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大學(xué)計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)教程計(jì)算機(jī)精品教材共7章,包括計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、操作系統(tǒng)、使用Word2010處理文字、使用Excel2010制作電子表格、使用PowerPoint2010制作演示文稿、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)與信息安全,以及多媒體技術(shù)全套可編輯PPT課件第1章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)概述計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成微型計(jì)算機(jī)的硬件組成1.1計(jì)算機(jī)概述1.1.1計(jì)算機(jī)的概念與特點(diǎn)計(jì)算機(jī)(computer)又稱電腦,是一種能對(duì)各種信息進(jìn)行存儲(chǔ)和高速處理的工具或電子機(jī)器。對(duì)本定義要明確兩點(diǎn):一是計(jì)算機(jī)不僅是一種計(jì)算工具,還是一種信息處理機(jī);二是計(jì)算機(jī)不同于其他任何機(jī)器,它能夠接收、保存數(shù)據(jù),并按程序的引導(dǎo)自動(dòng)地進(jìn)行各種操作。計(jì)算機(jī)作為一種智能化的高級(jí)工具,其主要特性體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:運(yùn)算速度快:目前,計(jì)算機(jī)的最高運(yùn)算速度已超過千萬億次/秒(例如,中國(guó)2013年推出的“天河二號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī),運(yùn)算速度達(dá)到33.9千萬億次/秒,是目前世界上運(yùn)算速度最快的計(jì)算機(jī)),這使得在過去需要幾年甚至幾十年才能完成的任務(wù),現(xiàn)在只需要幾分鐘,甚至在更短的時(shí)間內(nèi)就可以完成,從而極大地提高了工作效率。隨著科學(xué)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度還會(huì)進(jìn)一步提高。1.1計(jì)算機(jī)概述1.1.1計(jì)算機(jī)的概念與特點(diǎn)精確度高:計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度和精度取決于機(jī)器的字長(zhǎng),字長(zhǎng)越長(zhǎng),精度越高。不同型號(hào)的計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)不同,有8位、16位、32位、64位等。目前,較流行的計(jì)算機(jī)大多為64位字長(zhǎng)。具有記憶能力和邏輯判斷能力:計(jì)算機(jī)的記憶能力,指其對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)能力,計(jì)算機(jī)可以存儲(chǔ)大量的信息,存儲(chǔ)容量的大小標(biāo)志著計(jì)算機(jī)記憶能力的強(qiáng)弱;計(jì)算機(jī)還具有邏輯運(yùn)算的功能,能對(duì)信息進(jìn)行識(shí)別、比較、判斷等。自動(dòng)化程度高:計(jì)算機(jī)內(nèi)部的操作運(yùn)算都是在程序的控制之下自動(dòng)完成的,人們只需要按要求編寫正確的程序,存入計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)就可以按程序的指令要求,自動(dòng)完成指定的任務(wù),在此過程中,不需要人的干預(yù)。1.1計(jì)算機(jī)概述1.1.2計(jì)算機(jī)的發(fā)展1.世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)世界公認(rèn)的第一臺(tái)數(shù)字電子計(jì)算機(jī),是于1946年2月由美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)物理學(xué)家莫克利和電氣工程師??颂匮兄瞥晒Φ模幻麨殡娮訑?shù)字積分計(jì)算機(jī)(electronicnumericalintegratorandcalculator,ENIAC),如圖1-1所示。這臺(tái)計(jì)算機(jī)占地170m2,重達(dá)30余噸,共使用了18800只電子管、1500個(gè)繼電器,耗電量150kW,每秒鐘能完成
5000次加法運(yùn)算,它起初的主要任務(wù)是分析炮彈軌跡。雖然它的性能指標(biāo)相對(duì)于現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)來說是微不足道的,但它的問世揭開了人類科技的新紀(jì)元,也就是人們所稱的第三次產(chǎn)業(yè)革命(信息革命)的開端,被譽(yù)為20世紀(jì)最偉大的發(fā)明。1.1計(jì)算機(jī)概述1.1.2計(jì)算機(jī)的發(fā)展圖1-1第一臺(tái)計(jì)算機(jī)(ENIAC)1.1計(jì)算機(jī)概述1.1.2計(jì)算機(jī)的發(fā)展2.計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程電子計(jì)算機(jī)從產(chǎn)生到現(xiàn)在的70多年時(shí)間里,有了飛速的發(fā)展。按照計(jì)算機(jī)所用的邏輯元件(電子器件)來劃分,計(jì)算機(jī)經(jīng)歷了四個(gè)時(shí)代,其發(fā)展簡(jiǎn)況如下:第一代:電子管計(jì)算機(jī)(1946—1957年)。它的基本邏輯電路由電子管組成,因此,這類機(jī)器的運(yùn)算速度比較低,一般為每秒幾千次,內(nèi)存容量較小、體積較大、重量較重、價(jià)格較高。計(jì)算機(jī)語言方面處于機(jī)器語言和匯編語言階段,主要應(yīng)用于科學(xué)計(jì)算。第二代:晶體管計(jì)算機(jī)(1958—1964年)。它的基本邏輯電路由晶體管組成。計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度大幅度提高,可達(dá)每秒幾十萬次,重量、體積也顯著減小,軟件方面出現(xiàn)了簡(jiǎn)單的操作系統(tǒng)和高級(jí)語言,其應(yīng)用擴(kuò)展到數(shù)據(jù)處理和事務(wù)管理方面。1.1計(jì)算機(jī)概述1.1.2計(jì)算機(jī)的發(fā)展第三代:中小規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)(1965—1970年)。它的基本邏輯電路由中、小規(guī)模集成電路組成。這類機(jī)器的運(yùn)算速度可達(dá)每秒幾十萬次至幾百萬次,并且可靠性也有了顯著的提高,價(jià)格明顯下降,出現(xiàn)了功能較強(qiáng)的操作系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)化、模塊化的程序設(shè)計(jì)語言,應(yīng)用領(lǐng)域向社會(huì)各部門推廣和普及。第四代:大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)(1971—至今)。這一代電子計(jì)算機(jī)采用大規(guī)模或超大規(guī)模集成電路構(gòu)成邏輯電路,計(jì)算機(jī)的容量大、速度快,運(yùn)算速度達(dá)每秒幾百萬次以上,操作系統(tǒng)進(jìn)一步完善,數(shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)軟件得到發(fā)展,面向?qū)ο蟮能浖O(shè)計(jì)方法與技術(shù)被廣泛采用。1.1計(jì)算機(jī)概述1.1.3計(jì)算機(jī)的分類1.按處理的信號(hào)劃分信號(hào)共分兩類,一類是模擬信號(hào),另一類是數(shù)字信號(hào)。模擬信號(hào)指連續(xù)變化的信號(hào),如溫度、壓力、電壓、電流等;數(shù)字信號(hào)是離散信號(hào),并不連續(xù)變化,如0和1。按照處理的信號(hào)進(jìn)行劃分,可以將計(jì)算機(jī)分為模擬計(jì)算機(jī)和數(shù)字計(jì)算機(jī)。模擬計(jì)算機(jī):指處理模擬信號(hào)的計(jì)算機(jī),其特點(diǎn)是參與運(yùn)算的數(shù)值是連續(xù)變化的。這類計(jì)算機(jī)由于受元件質(zhì)量的影響,精度低、成本高、用途少,不便于推廣。數(shù)字計(jì)算機(jī):指處理數(shù)字信號(hào)的計(jì)算機(jī),其特點(diǎn)是參與運(yùn)算的數(shù)值是跳躍變化的。目前,我們見到或使用的計(jì)算機(jī)絕大部分屬于該類計(jì)算機(jī)。如果沒有特別指明,本書中所提到的計(jì)算機(jī)均指“數(shù)字式的電子計(jì)算機(jī)”。1.1計(jì)算機(jī)概述1.1.3計(jì)算機(jī)的分類2.按計(jì)算機(jī)的用途劃分計(jì)算機(jī)的用途千差萬別,有的用途廣,有的用途單一。按照計(jì)算機(jī)的用途進(jìn)行劃分,可以將計(jì)算機(jī)分為通用計(jì)算機(jī)和專用計(jì)算機(jī)。通用計(jì)算機(jī):指功能較多,應(yīng)用較廣,適合于各行各業(yè)應(yīng)用的計(jì)算機(jī)。目前,應(yīng)用于學(xué)校機(jī)房、辦公室和家庭的計(jì)算機(jī)就都屬于通用計(jì)算機(jī)。專用計(jì)算機(jī):指為完成某一特殊功能而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)。這類計(jì)算機(jī)一般配有專門開發(fā)的軟件以及與之相配套的接口設(shè)備,大多被應(yīng)用于工業(yè)控制或者軍事領(lǐng)域等。1.1計(jì)算機(jī)概述1.1.3計(jì)算機(jī)的分類3.根據(jù)計(jì)算機(jī)的功能和規(guī)模劃分按照規(guī)模的大小和功能的強(qiáng)弱,可以將計(jì)算機(jī)分為巨型機(jī)、大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)、微型機(jī)和工作站等。巨型機(jī):巨型計(jì)算機(jī)亦稱超級(jí)計(jì)算機(jī),具有極高的性能和極大的規(guī)模,價(jià)格昂貴,主要用于航天、氣象、地質(zhì)勘探等尖端科技領(lǐng)域。我國(guó)是世界上生產(chǎn)巨型計(jì)算機(jī)的少數(shù)國(guó)家之一,研制成功了“銀河”、“曙光”、“天河”等巨型計(jì)算機(jī)。大型機(jī):這種機(jī)器也有很高的運(yùn)算速度和很大的存儲(chǔ)容量,具有豐富的外部設(shè)備和功能強(qiáng)大的軟件,主要用于各計(jì)算中心和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中。1.1計(jì)算機(jī)概述1.1.3計(jì)算機(jī)的分類小型機(jī):這種計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、規(guī)模較小、操作簡(jiǎn)便、成本較低。小型機(jī)在存儲(chǔ)容量和軟件系統(tǒng)的完善方面占有優(yōu)勢(shì),用途廣泛。微型機(jī):人們常將其簡(jiǎn)稱為微機(jī)或PC機(jī)。它具有體積小、價(jià)格低、功能全、操作方便等優(yōu)點(diǎn),因此發(fā)展迅速。目前,它的功能越來越強(qiáng),速度越來越快,已達(dá)到甚至超過了小型機(jī)。工作站:工作站是介于微型機(jī)與小型機(jī)之間的一種高檔計(jì)算機(jī),其運(yùn)行速度比微型機(jī)快,存儲(chǔ)容量也大得多,且有較強(qiáng)的聯(lián)網(wǎng)功能。