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信息技術(shù)知識(shí)點(diǎn)整理傅寧第1章信息技術(shù)概述1.1信息與信息技術(shù)1.信息是什么?信息是指“事物運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)及狀態(tài)變化的方式”,它既不是物質(zhì)也不是能量。2.客觀世界的三大構(gòu)成要素:信息、物質(zhì)、能量。3.信息的性質(zhì):普遍性、動(dòng)態(tài)性、時(shí)效性、多樣性、可傳遞性、可共享性、快速增長(zhǎng)性。*4.什么是信息解決?信息解決指的是與信息的收集、加工、存儲(chǔ)、傳遞、施用相關(guān)的行為和活動(dòng)。5.什么是信息技術(shù)?信息技術(shù)(IT,ICT)指的是用來(lái)擴(kuò)展人們信息器官功能,協(xié)助人們更有效地進(jìn)行信息解決的一類(lèi)技術(shù)。信息技術(shù)涉及:①擴(kuò)展感覺(jué)器官功能的感測(cè)(獲取)與辨認(rèn)技術(shù);②擴(kuò)展神經(jīng)系統(tǒng)功能的通信技術(shù);③擴(kuò)展大腦功能的計(jì)算(解決)與存儲(chǔ)技術(shù);④擴(kuò)展效應(yīng)器官功能的控制與顯示技術(shù)。6.現(xiàn)代信息技術(shù)的三大特性:①以數(shù)字技術(shù)(計(jì)算機(jī))為基礎(chǔ);②以計(jì)算機(jī)及其軟件為核心;③采用電子技術(shù)(涉及激光技術(shù))。核心技術(shù):計(jì)算機(jī)、集成電路、通信、廣播、互聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)控制、機(jī)器人等。7.什么是信息產(chǎn)業(yè)?信息產(chǎn)業(yè)(也稱(chēng)為“電子信息產(chǎn)業(yè)”)是指信息設(shè)備生產(chǎn)制造,以及運(yùn)用這些設(shè)備進(jìn)行信息采集、儲(chǔ)存、傳遞、解決、制作與服務(wù)的所有行業(yè)與部門(mén)的總和。8.什么是信息化?信息化是指由信息技術(shù)驅(qū)動(dòng)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的變革。信息化的本質(zhì)是運(yùn)用信息技術(shù)幫助社會(huì)個(gè)人和群體有效運(yùn)用知識(shí)和新思想,從而能建成充足發(fā)揮人的潛力,實(shí)現(xiàn)其抱負(fù)的信息社會(huì)。1.2數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)1.什么是比特?比特(b)是數(shù)字技術(shù)的解決對(duì)象,是組成數(shù)字信息的最小單位。它只有兩種狀態(tài)(取值)。計(jì)算機(jī)(涉及其它數(shù)字設(shè)備)中所有信息都使用比特(二進(jìn)位)表達(dá),只有使用比特表達(dá)的信息計(jì)算機(jī)才干進(jìn)行解決、存儲(chǔ)和傳輸。2.計(jì)算機(jī)中表達(dá)與存儲(chǔ)(比特)二進(jìn)位的方法:電路的高電平狀態(tài)或低電平狀態(tài)(CPU)電容的充電狀態(tài)或放電狀態(tài)(RAM)兩種不同的磁化狀態(tài)(磁盤(pán))光盤(pán)面上的凹凸?fàn)顟B(tài)(光盤(pán))3.用比特表達(dá)信息的優(yōu)點(diǎn):①比特只有0和1兩個(gè)符號(hào),具有2個(gè)狀態(tài)的器件和裝置就能表達(dá)和存儲(chǔ)比特,而制造兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的電路又很容易比特的運(yùn)算規(guī)則很簡(jiǎn)樸,使用門(mén)電路就能高速度地實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)和邏輯運(yùn)算比特不僅能表達(dá)“數(shù)”,并且能表達(dá)文字、符號(hào)、圖像、聲音,可以毫不費(fèi)力地互相組合,開(kāi)發(fā)“多媒體”應(yīng)用信息使用比特表達(dá)以后,可以通過(guò)多種方法進(jìn)行“數(shù)據(jù)壓縮”,從而大大減少信息傳輸和存儲(chǔ)的成本。使用比特表達(dá)信息后,只要再附加一些額外的比特,就能發(fā)現(xiàn)甚至糾正信息傳輸和存儲(chǔ)過(guò)程中的錯(cuò)誤,大大提高了信息系統(tǒng)的可靠性4.存儲(chǔ)容量的計(jì)量單位:8b=1B(字節(jié)byte,用大寫(xiě)B(tài)表達(dá))計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)器容量的計(jì)量單位:KB:1KB=2^10字節(jié)=1024B(千字節(jié))MB:1MB=2^20字節(jié)=1024KB(兆字節(jié))GB:1GB=2^30字節(jié)=1024MB(吉字節(jié)、千兆字節(jié))TB:1TB=2^40字節(jié)=1024GB(太字節(jié)、兆兆字節(jié))外存儲(chǔ)器容量經(jīng)常使用10的冪次來(lái)計(jì)算:1MB=10^3KB=1000KB1GB=10^6KB=1000000KB1TB=10^9KB=1000000000KB5.信息是可以傳輸?shù)?信息只有通過(guò)傳輸和交流才干發(fā)揮它的作用。在數(shù)字通信技術(shù)中,信息的傳輸是通過(guò)比特的傳輸來(lái)實(shí)現(xiàn)的。近距離傳輸時(shí)直接將用于表達(dá)“0/1”的電信號(hào)或光信號(hào)進(jìn)行傳輸(稱(chēng)為基帶傳輸),遠(yuǎn)距離傳輸或者無(wú)線(xiàn)傳輸時(shí)需要使用調(diào)制技術(shù)。傳輸速率表達(dá)每秒鐘可傳輸?shù)亩M(jìn)位數(shù)目,常用單位是:比特/秒(b/s),也稱(chēng)“bps”。如2400bps(2400b/s)千比特/秒(kb/s),1kb/s=10^3比特/秒=1000b/s兆比特/秒(Mb/s),1Mb/s=10^6比特/秒=1000kb/s吉比特/秒(Gb/s),1Gb/s=10^9比特/秒=1000Mb/s太比特/秒(Tb/s),1Tb/s=10^12比特/秒=1000Gb/s6.B:二進(jìn)制Q:八進(jìn)制D:十進(jìn)制H:十六進(jìn)制二進(jìn)制十進(jìn)制0.10.50.010.250.110.750.0010.1250.0110.3750.1010.6250.1110.8752^11=20482^12=40962^13=81922^14=163842^15=327682^16=655362^20=1M2^30=1G2^40=1T7.數(shù)值信息的表達(dá):(1)無(wú)符號(hào)整數(shù):只表達(dá)正整數(shù)。n位二進(jìn)制數(shù)可表達(dá)的最大十進(jìn)制數(shù)為2^n-1。(2)帶符號(hào)整數(shù):可以表達(dá)正整數(shù)、負(fù)整數(shù)、零。最高位為符號(hào)位,“0”表達(dá)“+”,“1”表達(dá)“n位二進(jìn)制數(shù)可表達(dá)的十進(jìn)制數(shù)范圍為-2^(n-1)+1~2^(n-1)-1上面的表達(dá)方法稱(chēng)為“原碼”。帶符號(hào)整數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)不采用“原碼”而采用“補(bǔ)碼”的形式表達(dá)。補(bǔ)碼:符號(hào)位不變,絕對(duì)值部分取反加1。-43的原碼:10101011補(bǔ)碼:11010101相同位數(shù)的二進(jìn)制補(bǔ)碼可表達(dá)的數(shù)的個(gè)數(shù)比原碼多一個(gè)。(3)浮點(diǎn)表達(dá):任一個(gè)二進(jìn)制實(shí)數(shù)N均可表達(dá)為N=±S×2P(其中,±是該數(shù)的符號(hào);S是N的尾數(shù);P是N的階碼)+1001.011B=+0.1001011B×2^100-0.0010101=-0.10101*10^(-10)因此,32位的單精度浮點(diǎn)數(shù)在計(jì)算機(jī)中可表達(dá)為:符號(hào)位8位階碼32位位數(shù)8.文字符號(hào)的表達(dá):平常使用的書(shū)面文字由一系列稱(chēng)為“字符”的書(shū)寫(xiě)符號(hào)所構(gòu)成,計(jì)算機(jī)中常用字符的集合叫做“字符集”(西文字符集、中文(漢字)字符集)。最常用的西文字符集是ASCII字符集,包含128個(gè)字符,涉及96個(gè)可打印字符和32個(gè)控制字符,每個(gè)字符采用7個(gè)二進(jìn)位進(jìn)行編碼,計(jì)算機(jī)中使用1個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)1個(gè)ASCII字符。ASCII字符集中ASCII碼從小到大先數(shù)字后小寫(xiě)字母再后大寫(xiě)字母。9.基本邏輯運(yùn)算:邏輯加:“或”運(yùn)算邏輯乘:“與”運(yùn)算取反:否認(rèn)運(yùn)算1.3微電子技術(shù)簡(jiǎn)介1.微電子技術(shù)是信息技術(shù)領(lǐng)域中的關(guān)鍵技術(shù),是發(fā)展電子信息產(chǎn)業(yè)和各項(xiàng)高技術(shù)的基礎(chǔ),它是在電子元器件小型化、微型化的過(guò)程中發(fā)展起來(lái)的。微電子技術(shù)的核心是集成電路技術(shù)。2.電子電路中元器件的發(fā)展演變:電子管→晶體管→小規(guī)模集成電路→超大規(guī)模集成電路3.什么是集成電路?集成電路(IC):是以半導(dǎo)體單晶片作為基片,采用平面工藝,將晶體管、電阻、電容等元器件及其連線(xiàn)所構(gòu)成的電路制作在基片上所構(gòu)成的一個(gè)微型化的電路或系統(tǒng)。(1)集成電路的優(yōu)點(diǎn):體積小、重量輕;功耗小、成本低;速度快、可靠性高。(2)集成電路的分類(lèi):按用途分:通用集成電路、專(zhuān)用集成電路(ASIC)按電路的功能分:數(shù)字集成電路、模擬集成電路按晶體管結(jié)構(gòu)、電路和工藝分:雙極型(Bipolar)電路、金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)電路······按集成度(芯片中包含的元器件數(shù)目)分:小規(guī)模集成電路(SSI)、中規(guī)模集成電路(MSI)、大規(guī)模集成電路(LSI)、超大規(guī)模集成電路(VLSI)、極大規(guī)模集成電路(ULSI)(3)集成電路的發(fā)展趨勢(shì):集成電路的工作速度重要取決于晶體管的尺寸。晶體管的尺寸越小,其極限工作頻率越高,門(mén)電路的開(kāi)關(guān)速度就越快,相同面積的晶片可容納的晶體管數(shù)目就越多。所以從集成電路問(wèn)世以來(lái),人們就一直在縮小晶體管、電阻、電容、連接線(xiàn)的尺寸上下功夫。4.什么是IC卡?IC卡(chipcard、smartcard),又稱(chēng)為集成電路卡,它是把集成電路芯片密封在塑料卡基片內(nèi),使其成為能存儲(chǔ)信息、解決和傳遞數(shù)據(jù)的載體(1)特點(diǎn):存儲(chǔ)信息量大、保密性能強(qiáng)、可以防止偽造和竊用、抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高。(2)IC卡的類(lèi)型:按芯片分類(lèi):①存儲(chǔ)器卡②CPU卡按使用方式分類(lèi):①接觸式IC卡②非接觸式IC卡(頻射卡、感應(yīng)卡)第2章計(jì)算機(jī)組成原理2.1計(jì)算機(jī)的組成與分類(lèi)1.1946年美國(guó)賓州大學(xué)研制成功第1臺(tái)數(shù)字電子計(jì)算機(jī)ENIAC(最致命缺陷:程序與計(jì)算分離)2.