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计算机数据存储的基本概念
计算机数据存储是指计算机系统中的存储主要包括寄存器，内存，外
存等，它包括了一系列的存储设备用于存储计算机中的信息，并且它是保
证计算机系统运行的基础。
数据存储分为内存和外存两部分，它们之间有
很多差异，但二者都可以存放计算机数据。
首先是寄存器。
寄存器也叫寄存器存储器，是计算机中的高速存储器，它由多个计算机指令和数据组成，对指令和数据的存取速度非常快，但它
的存储量非常少，一般只有几十个字节。
其次是内存。
内存是计算机操作系统中的一部分，是计算机的主存储器，也叫主存，它是指用于存储计算机系统中正在运行的程序和运行所需
要的内容的计算机存储器。
内存的存储容量一般介于几百兆到几十兆，它
在计算机运行中是十分重要的，能够提高计算机的运算速度。
最后是外存。
外存是指与主机相外的、以磁带、磁盘、光盘等形式存
在的存储器，它的存储容量一般在几十兆到几千兆之间，是计算机中最大
的存储设备，外存不仅可以存储程序和数据，而且能够持久保存有用的信息。
计算机科学概论-数据存储1.1 门和触发器门是指⼀种设备，给出⼀种布尔运算输⼊值时，可以得出该布尔运算的输出值。
1.与门与就是同时的意思,A和B或者更多的条件,同时具备时,才能有结果,只要有⼀个条件不具备,就没有结果输⼊ 输出0 0 01 0 00 1 01 1 12.或门或就是或者的意思,许多条件A,B,C等,其中⾄少有⼀个条件具备时,就有结果,只有所有条件都不具备时,才没有结果。
输⼊ 输出0 0 01 0 10 1 11 1 13.异或门异或就是不⼀样的意思，如果两个条件都相等没有结果，如果两个值不等，就有结果。
输⼊ 输出0 0 01 0 10 1 11 1 04.⾮门⾮就是相反的意思,具备条件A,没有结果,不具备条件A,则有结果。
输⼊ 输出1 00 15.与⾮门输⼊ 输出0 0 11 0 10 1 11 1 06.或⾮门或⾮门⽐或门前⾯多了个圆圈输⼊ 输出0 0 11 0 00 1 01 1 0运算符表1.2 16进制编码系统1.2 主存储器（内存）为了存储数据，计算器包含⼤量的电路，每⼀个电路能够存储单独的⼀个位，这种位存储器被称为计算机的主存。
1.2.1 存储器结构（硬盘）主存储器是以称为存储单元的课管理单位组织起来的，⼀个典型的存储单元容量是8位（⼀个8位的串称为⼀个字节，因此⼀个典型的存储单元容量是⼀个字节），通常假设存储单元的位是排成⼀⾏的，该⾏的左端称为⾼位端，右端称为低位端。
⾼位端最左⼀位是⾼位数，低位端的最右⼀位是低位并且每⼀个存储单元都被赋予⼀个唯⼀的地址。
把所有的存储单元都看作是排成⼀⾏的，并且按照这个顺序从0开始编号，这样系统不仅为我们提供了唯⼀标识每个存储单元的⽅法，并且也给存储单元赋予了顺序的概念1.2.2 存储器容量的度量早期计算机存储器的⼤⼩通常以1024（2的10次⽅）个存储单元为度量单位，因此1024接近1000，所以计算机⾏业的许多⼈采⽤kilo标识，术语叫KB表⽰1024个字节。
计算机科学导论3到5章第三章介绍了计算机系统的基本结构和组成。
计算机系统由硬件和软件组成，硬件包括中央处理器（CPU）、内存、输入设备和输出设备，而软件则包括操作系统和应用程序。
本章还介绍了计算机底层的基本概念，如位、字节、数据表示和存储，以及计算机的工作原理和执行指令的过程。
第四章讨论了编程语言的基本概念和特点。
编程语言可分为低级语言和高级语言。
低级语言如汇编语言和机器语言，直接操作计算机硬件；而高级语言如C、Java和Python，则提供了更高级的抽象和更方便的编程方式。
本章还介绍了编译器和解释器的工作原理，以及程序的编译和执行过程。
第五章探讨了算法的概念和应用。
算法是解决问题的一系列步骤和规则，它是计算机科学的核心概念之一、本章介绍了算法的基本特性，如输入、输出、确定性和有穷性。
此外，还介绍了常见的算法设计技术，如递归、分治法和动态规划。
本章还介绍了算法分析的方法和复杂度理论，用来衡量算法的效率和时间复杂度。
在计算机科学导论的这几章中，我们学习了计算机系统的基本结构和组成、编程语言的基本概念和特点，以及算法的基本原理和设计技术。
这些知识是理解计算机科学的基础，并为进一步学习计算机科学的各个领域打下了坚实的基础。
