計算機基礎概述

計算機基礎概述第一頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五2主講教師：林永鋼授課對象：2012級理工類學生總學時數(shù)：100000學時理論教學學時數(shù)：11000學時上機學時數(shù)：1000學時32248計算機基礎第二頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五計算機基礎第一章概述第二章數(shù)據(jù)在計算機內(nèi)的表示第三章計算機硬件第四章操作系統(tǒng)和文件管理第五章多媒體技術基礎第六章軟件的開發(fā)基礎第七章信息系統(tǒng)概述第八章計算機網(wǎng)絡基礎知識第九章計算機安全第三頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五計算機基礎第一章概述

第一節(jié)信息社會與信息技術第二節(jié)計算機的發(fā)展第三節(jié)計算機的特點第四節(jié)計算機的分類第五節(jié)計算機的應用

第一章概述第四頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五第一章概述農(nóng)業(yè)社會

第一節(jié)信息社會與信息技術工業(yè)社會工業(yè)社會

十八世紀，蒸汽機的發(fā)明促進了工業(yè)發(fā)展。計算機與社會發(fā)展的關系第五頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五以蒸汽機為代表的機器解放了人的體力，人類在探索自動計算工具，來解放人的腦力。第一章概述

第一節(jié)信息社會與信息技術第六頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五工業(yè)社會工業(yè)社會信息社會

二十世紀，計算機技術促進了社會進步。第一章概述

第一節(jié)信息社會與信息技術第七頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五問題：計算機是什么？

隨著計算機技術的發(fā)展，答案在變化。上世紀七十年代以前的答案：用于數(shù)值計算的機器。第一章概述

第一節(jié)信息社會與信息技術第八頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五上世紀八十年代的答案：數(shù)值計算+文字處理主要解決漢字處理問題第一章概述

第一節(jié)信息社會與信息技術第九頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五上世紀九十年代的答案：計算+文字處理+游戲機+影碟機+音響第一章概述

第一節(jié)信息社會與信息技術第十頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五上世紀末的答案：無處不在的計算機由于計算機的出現(xiàn)，改變了我們的生活，現(xiàn)在新技術的發(fā)展都與計算機有關，或者說與計算機技術為基礎。生命科學、航天技術、……第一章概述

第一節(jié)信息社會與信息技術第十一頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五

我們首先不考慮計算機的內(nèi)部，從黑盒方法，將計算機理解為可編程數(shù)據(jù)處理器。

計算機輸入數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)程序第一章概述

第一節(jié)信息社會與信息技術第十二頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五

計算機技術的發(fā)展是實現(xiàn)社會向信息社會轉(zhuǎn)型的技術基礎。核心是解放人的大腦。

為了促進信息技術發(fā)展，信息成為社會財富的標志。為了促進這一發(fā)展，各國政府紛紛制訂行動綱領。隨著計算機的普及，形成計算機文化，《計算機基礎》課程涉及信息技術的基礎知識。第一章概述

第一節(jié)信息社會與信息技術第十三頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五1993年美國政府提出：《國家信息基礎結(jié)構（NII):行動綱領》

俗稱信息高速公路。實質(zhì)上是高速信息電子網(wǎng)絡，它是一個能給用戶隨時提供大量信息,由通信網(wǎng)絡、計算機、數(shù)據(jù)庫以及日用電子產(chǎn)品組成的完備網(wǎng)絡體系。開發(fā)和實施信息高速公路計劃,不僅促進信息科學技術的發(fā)展,而且有助于改變?nèi)藗兊纳睢⒐ぷ骱徒煌绞?。社會發(fā)展的基礎設施建設第一章概述

第一節(jié)信息社會與信息技術第十四頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五中國信息產(chǎn)業(yè)的三金工程

繼美國提出信息高速公路計劃之后，1993年底，中國正式啟動了國民經(jīng)濟信息化的起步工程――“三金工程”。

金橋：國家公用經(jīng)濟信息通信網(wǎng)金關：外貿(mào)企業(yè)的信息系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)金卡：電子貨幣工程“三金工程”的目標，是建設中國的“信息準高速國道”。第一章概述

第一節(jié)信息社會與信息技術第十五頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五物聯(lián)網(wǎng)“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。