第1~4代計(jì)算機(jī)對(duì)比代別年代使用的重要元器件使用的軟件類(lèi)型重要應(yīng)用領(lǐng)域第1代20世紀(jì)40年代中期~50年代末期CPU:電子管內(nèi)存:磁鼓外設(shè):磁帶使用機(jī)器語(yǔ)言(二進(jìn)制)和匯編語(yǔ)言(符號(hào)化機(jī)器語(yǔ)言)編寫(xiě)程序科學(xué)和工程計(jì)算第2代20世紀(jì)50年代中后期~60年代中期CPU:晶體管內(nèi)存:磁芯外設(shè):磁盤(pán)使用FORTRAN(第一個(gè)高級(jí)語(yǔ)言)等高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言開(kāi)始廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)解決領(lǐng)域第3代20世紀(jì)60年代中期~70年代初期CPU:中、小規(guī)模集成電路(SSI、MSI)內(nèi)存:SSI、MSI的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)等普遍使用在科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)解決、工業(yè)控制等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用第4代20世紀(jì)70年代中期以來(lái)CPU:大、超大規(guī)模集成電路(LSI、VLSI)內(nèi)存:LSI、VLSI的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器軟件開(kāi)發(fā)工具和平臺(tái)、分布式計(jì)算軟件等開(kāi)始廣泛使用(軟件工程)進(jìn)一步到各行各業(yè)。家庭和個(gè)人普遍使用計(jì)算機(jī)3.計(jì)算機(jī)的邏輯結(jié)構(gòu)(1)硬件:計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中所有實(shí)際物理裝置的總稱(chēng)。軟件:在計(jì)算機(jī)中運(yùn)營(yíng)的各種程序及其解決的數(shù)據(jù)和相關(guān)的文檔。(2)經(jīng)典計(jì)算機(jī)的邏輯結(jié)構(gòu)(馮.諾依曼計(jì)算機(jī)):運(yùn)算器和控制器運(yùn)算器和控制器輸入設(shè)備輸出設(shè)備存儲(chǔ)器(3)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的邏輯結(jié)構(gòu)輸入設(shè)備:向計(jì)算機(jī)輸入信息中央解決器:負(fù)責(zé)對(duì)輸入信息進(jìn)行各種解決內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器:把程序和數(shù)據(jù)(涉及原始數(shù)據(jù)、中間運(yùn)算結(jié)果、最終結(jié)果等)儲(chǔ)存起來(lái)輸出設(shè)備:把信息送出計(jì)算機(jī)總線(xiàn)與I/O接口:用于連接CPU、內(nèi)存、外存和各種I/O設(shè)備并在它們之間傳輸信息的一組共享的傳輸線(xiàn)及其控制電路,為CPU總線(xiàn)(前端總線(xiàn))和I/O總線(xiàn)。中央解決器中央解決器(運(yùn)算器及其控制)外存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器輸出設(shè)備總線(xiàn)(bus)輸入設(shè)備I/O接口I/O接口外存儲(chǔ)器接口控制器控制器控制器CPU控制器memorystorageI/O設(shè)備通過(guò)I/O接口與各自的控制器連接,然后由控制器與I/O總線(xiàn)相連與經(jīng)典計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)相比的3個(gè)變化:集中控制→分散控制存儲(chǔ)器→內(nèi)存儲(chǔ)器+外存儲(chǔ)器通過(guò)CPU通信→通過(guò)總線(xiàn)進(jìn)行通信4.內(nèi)存與外存對(duì)比
內(nèi)存儲(chǔ)器(簡(jiǎn)稱(chēng)內(nèi)存或主存)外存儲(chǔ)器(簡(jiǎn)稱(chēng)外存或輔存)存取速度不久較慢存儲(chǔ)容量較小(因單位成本較高)很大(因單位成本較低)性質(zhì)斷電后信息消失斷電后信息保持用途存放已經(jīng)啟動(dòng)運(yùn)營(yíng)的程序和需要立即解決的數(shù)據(jù)長(zhǎng)期存放計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中幾乎所有的信息與CPU關(guān)系CPU所解決的指令及數(shù)據(jù)直接從內(nèi)存中取出程序及相關(guān)數(shù)據(jù)必須先送入內(nèi)存后才干被CPU使用5.計(jì)算機(jī)的分類(lèi)按內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)分類(lèi):8位/16位/32位/64位;單CPU/多CPU···按性能和價(jià)格分類(lèi):巨型計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)、小型計(jì)算機(jī)(服務(wù)器)、個(gè)人計(jì)算機(jī)(臺(tái)式PC、筆記本P、C平板電腦等)、嵌入式計(jì)算機(jī)巨型、大型計(jì)算機(jī)作為服務(wù)器使用,個(gè)人計(jì)算機(jī)獨(dú)立使用或作為客戶(hù)機(jī)使用個(gè)人計(jì)算機(jī)特點(diǎn):價(jià)格便宜、使用方便、軟件豐富、性能不斷提高、適合辦公或家庭使用。按計(jì)算機(jī)服務(wù)的對(duì)象和作用分類(lèi):類(lèi)型服務(wù)對(duì)象應(yīng)用性質(zhì)重要特點(diǎn)分類(lèi)或應(yīng)用舉例軟件特點(diǎn)個(gè)人計(jì)算機(jī)
直接為用戶(hù)服務(wù)
通用
性能/價(jià)格比高多媒體性能好有通用性和可擴(kuò)展性
工作站臺(tái)式機(jī)筆記本
種類(lèi)多,功能豐富,用戶(hù)可自行裝卸服務(wù)器
為其它計(jì)算機(jī)服務(wù)
半通用
吞吐率高可用性好有可擴(kuò)展性)
數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器Web服務(wù)器打印服務(wù)器(公司級(jí),部門(mén)級(jí)··)
實(shí)時(shí)解決和并發(fā)工作能力強(qiáng),可靠性和安全性好嵌入式計(jì)算機(jī)
為其它設(shè)備服務(wù)
專(zhuān)業(yè)價(jià)格便宜功耗低實(shí)時(shí)解決軟件固化,擴(kuò)展性差
手機(jī)數(shù)碼相機(jī)MP3播放器···
功能專(zhuān)用、單一、結(jié)構(gòu)緊湊,固化在芯片中,不易修改和擴(kuò)充2.2CPU的邏輯結(jié)構(gòu)與工作原理1.馮·諾依曼計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)與原理(圖見(jiàn)P4)(1)計(jì)算機(jī)的工作由程序控制,程序是一個(gè)指令序列,指令是能被計(jì)算機(jī)理解和執(zhí)行的操作命令;(2)程序(指令)和數(shù)據(jù)均以二進(jìn)制編碼表達(dá),均存放在存儲(chǔ)器中;(3)存儲(chǔ)器中存放的指令和數(shù)據(jù)按地址進(jìn)行存取;(4)指令是由CPU一條一條順序執(zhí)行的。2.“存儲(chǔ)程序控制”原理將問(wèn)題的解算環(huán)節(jié)編制成為程序,程序連同它所解決的數(shù)據(jù)都用二進(jìn)位表達(dá)并預(yù)先存放在存儲(chǔ)器中。程序運(yùn)營(yíng)時(shí),CPU從內(nèi)存中一條一條地取出指令和相應(yīng)的數(shù)據(jù),按指令操作碼的規(guī)定,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算解決,直到程序執(zhí)行完畢為止。3.什么是指令?指令就是命令,它用來(lái)規(guī)定CPU執(zhí)行什么操作。指令是構(gòu)成程序的基本單位,程序是由一連串指令組成的。指令采用二進(jìn)位表達(dá),大多數(shù)情況下,指令由兩個(gè)部分組成:4.CPU的組成部分:運(yùn)算器(對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行各種算術(shù)或邏輯運(yùn)算,所以稱(chēng)為算術(shù)邏輯部件(ALU),參與ALU運(yùn)算的操作數(shù)通常來(lái)自通用寄存器GPR,運(yùn)算結(jié)果也送回GPR)、控制器和寄存器5.CPU的任務(wù):取指令并完畢指令所規(guī)定的操作。6.指令在計(jì)算機(jī)中的執(zhí)行過(guò)程:指令→指令譯碼→取數(shù)→運(yùn)算→保存?通常,每一步需要1個(gè)或幾個(gè)時(shí)鐘周期才干完畢。7.什么4是指令系統(tǒng)?CPU可執(zhí)行的所有指令稱(chēng)為該CPU的指令系統(tǒng),即它的機(jī)器語(yǔ)言。8.CPU的性能(1)計(jì)算機(jī)的性能重要表現(xiàn)為程序執(zhí)行速度的快慢,計(jì)算機(jī)性能由許多因素決定,例如CPU的內(nèi)存、硬盤(pán)、顯卡等,但通常CPU是重要因素(2)CPU的性能高低重要表現(xiàn)為CPU的速度,有兩種衡量方法:1.每秒鐘可執(zhí)行的指令數(shù)目(單位:MIPS、MFLOPS)2.PC大多以常用軟件(辦公軟件、數(shù)字媒體解決軟件和3D游戲等)的運(yùn)營(yíng)速度來(lái)測(cè)試CPU的性能(3)影響CPU性能的重要因素:字長(zhǎng)(位數(shù))、指令系統(tǒng);{體系結(jié)構(gòu)}邏輯結(jié)構(gòu)、高速緩存(cache)的容量與結(jié)構(gòu);{邏輯實(shí)現(xiàn)}主頻(CPU內(nèi)部時(shí)鐘頻率)、CPU總線(xiàn)速率;{物理實(shí)現(xiàn)}(4)提高CPU性能的3大措施1改善CPU結(jié)構(gòu);2提高IC速度(主頻);3增長(zhǎng)CPU(核)的數(shù)目。2.3PC機(jī)的組成1.主板(1)主板的作用:安裝所有的電子器件、電路與連接件。存儲(chǔ)器插槽存儲(chǔ)器插槽解決器插座I/O設(shè)備插口光驅(qū)及硬盤(pán)連接器電源連接器擴(kuò)充卡插槽(PCI)CPU插座北橋芯片南橋芯片BIOSROMCMOS存儲(chǔ)器擴(kuò)充卡插槽(PCI-Ex1)顯示卡插槽(PCI-Ex16)(2)主板內(nèi)容:見(jiàn)上圖(3)ROMBIOS:存放最基礎(chǔ)的軟件——基本輸入/輸出系統(tǒng)(BIOS)(4)CMOS存儲(chǔ)器:存放硬件配置信息和系統(tǒng)基本參數(shù)(日期、時(shí)間、口令等)2.芯片組的作用CPUCPU芯片CPU前端總線(xiàn)北橋MCH圖形卡接口雙通道南橋ICH5USB2.0接口(x8)以太網(wǎng)接口PCI插槽(≤6個(gè))ROMBIOS硬盤(pán)接口(x2)音頻CodecSuperI/O鍵盤(pán),鼠標(biāo),軟驅(qū),并口,串口等電話(huà)ModemDDR2電源管理、時(shí)鐘生成DDR2存儲(chǔ)器芯片組是PC機(jī)各組成部分互相連接和通信的樞紐北橋芯片:1.存儲(chǔ)器控制功能;2.連接CPU、存儲(chǔ)器、顯卡、南橋芯片的樞紐南橋芯片:1.多種I/O設(shè)備的控制功能;2.I/O總線(xiàn)(PCI總線(xiàn))功能;3.提供了各種I/O接口3.BIOS(1)什么是BIOS(BasicInput/OutputSystem)?中文名為“基本輸入/輸出系統(tǒng)”,它是存放在主板上只讀存儲(chǔ)器(ROM)芯片中的一組機(jī)器語(yǔ)言程序。(2)功能:診斷計(jì)算機(jī)故障、啟動(dòng)計(jì)算機(jī)工作、控制基本外設(shè)的輸入輸出操作(鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、磁盤(pán)讀寫(xiě)、屏幕顯示等)BIOS芯片:保存BIOS的只讀存儲(chǔ)器(ROM)芯片(4)BIOS芯片中包含的程序:加電自檢程序程序(POST)、系統(tǒng)自舉程序(Boot)、CMOS設(shè)立程序、常用外部設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序(Driver)4.內(nèi)存儲(chǔ)器的分類(lèi)及應(yīng)用內(nèi)存由半導(dǎo)體存儲(chǔ)器芯片組成,芯片有多種類(lèi)型:5.