此外，这些章节还可以帮助我们了解计算机科学的历史发展和未来趋势，从而对计算机科学的发展和应用有更深入的了解。
总之，计算机科学导论的第三到第五章涵盖了计算机科学的核心概念和理论基础，包括计算机系统的工作原理、编程语言和算法的基本知识。
通过学习这些章节，我们可以对计算机科学有一个全面的了解，并为进一步深入学习计算机科学的各个领域打下基础。
三数据存储3.1 数据类型如今，数据以不同的形式出现，如: 数字、文本、音频、图像和视频.人们需要能够处理许多不同的数据类型:•工程程序使用计算机的主要是目的是处理数字:进行算术运算、求解代数或三角方程、找出微分方程的根等。
•文字处理程序使用计算机的主要目的是处理文本: 调整对齐、移动、删除等。
•计算机同样也处理音频数据。
我们可以使用计算机播放音乐，并且可以把声音作为数据输入到计算机中。
•图像处理程序使用计算机的主要目的是处理图像:创建、收缩、放大、旋转等。
•最后，计算机不仅能用来播放电影，还能创建我们在电影中所看到的特技效果。
计算机行业中使用术语多媒体来定义包含数字、文本、图像、音频和视频的信息。
计算机内部的数据格式•位(bit): 是存储在计算中的最小单位，0或1，代表设备的某一种状态•位模式(位流): 表示数据的不同类型，长度为8的位模式称为一个字节(byte)属于不同数据类型的数据可以以同样的位模式存储于内存中•字: 通常用于代表更长的位模式3.2 存储数字整数是完整的数字(即没有小数部分)。
整数可以被当作小数点位置固定的数字: 小数点固定在最右边。
因此，定点表示法用于存储整数，在这种表示法中，小数点是假定的，但并不存储。
整数通常使用定点表示法存储在内存中。
3.2.1 无符号整数无符号整数是指非负整数。
它的范围在$[0,+\infy)$。
计算机通常会定义一个2n−1表示最大的整数；其中n表示用于存储整数的二进制位数。
无符号整数的存储过程1.输入无符号整数2.将输入的无符号整数转为二进制表示，•如果二进制位数不足n，则在其最左端用0补齐•如果二进制位数超过n，则其不能存储在计算机中，出现溢出现象。
无符号整数存储溢出现象因为大小(即存储单元的位的数量)的限制，可以表达的整数范围是有限的。
在n位储单元中,我们可以存储的无符号整数仅为0到2n−1之间。
如果发生溢出现象则计算机丢掉最左边的位,并保留最右边无符号整数的应用无符号整数表示法可以提高存储的效率，因为不必存储整数的符号。
计算机：计算机（Computer）是一种能够按照程序对各种数据和信息进行自动处理的电子设备。
中央处理器：中央处理器，也称中央处理机或中央处理单元。
由运算器和控制器组成，更微观一点说，中央处理器的组成还包括寄存器。
运算器负责完成算术运算和逻辑运算；寄存器临时保存将要被运算器处理的数据和处理后的结果；控制器负责从存储器读取指令，并对指令进行分析，然后按照指令的要求指挥各部件工作。
主频：是指CPU的时钟频率，它决定了CPU每秒钟可以有多少个指令周期，可以执行多少条指令。
主频越高，CPU的运算速度也就越快。
字长:指CPU一次能够处理的数据的二进制位数，称为比特数，字长的大小直接反映计算机的数据处理能力，字长越长，一次可处理的二进制数据位数越多，运算数度就越快。
运算器：运算器负责完成算术运算和逻辑运算。
控制器：控制器负责从存储器读取指令，并对指令进行分析，然后按照指令的要求指挥各部件工作。
存储器：存储器分为主存储器和辅助存储器，国内更习惯于分称为内存（内存储器）和外存（外存储器）。
内存：内存用于存放要执行的程序和相应的数据。
外存：外存作为内存的后援设备，存放暂时不执行而将来要执行的程序和相应的数据。
输出设备：输出设备有显示器。
打印机和绘图仪等。
输入设备:输入设备有键盘.鼠标和扫描仪等，比较常用的输入设备有跟踪球和触摸屏等。
主板：主板也称为系统板或母板，是微型机最基本的也是最重要的部件之一，是其他部件组装和工作的基础。
总线:是指将信息从一个或多个原部件传送到一个或多个目的部件的一组传输线，是计算机中传输数据的公共通道。
数据总线：用于微处理器与内存﹑微处理器与输入输出接口之间传送信息。
地址总线:从内存单元或输入输出端口中读出数据或写入数据，首先要知道内存单元或输入输出端口的地址，地址总线就是用来传送这些地址信息的。
控制总线：用于传输控制信息，进而控制对内存和输入输出设备的访问。
软件：软件就是程序及其相关的文档。
