ch1第1章__計算機基礎(chǔ)知識

第1章計算機基礎(chǔ)知識 計算機應(yīng)用教程 第5版 目錄 第1章計算機基礎(chǔ)知識1 1計算機概述1 2信息化社會1 3計算機信息的表示 存儲及ASCII碼1 4微型計算機系統(tǒng)構(gòu)成概述1 5計算機的安全使用知識 1 1 1計算機的定義 特點與發(fā)展簡史 計算機 computer 的定義一種能夠存儲程序和數(shù)據(jù) 自動執(zhí)行程序 快速而高效地完成對各種數(shù)字化信息處理的電子設(shè)備 計算機的基本特點運算速度快計算精確度高可靠性好記憶和邏輯判斷能力強存儲容量大而且不易損失具有多媒體以及網(wǎng)絡(luò)功能等 1 1 1 1 1計算機的定義 特點與發(fā)展簡史 計算機發(fā)展簡史第一臺電子計算機的誕生 美國 1946年2月14日 ENIAC 第一臺程序內(nèi)儲工作原理的電子計算機的實現(xiàn) 英國 1949年5月 EDSAC 根據(jù)馮 諾依曼的構(gòu)想制造 計算機發(fā)展的四代 依計算機構(gòu)成中的主要電子元器件來劃分 第一代 電子管時代 1946年 20世紀50年代末期 第二代 晶體管時代 20世紀50年代中期 60年代末期 第三代 中 小規(guī)模集成電路時代 20世紀60年代中期 70年代初期 第四代 大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路時代 20世紀70年代初期至今 發(fā)展到今的四代計算機均依照馮 諾依曼程序內(nèi)儲工作原理 習(xí)慣統(tǒng)稱為 馮 諾依曼式計算機 1 1 1 1 2計算機的分類與主要應(yīng)用領(lǐng)域 計算機的分類巨型機 supercomputer 大型主機 mainframe 小巨型機 minisupercomputer 小型機 minicomputer或Minis 工作站 workstation 微機 microcomputer 1 1 1 1 2計算機的分類與主要應(yīng)用領(lǐng)域 計算機的主要應(yīng)用領(lǐng)域科學(xué)計算 也稱數(shù)值運算 數(shù)據(jù)處理 也稱信息處理 自動控制 也稱實時控制或過程控制 人工智能 也稱智能模擬 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用計算機輔助設(shè)計和制造計算機模擬計算機輔助教學(xué)等 1 1 1 1 3計算機的發(fā)展趨向 計算機發(fā)展的5種趨向巨型化微型化多媒體化網(wǎng)絡(luò)化智能化發(fā)展非馮 諾依曼結(jié)構(gòu)模式 1 1 ENDOF 1 1 1 2信息化社會 1 2 1人類社會面臨的第四種社會技術(shù)狩獵技術(shù) 農(nóng)業(yè)技術(shù) 工業(yè)技術(shù) 信息技術(shù)1 2 2人類面臨的第五次信息革命語言的使用 文字的使用 印刷術(shù)的發(fā)明 電話 廣播 電視的使用 計算機與電子通信技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)1 2 3計算機文化的出現(xiàn)計算機文化被稱為人類在書本世界之外的第二文化 thesecondliteracy 信息時代的特征文化 1 2 ENDOF 1 2 1 3計算機信息的表示 存儲及其它 1 3 1信息 information 與數(shù)據(jù) data 1 3 2數(shù)制和數(shù)據(jù)的存儲單位數(shù)制的定義 指用一組固定的數(shù)碼符號和一套統(tǒng)一的規(guī)則來表示數(shù)值的方法權(quán)的概念基數(shù)概念二進制數(shù)和計算機內(nèi)采用二進制的原因數(shù)據(jù)的存儲單位位 也稱比特 記為bit或b字節(jié) 也稱拜特 記為Byte或B字 記為word或w字長 為字所包含的二進制數(shù)碼的位數(shù) 代表了機器的精度 1 3 1 3 3指令 指令系統(tǒng) 程序和源程序 指令 計算機能識別并能執(zhí)行某種基本操作的命令 是一系列二進制代碼 指令系統(tǒng) 計算機能執(zhí)行的所有指令的集合 程序 program 計算機為完成一個既定任務(wù)必須執(zhí)行的一組指令序列 源程序 sourceprogram 用戶為解決自己的問題 利用匯編語言或高級語言編制的程序 稱為源程序 1 3 1 3 4計算機處理數(shù)據(jù)的速度 主頻 也稱主時鐘頻率 是時鐘周期的倒數(shù) 即CPU在1秒鐘內(nèi)能夠完成的工作周期數(shù) 主頻率越高 計算機處理數(shù)據(jù)的速度相對就越快 運算速度 是衡量計算機性能的一項主要指標 取決于指令的執(zhí)行時間 常用每秒執(zhí)行多少百萬條指令MIPS MillionInstructionsPerSecond 來表示 1 3 1 3 5主存儲器容量和外存儲器容量 主存儲器容量 也稱內(nèi)存儲器容量 簡稱主存容量或內(nèi)存容量 反映計算機內(nèi)存所能存儲信息的能力 外存儲器容量 也稱外存容量或輔存容量 反映計算機外存所能容納信息的能力 計算機存儲系統(tǒng)的層次 1 3 1 3 6計算機的性能指標 計算機的性能指標也稱計算機技術(shù)指標 體現(xiàn)在以下幾個方面 CPU的類型 字長主頻率內(nèi)存容量外存等外設(shè)配備能力與配置情況運行速度 由主頻率 