主存儲(chǔ)器(RAM)的功能與原理(1)主存是CPU可直接訪(fǎng)問(wèn)的存儲(chǔ)器,用于存放供CPU解決的指令和數(shù)據(jù)(2)特點(diǎn):以字節(jié)為單位進(jìn)行連續(xù)編址,每個(gè)存儲(chǔ)單元為1個(gè)字節(jié)(8?jìng)€(gè)二進(jìn)位)(3)存儲(chǔ)容量:主存儲(chǔ)器中所包含的存儲(chǔ)單元的總數(shù)(單位:MB或GB)(4)存取時(shí)間:從CPU送出內(nèi)存單元的地址碼開(kāi)始,到主存讀出數(shù)據(jù)并送到CPU(或者是把CPU數(shù)據(jù)寫(xiě)入主存)所需要的時(shí)間(單位:ns,1ns=10-9s)(5)PC機(jī)主存儲(chǔ)器的物理結(jié)構(gòu)主存儲(chǔ)器由1~4個(gè)內(nèi)存條組成內(nèi)存條的組成:把若干片DRAM芯片焊裝在一小條印制電路板上制成內(nèi)存條必須插在主板上的內(nèi)存條插槽中才干使用6.高速緩存(cache)(1)cache是一種小容量高速緩沖存儲(chǔ)器,它由SRAM組成(2)cache直接制作在CPU芯片內(nèi),速度幾乎與CPU同樣快(3)程序運(yùn)營(yíng)時(shí),CPU使用的一部分?jǐn)?shù)據(jù)/指令會(huì)預(yù)先成批復(fù)制在cache中,cache的內(nèi)容是主存儲(chǔ)器中部分內(nèi)容的映象(4)當(dāng)CPU需要從內(nèi)存讀(寫(xiě))數(shù)據(jù)或指令時(shí),先檢查cache中有沒(méi)有,若有,就直接從cache中讀取,而不用訪(fǎng)問(wèn)主存儲(chǔ)器7.小結(jié):計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)cachecache存儲(chǔ)器主存儲(chǔ)器(RAM和ROM)外存儲(chǔ)器(軟盤(pán)、硬盤(pán)、光盤(pán))后備存儲(chǔ)器(磁帶庫(kù)、光盤(pán)庫(kù))內(nèi)存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器寄存器典型容量<1KB幾個(gè)MB幾個(gè)GB100GB-1TB10TB-100TB典型存取時(shí)間1ns2ns10ns10ms10s(1)分析:速度越快,成本較高。為了獲得好的性能/價(jià)格比,計(jì)算機(jī)中各種存儲(chǔ)器組成一個(gè)層狀的塔式結(jié)構(gòu),取長(zhǎng)補(bǔ)短,協(xié)調(diào)工作(2)工作過(guò)程:1)CPU運(yùn)營(yíng)時(shí),需要的操作數(shù)大部分來(lái)自寄存器2)如需要從(向)存儲(chǔ)器中取(存)數(shù)據(jù)時(shí),先訪(fǎng)問(wèn)cache,如在,取自cache3)如操作數(shù)不在cache,則訪(fǎng)問(wèn)RAM,如在RAM中,則取自RAM4)如操作數(shù)不在RAM,則訪(fǎng)問(wèn)硬盤(pán),操作數(shù)從硬盤(pán)中讀出→RAM→cache8.I/O操作的任務(wù)與特點(diǎn)(1)輸入的任務(wù):將輸入設(shè)備輸入的信息送到內(nèi)存儲(chǔ)器的指定區(qū)域(2)輸出的任務(wù):將內(nèi)存儲(chǔ)器指定區(qū)域的內(nèi)容送出到輸出設(shè)備(I/O操作也涉及外存與內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)傳輸)(3)I/O操作的特點(diǎn):①I(mǎi)/O操作與CPU的運(yùn)算可同時(shí)進(jìn)行②多個(gè)I/O設(shè)備的操作也可同時(shí)進(jìn)行工作③每類(lèi)I/O設(shè)備都有各自的控制器,它們按照CPU的I/O操作命令,獨(dú)立地控制I/O操作的全過(guò)程9.關(guān)于計(jì)算機(jī)中的總線(xiàn)(1)總線(xiàn)的定義:用于在CPU、內(nèi)存、外存和各種輸入輸出設(shè)備之間傳輸信息的一個(gè)共享的信息傳輸通路及其控制部件。(2)總線(xiàn)的特點(diǎn):①共享;②高速(3)總線(xiàn)的參數(shù):數(shù)據(jù)通路寬度;總線(xiàn)工作頻率;每秒傳輸次數(shù)總線(xiàn)帶寬(最高傳輸速率)=(數(shù)據(jù)通路寬度/8)x總線(xiàn)工作頻率x傳輸次數(shù)(4)總線(xiàn)的類(lèi)型:①CPU總線(xiàn)(前端總線(xiàn)FSB)②存儲(chǔ)器總線(xiàn)③I/O總線(xiàn)(目前使用的是PCI和PCI-E兩種)10.I/O接口(1)I/O接口:I/O設(shè)備與主機(jī)之間的連接器。涉及:插頭/插座的形式、通訊規(guī)程和電器特性等(2)分類(lèi):從數(shù)據(jù)傳輸方式來(lái)分:串行(一次只傳輸1位)、并行(多位一起進(jìn)行傳輸)從是否能連接多個(gè)設(shè)備來(lái)分:總線(xiàn)式(可連接多個(gè)設(shè)備)、獨(dú)占式(只能連接1個(gè)設(shè)備)從是否符合標(biāo)準(zhǔn)來(lái)分:標(biāo)準(zhǔn)接口(通用接口)、專(zhuān)用接口(專(zhuān)用接口)*PC機(jī)常用I/O接口名稱(chēng)數(shù)據(jù)傳輸方式可連接的設(shè)備數(shù)目通常連接的設(shè)備串行口串行,雙向1鼠標(biāo)器,MODEM并行口(增強(qiáng)式)并行,雙向打印機(jī),掃描儀USB(1.0)USB(1.1)串行,雙向最多127鍵盤(pán),鼠標(biāo)器,數(shù)碼相機(jī),移動(dòng)盤(pán)等USB(2.0)外接硬盤(pán),數(shù)字視頻設(shè)備,掃描儀等IEEE-1394aIEEE-1394b最多63數(shù)字視頻設(shè)備IDE并行,雙向1~4硬盤(pán),光驅(qū),軟驅(qū)SATA串行,雙向1硬盤(pán),光驅(qū)顯示器輸出接口并行,單向顯示器PS/2接口串行,雙向鍵盤(pán)或鼠標(biāo)紅外線(xiàn)接口鍵盤(pán),鼠標(biāo)器,打印機(jī)等11.USB接口(1)通用串行總線(xiàn)式接口(UniversalSerialBus)(2)高速、可連接多個(gè)設(shè)備、串行傳輸12.小結(jié)1:I/O總線(xiàn),I/O控制器,I/O接口與I/O設(shè)備的關(guān)系打印機(jī)打印機(jī)掃描儀顯示器麥克風(fēng)網(wǎng)線(xiàn)I/O總線(xiàn)I/O接口硬盤(pán)光驅(qū)I/O設(shè)備CPU主板I/O設(shè)備I/O控制器(擴(kuò)充卡)機(jī)箱插座板卡插座I/O控制器PCI插槽內(nèi)存主板插槽機(jī)箱芯片組IDE接口機(jī)箱插座I/O設(shè)備鍵盤(pán)鼠標(biāo)器(1)I/O設(shè)備通常都是物理上互相獨(dú)立的設(shè)備,它們一般通過(guò)I/O接口與I/O控制器(或I/O總線(xiàn))連接(2)I/O控制器通過(guò)擴(kuò)展卡或者南橋芯片與I/O總線(xiàn)連接(3)I/O總線(xiàn)通過(guò)北橋芯片與內(nèi)存、CPU連接13.小結(jié)2:I/O總線(xiàn),I/O控制器,I/O接口與I/O設(shè)備的關(guān)系2.4常用輸入設(shè)備(1)鍵盤(pán):初期:機(jī)械式鍵盤(pán)現(xiàn)在:電容式鍵盤(pán)(2)鼠標(biāo):初期:機(jī)電式鼠標(biāo)現(xiàn)在:光電式鼠標(biāo)(3)數(shù)碼相機(jī):數(shù)碼相機(jī)的重要性能指標(biāo):CCD像素?cái)?shù)目、存儲(chǔ)器容量2.5常用輸出設(shè)備1.計(jì)算機(jī)顯示器(1)作用:是計(jì)算機(jī)必不可少的圖文輸出設(shè)備,它能將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào),使文字和圖像在屏幕上顯示出來(lái)(2)組成與分類(lèi):(3)LED背光顯示器3大優(yōu)點(diǎn):功耗小對(duì)比度大色彩鮮艷(4)顯示器的性能參數(shù):①顯示屏尺寸與屏幕寬高比;②顯示分辨率:水平像素個(gè)數(shù)×垂直像素個(gè)數(shù);③刷新速率;④響應(yīng)時(shí)間;⑤亮度和對(duì)比度;⑥背光源類(lèi)型:LED或熒光燈管;⑦輻射和環(huán)保。(5)顯示器的新發(fā)展:3D立體顯示器、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)可彎曲顯示器2.顯示控制器(顯卡)顯示使用的存儲(chǔ)器需占用內(nèi)存的一部顯示使用的存儲(chǔ)器需占用內(nèi)存的一部分顯卡的類(lèi)型獨(dú)立顯卡:以擴(kuò)展卡形式插在機(jī)箱中集成顯卡繪圖解決器包含在北橋芯片中,功能較弱顯卡集成在主板上顯示存儲(chǔ)器顯示存儲(chǔ)器(VRAM)顯示控制電路與北橋芯片的接口顯示器繪圖解決器(顯示卡)北橋芯片CPU內(nèi)存條顯卡的性能指標(biāo)繪圖解決器(圖形引擎)類(lèi)型顯存容量128MB~2GB,大多采用DDR2,GDDR3或GDDR4存儲(chǔ)器組成主機(jī)接口AGPx4,x8PCI-Ex16(4GB/s)顯示器接口:VGA接口(D-Sub接口):模擬接口DVI接口:數(shù)字接口HDMI全高清多媒體接口(以無(wú)壓縮方式傳送1920x1200的數(shù)字視頻信號(hào)和5.1聲道音頻信號(hào))3.打印機(jī)(1)作用:將程序、數(shù)據(jù)、字符、圖形打印輸出在紙上(2)類(lèi)型:針式打印機(jī)、激光打印機(jī)、噴墨打印機(jī)(3)針式打印機(jī)類(lèi)型:屬于擊打式打印機(jī)優(yōu)點(diǎn):耗材成本低,能多層套打,適合于票據(jù)打印缺陷:打印質(zhì)量不高,工作噪聲很大,速度慢應(yīng)用:銀行、證券、郵電、商業(yè)等領(lǐng)域用于打印存折和票據(jù)等(4)激光打印機(jī)類(lèi)型:屬于非擊打式打印機(jī)原理:激光技術(shù)與復(fù)印技術(shù)的結(jié)合優(yōu)點(diǎn):分辨率較高,打印質(zhì)量好速度高,噪聲低價(jià)格適中缺陷:彩色輸出價(jià)格還比較高接口:過(guò)去是并行口,目前流行使用USB接口應(yīng)用:辦公室和家庭應(yīng)用(5)噴墨打印機(jī)類(lèi)型:非擊打式打印機(jī),大多為彩色打印優(yōu)點(diǎn):可以打印近似全彩色圖像,經(jīng)濟(jì),效果好,低噪音,使用低電壓,環(huán)保缺陷:墨水成本高,消耗快應(yīng)用:家庭及辦公2.6外存儲(chǔ)器1.PC機(jī)的外存儲(chǔ)器(1)硬盤(pán)存儲(chǔ)器功用:長(zhǎng)期(非易失性)保存二進(jìn)制信息特點(diǎn):可讀可寫(xiě)容量很大(當(dāng)前臺(tái)式PC:250GB~1000GB)可靠性高成本極低(當(dāng)前:0.5GB~1GB/元)技術(shù)發(fā)展不久,容量將更大,成本會(huì)更低磁盤(pán)存儲(chǔ)器的信息存儲(chǔ)原理:盤(pán)片旋轉(zhuǎn),磁頭寫(xiě)入和讀出信息,磁性材料粒子的兩種不同磁化方向,分別表達(dá)記錄的是“0”還是“1”磁盤(pán)的磁道:磁盤(pán)表面被分為許多同心圓,每個(gè)同心圓稱(chēng)為一個(gè)磁道。每個(gè)磁道都有一個(gè)編號(hào),最外面的是0磁道.磁盤(pán)的扇區(qū):每個(gè)磁道被劃分為若干段(段又叫扇區(qū)),每個(gè)扇區(qū)的存儲(chǔ)容量均為512字節(jié)。每個(gè)扇區(qū)都有一個(gè)編號(hào)注:所謂磁盤(pán)的格式化操作,就是在盤(pán)面上劃分磁道和扇區(qū),并在扇區(qū)中填寫(xiě)扇區(qū)號(hào)等信息的過(guò)程信息的平均存取時(shí)間:磁盤(pán)上的信息以扇區(qū)為單位進(jìn)行讀寫(xiě),平均存取時(shí)間為: ?T=尋道時(shí)間+旋轉(zhuǎn)等待時(shí)間+數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間尋道時(shí)間——磁頭尋找到指定磁道所需時(shí)間(大約5ms)旋轉(zhuǎn)等待時(shí)間——指定扇區(qū)旋轉(zhuǎn)到磁頭下方所需要的時(shí)間(大約4~6ms)(轉(zhuǎn)速:4200/5400/7200/10000rpm)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間——(大約0.01ms/扇區(qū))硬盤(pán)存儲(chǔ)器的性能指標(biāo)(1)容量:以GB為單位,目前硬盤(pán)單碟容量約為幾百個(gè)GB(2)平均存取時(shí)間:在幾ms~幾十ms之間,由硬盤(pán)的旋轉(zhuǎn)速度、磁頭尋道時(shí)間和數(shù)據(jù)傳輸速率所決定(3)緩存容量:原則上越大越好,通常為幾MB~幾十MB(4)數(shù)據(jù)傳輸速率外部傳輸速率指主機(jī)從(向)硬盤(pán)緩存讀出(寫(xiě)入)數(shù)據(jù)的速度,與采用的接口類(lèi)型有關(guān)內(nèi)部傳輸速率指硬盤(pán)在盤(pán)片上讀寫(xiě)數(shù)據(jù)的速度,轉(zhuǎn)速越高內(nèi)部傳輸速率越快(5)與主機(jī)的接口:以前使用:并行ATA(PATA)接口當(dāng)前流行:串行ATA(SATA)接口關(guān)于硬盤(pán)的SATA接口前幾年PC大多使用并行ATA接口UltraATA100或Ul(shuí)traATA133接口,傳輸速率最高分別為100MB/s和133MB/s近兩年開(kāi)始大量采用SATA接口(150~300MB/s)串行傳輸方式,工作頻率高(1.5GHz-3GHz)低電平差分信號(hào),內(nèi)嵌時(shí)鐘信號(hào)傳輸線(xiàn)長(zhǎng)度增長(zhǎng),插頭插座體積縮小使用硬盤(pán)應(yīng)注意什么?