這類計(jì)算機(jī)多用于特殊的行業(yè),如圖像處理、動(dòng)畫設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等領(lǐng)域。1.1計(jì)算機(jī)概述1.1.4計(jì)算機(jī)的應(yīng)用1.科學(xué)運(yùn)算科學(xué)運(yùn)算是計(jì)算機(jī)最早、最成熟的應(yīng)用領(lǐng)域。利用計(jì)算機(jī)可以方便地實(shí)現(xiàn)數(shù)值計(jì)算,代替人工計(jì)算。計(jì)算機(jī)不僅具有強(qiáng)大的信息存儲(chǔ)能力,而且具有非常高的計(jì)算精度,因而使得人們能既快速又準(zhǔn)確地完成各類復(fù)雜的運(yùn)算,大大提高了工作效率。例如,在神舟宇宙飛船的軌道計(jì)算、三峽大壩的應(yīng)力計(jì)算等方面,計(jì)算機(jī)都發(fā)揮著不可替代的作用。2.自動(dòng)控制計(jì)算機(jī)在自動(dòng)控制方面的應(yīng)用,大大促進(jìn)了自動(dòng)化技術(shù)的普及和提高。工業(yè)生產(chǎn)是一系列連續(xù)而重復(fù)的工作過程,利用計(jì)算機(jī)對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)控制,可以降低勞動(dòng)者的工作強(qiáng)度,提高產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量。例如,用計(jì)算機(jī)控制紡織機(jī)械的織造過程、動(dòng)車組火車的自動(dòng)牽引控制、生產(chǎn)流水線的自動(dòng)控制、無人駕駛飛機(jī)的遠(yuǎn)程目標(biāo)轟炸控制等,都是計(jì)算機(jī)在自動(dòng)控制方面的典型應(yīng)用。1.1計(jì)算機(jī)概述1.1.4計(jì)算機(jī)的應(yīng)用3.信息處理信息處理指非科學(xué)、非工程方面的所有計(jì)算、管理以及操縱任何形式的數(shù)據(jù)資料的處理。例如,企業(yè)的生產(chǎn)管理、財(cái)務(wù)管理、倉(cāng)庫(kù)管理,學(xué)校的學(xué)生成績(jī)管理、學(xué)籍管理、試題庫(kù),奧運(yùn)會(huì)上的成績(jī)統(tǒng)計(jì)、新聞采集與發(fā)布等。信息處理應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,全世界80%以上的微型計(jì)算機(jī)都應(yīng)用于這一領(lǐng)域。4.計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)計(jì)算機(jī)在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)和計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(CAI)等方面發(fā)揮著越來越大的作用。例如,奧運(yùn)場(chǎng)館的設(shè)計(jì)、京滬高速鐵路的效果圖設(shè)計(jì)、紡織品花色設(shè)計(jì)、服裝設(shè)計(jì)、三維動(dòng)畫設(shè)計(jì)以及模具設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)等,都能較好地利用計(jì)算機(jī)提高設(shè)計(jì)速度、縮短設(shè)計(jì)周期、保證設(shè)計(jì)質(zhì)量,從而更好地節(jié)省人力、物力、財(cái)力,進(jìn)一步解放生產(chǎn)力。1.1計(jì)算機(jī)概述1.1.4計(jì)算機(jī)的應(yīng)用5.人工智能人工智能(AI)主要是利用計(jì)算機(jī)模擬人腦的部分功能,如數(shù)據(jù)庫(kù)的智能性檢索、專家系統(tǒng)、智能機(jī)器人、模式識(shí)別等。6.娛樂與文化教育隨著計(jì)算機(jī)的日益微型化、家庭化,計(jì)算機(jī)已被揭去神秘的面紗,走入普通百姓家,并被用于電影欣賞、電視收看、游戲娛樂、學(xué)習(xí)提高等。7.網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用隨著因特網(wǎng)的普及,利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信和信息處理已經(jīng)越來越方便。此外,利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信業(yè)務(wù),比普通的通信成本低,并能進(jìn)行可視化交流。例如,QQ聊天、電子郵件、博客、音樂下載、電子政務(wù)、網(wǎng)上購(gòu)物、網(wǎng)上銀行、網(wǎng)絡(luò)搜索等的應(yīng)用,推動(dòng)著信息社會(huì)更快地發(fā)展。1.2計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示數(shù)制也稱為記數(shù)制,就是用一組固定的數(shù)字符號(hào)和一套統(tǒng)一的規(guī)則來表示數(shù)值的方法。在日常生活中,人們習(xí)慣于使用十進(jìn)制,但在計(jì)算機(jī)科學(xué)中,不同的時(shí)候允許使用不同的數(shù)制來表示數(shù)據(jù)。例如,在向計(jì)算機(jī)中輸入數(shù)據(jù)或計(jì)算機(jī)向用戶提供處理結(jié)果時(shí),一般采用十進(jìn)制;在計(jì)算機(jī)內(nèi)部保存數(shù)據(jù)和對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯運(yùn)算時(shí),通常采用二進(jìn)制;在程序編寫或?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行描述時(shí),又常常使用八進(jìn)制或十六進(jìn)制。其中,進(jìn)位計(jì)數(shù)制中的術(shù)語有如下三個(gè):數(shù)碼:指表示某種數(shù)制的符號(hào)集合,是幾進(jìn)制,就有幾個(gè)符號(hào)元素。基數(shù):指某種數(shù)制所包含的數(shù)碼個(gè)數(shù)。十進(jìn)制的基數(shù)為10。位權(quán):指數(shù)碼在不同位置上的權(quán)值。在進(jìn)位計(jì)數(shù)制中,數(shù)的位置不同,其權(quán)值也不同,對(duì)于整數(shù),越靠左的數(shù)位權(quán)值越大。1.2計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示權(quán)值是以小數(shù)點(diǎn)為起點(diǎn),向左以“0”為“起數(shù)”數(shù)數(shù)(sh^sh&),向右以“-1”為“起數(shù)”數(shù)數(shù)。進(jìn)制數(shù)與權(quán)值之間的關(guān)系如圖1-2所示。圖1-2進(jìn)制數(shù)與權(quán)值的關(guān)系1.2計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示1.2.1常用的進(jìn)位計(jì)數(shù)制在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中,常用的計(jì)數(shù)進(jìn)位制有4種:十進(jìn)制、二進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制。十進(jìn)制:人們?nèi)粘I钪凶钍煜さ倪M(jìn)位計(jì)數(shù)制。在十進(jìn)制中,常用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9這十個(gè)符號(hào)來描述。計(jì)數(shù)規(guī)則是逢十進(jìn)一,位權(quán)為以10為底的冪。二進(jìn)制:在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中采用的進(jìn)位計(jì)數(shù)制。在二進(jìn)制中,只有0和1兩個(gè)符號(hào)組成。計(jì)數(shù)規(guī)則是逢二進(jìn)一,位權(quán)為以2為底的冪。八進(jìn)制:由0、1、2、3、4、5、6、7八個(gè)符號(hào)組成,計(jì)數(shù)規(guī)則是逢八進(jìn)一,位權(quán)為以8為底的冪。十六進(jìn)制:人們?cè)谟?jì)算機(jī)指令代碼和數(shù)據(jù)的書寫中經(jīng)常使用的數(shù)制。在十六進(jìn)制中,常用0、1、…、9和A、B、…、F(或a、b、…、f)十六個(gè)符號(hào)來描述。計(jì)數(shù)規(guī)則是逢十六進(jìn)一,位權(quán)為以16為底的冪。1.2計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示1.2.2常用計(jì)數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù),通常將其整數(shù)部分和小數(shù)部分分別轉(zhuǎn)換。1.將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)1)十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換原則:除2取余倒排列。轉(zhuǎn)換方法:將十進(jìn)制數(shù)除以2,得到一個(gè)商和余數(shù)(當(dāng)正好除盡時(shí),余數(shù)記為0);再將這個(gè)商除以2,又得到一個(gè)商和余數(shù);循環(huán)這個(gè)過程,直到商為0為止。最后將每次的余數(shù)(即0和1)從下到上順次排列起來(即倒排列),所得的余數(shù)組合,即為轉(zhuǎn)換的結(jié)果。1.2計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示1.2.2常用計(jì)數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換【例1-1】
將十進(jìn)制數(shù)117轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。過程如下:即(117)D=(1110101)B1.2計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示1.2.2常用計(jì)數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換2)將十進(jìn)制純小數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換原則:乘2取整順排列。轉(zhuǎn)換方法:用2去乘十進(jìn)制純小數(shù),取出乘積的整數(shù)部分;再用2去乘余下的純小數(shù)部分,再取出乘積的整數(shù)部分;繼續(xù)這個(gè)過程,直到余下的純小數(shù)為0,或者已得到足夠的位數(shù)為止。最后將每次得到的整數(shù)部分(即0和1)從上到下依次排列,即得到所對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制小數(shù)。1.2計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示1.2.2常用計(jì)數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換【例1-2】
將十進(jìn)制小數(shù)0.625轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制小數(shù),過程如下:即(0.625)D=(0.101)B1.2計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示1.2.2常用計(jì)數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換2.將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換方法:將每一個(gè)二進(jìn)制位按權(quán)展開,然后再求和。【例1-3】