這里的“物”要滿足以下條件才能夠被納入“物聯(lián)網(wǎng)”的范圍：

1、要有數(shù)據(jù)傳輸通路；

2、要有一定的存儲功能；

3、要有CPU；

4、要有操作系統(tǒng)；

5、要有專門的應用程序；

6、遵循物聯(lián)網(wǎng)的通信協(xié)議；

7、在世界網(wǎng)絡中有可被識別的唯一編號。第一章概述

第一節(jié)信息社會與信息技術第十六頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五第一章概述

第一節(jié)信息社會與信息技術物聯(lián)網(wǎng)感知環(huán)境中的家電應用第十七頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五“工業(yè)化、信息化”建設《2006━2020年國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略》

以信息化促進工業(yè)化，以工業(yè)化帶動信息化，走出中國特色的信息化道路。第一章概述

第一節(jié)信息社會與信息技術第十八頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五計算機基礎第一章概述

第一節(jié)信息社會與信息技術

第二節(jié)計算機的發(fā)展第三節(jié)計算機的特點第四節(jié)計算機的分類第五節(jié)計算機的應用

第一章概述第十九頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五ElectronicNumericalIntegretorandComputer，ENIAC，中文名：愛尼亞克)，1946年2月正式對外宣布研制成功。速度：每秒5000次加法運算每秒50次乘法運算體積：高8英尺、寬3英尺、長150英尺。重量：30噸器件：18000個電子管、1500個繼電器、70000個電阻、18000個電容，耗電140千瓦。第一章概述

第二節(jié)計算機的發(fā)展世界上第一臺電子計算機第二十頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五第一臺計算機—愛尼亞克第一章概述

第二節(jié)計算機的發(fā)展第二十一頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五EDSAC（ElectronicDelayStorageAutomaticCalculator）是世界上首次實現(xiàn)存儲程序計算機。EDSAC由英國劍橋大學威爾克斯領導、設計和制造的，并于1949年投入運行。第一章概述

第二節(jié)計算機的發(fā)展世界上第一臺存儲程序計算機第二十二頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五第一臺存儲程序電子計算機第一臺存儲程序計算機第一章概述

第二節(jié)計算機的發(fā)展第二十三頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五計算機發(fā)展史上的重要里程碑1951年：由ENIAC的主要設計者莫奇利和埃克特設計的第一臺商用計算機UNIVAC問世，它不僅能作科學計算，而且能作數(shù)據(jù)處理。“UNIVAC”由美國人口統(tǒng)計局開始應用于公眾數(shù)據(jù)處理。特別是在1952年美國大選中，“UNIVAC”曾預測了“艾森豪威爾將會當選美國總統(tǒng)”這一事件的結(jié)果，使美國甚至整個西方輿論和民眾大為震驚。因此，在計算機技術史研究中人們普遍認為，是“UNIVAC”迎來了真正意義上的人類“計算機時代”。第一臺商用計算機—UNIVAC第一章概述

第二節(jié)計算機的發(fā)展第二十四頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五計算機發(fā)展史上的重要里程碑第一章概述

第二節(jié)計算機的發(fā)展UNIVAC第二十五頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五

國際商用機器公司耗資50億美元歷時5年的IBM360系統(tǒng)計算機于1964年問世。IBM360的貢獻在于通用化、標準化、系列化：可用于科學計算、商業(yè)數(shù)據(jù)處理，內(nèi)部硬件和其它設置可適應多方面的應用，同一程序可在機器語言一級上在不同的計算機上執(zhí)行。器件為晶體管和集成電路混合的。

IBM360有大、中、小三大類六個型號。從IBM360開始有了計算機兼容的概念。第一臺通用計算機—IBM360第一章概述

第二節(jié)計算機的發(fā)展第二十六頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五IBM360第一章概述

第二節(jié)計算機的發(fā)展第二十七頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五IBM360系列機第一章概述

第二節(jié)計算機的發(fā)展第二十八頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五

Intel公司于71年開發(fā)Intel4004微處理器，在3毫米×4毫米的大規(guī)模集成電路芯片上有2250個晶體管，每秒運算速度6萬次。第一臺基于Intel微處理器的微型計算機有以下說法：Intel公司的MCS-4（1971年）約翰·布蘭肯貝克的Kenbak1（1971年）加拿大自動電器系統(tǒng)公司推出商用電腦(有顯示屏、鍵盤、CPU（1972年）法國Micral公司的Micral(1973年，首次在廣告中使用了Microcomputer一詞）世界上第一臺微型計算機第一章概述