①正在對(duì)硬盤(pán)讀寫(xiě)時(shí)不能關(guān)掉電源②保持使用環(huán)境的清潔衛(wèi)生,注意防塵;控制環(huán)境溫度,防止高溫、潮濕和磁場(chǎng)的影響③防止硬盤(pán)受震動(dòng),工作時(shí)不要移動(dòng)機(jī)器④及時(shí)對(duì)硬盤(pán)內(nèi)容進(jìn)行整理,涉及目錄的整理、文獻(xiàn)的清理、磁盤(pán)碎片整理等⑤防止計(jì)算機(jī)病毒對(duì)硬盤(pán)的破壞,對(duì)硬盤(pán)定期進(jìn)行病毒檢測(cè)移動(dòng)硬盤(pán)工作原理與固定硬盤(pán)相同存儲(chǔ)容量較大(30GB~160GB、320GB)采用USB或IEE1394接口,即插即用,支持熱插拔(必須先停止工作)小巧而便于攜帶速度快,安全可靠(2)U盤(pán)、存儲(chǔ)卡和固態(tài)硬盤(pán)U盤(pán)采用Flash存儲(chǔ)器(閃存)芯片,體積小,重量輕容量按需要而定(幾十MB~幾十GB),具有寫(xiě)保護(hù)功能數(shù)據(jù)保存安全可靠,使用壽命長(zhǎng)使用USB接口,即插即用,支持熱插拔(必須先停止工作)讀寫(xiě)速度比較快可以模擬光驅(qū)和硬盤(pán)啟動(dòng)操作系統(tǒng)存儲(chǔ)卡原理與U盤(pán)相同,也使用閃存芯片(flashmemory)做成長(zhǎng)方形或正方形的卡片狀,使用印刷插頭,不使用USB插頭使用讀卡器才干對(duì)存儲(chǔ)卡進(jìn)行讀寫(xiě)存儲(chǔ)卡的重要種類(lèi):CF卡MMC卡SD/SDHC卡(涉及MiniSD卡、MicroSD卡)MemoryStick卡(MS卡)用途:數(shù)碼相機(jī)、游戲機(jī)、手機(jī)、MP3播放器固態(tài)硬盤(pán)(SSD)固態(tài)硬盤(pán)(SolidStateDisk、SolidStateDrive)是使用NAND型閃存做成的外存儲(chǔ)器用途:在便攜式計(jì)算機(jī)中代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硬盤(pán)外形與常規(guī)硬盤(pán)相同,如1.8英寸、2.5英寸或3.5英寸,與主機(jī)的接口也互相兼容存儲(chǔ)容量:64GB~128GB或更大優(yōu)點(diǎn):低功耗、無(wú)噪音、抗震動(dòng)、低熱量,讀寫(xiě)速度也快于傳統(tǒng)硬盤(pán)存在問(wèn)題:成本:高于常規(guī)的硬盤(pán)壽命:Flash存儲(chǔ)器都有一定的寫(xiě)入壽命、壽命到期后數(shù)據(jù)會(huì)讀不出來(lái)且難以修復(fù)(3)光盤(pán)存儲(chǔ)器光盤(pán)存儲(chǔ)器的發(fā)展分代年代名稱(chēng)激光類(lèi)型存儲(chǔ)容量第1代1982CD光盤(pán)存儲(chǔ)器紅外光650MB第2代1995DVD光盤(pán)存儲(chǔ)器紅光4.7GB第3代2023BD光盤(pán)存儲(chǔ)器藍(lán)光25GB選講:光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的工作原理驅(qū)動(dòng)器由光頭、光頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、盤(pán)片驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制電路等組成激光器發(fā)出的激光通過(guò)透鏡聚焦后到達(dá)光盤(pán),從光盤(pán)上反射回來(lái)的激光束沿本來(lái)的光路返回,到達(dá)激光束分離器后反射到光電檢測(cè)器,由光電檢測(cè)器把光信號(hào)變成電信號(hào),再通過(guò)電子線(xiàn)路解決后還原成本來(lái)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)為什么DVD容量比CD大得多?1)更小的凹點(diǎn)長(zhǎng)度(~2.08x),2)數(shù)據(jù)軌道間隔更緊密(~2.16x),3)采用較短波長(zhǎng)的635nm或650nm的紅色激光,使激光斑點(diǎn)直徑縮小,提高信息的鑒別能力.4)數(shù)據(jù)區(qū)域稍大一點(diǎn)(~1.02x),5)更有效的信道比特調(diào)制(~1.06x),6)更有效的糾錯(cuò)碼(~1.32x),7)較少的段開(kāi)銷(xiāo)(~1.06x).光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的類(lèi)型按信息讀寫(xiě)能力分只讀光驅(qū)可寫(xiě)光驅(qū)(光盤(pán)刻錄機(jī))按可解決盤(pán)片類(lèi)型進(jìn)一步提成:CD只讀光驅(qū)CD刻錄機(jī)DVD只讀光驅(qū)DVD刻錄機(jī)DVD只讀/CD刻錄機(jī)組合而成的“康寶”BD(Blue-rayDisc)只讀光驅(qū)BD刻錄機(jī)按存儲(chǔ)容量與讀寫(xiě)特性分:CD盤(pán)片只讀盤(pán)片(CD-ROM)一次性可寫(xiě)盤(pán)片(CD-R)可擦寫(xiě)盤(pán)片(CD-RW)DVD盤(pán)片只讀盤(pán)片(DVD)一次性可寫(xiě)盤(pán)片(DVD-R,DVD+R)可擦寫(xiě)盤(pán)片(DVD-RW,DVD+RWDVD-RAM) 藍(lán)光盤(pán)片只讀盤(pán)片(BD)一次性可寫(xiě)盤(pán)片(BD-R)可擦寫(xiě)盤(pán)片(BD-RE)資料:DVD刻錄機(jī)和DVD光盤(pán)的容量DVD刻錄盤(pán)目前有2大類(lèi)、5種規(guī)格:一次性可寫(xiě):DVD-R、DVD+R可擦寫(xiě):DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RWSuperMultiDVD刻錄機(jī)可以兼容上述大部或所有盤(pán)片第3章計(jì)算機(jī)軟件3.1軟件概述1.什么是計(jì)算機(jī)軟件?計(jì)算機(jī)系統(tǒng)=硬件+軟件,計(jì)算機(jī)通過(guò)軟件才干進(jìn)行信息解決什么是程序(program)?程序是告訴計(jì)算機(jī)做什么和如何做的一組指令(語(yǔ)句),這些指令(語(yǔ)句)都是計(jì)算機(jī)可以理解并可以執(zhí)行的一些命令程序的特性:①用于完畢某一擬定的信息解決任務(wù)②使用某種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言描述如何完畢該任務(wù)③預(yù)先存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中,啟動(dòng)運(yùn)營(yíng)后才干完畢任務(wù)程序與數(shù)據(jù)的關(guān)系程序所解決的對(duì)象和解決后得到的結(jié)果統(tǒng)稱(chēng)為數(shù)據(jù)(分別稱(chēng)為輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù))程序必須解決合理的輸入數(shù)據(jù),否則不會(huì)產(chǎn)生故意義的輸出程序和數(shù)據(jù)有相對(duì)性程序與軟件是什么關(guān)系?①軟件往往指的是設(shè)計(jì)比較成熟、功能比較完善、具有某種使用價(jià)值、且有一定規(guī)模的程序②軟件既包含程序、也包含與程序相關(guān)的數(shù)據(jù)和文檔:程序是軟件的主體數(shù)據(jù)指的是程序運(yùn)營(yíng)過(guò)程中解決的對(duì)象和必須使用的一些參數(shù)(如三角函數(shù)表、英漢詞典等)文檔指的是與程序開(kāi)發(fā)、維護(hù)及操作有關(guān)的一些資料(如設(shè)計(jì)報(bào)告、維護(hù)手冊(cè)和使用指南等)“軟件”強(qiáng)調(diào)的是產(chǎn)品、工程、產(chǎn)業(yè)或?qū)W科等宏觀方面的含義,“程序”更側(cè)重技術(shù)層面的含義③軟件和程序本質(zhì)上相同,在不會(huì)發(fā)生混淆的場(chǎng)合,軟件和程序兩個(gè)名稱(chēng)經(jīng)?;煊茫⒉粐?yán)格加以區(qū)分2.計(jì)算機(jī)軟件的特性1.不可見(jiàn)性(是無(wú)形的,不能被人們直接觀測(cè)、欣賞和評(píng)價(jià))2.合用性(可以適應(yīng)一類(lèi)應(yīng)用問(wèn)題的需要)3.依附性(依附于特定的硬件、網(wǎng)絡(luò)和其他軟件)4.復(fù)雜性(規(guī)模越來(lái)越大,開(kāi)發(fā)人員越來(lái)越多,開(kāi)發(fā)成本也越來(lái)越高)5.無(wú)磨損性(功能和性能一般不會(huì)發(fā)生變化)6.易復(fù)制性(可以非常容易且毫無(wú)失真地進(jìn)行復(fù)制)7.不斷演變性(軟件的生命周期)8.有限責(zé)任(有限保證)9.脆弱性(黑客襲擊、病毒入侵、信息盜用……)3.計(jì)算機(jī)軟件的分類(lèi)按產(chǎn)權(quán)性質(zhì):商品軟件、共享軟件、自由軟件按軟件用途:應(yīng)用軟件、系統(tǒng)軟件計(jì)算機(jī)軟件與知識(shí)產(chǎn)權(quán)軟件是智力活動(dòng)的成果,受到知識(shí)產(chǎn)權(quán)(版權(quán))法的保護(hù)版權(quán)授予軟件作者(版權(quán)所有者)享有下列權(quán)利:拷貝、發(fā)布、修改、署名、出售……保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的目的:保證腦力勞動(dòng)成果受到獎(jiǎng)勵(lì),鼓勵(lì)人們進(jìn)行發(fā)明發(fā)明購(gòu)買(mǎi)一個(gè)軟件,用戶(hù)僅僅得到了該軟件的使用權(quán),并沒(méi)有獲得它的版權(quán)隨意進(jìn)行軟件拷貝和分發(fā)是一種違法行為從軟件知識(shí)產(chǎn)權(quán)對(duì)軟件進(jìn)行分類(lèi)商品軟件共享軟件(shareware)(也稱(chēng)為試用軟件demoware)具有版權(quán),可免費(fèi)試用一段時(shí)間,允許拷貝和散發(fā)(但不可修改),試用期滿(mǎn)后需交費(fèi)才干繼續(xù)使用自由軟件(FreeSoftware)(≈開(kāi)放源代碼軟件)用戶(hù)可共享,并允許隨意拷貝、修改其源代碼,允許銷(xiāo)售和自由傳播。但是,對(duì)軟件源代碼的任何修改都必須向所有用戶(hù)公開(kāi),還必須允許此后的用戶(hù)享有進(jìn)一步拷貝和修改的自由免費(fèi)軟件(Freeware)(≠FreeSoftware)無(wú)需付費(fèi)即可獲得的軟件。