將二進(jìn)制數(shù)110110.101轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。(110110.101)B=1×25+1×24+0×23+1×22+1×21+0×20+1×2-1+0×2-2+1×2-3=32+16+0+4+2+0+0.5+0+0.125=(54.625)D即(110110.101)B=(54.625)D1.2計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示1.2.2常用計(jì)數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換3.將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換原則:3位變1位。轉(zhuǎn)換方法:將二進(jìn)制數(shù)從小數(shù)點(diǎn)開始,向左右兩個(gè)方向,每3位劃為1組,不足3位時(shí),整數(shù)部分左邊補(bǔ)0,小數(shù)部分右邊補(bǔ)0,然后將每1組轉(zhuǎn)換為1個(gè)八進(jìn)制位。【例1-4】
將二進(jìn)制數(shù)11011010.1101011轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)。分組與轉(zhuǎn)換如下:即(11011010.1101011)B=(332.654)O1.2計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示1.2.2常用計(jì)數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換4.將八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換原則:1位變3位。轉(zhuǎn)換方法:將八進(jìn)制數(shù)的每1位都轉(zhuǎn)換為3位二進(jìn)制數(shù)。轉(zhuǎn)換步驟其實(shí)就是二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)的逆過程。1.2計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示1.2.2常用計(jì)數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換5.將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換原則:4位變1位。轉(zhuǎn)換方法:將二進(jìn)制數(shù)從小數(shù)點(diǎn)開始,向左右兩個(gè)方向,每4位劃為1組,不足4位時(shí),整數(shù)部分左邊補(bǔ)0,小數(shù)部分右邊補(bǔ)0,然后將每1組轉(zhuǎn)換為1個(gè)十六進(jìn)制位。【例1-5】
將二進(jìn)制數(shù)1011011010.1001011轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)。分組與轉(zhuǎn)換如下:即(1011011010.1001011)B=(2DA.96)H1.2計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示1.2.2常用計(jì)數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換6.將十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換原則:1位變4位。轉(zhuǎn)換方法:將十六進(jìn)制數(shù)的每1位都轉(zhuǎn)換為4位二進(jìn)制數(shù)。轉(zhuǎn)換步驟其實(shí)就是二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)的逆過程。7.將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)(或八進(jìn)制數(shù))轉(zhuǎn)換方法有如下兩種:采用除16(或8)取余倒排列法,這種方法與十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制類似,所不同的是,當(dāng)余數(shù)大于9時(shí),要用字母A~F分別代表數(shù)字10~15。先將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù),再將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)(或八進(jìn)制數(shù))。1.2計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示1.2.2常用計(jì)數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換8.將十六進(jìn)制數(shù)(或八進(jìn)制數(shù))轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換方法有如下兩種:采用按權(quán)展開求和法,此時(shí)的權(quán)為以16(或8)為底的冪。先將十六進(jìn)制數(shù)(或八進(jìn)制數(shù))轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù),再將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。1.2計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示1.2.3二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算規(guī)則1.算術(shù)運(yùn)算二進(jìn)制的算術(shù)運(yùn)算包括加法運(yùn)算、減法運(yùn)算、乘法運(yùn)算和除法運(yùn)算。加法規(guī)則:0+0=0,0+1=1,1+0=1,1+1=10(逢二進(jìn)一)。減法規(guī)則:1-1=0,1-0=1,0-0=0,10-1=1(借一當(dāng)二)。乘法規(guī)則:0×0=0,0×1=0,1×0=0,1×1=1。除法規(guī)則:0÷1=0,1÷1=1。1.2計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示1.2.3二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算規(guī)則2.邏輯運(yùn)算二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)算包括邏輯乘法(“與”運(yùn)算)、邏輯加法(“或”運(yùn)算)、邏輯“非”運(yùn)算和邏輯“異或”運(yùn)算。與運(yùn)算(AND):0∧0=0,0∧1=0,1∧0=0,1∧1=1。或運(yùn)算(OR):0∨0=0,0∨1=1,1∨0=1,1∨1=1。非運(yùn)算(NOT):=0,=1?!爱惢颉边\(yùn)算(XOR):0⊕0=0,0⊕1=1,1⊕0=1,1⊕1=0。1.2計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示1.2.4信息在計(jì)算機(jī)中的表示與存儲(chǔ)1.?dāng)?shù)值型數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示在計(jì)算機(jī)內(nèi)部,所有數(shù)據(jù)都以二進(jìn)制的形式表示。數(shù)的正、負(fù)符號(hào)也分別用0、1來表示。計(jì)算機(jī)中帶符號(hào)的數(shù)有3種表示法:原碼、反碼和補(bǔ)碼。原碼:一個(gè)二進(jìn)制數(shù)同時(shí)包含符號(hào)和數(shù)值兩部分,用最高位表示符號(hào)(0表示正數(shù),1表示負(fù)數(shù)),用其余位表示數(shù)值,這種數(shù)的表示法為原碼表示法。假設(shè)某計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)為8位,則:45的原碼表示形式為00101101;-45的原碼表示形式為10101101。反碼:對(duì)于一個(gè)帶符號(hào)的數(shù),正數(shù)的反碼與原碼相同,負(fù)數(shù)的反碼為其原碼除符號(hào)位以外的各位按位取反。所以,45的反碼表示形式為00101101;-45的反碼表示形式為11010010。1.2計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示1.2.4信息在計(jì)算機(jī)中的表示與存儲(chǔ)補(bǔ)碼:正數(shù)的補(bǔ)碼與原碼相同,負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼為其反碼在最低位加1。所以,45的補(bǔ)碼表示形式為00101101;-45的補(bǔ)碼表示形式為11010011。用原碼、反碼和補(bǔ)碼表示的數(shù)均稱為“機(jī)器數(shù)”,而人們?nèi)粘S谜?fù)符號(hào)書寫的數(shù)稱為“真值”。計(jì)算機(jī)中的數(shù)參與運(yùn)算時(shí),采用補(bǔ)碼形式進(jìn)行,補(bǔ)碼轉(zhuǎn)化為真值的方法是:若補(bǔ)碼為正數(shù)(高位為0),則它與真值相同。若補(bǔ)碼為負(fù)數(shù)(高位為1),則其真值為:符號(hào)位不變,其他位取反后,末位加1。1.2計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示1.2.4信息在計(jì)算機(jī)中的表示與存儲(chǔ)2.非數(shù)值型數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示字符是計(jì)算機(jī)處理的主要對(duì)象,它包括西文字符(字母、數(shù)字、各種符號(hào))和中文字符,即所有不可做算術(shù)運(yùn)算的數(shù)據(jù)。由于計(jì)算機(jī)是以二進(jìn)制的形式存儲(chǔ)和處理數(shù)據(jù)的,因此字符也必須按特定的規(guī)則進(jìn)行二進(jìn)制編碼才能進(jìn)入計(jì)算機(jī)。編碼標(biāo)準(zhǔn)可以把這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行處理,然后計(jì)算機(jī)再將處理后的信息轉(zhuǎn)換成可視的信息表示出來。ASCII編碼,又稱“美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換代碼”,是目前國(guó)際上通用的計(jì)算機(jī)編碼,從計(jì)算機(jī)鍵盤上直接輸入的任何一個(gè)字符,都有唯一的ASCII編碼與之對(duì)應(yīng)。標(biāo)準(zhǔn)的ASCII碼是7位碼,用7位二進(jìn)制數(shù)表示一個(gè)字符的編碼,共有27=128個(gè)不同的編碼值,即相應(yīng)可以表示128個(gè)不同字符的編碼,如表1-1所示。ASCII碼1.2計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示1.2.4信息在計(jì)算機(jī)中的表示與存儲(chǔ)表1-1ASCII碼表1.2計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示1.2.4信息在計(jì)算機(jī)中的表示與存儲(chǔ)表1-1中對(duì)大小寫英文字母、阿拉伯?dāng)?shù)字、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)即控制符等特殊符號(hào)規(guī)定了編碼,表中每個(gè)字符都對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)值,稱為該字符的ASCII碼值。