第二節(jié)計算機的發(fā)展第二十九頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五美國微型儀器和遙感系統(tǒng)公司1972年推出的MITS-816，是世界上第一臺供個人使用的數(shù)字微型計算機。1977年蘋果公司推出的“蘋果2型”，是世界上第一臺有彩色圖形界面的個人計算機，使用摩托羅拉6502芯片，每秒50萬次加法、48K基本內(nèi)存。1981年8月IBM推出IBM5150個人計算機，使用Intel8088芯片，4.77兆主頻、64K內(nèi)存、MS—DOS操作系統(tǒng)，售價單顯3000美元、彩顯6000美元。世界上第一臺個人計算機第一章概述

第二節(jié)計算機的發(fā)展第三十頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五IBM-PC5150計算機第一章概述

第二節(jié)計算機的發(fā)展第三十一頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五32個人數(shù)字助理(Personaldigitalassistant)掌上型計算機

計算機發(fā)展史第一章概述

第二節(jié)計算機的發(fā)展今天我們用到的計算機第三十二頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五33上網(wǎng)本移動互聯(lián)網(wǎng)終端（MID):口袋里的互聯(lián)網(wǎng)世界第一章概述

第二節(jié)計算機的發(fā)展第三十三頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五第一章概述

第二節(jié)計算機的發(fā)展第三十四頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五時間典型計算機制造者貢獻

1946愛尼亞克摩爾學院第一臺計算機1949愛達賽克劍橋大學第一臺存儲程序型1953IBM701IBM公司第一臺產(chǎn)品型1956TX—O麻省理工學院體積如落地音箱1958CDC1604控制數(shù)據(jù)公司全晶體管1959IBM1620IBM公司晶體管產(chǎn)品型1964IBM360IBM公司集成電路和晶體管混合1971Intel4004Intel公司第一片微處理器芯片1982IBMPC/XTIBM公司286芯片含10萬晶體管

第電一子代管第晶二體代管第三代集成電路第四代VLSI第五代???第一章概述

第二節(jié)計算機的發(fā)展第三十五頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五計算機基礎第一章概述

第一節(jié)信息社會與信息技術第二節(jié)計算機的發(fā)展

第三節(jié)計算機的特點第四節(jié)計算機的分類第五節(jié)計算機的應用

第一章概述第三十六頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五計算機的特點可以歸于三點：一、高速精確的計算能力例如：圓周率的計算：祖沖之計算到小數(shù)點后7位，到1949年算到500位，用“愛尼亞克”算到2037位，

1981年算到200萬位。第一章概述第三節(jié)計算機特點第三十七頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五月球軌道的計算：計算月球軌道的級數(shù)展開式，到1867年共用20年才算出來，1970年代用計算機20小時，還找到3個錯。天氣預報：如果計算速度慢，“預報”變成“后報”。“神威”計算機8小時完成10天全球天氣預報。模擬核試驗：

IBM公司推出“ASCI白”計算速度為每秒12萬億次，一個月完成核試驗模擬計算，用1980年代的計算機要一萬年。第一章概述第三節(jié)計算機特點第三十八頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五二、巨大的存儲能力微機內(nèi)存數(shù)百MB——幾GB，硬盤達到上百GB。一張光盤是700MB，DVD4.7GB,藍光盤25GB。一張光盤儲存《紅樓夢》、《三國演義》、《水滸傳》、《史記》等一百部中國古典名著。幾張光盤構成一個圖書館。曙光5000A內(nèi)存超過100TB，存儲能力超過700TB。

(1TB=1024GB,1GB=1024MB,1MB=1024KB)第一章概述第三節(jié)計算機特點第三十九頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五三、強大的數(shù)據(jù)處理能力可對數(shù)據(jù)進行各種加工：排序、檢索或者查找、分類、索引等，處理功能，使得對數(shù)據(jù)的加工非常方便和快捷。

第一章概述第三節(jié)計算機特點第四十頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五三、強大的數(shù)據(jù)處理能力

第一章概述第三節(jié)計算機特點能否從河岸或小島出發(fā)，通過每一座橋，且僅通過一次回到原地？問題第四十一頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五三、強大的數(shù)據(jù)處理能力例如計算機具有邏輯判斷能力，根據(jù)命題成立與否做出相應的對策。例如，數(shù)學中有個“四色問題”，說是不論多么復雜的地圖，使相鄰區(qū)域顏色不同，最多只需四種顏色就夠了。100多年來不少數(shù)學家一直想去證明它或者推翻它，卻一直沒有結(jié)果，成了數(shù)學中著名的難題。1976年兩位美國數(shù)學家終于使用計算機進行了非常復雜的邏輯推理驗證了這個著名的猜想。