例如PDF閱讀器、Flash播放器等自由軟件很多是免費(fèi)軟件;免費(fèi)軟件不全是自由軟件軟件的許可證(license)軟件許可證也稱(chēng)為“許可證協(xié)議”,它規(guī)定了計(jì)算機(jī)軟件使用方式的法律協(xié)議,軟件使用有哪些額外的限制,有哪些額外的權(quán)利等許可證的類(lèi)型:?jiǎn)斡脩?hù)許可證多用戶(hù)許可證并發(fā)用戶(hù)許可證定點(diǎn)(fixedsite)許可證許可證的形式:拆封許可證最終用戶(hù)許可證(不能再次出售、只能安裝在1臺(tái)計(jì)算機(jī)上、不得進(jìn)行反匯編、反編譯、不得將其組成部分分散在多臺(tái)計(jì)算機(jī)上使用、不得出租或出借……)從用途對(duì)計(jì)算機(jī)軟件分類(lèi)應(yīng)用軟件:專(zhuān)門(mén)用于幫助最終用戶(hù)解決各種具體應(yīng)用問(wèn)題的軟件分類(lèi)(按開(kāi)發(fā)方式):定制應(yīng)用軟件通用應(yīng)用軟件(幾乎所有領(lǐng)域、所有人都需要使用;設(shè)計(jì)精致,易學(xué)易用;商品化,價(jià)格較低)系統(tǒng)軟件:不是為了解決某種具體應(yīng)用,而是為了:給用戶(hù)使用計(jì)算機(jī)提供方便給應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)與運(yùn)營(yíng)提供支持使計(jì)算機(jī)有效、安全、可靠地運(yùn)營(yíng)通用應(yīng)用軟件的類(lèi)別與功能類(lèi)別功能流行軟件舉例文字解決軟件文本編輯、文字解決、桌面排版等Word、AdobeAcrobat(yī)、WPS、FrontPage等電子表格軟件表格定義、數(shù)值計(jì)算和記錄、繪圖等Excel等圖形圖像軟件圖像解決、幾何圖形繪制、動(dòng)畫(huà)制作等AutoCAD、Photoshop、CorelDraw、3DSMAX等媒體播放軟件播放各種數(shù)字音頻和視頻文獻(xiàn)MediaPlayer、RealPlayer、Winamp等網(wǎng)絡(luò)通信軟件電子郵件、聊天、IP電話(huà)等OutlookExpress、MSN、QQ、ICQ等演示軟件投影片制作等PowerPoint等信息檢索軟件在數(shù)據(jù)庫(kù)和因特網(wǎng)中查找需要的信息Google,天網(wǎng),百度等個(gè)人信息管理軟件記事本、日程安排、通訊錄、郵件Outlook,LotusNotes游戲軟件游戲、教育和娛樂(lè)棋類(lèi)游戲、撲克游戲等啟發(fā):成功軟件的經(jīng)驗(yàn)是什么?它們都具有如下特點(diǎn):1它們能替代現(xiàn)實(shí)世界已有的其他工具,并且使用起來(lái)比已有工具更方便有效2它們能完畢已有工具很難完畢甚至完全不也許完畢的工作,擴(kuò)展了人們的能力3成功的市場(chǎng)運(yùn)作和售后服務(wù)4不斷前進(jìn)、不斷發(fā)展(功能、技術(shù)、性能等)關(guān)于系統(tǒng)軟件什么是系統(tǒng)軟件?系統(tǒng)軟件是為了給用戶(hù)使用計(jì)算機(jī)提供方便、為應(yīng)用軟件提供支持、使計(jì)算機(jī)安全可靠地運(yùn)營(yíng)的必不可少的軟件舉例:基本輸入/輸出系統(tǒng)(BIOS)操作系統(tǒng)(如Windows、Unix、Linux等)程序開(kāi)發(fā)工具與環(huán)境(如C語(yǔ)言編譯器等)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS)實(shí)用程序(Utility,如磁盤(pán)清理程序、備份程序、殺毒軟件、防火墻等)系統(tǒng)軟件有哪些特性?與計(jì)算機(jī)硬件有密切的關(guān)系,能對(duì)硬件進(jìn)行統(tǒng)一的控制、調(diào)度和管理;具有通用性,能為多種應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)和運(yùn)營(yíng)提供支持與服務(wù)在任何計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,系統(tǒng)軟件都是必不可少的在購(gòu)買(mǎi)計(jì)算機(jī)時(shí),通常計(jì)算機(jī)供應(yīng)廠商會(huì)提供應(yīng)用戶(hù)一些最基本的系統(tǒng)軟件,否則計(jì)算機(jī)無(wú)法工作。最重要的系統(tǒng)軟件有哪些?操作系統(tǒng)(OS)OS是最重要的系統(tǒng)軟件,幾乎所有計(jì)算機(jī)都需要OS功能上也包含BIOS在內(nèi)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言解決系統(tǒng):編譯器、解釋器、匯編程序(匯編器)、開(kāi)發(fā)工具與平臺(tái)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS)實(shí)用程序3.2計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)什么是操作系統(tǒng)(OS)?沒(méi)有安裝任何軟件的計(jì)算機(jī)稱(chēng)為裸機(jī),裸機(jī)是無(wú)法使用的操作系統(tǒng)是用于執(zhí)行各種具有共性和基礎(chǔ)性操作的軟件,是最重要的一種系統(tǒng)軟件,幾乎所有計(jì)算機(jī)都要安裝OSOS為用戶(hù)提供了一個(gè)操作使用計(jì)算機(jī)的友善的用戶(hù)界面OS屏蔽了計(jì)算機(jī)中幾乎所有物理設(shè)備的技術(shù)細(xì)節(jié),為開(kāi)發(fā)和運(yùn)營(yíng)其他軟件提供了一個(gè)高效、可靠的平臺(tái)為什么需要操作系統(tǒng)?分派系統(tǒng)中的資源管理存儲(chǔ)器空間控制基本的輸入/輸出操作監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)運(yùn)營(yíng)和故障維護(hù)計(jì)算機(jī)安全進(jìn)行計(jì)算機(jī)之間的通信方便用戶(hù)的操作使用提供應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)平臺(tái)操作系統(tǒng)的重要作用三個(gè)重要作用:1為運(yùn)營(yíng)的程序管理和分派各種軟硬件資源2為用戶(hù)提供友善的人機(jī)界面(圖形用戶(hù)界面)3為開(kāi)發(fā)和運(yùn)營(yíng)應(yīng)用程序提供高效率的平臺(tái)其它輔助功能:顯示系統(tǒng)狀態(tài)解決軟硬件錯(cuò)誤保護(hù)系統(tǒng)安全基本輸入輸出系統(tǒng)(BIOS)BIOS是存放在主板上只讀存儲(chǔ)器(flashROM)中的一組程序(也稱(chēng)為firmware,固件)重要包含4個(gè)部分:加電自檢程序(診斷計(jì)算機(jī)故障)系統(tǒng)自舉(裝入)程序(裝入并啟動(dòng)OS工作)CMOS設(shè)立程序(設(shè)定和修改計(jì)算機(jī)配置)基本外圍設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序(控制基本的I/O操作)計(jì)算機(jī)斷電后,BIOS程序和CMOS中的數(shù)據(jù)仍保持不變需要時(shí)BIOS程序可以升級(jí)(update)BIOS和操作系統(tǒng)的啟動(dòng)過(guò)程開(kāi)機(jī)啟動(dòng)BIOS工作時(shí),按下Del鍵(或F2或F8健),即可進(jìn)入BIOS中的CMOS設(shè)立程序在3.2.1多任務(wù)解決什么是任務(wù),什么是多任務(wù)解決?“任務(wù)”指的是要計(jì)算機(jī)做的一件事,計(jì)算機(jī)執(zhí)行一個(gè)任務(wù)通常就相應(yīng)著運(yùn)營(yíng)一個(gè)應(yīng)用程序“單任務(wù)解決”與“多任務(wù)解決”單任務(wù)解決:前一個(gè)任務(wù)完畢后才干啟動(dòng)后一個(gè)任務(wù)的運(yùn)營(yíng),任務(wù)是順序執(zhí)行的多任務(wù)解決(Multitasking):允許計(jì)算機(jī)同時(shí)執(zhí)行多個(gè)任務(wù),任務(wù)是并發(fā)執(zhí)行的多任務(wù)解決舉例:編輯PPT講稿+播放音樂(lè)+收發(fā)郵件多任務(wù)解決的優(yōu)點(diǎn):大大提高了用戶(hù)的工作效率大大提高了計(jì)算機(jī)的使用效率如何知道有哪些任務(wù)在運(yùn)營(yíng)?每啟動(dòng)一個(gè)應(yīng)用程序,OS就會(huì)打開(kāi)一個(gè)相應(yīng)的窗口,通常一個(gè)窗口就是一個(gè)任務(wù)每啟動(dòng)一個(gè)應(yīng)用程序,OS就會(huì)在任務(wù)欄上顯示一個(gè)相應(yīng)的任務(wù)按鈕(程序按鈕),通常一個(gè)按鈕就是一個(gè)任務(wù)窗口可以放大或縮小,甚至可以“最小化”,但任務(wù)的運(yùn)營(yíng)不受其影響使用“任務(wù)管理器”程序可以了解每個(gè)任務(wù)的運(yùn)營(yíng)情況什么是前臺(tái)任務(wù)與后臺(tái)任務(wù)?前臺(tái)任務(wù):能接受用戶(hù)輸入(擊鍵或按擊鼠標(biāo))的窗口只能有一個(gè),稱(chēng)為活動(dòng)窗口,它所相應(yīng)的任務(wù)稱(chēng)為前臺(tái)任務(wù)后臺(tái)任務(wù):除前臺(tái)任務(wù)外,所有其它任務(wù)均為后臺(tái)任務(wù)前臺(tái)任務(wù)與后臺(tái)任務(wù)的區(qū)別:前臺(tái)任務(wù)相應(yīng)的窗口(活動(dòng)窗口)位于其它窗口的前面活動(dòng)窗口的標(biāo)題欄比非活動(dòng)窗口顏色更深(深藍(lán)色)前臺(tái)任務(wù)與后臺(tái)任務(wù)的共同點(diǎn):都在計(jì)算機(jī)中運(yùn)營(yíng)前臺(tái)任務(wù)與后臺(tái)任務(wù)的切換:為了輸入信息到某個(gè)后臺(tái)任務(wù)中去,必須切換窗口(單擊要激活的后臺(tái)任務(wù)窗口的任何部位,或單擊任務(wù)欄中相應(yīng)的任務(wù)按鈕)如何結(jié)束任務(wù)的運(yùn)營(yíng)?每一個(gè)應(yīng)用程序運(yùn)營(yíng)時(shí)都要占用大量的系統(tǒng)資源(存儲(chǔ)器、CPU、屏幕等),所以當(dāng)不再需要某個(gè)應(yīng)用程序運(yùn)營(yíng)時(shí),就應(yīng)當(dāng)退出這個(gè)應(yīng)用程序,釋放它所占用的資源多數(shù)應(yīng)用程序都設(shè)計(jì)成交互式控制的方式,所以運(yùn)營(yíng)完畢后必須由用戶(hù)退出該程序。WindowsXP中退出應(yīng)用程序的幾種方法:最快速的方法,是左擊應(yīng)用程序窗口右上角的紅色“叉子”按鈕左擊窗口左上角的控制按鈕,在彈出菜單中選擇“關(guān)閉”在應(yīng)用程序的“文獻(xiàn)”菜單中,選擇“退出”通過(guò)OS的任務(wù)管理器,逼迫結(jié)束任務(wù)OS如何支持多任務(wù)解決?為什么可以實(shí)現(xiàn)多任務(wù)解決?CPU速度極高,且有時(shí)不止1個(gè),必須并且可以充足發(fā)揮CPU的效能CPU與I/O(外圍設(shè)備)可以并行工作,CPU不必等待I/O完畢各個(gè)外圍設(shè)備之間可以并行工作實(shí)現(xiàn)多任務(wù)解決要解決哪些問(wèn)題?任務(wù)多,CPU少,如何管理和調(diào)度存儲(chǔ)器空間如何分派和管理I/O設(shè)備和I/O操作如何管理和控制誰(shuí)來(lái)解決上述問(wèn)題?不是應(yīng)用程序自己,而是操作系統(tǒng)(OS)!CPU的管理(解決器管理)目的:讓?zhuān)肞U輪流為所有任務(wù)服務(wù)原則:公平性;優(yōu)先級(jí);負(fù)載均衡方法:準(zhǔn)時(shí)間片輪轉(zhuǎn)(10-20ms為1個(gè)時(shí)間片)按優(yōu)先級(jí)調(diào)度Windows中的解決器管理Windows為了保證每個(gè)已經(jīng)啟動(dòng)的任務(wù)都有機(jī)會(huì)運(yùn)營(yíng),它采用“搶先式”多任務(wù)解決技術(shù):由硬件計(jì)時(shí)器大約每10-20ms發(fā)出1次中斷信號(hào),Windows立即暫停當(dāng)前正在運(yùn)營(yíng)的任務(wù),查看當(dāng)前所有的任務(wù),選擇其中的一個(gè)交給CPU去運(yùn)營(yíng)只要時(shí)間片結(jié)束,不管任務(wù)有多重要,也不管它執(zhí)行到什么地方,正在執(zhí)行的任務(wù)就會(huì)被強(qiáng)行暫停執(zhí)行上述的任務(wù)調(diào)度,每秒鐘要進(jìn)行幾十次~幾百次事實(shí)上,操作系統(tǒng)自身的若干程序也是與應(yīng)用程序同時(shí)運(yùn)營(yíng)的,它們一起參與CPU時(shí)間的分派。