其排列次序?yàn)閎6b5b4b3b2b1b0,b6為最高位,b0為最低位。從表1-1可以看出,在這些字符中,從小到大的排列:0~9,A~Z,a~z都是順序排的,且小寫比大寫字母的碼值大32。有些特殊的字符的編碼是容易記憶的。如:“0”數(shù)字字符的編碼為0110000,對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)是48,則“1”的編碼值是49。“A”字符的編碼是1000001,對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)是65,則“B”的編碼值是66?!癮”字符的編碼是1100001,對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)是97,則“b”的編碼值是98。由于一個(gè)字節(jié)由8個(gè)二進(jìn)制位組成,所以,為了表示ASCII編碼方便,將其擴(kuò)展為8位,這樣,擴(kuò)展后的ASCII編碼就由128個(gè)增加到256個(gè),增加的部分屬于可打印字符,無法從鍵盤上直接輸入,但可以從打印機(jī)上打印出來。1.2計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示1.2.4信息在計(jì)算機(jī)中的表示與存儲(chǔ)漢字編碼是為漢字設(shè)計(jì)的一種便于輸入到計(jì)算機(jī)的代碼。由于電子計(jì)算機(jī)現(xiàn)有的輸入鍵盤與英文打字機(jī)的鍵盤完全兼容,因此如何輸入非拉丁字母的文字(包括漢字)便成了多年來人們研究的課題。漢字信息處理系統(tǒng)一般包括編碼、輸入、存儲(chǔ)、編輯、輸出和傳輸。編碼是關(guān)鍵,不解決這個(gè)問題,漢字就不能進(jìn)入計(jì)算機(jī)。根據(jù)應(yīng)用目的的不同,漢字編碼分為外碼、交換碼、機(jī)內(nèi)碼和字形碼。外碼也叫輸入碼,是用鍵盤將漢字輸入到計(jì)算機(jī)中的編碼方式。目前,常用的輸入碼有拼音碼、五筆字型碼、自然碼、表形碼、認(rèn)知碼、區(qū)位碼和電報(bào)碼等(一種好的輸入碼應(yīng)具有編碼規(guī)則簡(jiǎn)單、易學(xué)好記、操作方便、重碼率低、輸入速度快等優(yōu)點(diǎn)),用戶可根據(jù)自己的需要進(jìn)行選擇。漢字編碼1)外碼(輸入碼)1.2計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示1.2.4信息在計(jì)算機(jī)中的表示與存儲(chǔ)為了滿足在計(jì)算機(jī)中使用漢字的需要,中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)總局發(fā)布了一系列的漢字字符集國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)編碼,統(tǒng)稱為GB碼。其中最有影響的是于1980年發(fā)布的《信息交換用漢字編碼字符集-基本集》,標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為GB2312-80,因其使用非常普遍,也常被通稱為國(guó)標(biāo)碼。GB2312編碼通行于我國(guó)內(nèi)地,是國(guó)家規(guī)定的用于漢字信息處理的標(biāo)準(zhǔn);新加坡等地也采用此編碼。幾乎所有的中文系統(tǒng)和國(guó)際化的軟件都支持GB2312。GB2312是一個(gè)簡(jiǎn)體中文字符集,由6763個(gè)常用漢字和682個(gè)全角的非漢字字符組成。其中漢字根據(jù)使用的頻率分為兩級(jí):一級(jí)漢字3755個(gè),二級(jí)漢字3008個(gè)。2)交換碼(國(guó)標(biāo)碼)1.2計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示1.2.4信息在計(jì)算機(jī)中的表示與存儲(chǔ)根據(jù)國(guó)標(biāo)碼的規(guī)定,每一個(gè)漢字都有了確定的二進(jìn)制代碼。在微機(jī)內(nèi)部,漢字代碼都用機(jī)內(nèi)碼,在磁盤上記錄漢字代碼也使用機(jī)內(nèi)碼。字形碼是漢字的輸出碼,輸出漢字時(shí)都采用圖形方式,無論漢字的筆畫多少,每個(gè)漢字都可以寫在同樣大小的方塊中,通常用16×16點(diǎn)陣來顯示漢字。3)機(jī)內(nèi)碼4)漢字的字形碼1.2計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示1.2.4信息在計(jì)算機(jī)中的表示與存儲(chǔ)3.信息在計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù),在計(jì)算機(jī)中都是用二進(jìn)制形式表示和存儲(chǔ)的,其最基本的存儲(chǔ)單位是“位”和“字節(jié)”。位(bit):1個(gè)二進(jìn)制位稱為比特,用“b”表示,是計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最小單位。一位可以表示“0”或“1”。字節(jié)(byte):8個(gè)二進(jìn)制位稱為字節(jié),通常用“B”表示,它是數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的基本單位,如一個(gè)英文字母占1個(gè)字節(jié),一個(gè)漢字占2個(gè)字節(jié)。1.2計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示1.2.4信息在計(jì)算機(jī)中的表示與存儲(chǔ)此外,計(jì)算機(jī)中通常用KB、MB、GB或TB表示存儲(chǔ)設(shè)備的容量或文件的大小,它們之間的換算關(guān)系如下:1B=8bit 1KB=1024B1MB=1024KB=1024×1024B 1GB=1024MB=1024×1024×1024B1TB=1024GB=1024×1024×1024×1024B1.3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成一臺(tái)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通常由硬件(hardware)和軟件(software)兩大部分組成。硬件是指計(jì)算機(jī)的物理設(shè)備,包括主機(jī)及其外部設(shè)備;軟件是指系統(tǒng)中的程序以及開發(fā)、使用和維護(hù)程序所需要的所有文檔的集合,包括計(jì)算機(jī)本身運(yùn)行所需的系統(tǒng)軟件和用戶完成特定任務(wù)所需的應(yīng)用軟件。硬件是軟件發(fā)揮作用的舞臺(tái)和物質(zhì)基礎(chǔ),軟件是使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)揮強(qiáng)大功能的靈魂,兩者相輔相成,缺一不可。1.3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成1.3.1馮·諾依曼體系計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)硬件體系結(jié)構(gòu)的奠基人普遍認(rèn)為是著名美籍匈牙利科學(xué)家馮·諾依曼教授。1946年6月,馮·諾依曼和高法斯坦等人發(fā)表了《電子計(jì)算機(jī)裝置邏輯結(jié)構(gòu)初探》論文,其中最重要的三點(diǎn)如下。(1)新型電子計(jì)算機(jī)應(yīng)該以二進(jìn)制為基礎(chǔ),而不是使用十進(jìn)制。(2)“存儲(chǔ)程序、過程控制”設(shè)計(jì)思想,即程序設(shè)計(jì)者按計(jì)算要求編好程序,再把程序和數(shù)據(jù)以二進(jìn)制的形式存放在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器內(nèi),讓機(jī)器自動(dòng)執(zhí)行程序,從而完成預(yù)定工作。(3)計(jì)算機(jī)硬件體系結(jié)構(gòu)由運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、控制器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大基本部件組成,并初步闡述了五大部件的基本功能。1.3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成1.3.1馮·諾依曼體系計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)其工作原理的核心是“程序存儲(chǔ)”和“程序控制”,就是通常所說的“順序存儲(chǔ)程序”概念。我們把按照這一原理設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)稱為“馮·諾依曼型計(jì)算機(jī)”,其結(jié)構(gòu)框圖和工作原理如圖1-3所示。圖1-3馮·諾依曼型計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理幾十年來,盡管計(jì)算機(jī)硬件發(fā)生了巨大變化,但直到今天,計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)仍采用馮·諾依曼提出的體系結(jié)構(gòu)。1.3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成1.3.2計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)是構(gòu)成計(jì)算機(jī)的物理裝備,是指在計(jì)算機(jī)中看得見、摸得著的有形實(shí)體。計(jì)算機(jī)硬件主要由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部分構(gòu)成。運(yùn)算器是計(jì)算機(jī)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算與邏輯運(yùn)算的主要部件。控制器可從存儲(chǔ)器中逐條取出指令來控制計(jì)算機(jī)各部件協(xié)調(diào)工作,是計(jì)算機(jī)的指揮中心。存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)部件,用于存放原始數(shù)據(jù)和程序。存儲(chǔ)器分為內(nèi)存儲(chǔ)器(主存儲(chǔ)器)和外存儲(chǔ)器(輔助存儲(chǔ)器)。輸入設(shè)備將原始數(shù)據(jù)與程序轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)所能識(shí)別的0、1代碼串輸入到計(jì)算機(jī)中。輸出設(shè)備將計(jì)算機(jī)處理過的信息轉(zhuǎn)換成人們熟悉的形式或其它設(shè)備能夠識(shí)別的信息輸出機(jī)外。1.3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成1.3.3計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)軟件是指為計(jì)算機(jī)運(yùn)行工作服務(wù)的各種程序、數(shù)據(jù)及相關(guān)資料。軟件是計(jì)算機(jī)的靈魂,是計(jì)算機(jī)具體功能的體現(xiàn),要讓計(jì)算機(jī)為我們工作,必須在計(jì)算機(jī)中安裝相應(yīng)的軟件。一臺(tái)沒有安裝軟件的計(jì)算機(jī)無法完成任何有實(shí)際意義的工作。軟件主要分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。1.