第一章概述第三節(jié)計算機特點第四十二頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五計算機基礎第一章概述

第一節(jié)信息社會與信息技術第二節(jié)計算機的發(fā)展第三節(jié)計算機的特點

第四節(jié)計算機的分類第五節(jié)計算機的應用

第一章概述第四十三頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五可從不同的角度進行分類，按計算機規(guī)模分為：超級計算機超級（亦稱巨型）計算機多用于國家高科技領域和國防尖端技術的研究，如核武器設計、核爆炸模擬、反導彈武器系統(tǒng)、空間技術、空氣動力學、大范圍氣象預報、石油地質(zhì)勘探等。第一章概述第四節(jié)計算機分類第四十四頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五

2008年6月IBM公司為美國能源部國家實驗室制造的“走鵑（Roadrunner）”，運行速度達到1.105千萬億次浮點運算/每秒，(峰值1.4567千萬億次),有129600個內(nèi)核芯片，運算能力超過100萬臺標準個人電腦。世界上第一臺千萬億次計算機。美國國家計算機科學中心（NCCS）的美洲虎（Jaguar）超級計算機升級至1.64-petaflops（每秒1.64千萬億次浮點運算）。第一章概述第四節(jié)計算機分類第四十五頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五第一章概述第四節(jié)計算機分類走鵑（Roadrunner）第四十六頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五美洲虎（Jaguar）超級計算機第一章概述第四節(jié)計算機分類第四十七頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五曙光公司天津產(chǎn)業(yè)基地研制生產(chǎn)高性能計算機“星云”，是目前中國實測性能超過一千多萬億次的首臺商用高性能計算機，其峰值運算速度可達每秒3000萬億次，實測Linpack性能達到每秒1271萬億次。國防科技大學研制的“天河一號”超級計算機，每秒鐘1206萬億次的峰值速度和每秒563．1萬億次的Linpack實測性能，升級后的“天河－1A”實測運算速度可達每秒2570萬億次，居2010年世界超級計算機前100強之首。第一章概述第四節(jié)計算機分類第四十八頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五天河一號第一章概述第四節(jié)計算機分類第四十九頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五2011年6月20日國際TOP500組織在網(wǎng)站上公布了最新全球超級計算機500強排行榜，日本超級計算機“京”則以每秒8162萬億次的實測運算速度躋身榜首，中國的“天河一號”排名降至第二，但中國進入榜單的超級計算機總數(shù)在全球僅次于美國。超級計算機“京”由日本理化學研究所和富士通共同研發(fā)，“京”的研發(fā)目標是達到每秒1萬萬億次的運算速度。第一章概述第四節(jié)計算機分類第五十頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五第一章概述第四節(jié)計算機分類京第五十一頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五微型機最廣泛使用的計算機。大中型機主要用于金融、大型商業(yè)、機構等管理或數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。如DEC公司的VAX4200，運算速度為3.6MIPS，32G內(nèi)存。其它如IBM370等。第一章概述第四節(jié)計算機分類第五十二頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五工作站所謂工作站就是高檔微型機，具有較大的存儲容量和運算速度，主要用于圖象處理、網(wǎng)絡服務器。網(wǎng)絡計算機由于互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，對于一般用戶僅僅需要計算機的用戶交互和通訊功能，數(shù)據(jù)存儲和文件管理等交與網(wǎng)絡服務器去做。NC孕育計算機的又一個新紀元。第一章概述第四節(jié)計算機分類第五十三頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五計算機的分類——依處理數(shù)據(jù)的形態(tài)分，分為數(shù)字計算機和模擬計算機。第一章概述第四節(jié)計算機分類第五十四頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五計算機的分類——依使用范圍分，分為通用計算機和專用計算機。計算機的分類——依使用方式分，分為獨立使用的計算機系統(tǒng)和嵌入式計算機系統(tǒng)。第一章概述第四節(jié)計算機分類第五十五頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五第一章概述第四節(jié)計算機分類第五十六頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五計算機基礎第一章概述

第一節(jié)信息社會與信息技術第二節(jié)計算機的發(fā)展第三節(jié)計算機的特點第四節(jié)計算機的分類

第五節(jié)計算機的應用

第一章概述第五十七頁，共七十頁，編輯于2023年，星期五科學計算航空航天、水文地質(zhì)、地震探礦、天文氣象、高能物理、生物工程、建筑力學、能源工程、交通運輸?shù)确矫娲嬖诖罅康膹碗s計算，因為有了計算機才能取得今天的成果?？捎胁煌?/p>