當(dāng)然,不同程序的重要性不完全同樣,它們獲得CPU使用權(quán)的優(yōu)先級(jí)也有區(qū)別附:多任務(wù)解決與多核CPUCPU瞬間可同時(shí)執(zhí)行的線(xiàn)程(任務(wù))數(shù)目:單核CPU:1雙核CPU:2四核CPU:43.2.3存儲(chǔ)管理和虛擬存儲(chǔ)器操作系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)時(shí)內(nèi)存的態(tài)勢(shì)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)時(shí)內(nèi)存儲(chǔ)器的布局內(nèi)存儲(chǔ)器空間劃分為2個(gè)部分:系統(tǒng)區(qū)和用戶(hù)區(qū),用戶(hù)區(qū)用來(lái)存放正在運(yùn)營(yíng)的應(yīng)用程序每個(gè)應(yīng)用程序運(yùn)營(yíng)時(shí)均有屬于它自己的存儲(chǔ)器空間,用來(lái)存儲(chǔ)它自己的程序代碼和數(shù)據(jù)“存儲(chǔ)管理”需要解決哪些問(wèn)題?1.為每個(gè)任務(wù)分派存儲(chǔ)空間,任務(wù)結(jié)束之后收回存儲(chǔ)空間2.對(duì)存儲(chǔ)空間進(jìn)行保護(hù)保護(hù)操作系統(tǒng)所在區(qū)域不被應(yīng)用程序修改保護(hù)每個(gè)應(yīng)用程序的私有區(qū)域不被其他程序修改3.對(duì)存儲(chǔ)空間進(jìn)行擴(kuò)充,使應(yīng)用程序的存儲(chǔ)空間不受實(shí)際存儲(chǔ)容量大小的限制解決方案——虛擬存儲(chǔ)器(VirtualMemory)虛擬存儲(chǔ)器的設(shè)計(jì)思想每個(gè)程序都在各自的虛擬空間中工作程序運(yùn)營(yíng)時(shí),若程序和數(shù)據(jù)在物理內(nèi)存,就直接訪(fǎng)問(wèn)物理內(nèi)存若程序和數(shù)據(jù)不在物理內(nèi)存,則把它們從虛擬內(nèi)存裝入物理內(nèi)存后再使用每個(gè)程序啟動(dòng)運(yùn)營(yíng)后,只有一部分代碼和數(shù)據(jù)裝入內(nèi)存中,其余都放在硬盤(pán)的一個(gè)專(zhuān)門(mén)區(qū)域中,該區(qū)域稱(chēng)為“虛擬內(nèi)存”特點(diǎn):1)整個(gè)過(guò)程自動(dòng)完畢;2)程序可用內(nèi)存容量超過(guò)實(shí)際物理容量;3)多個(gè)程序互不干擾WindowsXP的虛擬存儲(chǔ)器WindowsXP操作系統(tǒng)中:每個(gè)程序的虛存空間最大可達(dá)成4GB頁(yè)面的大小通常是4KB虛擬內(nèi)存是系統(tǒng)盤(pán)根目錄下的一個(gè)名為pagefile.sys的文獻(xiàn),其大小和位置用戶(hù)可設(shè)立使用“任務(wù)管理器”可以查看:總的物理內(nèi)存大小可用物理內(nèi)存大小總的虛擬內(nèi)存大小可用虛擬內(nèi)存大小等文獻(xiàn)及其管理“文獻(xiàn)”概念的由來(lái)外存儲(chǔ)器的存取特性:適合于批量數(shù)據(jù)的存取,不適合單個(gè)數(shù)據(jù)存取外存儲(chǔ)器的使用特性:1每次從外存讀出(或?qū)懭耄┑膶?duì)象是一個(gè)程序或一個(gè)文檔、一張圖片、一封郵件、一首歌曲···2按對(duì)象的名字進(jìn)行存取操作,而不是按地址存取在操作系統(tǒng)中使用“文獻(xiàn)”來(lái)組織外存儲(chǔ)器中的信息,并使用“文獻(xiàn)”作為外存的存取單位什么是文獻(xiàn)(file)?程序和數(shù)據(jù)通常都存儲(chǔ)在外存儲(chǔ)器中,為了便于存取和管理,它們都組織成“文獻(xiàn)(file)”文獻(xiàn)是存儲(chǔ)在外存儲(chǔ)器中的一組相關(guān)信息的集合,例如:一個(gè)程序、一張圖片、一只MP3歌曲、一封郵件每個(gè)文獻(xiàn)均有自己的“文獻(xiàn)名”,用戶(hù)(或軟件)使用文獻(xiàn)名讀出/寫(xiě)入(稱(chēng)為“存取”)外存儲(chǔ)器中的文獻(xiàn)文獻(xiàn)的名字由兩部分組成:(主文獻(xiàn)名)[.擴(kuò)展名]WindowsXP的文獻(xiàn)允許使用長(zhǎng)文獻(xiàn)名,即文獻(xiàn)名最多可包含255個(gè)中文或西文字符英文字母的大、小寫(xiě)只在形式上加以區(qū)分,事實(shí)上不予區(qū)別(例如:Text.DOC與text.doc是同一個(gè)文獻(xiàn))常用程序文獻(xiàn)的擴(kuò)展名:.exe.com.dll.bat常用數(shù)據(jù)文獻(xiàn)的擴(kuò)展名:文獻(xiàn)的組成和文獻(xiàn)說(shuō)明信息每一個(gè)文獻(xiàn)都由2部分組成文獻(xiàn)名等說(shuō)明信息:文獻(xiàn)名和文獻(xiàn)擴(kuò)展名文獻(xiàn)大小(長(zhǎng)度)在磁盤(pán)上存放的起始位置文獻(xiàn)時(shí)間(創(chuàng)建時(shí)間、最近修改時(shí)間、最近訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間等)文獻(xiàn)創(chuàng)建者文獻(xiàn)屬性(系統(tǒng)文獻(xiàn)、隱藏文獻(xiàn)、存檔文獻(xiàn)、只讀文獻(xiàn)、壓縮、加密、編制索引)選講:文獻(xiàn)屬性在文獻(xiàn)管理中的作用“系統(tǒng)”屬性表達(dá)該文獻(xiàn)屬于操作系統(tǒng),刪除時(shí)系統(tǒng)會(huì)給出警告,資源管理器若不特別設(shè)立為“顯示所有文獻(xiàn)”時(shí)不會(huì)在文獻(xiàn)列表中顯示“隱藏”屬性若資源管理器設(shè)立為“不顯示隱藏文獻(xiàn)”,則不會(huì)在文獻(xiàn)列表中顯示出來(lái)“存檔”屬性文獻(xiàn)尚未存檔的標(biāo)記,“文獻(xiàn)備份程序”通過(guò)該屬性來(lái)決定是否對(duì)它進(jìn)行備份,新建的或備份后又修改過(guò)的文獻(xiàn),其存檔屬性為1,執(zhí)行備份操作后存檔屬性為0;“只讀”屬性該文獻(xiàn)不能修改,若進(jìn)行修改必須以不同的文獻(xiàn)名保存“壓縮”屬性文獻(xiàn)數(shù)據(jù)保存到外存時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮“加密”屬性對(duì)文獻(xiàn)內(nèi)容進(jìn)行了加密,以進(jìn)行保護(hù)文獻(xiàn)在磁盤(pán)中如何存儲(chǔ)?磁盤(pán)提成兩個(gè)區(qū)域:目錄區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)。目錄區(qū)用于存放文獻(xiàn)的目錄,即文獻(xiàn)說(shuō)明信息。數(shù)據(jù)區(qū)用于存放文獻(xiàn)的內(nèi)容。目錄實(shí)質(zhì)上是一張“文獻(xiàn)名-存放位置”的對(duì)照表從磁盤(pán)上讀出一個(gè)文獻(xiàn)時(shí),先在目錄區(qū)中找出該文獻(xiàn)的存放位置,然后再按此位置,從磁盤(pán)的數(shù)據(jù)區(qū)中讀出該文獻(xiàn)內(nèi)容。WindowsXP的文獻(xiàn)組織文獻(xiàn)目錄在Windows中稱(chēng)為文獻(xiàn)夾每個(gè)邏輯盤(pán)(物理盤(pán)或硬盤(pán)上的分區(qū))是一個(gè)根文獻(xiàn)夾文獻(xiàn)夾中既可包含文獻(xiàn),也可包含文獻(xiàn)夾(子文獻(xiàn)夾),子文獻(xiàn)夾又可存放文獻(xiàn)和子文獻(xiàn)夾,形成樹(shù)狀多級(jí)文獻(xiàn)夾結(jié)構(gòu)為什么使用多級(jí)文獻(xiàn)夾?1)有助于文獻(xiàn)分類(lèi)存儲(chǔ)2)允許文獻(xiàn)同名(在不同文獻(xiàn)夾中時(shí))3)便于文獻(xiàn)共享和保護(hù)WindowsXP中文獻(xiàn)如何定位?計(jì)算機(jī)中的每個(gè)文獻(xiàn)都有一個(gè)擬定的位置文獻(xiàn)的位置由存放文獻(xiàn)的邏輯驅(qū)動(dòng)器號(hào)、文獻(xiàn)途徑以及文獻(xiàn)名組成:驅(qū)動(dòng)器號(hào)(盤(pán)符)+文獻(xiàn)途徑+文獻(xiàn)名從根文獻(xiàn)夾到文獻(xiàn)所在文獻(xiàn)夾所順序通過(guò)的一串文獻(xiàn)夾,其間用“\”互相隔開(kāi)文獻(xiàn)管理和文獻(xiàn)系統(tǒng)文獻(xiàn)系統(tǒng)是OS的一個(gè)組成部分,它負(fù)責(zé)管理計(jì)算機(jī)中的文獻(xiàn),使用戶(hù)(和程序)能很方便地進(jìn)行文獻(xiàn)的存取操作文獻(xiàn)系統(tǒng)需要解決的問(wèn)題:有效管理外存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)空間實(shí)現(xiàn)對(duì)文獻(xiàn)方便而快速的按名存取對(duì)硬盤(pán)、光盤(pán)、優(yōu)盤(pán)、存儲(chǔ)卡等不同外存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理統(tǒng)一本地文獻(xiàn)/遠(yuǎn)程文獻(xiàn)的存取操作實(shí)現(xiàn)文獻(xiàn)的安全存取3.2.5設(shè)備管理OS中的“設(shè)備管理”程序負(fù)責(zé):對(duì)系統(tǒng)中的各種輸入輸出設(shè)備進(jìn)行管理解決用戶(hù)(或應(yīng)用程序)的輸入/輸出請(qǐng)求,方便、有效、安全地完畢輸入/輸出操作3.2.6常用操作系統(tǒng)介紹操作系統(tǒng)的四種類(lèi)型(1)PC機(jī)使用的操作系統(tǒng)一般都具有多任務(wù)解決功能(2)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上安裝運(yùn)營(yíng)的是“網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)”,特點(diǎn)是:具有強(qiáng)大的多用戶(hù)并發(fā)解決能力支持多種網(wǎng)絡(luò)通信功能,提供專(zhuān)門(mén)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)安全性強(qiáng),可靠性好(3)軍事指揮和武器控制系統(tǒng)、電網(wǎng)調(diào)度和工業(yè)控制系統(tǒng)、證券交易系統(tǒng)等,安裝運(yùn)營(yíng)的是“實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)”,特點(diǎn)是:對(duì)外部事件能在允許的時(shí)間范圍內(nèi)快速作出響應(yīng),具有很高的可靠性和安全性(4)嵌入式計(jì)算機(jī)應(yīng)用中運(yùn)營(yíng)的是“嵌入式操作系統(tǒng)”,特點(diǎn)是:快速、高效、具有實(shí)時(shí)解決功能代碼非常緊湊,存儲(chǔ)器需求小微軟Windows操作系統(tǒng)的演變特點(diǎn):①提供了多任務(wù)解決能力②采用圖形用戶(hù)界面,簡(jiǎn)化計(jì)算機(jī)操作③在個(gè)人計(jì)算機(jī)上廣泛使用對(duì)Windows操作系統(tǒng)的分析(1)Windows操作系統(tǒng)壟斷了PC機(jī)OS市場(chǎng)的90%左右的份額(2)Windows流行的因素:有大量第三方軟件和硬件產(chǎn)品(各種應(yīng)用軟件和顯卡、鼠標(biāo)器、打印機(jī)等)開(kāi)發(fā)了多種版本,不同版本適應(yīng)不同的硬件平臺(tái)和用戶(hù)群體(3)對(duì)Windows的批評(píng):可靠性不夠高:不穩(wěn)定,系統(tǒng)會(huì)越來(lái)越慢,甚至死機(jī)安全性不夠好:存在安全漏洞,容易受到病毒、蠕蟲(chóng)、木馬和其他襲擊的侵?jǐn)_關(guān)于UNIX和Linux操作系統(tǒng)UNIX操作系統(tǒng)(1)最早由Bell實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)成功,在大學(xué)和科研單位廣泛使用,因特網(wǎng)也一方面在UNIX系統(tǒng)上流行(2)特色:①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)練、功能強(qiáng)大、可移植性好、可伸縮性和互操作性強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)通信功能強(qiáng)、安全可靠等。針對(duì)不同機(jī)型(個(gè)人計(jì)算機(jī)、工作站、服務(wù)器、大型機(jī)和巨型機(jī)),UNIX有許多不同版本的產(chǎn)品(3)直到Linux開(kāi)始流行,UNIX系統(tǒng)一直是使用最廣泛、影響最大的主流操作系統(tǒng)之一Linux發(fā)行版及其應(yīng)用(1)Linux發(fā)行版就是常所說(shuō)的“Linux操作系統(tǒng)”,它涉及Linux內(nèi)核,安裝工具,各種GNU軟件以及其他一些自由軟件(2)發(fā)行版是為了各種不同領(lǐng)域不同目的而開(kāi)發(fā)的,用戶(hù)遍及商業(yè)、政府、教育以及家庭等不同領(lǐng)域(3)Linux操作系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、個(gè)人計(jì)算機(jī)、巨型機(jī)、嵌入式系統(tǒng)(如手機(jī)、游戲機(jī)、電子書(shū)閱讀器、路由器等)中發(fā)揮了巨大的威力(4)全球現(xiàn)在已有超過(guò)300個(gè)Linux發(fā)行版,最普遍使用的發(fā)行版有十多個(gè)附1:智能手機(jī)的操作系統(tǒng)什么是智能手機(jī)(Smart