系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件是管理和控制計(jì)算機(jī)軟、硬件資源的軟件,它的功能是使計(jì)算機(jī)能夠正常工作或具備解決某些問題的能力。系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和各種程序設(shè)計(jì)語言。1.3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成1.3.3計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)操作系統(tǒng):是控制和管理計(jì)算機(jī)軟、硬件資源的平臺(tái)。它在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中占有特殊的地位,計(jì)算機(jī)需要安裝操作系統(tǒng)才能正常工作。這是因?yàn)?,一方面,用戶需要通過操作系統(tǒng)去操作計(jì)算機(jī),合理、有效地利用各種資源,而不必去直接操作計(jì)算機(jī)的硬件;另一方面,計(jì)算機(jī)中所有其他軟件都建立在操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,并得到它的支持與服務(wù)。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng):數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是用戶建立、使用和維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的軟件,簡(jiǎn)稱DBMS。目前,常用的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)有VisualFoxPro、Sybase、Oracle和SQLServer等。程序設(shè)計(jì)語言:人們利用計(jì)算機(jī)來解決具體的問題,是通過一連串的指令來實(shí)現(xiàn)的,一串指令的有序集合就是程序。程序設(shè)計(jì)語言是用來編制各種程序所使用的計(jì)算機(jī)語言,它包括機(jī)器語言、匯編語言及高級(jí)語言等。例如,VisualBasic(簡(jiǎn)稱VB)、C++、C#和Java等都是高級(jí)語言。1.3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成1.3.3計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)2.應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件運(yùn)行在操作系統(tǒng)之上,是為了解決用戶的各種實(shí)際問題而編制的程序及相關(guān)資源的集合,如辦公軟件Office、圖像處理軟件Photoshop、動(dòng)畫制作軟件Flash、工程繪圖軟件AutoCAD、殺毒軟件360和壓縮/解壓縮軟件WinRAR等。1.3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成1.3.4計(jì)算機(jī)程序及其運(yùn)行原理計(jì)算機(jī)之所以能夠按照人們的安排自動(dòng)運(yùn)行,是因?yàn)椴捎昧舜鎯?chǔ)程序控制的方式。1.計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)簡(jiǎn)單說來,指令就是指揮機(jī)器工作的指示和命令,程序就是一系列按一定順序排列的指令,執(zhí)行程序的過程就是計(jì)算機(jī)的工作過程。通常,一條指令包括兩方面的內(nèi)容:操作碼和操作數(shù)。操作碼決定要完成的操作,如加、減、乘、除、傳送等;操作數(shù)指參加運(yùn)算的數(shù)據(jù)及其所在的單元地址。操作數(shù)指出參與操作的數(shù)據(jù)和操作結(jié)果存放的位置。通常,一臺(tái)計(jì)算機(jī)能夠完成多種類型的操作,而且允許使用多種方法表示操作數(shù)的地址。因此,一臺(tái)計(jì)算機(jī)可能有多種多樣的指令,這些指令的集合稱為該計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)。1.3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成1.3.4計(jì)算機(jī)程序及其運(yùn)行原理2.程序程序是設(shè)計(jì)者為解決某一問題而設(shè)計(jì)的一組排列有序的指令序列,這些指令要求被逐一執(zhí)行。它表達(dá)了程序員要求計(jì)算機(jī)執(zhí)行的操作。程序是以某種語言為工具編制出來的,下面簡(jiǎn)單介紹程序設(shè)計(jì)語言。程序設(shè)計(jì)語言通常簡(jiǎn)稱為編程語言,是一組用來定義計(jì)算機(jī)程序的語法規(guī)則。計(jì)算機(jī)語言可以讓程序員準(zhǔn)確地定義計(jì)算機(jī)所要使用的數(shù)據(jù),并精確地定義在不同情況下所應(yīng)當(dāng)采取的行動(dòng)。程序設(shè)計(jì)語言通常分為機(jī)器語言、匯編語言和高級(jí)語言三類。1.3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成1.3.4計(jì)算機(jī)程序及其運(yùn)行原理3.計(jì)算機(jī)的工作原理計(jì)算機(jī)的工作過程就是執(zhí)行程序的過程,而程序則由按順序存放的指令組成。計(jì)算機(jī)在工作時(shí),就是按照預(yù)先規(guī)定的順序,取出指令、分析指令、執(zhí)行指令,完成規(guī)定的操作。取出指令:從內(nèi)存儲(chǔ)器中取出指令送到指令寄存器。分析指令:對(duì)指令寄存器中存放的指令進(jìn)行分析,由譯碼器對(duì)操作碼進(jìn)行譯碼,將指令的操作碼轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的控制電信號(hào),并由地址碼確定操作數(shù)的地址。執(zhí)行指令:它是由操作控制線路發(fā)出的完成該操作所需要的一系列控制信息,以完成該指令所需要的操作。1.3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成1.3.4計(jì)算機(jī)程序及其運(yùn)行原理上述完成一條指令的執(zhí)行過程稱為一個(gè)“機(jī)器周期”??傊?jì)算機(jī)的工作就是執(zhí)行程序,即自動(dòng)連續(xù)地執(zhí)行一系列指令,而程序開發(fā)人員的工作就是編制程序,使計(jì)算機(jī)不斷地工作。為執(zhí)行下一條指令作準(zhǔn)備。形成下一條指令的地址,指令計(jì)數(shù)器指向存放下一條指令的地址,最后控制單元將執(zhí)行結(jié)果寫入內(nèi)存。1.3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成1.3.5計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)評(píng)價(jià)一臺(tái)計(jì)算機(jī)的性能是一項(xiàng)復(fù)雜而精細(xì)的工作。一臺(tái)計(jì)算機(jī)功能的強(qiáng)弱和性能的好壞,不是由某一兩個(gè)指標(biāo)來決定的,而是由它的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、硬件組成、軟件配置等多方面的因素綜合決定的。對(duì)于普通用戶來說,一般情況下可以從以下幾個(gè)指標(biāo)來評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)的性能。1.主頻主頻即CPU的時(shí)鐘頻率,是指CPU在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的脈沖數(shù),它在很大程度上決定了計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度,其單位用赫茲(Hz)來表示。計(jì)算機(jī)的主頻已從最早的4.47MHz發(fā)展到現(xiàn)在的3.73GHz,甚至更高。1.3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成1.3.5計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)2.字長(zhǎng)字長(zhǎng)是指計(jì)算機(jī)的運(yùn)算部件在同一時(shí)間內(nèi)能處理的一組二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù),字長(zhǎng)越長(zhǎng),處理信息的效率越高,運(yùn)算的精確度也越高,計(jì)算機(jī)能識(shí)別的指令個(gè)數(shù)就越多,功能相對(duì)也越強(qiáng)。早期的微型計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)一般是8位、16位和32位,目前的主流計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)是64位。在不久的將來,還會(huì)提升到128位甚至更高。1.3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成1.3.5計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)3.內(nèi)核隨著社會(huì)的發(fā)展,人們對(duì)CPU處理效率的要求不斷提高,特別是在多任務(wù)的處理方面(例如,有人喜歡一邊聽音樂,一邊聊天,同時(shí)還執(zhí)行著下載任務(wù)),這就要求計(jì)算機(jī)要有出色的多任務(wù)處理能力。為此,芯片生產(chǎn)廠商Intel和AMD分別推出了多核心處理器酷睿ix(x代表數(shù)字,如5、7等)系列和FX系列等。多核處理器具有多個(gè)內(nèi)核,即在一個(gè)CPU基板上集成多處CPU核心,使得CPU內(nèi)擁有多個(gè)運(yùn)算器和多個(gè)控制器,使CPU的運(yùn)算能力和控制能力大增。目前,配有8核CPU的PC機(jī)已隨處可見。1.3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成1.3.5計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)4.內(nèi)存容量?jī)?nèi)存是CPU可以直接訪問的存儲(chǔ)器,需要執(zhí)行的程序與需要處理的數(shù)據(jù)就存放在內(nèi)存中。內(nèi)存容量的大小反映了計(jì)算機(jī)即時(shí)存儲(chǔ)信息的能力,內(nèi)存越大,計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理速度越快。隨著操作系統(tǒng)的升級(jí),應(yīng)用軟件的不斷豐富及功能的不斷擴(kuò)展,人們對(duì)內(nèi)存的需求也不斷提高。目前,主流機(jī)型的內(nèi)存配置一般為4G或8G。Windows8的安裝,至少需要1G內(nèi)存(64位的計(jì)算機(jī)需要2G內(nèi)存),但要讓W(xué)indows8系統(tǒng)良好地運(yùn)行,內(nèi)存須配置在2G以上。隨著內(nèi)存價(jià)格的不斷降低,大容量的內(nèi)存將廣泛配置。1.3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成1.3.5計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)5.外存容量外存容量通常指硬盤容量(包括內(nèi)置硬盤和移動(dòng)硬盤)。外存儲(chǔ)器容量越大,可存儲(chǔ)的信息就越多,可安裝的應(yīng)用軟件就越豐富。目前,主流硬盤容量一般為1TB或更大。6.