC＊＊ INC 目标 加 1 ＋= 1＊＊DEC＊＊ DEC 目标 减 1 －= 1＊＊CMP＊＊ CMP 目标， 源 比较 ， BX AX －&，不改变寄存器值＊＊JMP＊＊ JMP 目标地址 无条件跳转 >＊＊JE＊＊ JE 目标地址 等于时跳转 =1 时跳转＊＊JNE＊＊ JNE 目标地址 不等时跳转 =0 时跳转＊＊JG＊＊ JG 目标地址 大于时跳转有符号 >＊＊JL＊＊ JL 目标地址 小于时跳转有符号 >＊＊AND＊＊ AND 目标， 源 按位与 ， 0 &= 0>＊＊OR＊＊ OR 目标， 源 按位或 OR BX， >＊＊XOR＊＊ XOR 目标， 源 按位异或 ， CX 清零 CX＊＊NOT＊＊ NOT 目标 按位取反 >＊＊SHL＊＊ SHL 目标， 位数 左移 ， 1 AX ＜＜= 1＊＊SHR＊＊ SHR 目标， 位数 右移 ， 2 BX ＞＞= 2＊＊PUSH＊＊ PUSH 目标 压栈 >＊＊POP＊＊ POP 目标 出栈 >＊＊CALL＊＊ CALL 地址 调用子程序 ＊＊RET＊＊ RET 返回 >＊＊INT＊＊ INT 中断号 调用中断 INT 0x21调用 DOS 21h 号中断＊＊＊＊ 调用 Linux 系统调用 >－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－＊＊四、拓展＊＊＊＊拓展1. 逻辑门＊＊逻辑门是计算机电路里最基本的＂开关＂，它们根据输入信号决定输出结果，就像做数学题一样。下面是12 种常见的逻辑门：－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－＊＊逻辑门＊＊ ＊＊符号＊＊ ＊＊功能＊＊ ＊＊学生能理解的例子＊＊－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ －－－－－－－－－－ －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－＊＊与门AND＊＊ ∧ 只有所有输入都是 1，输出才是 只有 ＊＊你完成作业 并且 老师批准＊＊，才能出去玩&>＊＊或门OR＊＊ ∨ 只要有一个输入是 1，输出就是 你可以去春游，只要 ＊＊交了钱 或者 被选中＊＊&>＊＊非门NOT＊＊ ? 取反，1 变 0，0 变 1 老师说＂没交作业不能下课＂，NOT 让＂没交＂变成＂交了＂＊＊与非门NAND＊＊ ↑ 与门的反向，只有全 1 时输出 ＊＊你和朋友都作弊，才会被扣分＊＊但 NAND 反转成＂不给分＂0，否则 1＊＊或非门NOR＊＊ ↓ 或门的反向，只有全 0 才输出 老师规定＂＊＊只要一个人说话，全班不能下课＊＊＂&>＊＊异或门XOR＊＊ ⊕ 输入不同时输出 1，相同时输出 ＊＊你和朋友不能点一样的菜，否则就没得吃＊＊&>＊＊同或门XNOR＊＊ ⊙ 输入相同时输出 1，不同时输出 ＊＊你和朋友答案一样，才能得分＊＊&>＊＊缓冲器＊＊ = 输出和输入相同，但增强信号 ＊＊老师用麦克风讲课，声音变大但内容不变＊＊＊＊三态门＊＊ Z 允许或阻断信号高阻态 ＊＊老师决定谁可以发言，谁要保持安静＊＊＊＊施密特触发器 － 过滤噪音，保持信号稳定 ＊＊班上噪声很小，老师不会管，但超过一定程度就会喊＂安静！＂＊＊&＊＊＊＊传输门 开关 选择信号是否通过 ＊＊食堂只有你饭卡有钱，才会允许你刷卡吃饭＊＊&＊＊＊＊门控反相器 受控 NOT 只有控制信号允许，才会取反 ＊＊作业只有老师批准后，才能被改成对的答案＊＊&＊＊－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－＊＊拓展2. 、硬盘的区分＊＊＋－－－－－＋－－－－－－－－－－－－－－－－－＋－－－－－－－－－－－－－－－－－－＋－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－＋｜ 属 ｜ ＊＊RAM随机 ｜ ＊＊ROM＊＊ ｜ ＊＊硬盘＊＊ ｜｜ 性 ｜ 存取存储器＊＊ ｜ ＊＊只读存储器＊＊ ｜ ｜＋:====＋:================＋:=================＋:=========================＋｜ 定 ｜ 计算机的＊＊运 ｜ 预先写入数 ｜ 计算机的＊＊长期存储 ｜｜ 义 ｜ 行内存＊＊，用于＊ ｜ 据的存储器，主要 ｜ 设备＊＊，用于＊＊存储操作系 ｜｜ ｜ ＊临时存储数据＊＊ ｜ 用于＊＊存储固件＊＊ ｜ 统、应用程序和用户数据＊＊ ｜＋－－－－－＋－－－－－－－－－－－－－－－－－＋－－－－－－－－－－－－－－－－－－＋－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－＋｜ 读 ｜ ＊＊可读 ｜ ＊＊只能读取＊＊， ｜ ＊＊可读可写，速度比 RAM ｜｜ 写 ｜ 可写，速度快＊＊ ｜ 某些类型支持写入 ｜ 慢但比 ROM 快SSD ＞ ｜｜ 方 ｜ ｜ ｜ HDD＊＊ ｜｜ 式 ｜ ｜ ｜ ｜＋－－－－－＋－－－－－－－－－－－－－－－－－＋－－－－－－－－－－－－－－－－－－＋－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－＋｜ 数 ｜ ＊＊断电 ｜ ＊＊断电 ｜ ＊＊断电后数据仍然保留＊＊ ｜｜ 据 ｜ 后数据会丢失＊＊ ｜ 后数据仍然保留＊＊ ｜ ｜｜ 持 ｜ ｜ ｜ ｜｜ 久 ｜ ｜ ｜ ｜｜ 性 ｜ ｜ ｜ ｜＋－－－－－＋－－－－－－－－－－－－－－－－－＋－－－－－－－－－－－－－－－－－－＋－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－＋｜ 用 ｜ ＊＊运行程序、缓 ｜ 存储 ｜ 存储＊＊操作系统、软 ｜｜ 途 ｜ 存数据，提高计 ｜ ＊＊固件＊＊ ｜ 件、文件＊＊等＊＊长期数据＊＊ ｜｜ ｜ 算机响应速度＊＊ ｜ 、嵌入式系统程序 ｜ ｜＋－－－－－＋－－－－－－－－－－－－－－－－－＋－－－－－－－－－－－－－－－－－－＋－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－＋｜ 典 ｜ 4GB － 128GB ｜ 几 MB － 几 GB ｜ 256GB － 数 TB ｜｜ 型 ｜ ｜ ｜ ｜｜ 容 ｜ ｜ 可能几KB ｜ ｜｜ 量 ｜ ｜ ｜ ｜＋－－－－－＋－－－－－－－－－－－－－－－－－＋－－－－－－－－－－－－－－－－－－＋－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－＋｜ 示 ｜ ＊＊5 ｜ ＊＊BIOS ｜ ＊＊HDD机械硬 ｜｜ 例 ｜ 内存＊＊ ｜ 芯片 ｜ 盘、SSD固态硬盘＊＊ ｜｜ ｜ ｜ 、微控制器固件＊＊ ｜ ｜＋－－－－－＋－－－－－－－－－－－－－－－－－＋－－－－－－－－－－－－－－－－－－＋－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－＋