Phone)?可以自行安裝和卸載應(yīng)用軟件的手機(jī)智能手機(jī)的特點(diǎn):安裝有手機(jī)OS,功能可擴(kuò)展具有無(wú)線(xiàn)接入互聯(lián)網(wǎng)的能力支持多任務(wù)解決具有PDA和多媒體功能3G智能手機(jī)3G智能手機(jī)的功能:電話(huà),短信,PIM,WiFi和3G無(wú)線(xiàn)上網(wǎng),GPS,電子郵件,Web瀏覽器,多媒體播放,照相,收音機(jī),手機(jī)電視等3G智能手機(jī)的配置規(guī)定:1.高速CPU芯片。功能強(qiáng)大、功耗低、具有多媒體解決能力2.存儲(chǔ)容量大并可擴(kuò)展。GPS導(dǎo)航圖需要超過(guò)1GB的存儲(chǔ)空間3.良好的用戶(hù)界面,配備面積較大的觸摸顯示屏4.支持廣播方式的CMMB手機(jī)電視5.支持GPS導(dǎo)航6.配備大容量電池,電量的消耗都是一個(gè)大問(wèn)題,必須要配備高容量的電池,1500mAh是標(biāo)準(zhǔn)配備。安卓(Android)操作系統(tǒng)Google兩年前推出,屬于以L(fǎng)inux為基礎(chǔ)的開(kāi)放源代碼操作系統(tǒng),是自由及開(kāi)放源代碼軟件支持的解決器類(lèi)型:ARM、MIPS、PowerArchitecture、Intelx86采用Android系統(tǒng)的手機(jī)廠商:宏達(dá)電、三星電子、摩托羅拉、樂(lè)喜金星、索尼愛(ài)立信、華為等2023年末數(shù)據(jù)顯示,Android已經(jīng)超越稱(chēng)霸十年的諾基亞(Nokia)SymbianOS,躍居全球智能手機(jī)平臺(tái)首位Android也在平板電腦市場(chǎng)急速擴(kuò)張版本:2.3.3(手機(jī))和3.0(平板)AppleiOS操作系統(tǒng)iOS是蘋(píng)果公司為iPhone、iPodtouch、iPad及AppleTV開(kāi)發(fā)的操作系統(tǒng),占用約240MB的存儲(chǔ)空間用戶(hù)界面:使用多點(diǎn)觸控直接操作??刂品椒ㄉ婕?滑動(dòng)、輕按、擠壓及旋轉(zhuǎn)支持硬件:基于ARM架構(gòu)的CPU限制:JAVAFlashSVG附2:磁盤(pán)空間管理磁盤(pán)存儲(chǔ)空間的結(jié)構(gòu)磁盤(pán)存儲(chǔ)空間可以看作是由大量扇區(qū)(512B)組成的1維陣列存儲(chǔ)容量=扇區(qū)總數(shù)x512字節(jié)/109(單位:GB)一個(gè)硬盤(pán)可以劃分為幾個(gè)分區(qū)(Partition),分區(qū)所包含的扇區(qū)號(hào)應(yīng)連續(xù),分區(qū)互相間應(yīng)無(wú)重疊每個(gè)分區(qū)稱(chēng)為1個(gè)邏輯驅(qū)動(dòng)器,它有自己的盤(pán)符,用戶(hù)可以將它視同為1個(gè)物理存儲(chǔ)器不同的分區(qū)可以安裝不同的操作系統(tǒng)硬盤(pán)上開(kāi)始的幾個(gè)扇區(qū),用于管理目的。其中0#扇區(qū)特別重要,稱(chēng)為主引導(dǎo)扇區(qū)(MasterBootRecord,MBR),它包含如下3部分內(nèi)容:BootLoader(446bytes):自舉裝入程序在計(jì)算機(jī)啟動(dòng)時(shí)被BIOS讀出并執(zhí)行,由它再讀出相應(yīng)分區(qū)中引導(dǎo)扇區(qū)內(nèi)的引導(dǎo)程序,CPU執(zhí)行引導(dǎo)程序即可再?gòu)拇疟P(pán)上讀入系統(tǒng)啟動(dòng)文獻(xiàn),從而啟動(dòng)操作系統(tǒng)PartitionTable(64bytes):指出每個(gè)分區(qū)的起始扇區(qū)號(hào)和包含的扇區(qū)數(shù)目,操作系統(tǒng)的類(lèi)型每個(gè)硬盤(pán)分區(qū)的空間劃分硬盤(pán)在格式化或分區(qū)時(shí),軟件會(huì)自動(dòng)將每個(gè)分區(qū)均劃分為如下5個(gè)部分:引導(dǎo)扇區(qū)包含如下信息:引導(dǎo)程序及系統(tǒng)啟動(dòng)文獻(xiàn)的文獻(xiàn)名文獻(xiàn)系統(tǒng)的類(lèi)型簇的大小根目錄允許的最大目錄項(xiàng)數(shù)目文獻(xiàn)分派表(FAT)2份:用于記錄數(shù)據(jù)區(qū)的使用情況根目錄區(qū):包含該分區(qū)根目錄中所有文獻(xiàn)及文獻(xiàn)夾的說(shuō)明信息數(shù)據(jù)區(qū):劃分為數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的簇,存放該分區(qū)所有文獻(xiàn)和文獻(xiàn)夾的數(shù)據(jù)簇(Cluster)和文獻(xiàn)分派表FAT(1)磁盤(pán)數(shù)據(jù)空間的分派單位是2n個(gè)扇區(qū),稱(chēng)為“簇”,簇的大小與磁盤(pán)分區(qū)容量的大小有關(guān):軟盤(pán)的簇固定為512字節(jié)(n=0)硬盤(pán)的簇可以是2或4KB,40GB以上硬盤(pán),簇可以8KB以上(2)若某分區(qū)容量為40GB,簇大小為8KB,則一共有5000000個(gè)簇(3)每一個(gè)簇都有一個(gè)簇號(hào)(12/16/32/64位)。簇號(hào)是分區(qū)中所有簇的順序號(hào),從簇號(hào)很容易計(jì)算出磁盤(pán)上屬于該簇的物理扇區(qū)的位置(4)文獻(xiàn)分派表(FAT)是用來(lái)記錄數(shù)據(jù)空間分派情況的一張表,它指出每個(gè)簇是“使用”、“空閑”或“損壞”。其中“空閑”簇和“壞”簇分別用“全0”和“全1”表達(dá),其它數(shù)值表達(dá)“已分派”(5)FAT在格式化時(shí)自動(dòng)生成,一式兩份(一份為備份),壞簇在磁盤(pán)格式化過(guò)程中發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行登記,只要1個(gè)扇區(qū)有問(wèn)題整個(gè)簇就不能使用數(shù)據(jù)空間中簇的分派方法(1)磁盤(pán)分區(qū)中數(shù)據(jù)空間是用來(lái)存儲(chǔ)文獻(xiàn)(和子文獻(xiàn)夾)數(shù)據(jù)的,將簇分派給各個(gè)文獻(xiàn)的方法重要有3類(lèi):連續(xù)分派、索引分派、鏈接分派(2)鏈接分派的優(yōu)點(diǎn):可以分散在任何地方,空間運(yùn)用率高簡(jiǎn)樸,只需記錄文獻(xiàn)的起始簇號(hào)文獻(xiàn)的擴(kuò)展很容易Windows系統(tǒng)磁盤(pán)空間的分派每個(gè)文獻(xiàn)分派若干簇,同一文獻(xiàn)所有簇的簇號(hào)組織成一個(gè)“數(shù)字鏈”,其起始簇號(hào)在FDT中指出,FAT表中該簇的狀態(tài)值則是下一個(gè)簇的簇號(hào),···,直至最后一個(gè)簇,文獻(xiàn)的最后1個(gè)簇狀態(tài)值為“EOF”,例如:MYFILE的簇是:9-16-1-10-25共5個(gè)簇YOURS的簇是:26-29-24-17共4個(gè)簇文獻(xiàn)目錄表FDT(1)根目錄區(qū)存放文獻(xiàn)目錄表(FileDirectoryTable,簡(jiǎn)稱(chēng)FDT),FDT中可以包含多達(dá)512個(gè)表項(xiàng)(2)FDT表的每個(gè)表項(xiàng)長(zhǎng)度為32字節(jié),每個(gè)表項(xiàng)用于記錄包含在根目錄中的文獻(xiàn)(和文獻(xiàn)夾)的說(shuō)明信息:文獻(xiàn)(文獻(xiàn)夾)的名字(含擴(kuò)展名)該文獻(xiàn)(文獻(xiàn)夾)在數(shù)據(jù)區(qū)中的存放起始簇號(hào)日期、時(shí)間、所有者、使用屬性等信息 注:文獻(xiàn)的說(shuō)明信息保存在該文獻(xiàn)所在的目錄中,而文獻(xiàn)內(nèi)容則存放在數(shù)據(jù)區(qū)中,兩者是分開(kāi)存放的,文獻(xiàn)操作的實(shí)現(xiàn)(1)讀出文獻(xiàn)文獻(xiàn)系統(tǒng)先在FDT中查找有無(wú)該文獻(xiàn),若有,再檢查該文獻(xiàn)的讀、寫(xiě)和保護(hù)屬性,如有口令保護(hù),核算口令后,再按起始簇號(hào)計(jì)算出扇區(qū)號(hào),從該扇區(qū)開(kāi)始讀出文獻(xiàn)內(nèi)容(2)保存文獻(xiàn)文獻(xiàn)系統(tǒng)在FDT中查找有無(wú)同名文獻(xiàn):假如沒(méi)有,則在FDT中增長(zhǎng)1個(gè)表項(xiàng),同時(shí)在FAT中找一個(gè)空閑的簇號(hào)作為存儲(chǔ)該文獻(xiàn)內(nèi)容的起始簇號(hào),并登記在FDT中。然后,按照FAT中指出的空閑簇號(hào),在數(shù)據(jù)區(qū)的相應(yīng)位置處存儲(chǔ)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)假如在FDT中發(fā)現(xiàn)存在同名文獻(xiàn),則征求用戶(hù)批準(zhǔn)后,可在文獻(xiàn)本來(lái)所分派的簇中寫(xiě)入新的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)(即覆蓋原同名文獻(xiàn)的數(shù)據(jù)),并修改FDT中該文獻(xiàn)表項(xiàng)的一些說(shuō)明信息(3)刪除文獻(xiàn)文獻(xiàn)系統(tǒng)在FDT中查找有無(wú)該文獻(xiàn),若有,是否受到保護(hù),若無(wú)保護(hù),則刪除FDT中該文獻(xiàn)的表項(xiàng),并將原先該文獻(xiàn)占用的簇,在FAT表中所有設(shè)立為空閑狀態(tài)虛擬文獻(xiàn)系統(tǒng)系統(tǒng)中有多種不同的外存儲(chǔ)器,相應(yīng)有多種不同的文獻(xiàn)系統(tǒng),如FAT16、FAT32(DOS,Windows)NTFS(NT,XP,Win2023)CDFS,UDF(CD和DVD光盤(pán))UFS,UFS2(Unix)Minix、EXT、EXT2(Linux)不同文獻(xiàn)系統(tǒng)的基本思想都是一致的,都是通過(guò)文獻(xiàn)和目錄兩個(gè)抽象概念建立它們各自的管理機(jī)構(gòu)虛擬文獻(xiàn)系統(tǒng)向用戶(hù)和程序員提供統(tǒng)一的接口來(lái)使用各種不同的文獻(xiàn)系統(tǒng):統(tǒng)一的編程接口(API)統(tǒng)一的操作使用3.3算法和程序設(shè)計(jì)3.3.1算法計(jì)算機(jī)求解問(wèn)題的環(huán)節(jié)(1)擬定并理解問(wèn)題;(2)尋找解決問(wèn)題的方法與環(huán)節(jié),并將其表達(dá)成算法(Algorithm);(3)使用某種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言描述該算法(編程),并編譯成目的程序和進(jìn)行調(diào)試;(4)運(yùn)營(yíng)程序,獲得問(wèn)題的解答;(5)進(jìn)行評(píng)估,改善算法和程序1.