運(yùn)算速度運(yùn)算速度是衡量計(jì)算機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo)。通常所說的計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度(平均運(yùn)算速度),是指每秒鐘所能執(zhí)行的指令條數(shù),用“百萬條指令/秒”(millioninstructionspersecond,MIPS)來表示。影響計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度的因素很多,一般來說,主頻越高,運(yùn)算速度越快;字長(zhǎng)越長(zhǎng),運(yùn)算速度越快;內(nèi)存越大,運(yùn)算速度越快;存取周期越短,運(yùn)算速度越快;硬盤的自由空間大,也會(huì)使運(yùn)行速度提高。1.3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成1.3.5計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)同一臺(tái)計(jì)算機(jī),執(zhí)行不同的運(yùn)算所需時(shí)間可能不同,因而對(duì)運(yùn)算速度的描述常采用不同的方法,常用的有CPU時(shí)鐘頻率(主頻)、每秒平均執(zhí)行指令數(shù)(IPS)等。微型計(jì)算機(jī)一般采用主頻來描述運(yùn)算速度。例如,Pentium/800的主頻為800MHz。除以上指標(biāo)外,還應(yīng)考慮計(jì)算機(jī)的兼容性、系統(tǒng)可靠性、系統(tǒng)可維護(hù)性和性價(jià)比等。兼容性主要包括數(shù)據(jù)和文件的兼容、程序的兼容、硬件設(shè)備間的兼容等;系統(tǒng)可靠性指“平均無故障時(shí)間”,用MTBF表示;系統(tǒng)的可維護(hù)性指“平均故障修復(fù)時(shí)間”,用MTTR表示;性價(jià)比指計(jì)算機(jī)的性能與價(jià)格之比,較高的性價(jià)比,是用戶所追求的目標(biāo)。1.4微型計(jì)算機(jī)的硬件組成1.4.1中央處理器中央處理器(也稱CPU)是計(jì)算機(jī)的核心部件,是計(jì)算機(jī)的指揮控制中心,它的型號(hào)決定著計(jì)算機(jī)的性能和檔次。CPU實(shí)際上是一個(gè)電子元件,內(nèi)部由幾百萬個(gè)晶體管組成,分為控制單元、邏輯單元和存儲(chǔ)單元三大部分。其工作原理是:控制單元把輸入的指令調(diào)動(dòng)分配后,送到邏輯單元進(jìn)行處理再形成數(shù)據(jù),然后存儲(chǔ)到存儲(chǔ)單元,供應(yīng)用程序使用。CPU的主要性能指標(biāo)有:主頻、字長(zhǎng)、內(nèi)部緩存、核心數(shù)量和制程等。內(nèi)部緩存又分為一級(jí)緩存(L1Cache)和二級(jí)緩存(L2Cache)。例如,Core2DuoE6300的主要性能指標(biāo)為:主頻1.86GHz,字長(zhǎng)64位,L1Cache32KB,L2Cache2MB,雙核心,65nm制程。1.4微型計(jì)算機(jī)的硬件組成1.4.1中央處理器微型計(jì)算機(jī)的CPU大部分都使用了美國(guó)Intel公司的芯片。此外,還有美國(guó)的AMD、Cyrix等公司的產(chǎn)品在市場(chǎng)上與Intel公司的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)。圖1-4所示為常見的幾種CPU。
圖1-4常見的幾種CPU1.4微型計(jì)算機(jī)的硬件組成1.4.2主板
主板又稱母板,它是一塊印刷電路板,是計(jì)算機(jī)中其他組件的載體,在各組件中起著協(xié)調(diào)工作的作用,如圖1-5所示。主板主要由CPU插槽、總線及總線擴(kuò)展槽(如內(nèi)存插槽、顯卡插槽和PCI擴(kuò)展槽)、輸入輸出(I/O)接口、緩存、電池及各種集成電路等組成。圖1-5主板1.4微型計(jì)算機(jī)的硬件組成1.4.2主板
總線和總線擴(kuò)展插槽:總線用于在計(jì)算機(jī)的各個(gè)部件之間傳輸信息;總線擴(kuò)展槽用來連接計(jì)算機(jī)的內(nèi)存、顯卡等部件??偩€按傳輸信息的不同分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線,分別用來在設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)、地址和控制信息。輸入輸出(I/O)接口:主要用來連接計(jì)算機(jī)的各種外設(shè),包括PS/2接口(用來連接鼠標(biāo)和鍵盤)和USB接口等。其中,USB接口是計(jì)算機(jī)中最常用的接口,可以用來連接鍵盤、鼠標(biāo)、打印機(jī)、掃描儀、攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、優(yōu)盤等設(shè)備,具有傳輸數(shù)據(jù)速度快,可在開機(jī)狀態(tài)下插拔(即熱插拔)設(shè)備等優(yōu)點(diǎn)。1.4微型計(jì)算機(jī)的硬件組成1.4.3內(nèi)存儲(chǔ)器
內(nèi)存儲(chǔ)器簡(jiǎn)稱內(nèi)存,其主要用于存放計(jì)算機(jī)當(dāng)前工作中正在運(yùn)行的程序、數(shù)據(jù)等。按其功能分為隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(randomaccessmemory,RAM)和只讀存儲(chǔ)器(read-onlymemory,ROM),前者的內(nèi)容既可讀又可寫,但關(guān)閉電源后其內(nèi)信息完全消失;而后者的內(nèi)容一般只能讀取而不可寫入(一般由廠商在生產(chǎn)時(shí)寫入),關(guān)閉計(jì)算機(jī)后其內(nèi)容不會(huì)消失。圖1-6為常見的內(nèi)存條外觀。圖1-6常見的內(nèi)存條外觀內(nèi)存儲(chǔ)器目前常見的容量為512MB、1GB、2GB、4G等,在其他條件相同的情況下,一般內(nèi)存容量越大、讀取速度越快,計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度等性能就越好。1.4微型計(jì)算機(jī)的硬件組成1.4.4外存儲(chǔ)器
外存儲(chǔ)器簡(jiǎn)稱為外存,其能長(zhǎng)期保存信息。常見的外存儲(chǔ)器有硬盤、光盤(VCD/DVD)、優(yōu)盤(U盤)和軟盤等,如圖1-7所示。圖1-7常見的外存儲(chǔ)器1.4微型計(jì)算機(jī)的硬件組成1.4.4外存儲(chǔ)器
硬盤有機(jī)械硬盤(HDD)、固態(tài)硬盤(SSD)、混合硬盤(HHD,一種基于傳統(tǒng)機(jī)械硬盤的新硬盤)。HDD采用磁性碟片來存儲(chǔ),SSD采用閃存顆粒來存儲(chǔ),HHD是把磁性硬盤和閃存集成到一起的一種硬盤。傳統(tǒng)機(jī)械硬盤由一個(gè)或者多個(gè)鋁制或者玻璃制的圓形碟片組成,碟片外覆蓋有鐵磁性材料。根據(jù)邏輯化數(shù)據(jù)存取和更好管理硬盤空間的需要將圓形的盤片劃分成若干個(gè)扇區(qū)(扇形區(qū)域),以盤片中心為圓心,把盤片分成若干個(gè)磁道(同心圓),磁道從外向內(nèi)編號(hào),0磁道在最外一圈。光盤分為CD、DVD和BD(藍(lán)光)幾種。光盤的刻錄格式有CD-ROM/DVD-ROM/BD-ROM(只讀光盤,只能一次性寫入數(shù)據(jù))、CD-RW/DVD-RW/BD-RW(可擦除光盤,數(shù)據(jù)可重復(fù)寫入)。外存儲(chǔ)器目前常見的基本上都是GB級(jí)別的容量。硬盤的常見容量為500GB、1TB、2TB、3TB和6TB等;CD光盤的容量一般為650MB,普通DVD光盤的容量則達(dá)4.7GB,藍(lán)光DVD光盤的容量已達(dá)50G;U盤常見的容量為4GB、8GB、16GB和32GB等。1.4微型計(jì)算機(jī)的硬件組成1.4.5微機(jī)總線
微機(jī)內(nèi)部信息的傳送是通過總線進(jìn)行的,各功能部件通過總線連在一起。微機(jī)中的總線一般分為數(shù)據(jù)總線(DB)、地址總線(AB)和控制總線(CB)。任何設(shè)備要想與總線交換信息,一般通過兩種方式實(shí)現(xiàn):一是通過主板上的外置接口;二是通過主板的內(nèi)置擴(kuò)展插槽。當(dāng)某種設(shè)備或接口卡插入接口或擴(kuò)展插槽,就相當(dāng)于與系統(tǒng)總線建立了連接。目前,微型計(jì)算機(jī)中常見的總線標(biāo)準(zhǔn)有:PCI總線、AGP總線、USB總線和IEEE1394總線。1.4微型計(jì)算機(jī)的硬件組成1.4.5微機(jī)總線
PCI總線是由Intel、IBM、DEC公司推出的一種局部總線,它定義了32位數(shù)據(jù)總線,且可擴(kuò)展為64位。PCI是迄今為止最成功的總線接口規(guī)范之一。PCI總線與CPU之間并不直接相連,而是經(jīng)過橋接(Bridge)芯片組電路連接。該總線的穩(wěn)定性和匹配性出色,提升了CPU的工作效率,最大傳輸速率可達(dá)132MB/s。1.PCI總線AGP是加速圖形端口的縮寫,它是為提高視頻帶寬而設(shè)計(jì)的總線結(jié)構(gòu),AGP總線使圖形加速硬件與CPU和系統(tǒng)存儲(chǔ)器之間直接連接,無須經(jīng)過繁忙的PCI總線,提高了系統(tǒng)實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸速率和隨機(jī)訪問內(nèi)存時(shí)的性能。目前,AGP4X的總線傳輸率已達(dá)1.06GB/s。2.AGP總線1.4微型計(jì)算機(jī)的硬件組成1.4.5微機(jī)總線
USB總線即通用串行總線,是一種新型接口標(biāo)準(zhǔn)。它連接外設(shè)簡(jiǎn)單快捷,支持熱拔插,成本低、速度快、連接設(shè)備數(shù)量多,被廣泛地應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)和手機(jī)等各種數(shù)碼設(shè)備上。目前,USB3.0的數(shù)據(jù)傳輸率達(dá)到500MB/s(USB2.0為60MB/s)。3.USB總線IEEE1394是一種串行接口標(biāo)準(zhǔn),能非常方便地把計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)外設(shè)、家電等設(shè)備連接起來,能達(dá)到實(shí)時(shí)傳送多媒體視頻流的高速、高帶寬數(shù)據(jù)傳輸效果。IEEE1394總線是目前最快的高速外部串行總線(1394a最高的傳輸速率達(dá)400MB/s,而1394b的最高傳輸速率達(dá)到了800MB/s),并且支持帶電拔插。大部分主流數(shù)碼攝像機(jī)都帶有IEEE1394接口。4.IEEE13941.4微型計(jì)算機(jī)的硬件組成1.4.6常用輸入、輸出設(shè)備
輸入輸出設(shè)備(I/O設(shè)備)統(tǒng)稱為外部設(shè)備(簡(jiǎn)稱外設(shè)),是用戶和計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行信息交換的基本設(shè)備。1.輸出設(shè)備顯示器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最基本的輸出設(shè)備,其需要與顯示適配器(一般稱“顯卡”)搭配才能輸出信息。顯示器的主要技術(shù)指標(biāo)有掃描方式、刷新頻率、點(diǎn)距、分辨率、帶寬、亮度和對(duì)比度、尺寸等。目前,顯示器主要分為CRT(陰極射線管)顯示器和LCD(液晶)顯示器兩種,如圖1-8所示。1.4微型計(jì)算機(jī)的硬件組成1.4.6常用輸入、輸出設(shè)備
圖1-8常見的顯示器LCD顯示器具備重量輕、節(jié)能和輻射低的優(yōu)點(diǎn),其缺點(diǎn)是顏色不太真實(shí)。而CRT顯示器的優(yōu)點(diǎn)是色彩顯示真實(shí)、純正,缺點(diǎn)是體積大,已經(jīng)基本被淘汰。目前,主流顯示器的屏幕尺寸主要包括19英寸、21.5英寸、22英寸、23英寸、24英寸、27英寸和29英寸等。1.4微型計(jì)算機(jī)的硬件組成1.4.6常用輸入、輸出設(shè)備