內(nèi)存與外存速度的因素所綜合決定機器的兼容性 系統(tǒng)的可靠性 可維護性及性能價格比等 1 3 1 3 7ASCII碼和漢字碼 ASCII碼 AmericanStandardCodeforInformationInterchange 即美國標準信息交換碼 分7位ASCII碼稱為基本ASCII碼 是國際通用的8位ASCII碼稱為擴充ASCII碼漢字碼漢字輸入碼 又稱外部碼 簡稱外碼 指用戶從鍵盤上輸入的代表漢字的編碼漢字機內(nèi)碼 又稱內(nèi)碼 由擴充ASCII碼組成 指計算機內(nèi)部存儲 處理加工和傳輸漢字時所用的由0和1符號組成的代碼漢字國標交換碼基本集及其擴充我國漢字目前使用的是單 雙 四字節(jié)混合編碼 1 3 ENDOF 1 3 1 4微型計算機系統(tǒng)構(gòu)成概述 1 4 1計算機系統(tǒng)構(gòu)成一個完整的計算機系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成的 硬件 hardware 是軟件建立和依托的基礎(chǔ) 軟件 software 是指所有應(yīng)用計算機的技術(shù) 是計算機系統(tǒng)的靈魂 廣義的說法 認為計算機系統(tǒng)是由人員 people 數(shù)據(jù) data 設(shè)備 equipment 程序 program 和規(guī)程 procedure 5部分組成 本書只對狹義的計算機系統(tǒng)予以介紹 1 4 計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 1 4 1 4 2計算機的硬件系統(tǒng) 計算機的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由以下5大基本部件組成 輸入裝置 inputunit 輸出裝置 outputunit 存儲器 memoryunit 主存儲器 mainmemory 輔助存儲器 auxiliarymemory 運算器 arithmeticunit 控制器 controlunit 運算器和控制器一起稱為中央處理器 CPU CentralProcessingUnit 1 4 計算機硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 1 4 1 4 3微型機的硬件構(gòu)成 1 常用臺式PC機硬件系統(tǒng)的基本配置有 CPU 也稱微處理器 由運算器 控制器 寄存器等組成 其主頻決定PC的基本性能 內(nèi)存 有只讀存儲器 ROM 隨機存儲器 RAM 高速緩存 cache 廣義還有虛擬存儲器和 小內(nèi)存 CMOS存儲器外存 磁盤存儲器 光盤存儲器和U盤等輸入設(shè)備 鍵盤 鼠標 掃描儀 光筆 數(shù)碼相機 數(shù)碼攝像機等輸出設(shè)備 顯示器 打印機 繪圖儀 音箱等還有機箱 電源和非常重要的主板 CPU 內(nèi)存條插其上 顯卡 聲卡插或集成其上 1 4 1 4 3微型機的硬件構(gòu)成 2 微機硬件體系基本結(jié)構(gòu)示意圖 1 4 1 4 3微型機的硬件構(gòu)成 3 輸入設(shè)備之一 鍵盤鍵盤分類鍵盤按鍵分布 1 4 1 4 4計算機的軟件系統(tǒng) 1 計算機軟件系統(tǒng)包括 系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)程序設(shè)計語言 機器語言 匯編語言 高級語言 非過程化語言 智能性語言 語言處理程序數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)服務(wù)程序應(yīng)用軟件 用戶為解決某些具體問題而開發(fā)和研制或外購的各種程序 1 4 1 4 4計算機的軟件系統(tǒng) 2 語言處理程序的有關(guān)概念 源程序 用匯編語言或高級語言各自規(guī)定的符號和語法規(guī)則編寫的程序目標程序 將計算機不能直接讀懂的源程序翻譯成的相應(yīng)的機器語言程序源程序翻譯成機器指令有解釋方式和編譯方式兩種 1 4 1 4 5操作系統(tǒng)基本知識 操作系統(tǒng)概述操作系統(tǒng) OS OperationSystem 的含義操作系統(tǒng)的形成過程操作系統(tǒng)主要作用操作系統(tǒng)的功能CPU管理 存儲器管理 文件管理 設(shè)備管理與作業(yè)管理等操作系統(tǒng)的分類常見操作系統(tǒng)個人計算機操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)個人計算機操作系統(tǒng) PersonalComputerOperatingSystem 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) NetworkOperatingSystem 微機操作系統(tǒng)操作環(huán)境的演變與發(fā)展 1 4 1 4 6文件的概念 命名 類型及文件夾結(jié)構(gòu) 文件和文件系統(tǒng)的概念文件的命名文件全名 含盤符名 路徑 主文件名 簡稱文件名 和文件擴展名4部分文件名組成中禁用的字符 等9個字符文件名通配符 通配符 通配符文件的類型和常見的約定擴展名文件夾的概念 1 4 1 4 7用戶與計算機軟 硬件系統(tǒng)的層次關(guān)系 硬件結(jié)構(gòu)是計算機系統(tǒng)看得見摸得著的功能部件的組合 而軟件是計算機系統(tǒng)的各種程序的