什么是算法?算法是解決問(wèn)題的方法與環(huán)節(jié)關(guān)于算法的三方面問(wèn)題(1)如何擬定算法(算法設(shè)計(jì))?(2)如何表達(dá)算法(算法表達(dá))?(3)如何使算法更有效(算法分析)?2.算法的表達(dá)文字?jǐn)⑹觥⒘鞒虉D表達(dá)、偽代碼描述文字(自然語(yǔ)言)描述“比較A與B的重量,若A=B,則C是偽造的;否則再比較A與C的重量,若A=C,則B是偽造的;否則A是偽造的。”缺陷:容易產(chǎn)生歧義,很難“精確”地進(jìn)行表達(dá)敘述冗長(zhǎng),很難清楚地表達(dá)算法的邏輯流程流程圖表達(dá)(1)流程圖由結(jié)點(diǎn)和有向邊構(gòu)成,它描述了算法所執(zhí)行操作的順序及執(zhí)行操作的條件(2)流程圖符號(hào):(3)比文字描述簡(jiǎn)明,但當(dāng)算法比較復(fù)雜時(shí),理解困難,容易產(chǎn)生錯(cuò)誤偽代碼描述偽代碼(Pseudocode)是用來(lái)描述算法的一種語(yǔ)言,它既類(lèi)似于自然語(yǔ)言,又使用與程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言相似的方法描述算法優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)清楚,代碼簡(jiǎn)樸,可讀性好,可以容易地以任何一種編程語(yǔ)言(Pascal,C,Java等)實(shí)現(xiàn)3.算法的分析算法分析的基本內(nèi)容(1)對(duì)的性:給定有效輸入后,通過(guò)有限時(shí)間的計(jì)算,產(chǎn)生對(duì)的的輸出結(jié)果(2)簡(jiǎn)樸性算法是否容易理解,是否容易驗(yàn)證其對(duì)的性,程序是否容易調(diào)試簡(jiǎn)樸的算法效率不一定高,要在保證一定效率的前提下力求算法簡(jiǎn)樸(3)時(shí)間復(fù)雜性(TimeComplexity):當(dāng)問(wèn)題的規(guī)模n充足大時(shí),運(yùn)營(yíng)該算法所需要的時(shí)間的數(shù)量級(jí)表達(dá)(4)空間復(fù)雜性(SpaceComplexity):除原始數(shù)據(jù)之外,額外占用的存儲(chǔ)空間的大小選講:選擇排序算法的時(shí)間復(fù)雜性假設(shè)參與排序的整數(shù)有n個(gè)(1)比較操作的次數(shù):在第i趟排序中選出最小整數(shù)時(shí),需做n-i次比較操作,因此,總的比較操作次數(shù)為:n(n-1)/2=(n2-n)/2(2)移動(dòng)操作的次數(shù):最佳情況(原始數(shù)據(jù)已經(jīng)排序)時(shí),移動(dòng)次數(shù)為0
最壞情況(原始數(shù)據(jù)逆序排列)時(shí),每趟均要執(zhí)行互換操作(3次傳送),總的移動(dòng)次數(shù)取最大值為:3(n-1)所以,直接選擇排序的時(shí)間復(fù)雜性為O(n2)關(guān)于算法的小結(jié)(1)算法是計(jì)算機(jī)軟件的靈魂①計(jì)算機(jī)的通用性是由于它能運(yùn)營(yíng)各種各樣的程序,而程序之所以能解決問(wèn)題,是由于它所體現(xiàn)了對(duì)的的算法 ②算法所解決的是一類(lèi)問(wèn)題而不是一個(gè)特定的問(wèn)題,例如排序(sort)可以是表格內(nèi)容的排序,也可以是文獻(xiàn)夾中文獻(xiàn)的排序,可以按數(shù)字或文字排序,也可以按日期排序,等等查找(search)可以在文檔中查找某個(gè)單詞或在硬盤(pán)中查找某個(gè)文獻(xiàn),也可在Web上查找某個(gè)網(wǎng)頁(yè),等等③開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)應(yīng)用的核心是:根據(jù)實(shí)際問(wèn)題給出解題的算法,然后再將該算法在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)(即開(kāi)發(fā)成為軟件)(2)計(jì)算機(jī)算法的4個(gè)特點(diǎn)目的:完畢某個(gè)特定的信息解決任務(wù)必須滿(mǎn)足的性質(zhì):①擬定性:算法中每一步操作的含義必須清楚明確,無(wú)二義性②能行性:算法中有待實(shí)現(xiàn)的操作都是計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的,即必須在計(jì)算機(jī)的能力范圍之內(nèi)③有窮性:算法在執(zhí)行了有限步操作后必須結(jié)束④算法結(jié)束后至少產(chǎn)生一個(gè)輸出(涉及參量或狀態(tài)的變化)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言、高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言1.什么是程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言?什么是程序?程序是為了用計(jì)算機(jī)解決某個(gè)問(wèn)題而采用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編寫(xiě)的一個(gè)指令序列什么是程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言?語(yǔ)言的目的是用于通信程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言用于人與計(jì)算機(jī)之間的通信程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言是由人使用但計(jì)算機(jī)可以理解的一種語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言用于編制程序,表達(dá)需要計(jì)算機(jī)完畢什么任務(wù)和如何完畢任務(wù),然后交給計(jì)算機(jī)去完畢程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言填補(bǔ)了人與計(jì)算機(jī)交流的鴻溝2.計(jì)算機(jī)中使用多種“語(yǔ)言”①程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言:重要用于描述算法機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言、高級(jí)語(yǔ)言②數(shù)據(jù)描述語(yǔ)言:重要用于描述數(shù)據(jù)(文檔、音樂(lè)、圖形、圖像、視頻等)的規(guī)范、結(jié)構(gòu)和文獻(xiàn)格式HTML、XML、MIDI、MP3、OpenGL、JPEG、MPEG……③腳本語(yǔ)言:用于編寫(xiě)嵌入在文檔中的程序的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言VBA、VBScript、JavaScript④計(jì)算機(jī)通信語(yǔ)言(通信協(xié)議):用于描述計(jì)算機(jī)-計(jì)算機(jī)之間的會(huì)話(huà)(請(qǐng)求-應(yīng)答)的語(yǔ)法和語(yǔ)義HTTP、POP3、SMTP、FTP、Telnet、TCP、IP……⑤數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言:用于數(shù)據(jù)操作,如SQL語(yǔ)言……3.機(jī)器語(yǔ)言(1)機(jī)器語(yǔ)言就是計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)(2)指令是使用二進(jìn)制編碼表達(dá)的(3)用機(jī)器語(yǔ)言編程序,也就是直接使用二進(jìn)制代碼編寫(xiě)程序(4)優(yōu)點(diǎn):可以直接被計(jì)算機(jī)執(zhí)行(5)缺陷:①記不住、難理解、效率低、不易維護(hù)②不同的機(jī)器語(yǔ)言程序,互相不兼容(6)現(xiàn)在已不直接用機(jī)器語(yǔ)言編制程序!4.匯編語(yǔ)言(1)用助記符號(hào)來(lái)表達(dá)機(jī)器指令中的操作符與操作數(shù)(2)優(yōu)點(diǎn):操作數(shù)直接使用十進(jìn)制程序相對(duì)容易理解(3)缺陷:大型程序難以開(kāi)發(fā)依賴(lài)于具體計(jì)算機(jī)5.高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言(1)目的:克服匯編語(yǔ)言的缺陷,提高編程和維護(hù)的效率(2)特點(diǎn):①接近人們平常使用的自然語(yǔ)言(重要是英語(yǔ))容易理解、記憶和使用②可在不同計(jì)算機(jī)上通用③對(duì)使用的符號(hào)、詞匯、語(yǔ)法和語(yǔ)義等各種語(yǔ)言成分都有嚴(yán)格的規(guī)定(3)意義:使程序設(shè)計(jì)的難度減少,導(dǎo)致了計(jì)算機(jī)的發(fā)展進(jìn)入新的階段高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的發(fā)展50年代:Fortran,ALGOL60年代:COBOL語(yǔ)言,BASIC語(yǔ)言70年代:Pascal語(yǔ)言,C語(yǔ)言80年代:Ada語(yǔ)言,PROLOG語(yǔ)言,LISP語(yǔ)言90年代起:面向?qū)ο笳Z(yǔ)言C++、JAVA、C#等6.FORTRAN語(yǔ)言FORTRAN是FORmulaTRANslat(yī)ion(公式翻譯)的縮寫(xiě)詞,它是一種重要用于數(shù)值計(jì)算的面向過(guò)程的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。FORTRAN語(yǔ)言的特點(diǎn)是接近數(shù)學(xué)公式,簡(jiǎn)樸易用目前最新的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)是FORTRAN20237.BASIC和VisualBasic語(yǔ)言BASIC語(yǔ)言的特點(diǎn)是簡(jiǎn)樸易學(xué)VisualBASIC(VB)語(yǔ)言是微軟公司基于BASIC發(fā)展而來(lái)的一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言,特點(diǎn)是:①是一種可視化的、面向?qū)ο蟮?、采用事件?qū)動(dòng)方式的結(jié)構(gòu)化高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言②具有高效率、簡(jiǎn)樸易學(xué)及功能強(qiáng)大的特點(diǎn)③可以高效、快速地開(kāi)發(fā)Windows環(huán)境下功能強(qiáng)大、圖形界面豐富的應(yīng)用軟件資料:VBA和VBScriptVBA(VisualBasicforApplication)(1)VB的子集,包含在Office軟件(如Wo(hù)rd、Excel、Access、PowerPoint)中(2)用途:擴(kuò)展Office軟件的功能(3)特點(diǎn):寄生于已有的應(yīng)用程序(如Word),不需要此外的開(kāi)發(fā)環(huán)境,也不能生成.exe文獻(xiàn),所開(kāi)發(fā)出來(lái)的程序(稱(chēng)為“宏”)必須由它的宿主程序調(diào)用才干運(yùn)營(yíng)VBScript語(yǔ)言(1)也是VB的子集,嵌入在HTML文檔中使用(2)所編寫(xiě)的腳本程序可以擴(kuò)充網(wǎng)頁(yè)的功能,例如:動(dòng)態(tài)修改網(wǎng)頁(yè)的內(nèi)容和控制文檔的展現(xiàn)檢查用戶(hù)的輸入信息是否對(duì)的等8.Java語(yǔ)言(1)由SUNMicrosystem公司于1995年發(fā)布的一種面向?qū)ο蟮?、用于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言(2)基本特性:合用于網(wǎng)絡(luò)分布環(huán)境具有一定的平臺(tái)獨(dú)立性安全性和穩(wěn)定性好(3)應(yīng)用舉例:?從網(wǎng)絡(luò)下載到瀏覽
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