打印機(jī)是一種將計(jì)算機(jī)中的信息輸出到紙張等介質(zhì)上的輸出設(shè)備,其一般需專用線纜與計(jì)算機(jī)連接,并安裝相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序后才能正常工作。常見的打印機(jī)按工作原理分為針式打印機(jī)、噴墨打印機(jī)的激光打印機(jī)3種,如圖1-9所示;而按輸出色彩可分為黑白打印機(jī)和彩色打印機(jī)兩種。近年來集打印、掃描、傳真、復(fù)印等功能的一體機(jī)的發(fā)展速度很快,品種繁多,同時(shí),彩色激光打印機(jī)也進(jìn)入市場(chǎng)并得到廣泛應(yīng)用。圖1-9常見的打印機(jī)1.4微型計(jì)算機(jī)的硬件組成1.4.6常用輸入、輸出設(shè)備
2.輸入設(shè)備輸入設(shè)備是用戶向計(jì)算機(jī)輸入各種信息(如文字、數(shù)字、指令等)的設(shè)備。鼠標(biāo)、鍵盤、攝像頭、掃描儀、光筆、手寫輸入板等都屬于輸入設(shè)備。鍵盤主要用于向計(jì)算機(jī)發(fā)出指令和輸入信息,按其與主機(jī)連接接口的不同分有PS/2、USB和無線鍵盤3種,如圖1-10所示。圖1-10鍵盤及鍵盤接口類型1.4微型計(jì)算機(jī)的硬件組成1.4.6常用輸入、輸出設(shè)備
鼠標(biāo)是一種屏幕坐標(biāo)定位設(shè)備,鼠標(biāo)的接口也有PS/2、USB和無線三種,其中PS/2接口為淺綠色。一般無線鼠標(biāo)都會(huì)配置一個(gè)USB接收器。圖1-11所示為3種鼠標(biāo)的類型展示。圖1-11鼠標(biāo)1.4微型計(jì)算機(jī)的硬件組成1.4.7鍵盤及其基本操作
在操作計(jì)算機(jī)時(shí),鍵盤是除鼠標(biāo)外使用最多的工具,各種文字、符號(hào)等都需要通過鍵盤輸入到計(jì)算機(jī)中。此外,鍵盤還可以代替鼠標(biāo)快速地執(zhí)行一些命令。1.認(rèn)識(shí)鍵盤目前,市場(chǎng)上鍵盤的種類和外形繁多,但其所有按鍵均可分為5個(gè)區(qū):輸入鍵區(qū)、功能鍵區(qū)、特定功能鍵區(qū)、方向鍵區(qū)和數(shù)字鍵區(qū),如圖1-12所示。其中:1.4微型計(jì)算機(jī)的硬件組成1.4.7鍵盤及其基本操作
圖1-12鍵盤分區(qū)1.4微型計(jì)算機(jī)的硬件組成1.4.7鍵盤及其基本操作
輸入鍵區(qū)主要用于輸入文字、符號(hào)和一些命令參數(shù),包括字符鍵和控制鍵兩大類。字符鍵主要包括英文字母鍵、數(shù)字鍵、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)鍵三類,按下它們可以輸入相應(yīng)字符??刂奇I主要用于輔助執(zhí)行某些特定操作。功能鍵區(qū)位于鍵盤的頂端,包括【Esc】鍵和【F1】~【F12鍵;方向鍵主要用于移動(dòng)光標(biāo);數(shù)字鍵區(qū)位于鍵盤的右下角,也叫小鍵盤區(qū),主要用于快速輸入數(shù)字,輸入時(shí)只需右手單手操作即可,方便財(cái)會(huì)和銀行工作人員。1.4微型計(jì)算機(jī)的硬件組成1.4.7鍵盤及其基本操作
所謂基準(zhǔn)鍵,就是擊鍵之前,雙手要擺放在鍵盤的固定位置,擊鍵后,手指要快速回到該位置。通常情況下,我們應(yīng)將左右手除大拇指外的各手指放在鍵盤基準(zhǔn)鍵位【A】、【S】、【D】、【F】、【J】、【K】、【L】、【;】上,如圖1-13所示。2.基準(zhǔn)鍵位、手指分工和擊鍵方法圖1-13基準(zhǔn)鍵位1.4微型計(jì)算機(jī)的硬件組成1.4.7鍵盤及其基本操作
為了使手指分工操作,便于記憶,通常將輸入鍵區(qū)中的鍵位分成8個(gè)區(qū)域,分別對(duì)應(yīng)8個(gè)手指。其中,雙手拇指放在空格鍵上,除拇指外的其他每個(gè)手指只負(fù)責(zé)該區(qū)域字符的輸入,如圖1-14所示。操作鍵盤時(shí),應(yīng)嚴(yán)格按照鍵盤指法分區(qū)規(guī)定敲擊字鍵。圖1-14指法分區(qū)1.4微型計(jì)算機(jī)的硬件組成1.4.7鍵盤及其基本操作
打字時(shí),手指微曲成弧形,輕放在與各手指相關(guān)的基準(zhǔn)鍵位上,手腕懸起不要壓在鍵盤上。擊鍵時(shí)是通過手指關(guān)節(jié)活動(dòng)的力量叩向鍵位,而不是用肘和腕的力量。輸入時(shí)應(yīng)注意,只有要擊鍵時(shí),手指才可伸出擊鍵,擊畢立即縮回到基準(zhǔn)鍵位上。第2章操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)概述Windows7基本操作管理文件和文件夾Windows7個(gè)性化設(shè)置Windows7軟硬件管理Windows7中的實(shí)用附件2.1操作系統(tǒng)概述2.1.1操作系統(tǒng)的概念操作系統(tǒng)(operatingsystem,OS)是最重要的系統(tǒng)軟件之一,它是用戶和計(jì)算機(jī)之間的接口。它的功能主要是管理計(jì)算機(jī)的軟、硬件資源,組織、控制和協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)工作流程,給用戶提供操作計(jì)算機(jī)的方便環(huán)境。離開了操作系統(tǒng),用戶將無法操作計(jì)算機(jī)。常見的操作系統(tǒng)有Windows和UNIX等。其中,Windows是主流的操作系統(tǒng),它包括Windows2000、WindowsXP、Windows2003、Windows2008、WindowsVista、Windows7、Windows8和Windows10等版本。2.1操作系統(tǒng)概述2.1.2操作系統(tǒng)的功能1.處理機(jī)管理處理機(jī)管理主要有兩項(xiàng)工作:一是處理中斷事件,二是處理器調(diào)度。由于操作系統(tǒng)對(duì)處理器的管理策略不同,其提供的作業(yè)處理方式也不同,如批處理方式、分時(shí)處理方式、實(shí)時(shí)處理方式等,從而呈現(xiàn)在用戶面前的是具有不同性質(zhì)和不同功能的操作系統(tǒng)。2.存儲(chǔ)管理存儲(chǔ)管理的主要任務(wù)是管理存儲(chǔ)器資源,為多道程序運(yùn)行提供有力的支撐。存儲(chǔ)管理的主要功能包括存儲(chǔ)分配、存儲(chǔ)共享、存儲(chǔ)保護(hù)和存儲(chǔ)擴(kuò)充。2.1操作系統(tǒng)概述2.1.2操作系統(tǒng)的功能3.設(shè)備管理設(shè)備管理的主要任務(wù)是管理各類外圍設(shè)備,完成用戶提出的I/O請(qǐng)求,加快I/O信息的傳送速度,發(fā)揮I/O設(shè)備的并行性,提高I/O設(shè)備的利用率,以及提供每種設(shè)備的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和中斷處理程序,向用戶屏蔽硬件使用細(xì)節(jié)。設(shè)備管理的功能包括:提供外圍設(shè)備的控制與處理、提供緩沖區(qū)的管理、提供外圍設(shè)備的分配、提供共享型外圍設(shè)備的驅(qū)動(dòng)和實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備。4.文件管理文件管理是對(duì)系統(tǒng)的信息資源進(jìn)行管理。文件管理主要完成如下任務(wù):提供文件的邏輯組織方法、提供文件的物理組織方法、提供文件的存取方法、提供文件的使用方法,實(shí)現(xiàn)文件的目錄管理、實(shí)現(xiàn)文件的存取控制和存儲(chǔ)空間管理。2.1操作系統(tǒng)概述2.1.2操作系統(tǒng)的功能5.網(wǎng)絡(luò)與通信管理隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,新的操作系統(tǒng)必須具備網(wǎng)絡(luò)管理功能,至少應(yīng)具有網(wǎng)上資源管理、數(shù)據(jù)通信管理和網(wǎng)絡(luò)管理等功能。6.用戶接口為了使用戶能靈活、方便地使用計(jì)算機(jī)和操作系統(tǒng),操作系統(tǒng)還提供了一組友好的用戶接口,包括程序接口、命令接口和圖形接口。2.2Windows7基本操作Windows7是微軟公司發(fā)布的操作系統(tǒng)。到目前為止,Windows7有7個(gè)可用的標(biāo)準(zhǔn)版本,包括入門版、家庭普通版、家庭高級(jí)版、專業(yè)版、企業(yè)版、旗艦版以及家用服務(wù)器版。其中只有家庭高級(jí)版、專業(yè)版和旗艦版廣泛地在零售市場(chǎng)銷售,其他的版本則針對(duì)特別的市場(chǎng):企業(yè)用戶使用企業(yè)版,家庭普通版則是提供給發(fā)展中國(guó)家的基礎(chǔ)功能版本。2.2Windows7基本操作2.2.1Windows7的啟動(dòng)與退出啟動(dòng)Windows7就是在接通計(jì)算機(jī)外部設(shè)備與主機(jī)電源后,讓計(jì)算機(jī)進(jìn)入Windows7操作系統(tǒng)的過程:打開顯示器、音箱等外部設(shè)備的電源,按主機(jī)電源開關(guān),啟動(dòng)主機(jī)后計(jì)算機(jī)首先對(duì)基本設(shè)備進(jìn)行檢查(稱為自檢),并顯示相應(yīng)的信息(包括主板型號(hào)、CPU型號(hào)、內(nèi)存容量和規(guī)格等)。稍等片刻,計(jì)算機(jī)便會(huì)自動(dòng)登錄Windows7,如圖2-1所示。圖2-1Windows7桌面2.2Windows7基本操作2.2.1Windows7的啟動(dòng)與退出若在Windows7中設(shè)置了多個(gè)用戶或?yàn)橛脩粼O(shè)置了密碼,將顯示W(wǎng)indows7登錄界面,此時(shí)需要單擊要登錄的用戶,如圖2-2所示。若設(shè)置了密碼,則還需要輸入密碼,然后單擊右側(cè)的箭頭
登錄Windows7。圖2-2多用戶登錄界面2.2Windows7基本操作2.2.1Windows7的啟動(dòng)與退出Windows7在啟動(dòng)時(shí)會(huì)裝載許多文件,因此,必須使用正確的方法來關(guān)閉它,否則有可能導(dǎo)致系統(tǒng)損壞,正確關(guān)閉Windows7的操作步驟如下:關(guān)閉所有打開的應(yīng)用程序,如果有文檔沒有保存,需要先將其保存,然后單擊“開始”按鈕,將鼠標(biāo)指針移至“關(guān)機(jī)”按鈕上并單擊,如圖2-3所示。等顯示器屏幕黑屏后,關(guān)閉顯示器。如果長(zhǎng)時(shí)間不使用計(jì)算機(jī),需要切斷計(jì)算機(jī)主機(jī)和顯示器的電源。圖2-3關(guān)閉Windows72.2Windows7基本操作2.2.2Windows7的桌面組成登錄到Windows7操作系統(tǒng)后,首先展現(xiàn)在我們面前的是它的桌面,主要包括桌面圖標(biāo)、任務(wù)欄和桌面區(qū)幾個(gè)部分。其中任務(wù)欄又由“開始”按鈕、快速啟動(dòng)工具欄、任務(wù)指示區(qū)與提示區(qū)組成。有時(shí)候桌面的定義更為廣泛,包括在桌面上添加的Windows小工具,如圖2-4所示。作為一個(gè)視窗化的操作系統(tǒng),Windows7的桌面就像我們平時(shí)用的辦公桌,所有操作都在它上面進(jìn)行。2.2Windows7基本操作圖2-4Windows7的桌面2.2Windows7基本操作2.2.2Windows7的桌面組成桌面區(qū):在Windows中打開的所有程序和窗口都會(huì)呈現(xiàn)在它上面。用戶可以將系統(tǒng)自帶的或保存在計(jì)算機(jī)中的圖片文件、個(gè)人照片等設(shè)置為桌面區(qū)背景。桌面圖標(biāo):用于打開對(duì)應(yīng)的窗口或運(yùn)行相應(yīng)的程序,每個(gè)桌面圖標(biāo)的下方都有相應(yīng)的文字說明。默認(rèn)情況下,Windows7桌面上僅顯示一個(gè)“回收站”圖標(biāo),用戶可以根據(jù)需要添加其他桌面圖標(biāo)。任務(wù)欄:是指位于桌面最下方的小長(zhǎng)條,用于執(zhí)行或切換任務(wù)。Windows7的桌面圖標(biāo)實(shí)際上是指向程序或文件的圖標(biāo),每個(gè)圖標(biāo)都與Windows7提供的某個(gè)功能相關(guān)聯(lián)。當(dāng)用戶雙擊桌面上的圖標(biāo)時(shí),系統(tǒng)將打開相應(yīng)的窗口或執(zhí)行相應(yīng)的程序。2.2Windows7基本操作2.2.2Windows7的桌面組成1.桌面圖標(biāo)及其操作1)桌面圖標(biāo)的組成Windows7桌面上的圖標(biāo)包括系統(tǒng)圖標(biāo)和應(yīng)用程序圖標(biāo),如圖2-5所示。系統(tǒng)圖標(biāo)主要有“計(jì)算機(jī)”、“用戶的文件”、“網(wǎng)絡(luò)”、“回收站”等。雙擊這些圖標(biāo)可以打開系統(tǒng)文件夾或窗口。應(yīng)用程序圖標(biāo)是安裝軟件時(shí)放置在桌面的快捷方式,雙擊此類圖標(biāo)可以快速啟動(dòng)應(yīng)用程序或打開用戶文件。圖2-5桌面圖標(biāo)系統(tǒng)圖標(biāo)應(yīng)用程序圖標(biāo)2.2Windows7基本操作2.2.2Windows7的桌面組成用戶的文件(Administrator):用來存放用戶在Windows中創(chuàng)建的文件。用戶保存新建文件時(shí)如不指定磁盤和文件夾名,系統(tǒng)會(huì)將文件自動(dòng)存放到“用戶的文件”文件夾中。計(jì)算機(jī):通過它可以查看并管理計(jì)算機(jī)中的所有資源。網(wǎng)絡(luò):在局域網(wǎng)環(huán)境中,可通過“網(wǎng)絡(luò)”訪問網(wǎng)絡(luò)中的可用資源?;厥照荆号R時(shí)存儲(chǔ)從Windows中刪除的文件或文件夾(需定時(shí)清理回收站中的文件),也可將回收站中的文件或文件夾予以恢復(fù)。2.2Windows7基本操作2.2.2Windows7的桌面組成2)創(chuàng)建桌面快捷圖標(biāo)桌面上的圖標(biāo)實(shí)質(zhì)上就是打開各種程序和文件的快捷方式。用戶可以在桌面上創(chuàng)建自己經(jīng)常使用的程序或文件的圖標(biāo)。在“開始”菜單中右擊要?jiǎng)?chuàng)建桌面快捷圖標(biāo)的程序,在彈出的快捷菜單中選擇“發(fā)送到”>“桌面快捷方式”命令,即可在桌面上創(chuàng)建應(yīng)用程序的快捷方式。3)查看圖標(biāo)右擊桌面的空白處,在彈出的快捷菜單中選擇“查看”命令,在其子菜單中包含了多種查看方式,如圖2-6所示。當(dāng)用戶選擇子菜單中的命令后,在其左側(cè)出現(xiàn)“
”標(biāo)志,說明該命令已被選中;再次選擇此命令后“
”標(biāo)志消失,即表明取消了此命令。2.2Windows7基本操作2.2.2Windows7的桌面組成圖2-6查看圖標(biāo)各個(gè)命令2.2Windows7基本操作2.2.2Windows7的桌面組成4)排列圖標(biāo)當(dāng)用戶在桌面上創(chuàng)建多個(gè)圖標(biāo)后,如果未進(jìn)行排列,桌面會(huì)顯得非常凌亂,這樣既影響視覺效果,又不利于用戶選擇所需要的項(xiàng)目。執(zhí)行排列命令,可以使桌面顯得整潔而有條理。為此,可右擊桌面的空白區(qū)域,在彈出的快捷菜單中選擇“排序方式”命令,出現(xiàn)的子菜單中包含多種排列方式,用戶可以根據(jù)自己的需要進(jìn)行選擇,如圖2-7所示。圖2-7圖標(biāo)的排序方式2.2Windows7基本操作2.2.2Windows7的桌面組成2.任務(wù)欄及其操作1)任務(wù)欄的組成Windows7的任務(wù)欄位于桌面底端,由“開始”按鈕、快速啟動(dòng)工具欄、任務(wù)指示區(qū)與提示區(qū)組成,如圖2-8所示。計(jì)算機(jī)每運(yùn)行一個(gè)程序和打開窗口,都會(huì)在任務(wù)欄上顯示相應(yīng)的程序按鈕。圖2-8任務(wù)欄“開始”按鈕鎖定的圖標(biāo)通知區(qū)域任務(wù)圖標(biāo)“顯示桌面”按鈕2.2Windows7基本操作2.2.2Windows7的桌面組成鎖定的圖標(biāo):我們可以將一些常用項(xiàng)目的啟動(dòng)圖標(biāo)鎖定到任務(wù)欄中,單擊圖標(biāo)即可打開相應(yīng)的項(xiàng)目。默認(rèn)情況下,只有InternetExplorer(用于瀏覽網(wǎng)頁)、資源管理器(用于管理文件)和WindwosMediaPlayer(用于多媒體文件)的圖標(biāo)被鎖定。任務(wù)圖標(biāo):用戶每執(zhí)行一項(xiàng)任務(wù),系統(tǒng)都會(huì)在任務(wù)欄中間的區(qū)域放置一個(gè)與該任務(wù)相關(guān)的圖標(biāo)。通過單擊不同圖標(biāo),可在各種任務(wù)之間切換。另外,將鼠標(biāo)指針放置在任務(wù)圖標(biāo)上,會(huì)顯示相應(yīng)任務(wù)的預(yù)覽圖。通知區(qū):顯示了當(dāng)前時(shí)間、聲音調(diào)節(jié)、一些在后臺(tái)運(yùn)行的應(yīng)用程序等圖標(biāo)。單擊、雙擊或右擊通知區(qū)中圖標(biāo)可分別執(zhí)行不同的操作?!帮@示桌面”按鈕
:該按鈕位于任務(wù)欄最右側(cè),單擊該按鈕,可快速顯示桌面。2.2Windows7基本操作2.2.2Windows7的桌面組成其中“開始”菜單包含了計(jì)算機(jī)中大多數(shù)應(yīng)用程序和系統(tǒng)管理等的啟動(dòng)項(xiàng),利用它們可以打開相應(yīng)的應(yīng)用程序或系統(tǒng)管理窗口。單擊任務(wù)欄左側(cè)的“開始”按鈕
即可打開“開始”菜單,它主要由5個(gè)部分組成,如圖2-9所示。2.2Windows7基本操作圖2-9Windows7的“開始”菜單分組線“常用程序”列表“所有程序”按鈕“搜索程序和文件”編輯框“固定程序”列表“關(guān)機(jī)”按鈕2.2Windows7基本操作2.2.2Windows7的桌面組成“所有程序”按鈕:?jiǎn)螕簟八谐绦颉卑粹o將展開“所有程序”列表,用戶可從該列表中找到并打開計(jì)算機(jī)中已安裝的全部應(yīng)用程序。“搜索程序和文件”編輯框:通過在編輯框中輸入關(guān)鍵字,可以在計(jì)算機(jī)中查找程序和文件?!瓣P(guān)機(jī)”按鈕:?jiǎn)螕羲梢酝顺鯳indows7?!肮潭ǔ绦颉绷斜恚喊ā坝?jì)算機(jī)”、“文檔”、“圖片”、“音樂”和“控制面板”等項(xiàng)目,通過單擊這些項(xiàng)目可以實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)的操作與管理。“常用程序”列表:包含應(yīng)用程序的快捷啟動(dòng)方式,分為兩組:分組線上方是應(yīng)用程序的常駐快捷啟動(dòng)項(xiàng);分組線下方是系統(tǒng)自動(dòng)添加的最常用的應(yīng)用程序的快捷啟動(dòng)項(xiàng),它會(huì)隨著應(yīng)用程序的使用頻率而自動(dòng)改變。2.2Windows7基本操作2.2.2Windows7的桌面組成2)任務(wù)欄基本操作用戶可以將程序快捷啟動(dòng)鏈接直接鎖定到任務(wù)欄,以便更快捷地打開該程序,而不必每次都在“開始”菜單中去查找。操作方法如下:如果程序未運(yùn)行,可單擊“開始”按鈕,選擇“所有程序”,找到所需程序并右擊,然后在彈出的快捷菜單中單擊“鎖定到任務(wù)欄”項(xiàng);如果程序已運(yùn)行,可右擊任務(wù)欄上的相應(yīng)程序按鈕,然后在彈出的快捷菜單中單擊“將此程序鎖定到任務(wù)欄”項(xiàng),如圖2-10所示。圖2-10鎖定程序到任務(wù)欄2.2Windows7基本操作2.2.2Windows7的桌面組成用戶可以根據(jù)需要重新排列和整理任務(wù)欄上的程序圖標(biāo)按鈕的順序。方法是:將程序圖標(biāo)按鈕從當(dāng)前位置拖動(dòng)到另一位置即可。如果希望桌面看起來更為廣闊,可以設(shè)置任務(wù)欄的自動(dòng)隱藏,操作方法如下:1.右擊任務(wù)欄的空白區(qū)域,在彈出的快捷菜單中選擇“屬性”命令。圖2-11勾選“自動(dòng)隱藏任務(wù)欄”復(fù)選框2.在打開的對(duì)話框選擇“任務(wù)欄”選項(xiàng)卡,勾選“自動(dòng)隱藏任務(wù)欄”復(fù)選框,如圖2-11所示,設(shè)置完成后,單擊“確定”按鈕即可。2.2Windows7基本操作2.2.2Windows7的桌面組成用戶還可以根據(jù)自己的操作習(xí)慣來自定義任務(wù)欄的大小與位置,操作方法如下:
圖2-12右鍵單擊任務(wù)欄
圖2-13拖動(dòng)調(diào)整任務(wù)欄的高度1.右擊任務(wù)欄的空白區(qū)域,在彈出的快捷菜單中單擊“鎖定任務(wù)欄”命令,取消
復(fù)選標(biāo)記,如圖2-12所示。2.調(diào)整任務(wù)欄的高度。移動(dòng)鼠標(biāo)指針到任務(wù)欄上方的邊緣位置,當(dāng)鼠標(biāo)指針變?yōu)樯舷录^
形狀后按住鼠標(biāo)左鍵上下拖動(dòng),即可調(diào)整任務(wù)欄的高度,如圖2-13所示。2.2Windows7基本操作2.2.2Windows7的桌面組成
3.移動(dòng)任務(wù)欄。在任務(wù)欄的空白區(qū)域按住鼠標(biāo)左鍵并向右側(cè)拖動(dòng),即可將任務(wù)欄移到桌面的右側(cè)。用同樣的方法可將任務(wù)欄移到桌面的頂部。2.2Windows7基本操作2.2.3鼠標(biāo)和鍵盤操作
登錄Windows7后,輕輕移動(dòng)鼠標(biāo)體,會(huì)發(fā)現(xiàn)Windows桌面上有一個(gè)箭頭圖標(biāo)
隨著鼠標(biāo)體的移動(dòng)而移動(dòng),我們將該圖標(biāo)稱為鼠標(biāo)指針,它用于指示要操作的對(duì)象或位置。在Windows系列操作系統(tǒng)中,常用的鼠標(biāo)操作如表2-1所示。表2-1鼠標(biāo)相關(guān)操作的說明2.2Windows7基本操作
表2-2窗口通用快捷鍵及其功能鍵盤也是計(jì)算機(jī)操作中最常用的輸入設(shè)備之一,每臺(tái)計(jì)算機(jī)都需要鍵盤。除了使用鍵盤輸入文本、字符等對(duì)象外,還可利用鍵盤在Windows7中完成如表2-2所示的操作功能。2.2Windows7基本操作2.2.4Windows7的窗口、對(duì)話框和菜單
Windows是一個(gè)視窗化的操作系統(tǒng),使用Windows系統(tǒng),其實(shí)就是操作各種窗口、菜單和對(duì)話框等各種視窗元素,下面來認(rèn)識(shí)Windows7的這些視窗元素。1.認(rèn)識(shí)和操作窗口1)Windows7窗口的組成Windows7窗口是屏幕中一種可見的矩形區(qū)域,周圍有個(gè)邊框。各種窗口間會(huì)有差別,但大多數(shù)窗口都有共同的組成元素。要打開窗口,可單擊或雙擊相應(yīng)的項(xiàng)目或文件夾。下面以“計(jì)算機(jī)”窗口為例介紹窗口的組成元素,如圖2-14所示。2.2Windows7基本操作
圖2-14“計(jì)算機(jī)”窗口地址欄菜單欄導(dǎo)航窗格細(xì)節(jié)窗格標(biāo)題欄搜索框工具欄窗口工作區(qū)2.2Windows7基本操作2.2.4Windows7的窗口、對(duì)話框和菜單
標(biāo)題欄:位于窗口的最頂端。在Windows7的系統(tǒng)窗口中,只顯示了窗口的“最小化”按鈕
、“最大化”
、“還原”按鈕
、“關(guān)閉”按鈕
,單擊這些按鈕可對(duì)窗口執(zhí)行相應(yīng)的操作。地址欄:位于標(biāo)題欄的下方,將用戶當(dāng)前的位置顯示為以箭頭分隔的一系列鏈接。可以單擊“返回”按鈕
或“前進(jìn)”按鈕
導(dǎo)航至已經(jīng)訪問的位置。搜索框:窗口右上角的搜索框與“開始”菜單中的“搜索程序和文件”搜索框的使用方法和作用相同,都具有在計(jì)算機(jī)中搜索各類文件和程序的功
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