《大學(xué)計算機基礎(chǔ)（第6版）Windows10+WPSOffice》全套教學(xué)課件

第1章e7d195523061f1c01da5a1f0837ac25283df40ff0a16bfd61AE6AB84AD7EB485CA8019BF267F2027DE2BF09650313B56A435BB3664F8B916CA3777391AC088C283181605E184D6D6879568EB73EB808A103F0784C8DFC3E9CDD14B61FDDA6A8A6237D2DFE3BBAEC8979D824A43E015648F6CB3D1F8D3E352A4BDC9925C075CFF312C4A0BE75FDF5C計算機與信息技術(shù)基礎(chǔ)大學(xué)計算機基礎(chǔ)Fundamentalsofuniversitycomputerscience第1章計算機與計算思維.pptx第2章操作系統(tǒng)基礎(chǔ).pptx第3章WPS辦公軟件.pptx第4章多媒體技術(shù)及應(yīng)用.pptx第5章數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ).pptx第6章計算機網(wǎng)絡(luò)和信息安全.pptx第7章數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法.pptx第8章Python語言ok.pptx第9章計算機新技術(shù)簡介.pptx全套可編輯PPT課件課前導(dǎo)讀2

本章從計算機的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域開始，由淺入深地介紹計算機系統(tǒng)的組成、功能及常用的外部設(shè)備，然后詳細講述不同進制之間的數(shù)值轉(zhuǎn)換以及二進制數(shù)的運算、講述不同信息類型在計算機中的表示方法，最后還介紹了計算思維的概念。通過學(xué)習本章內(nèi)容，讀者可以從整體上了解計算機的基本功能和基本工作原理。全套可編輯PPT課件e7d195523061f1c01da5a1f0837ac25283df40ff0a16bfd61AE6AB84AD7EB485CA8019BF267F2027DE2BF09650313B56A435BB3664F8B916CA3777391AC088C283181605E184D6D6879568EB73EB808A103F0784C8DFC3E9CDD14B61FDDA6A8A6237D2DFE3BBAEC8979D824A43E015648F6CB3D1F8D3E352A4BDC9925C075CFF312C4A0BE75FDF5C內(nèi)容導(dǎo)航第1章1.2計算機系統(tǒng)的基本構(gòu)成1.3計算機的部件1.4數(shù)制及不同進制之間數(shù)值的轉(zhuǎn)換1.5計算機信息處理1.1計算機的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域概述1.6計算思維概述全套可編輯PPT課件1.1.1計算機的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域概述

計算機，是一種以高速進行運算，具有內(nèi)部存儲能力，由程序控制操作過程的自動電子裝置。是20世紀最重大的發(fā)明之一。全套可編輯PPT課件1.1.1計算機的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域概述時間發(fā)明者成果唐朝末期中國算盤1621年岡特（英）計算尺1642年帕斯卡（法）機械加法器1673年萊布尼茲（德）機械乘法器1834年查爾斯·巴貝奇(英)分析機1936年霍華德·艾肯(美)機電方法代替純機械方法1936年阿倫·圖靈(英)提出了計算機的抽象理論模型，發(fā)展了可計算性理論1946年JohnMauchly和J．P．Eckert(美國賓夕法尼亞大學(xué)

)ENIAC計算機1946年馮·諾依曼

(美籍匈牙利數(shù)學(xué)家)馮·諾依曼型計算機計算工具發(fā)展史全套可編輯PPT課件計算機發(fā)展著名的人物諾依曼（JohnvonNeumann，1903—1957），美籍匈牙利科學(xué)。主持研制出第二臺電子計算機EDVAC。采用了二進制數(shù)，并創(chuàng)立了“存儲程序”的設(shè)計思想，EDVAC也被認為是現(xiàn)代計算機的原型。“現(xiàn)代計算機之父”、“博弈論之父”。艾倫?圖靈（AlanTuring，1912—1954），英國數(shù)學(xué)家，他為計算機的誕生奠定了理論基礎(chǔ)，1936年提出了計算機的抽象理論模型，發(fā)展了可計算性理論。以他名字命名的圖靈獎也是當前計算機界最負盛名的獎項，有“計算機界諾貝爾獎”之稱。計算機科學(xué)之父。1.1.1計算機的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域概述計算機發(fā)展著名的人物查爾斯?巴貝奇（1791—1871）英國數(shù)學(xué)家。①1822年設(shè)計了“差分機”；②1834年設(shè)計了“分析機”；③在他的分析機中已經(jīng)具有輸入、處理、存儲、輸出及控制5個基本裝置的構(gòu)思。計算機第一人?；羧A德?艾肯（1900—1973），美國人，1936年他提出用機電方法實現(xiàn)巴貝奇分析機的想法，1944年他成功地制造了Mark2計算機，使巴貝奇的夢想變成了現(xiàn)實。成功研制出世界上第一臺大型自動數(shù)字計算機MarkⅠ。1.1.1計算機的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域概述1.1.1計算機的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域概述世界上第一臺計算機名叫埃尼阿克（ENIAC），1946年2月誕生于美國的賓夕法尼亞大學(xué)。18000多個電子管，占地面積約170m2

，30t,150kw,5000次/秒

1.電子計算機的產(chǎn)生

1.1.1計算機的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域概述2.電子計算機的發(fā)展未來計算機

指具有人工智能的新一代計算機，運算速度極快，具有推理、聯(lián)想、判斷、決策、學(xué)習和人機交互能力等功能，軟件系統(tǒng)能夠處理知識和信息。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算機生物計算機分子計算機光子計算機納米計算機量子計算機1.1.1計算機的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域概述量子計算機量子通信和計算仍處于萌芽階段，但它們屬于中國希望在2030年前實現(xiàn)突破的技術(shù)“巨型項目”之一。中國科技大學(xué)潘建偉教授“量子之父”2018年6月，該中心的一個團隊宣布，他們創(chuàng)造了一項將18個量子連接在一起的糾纏量子位元的世界紀錄。潘建偉1.1.1計算機的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域概述1.1.1計算機的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域概述3.微型計算機的發(fā)展

微型計算機指的是個人計算機（PersonalComputer，PC），簡稱微機。其主要特點是采用微處理器（MicroProcessingUnit，MPU）作為計算機的核心部件，并由大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路構(gòu)成。隨著MMX（MultiMediaeXtension）微處理器的出現(xiàn)，使微機的發(fā)展在網(wǎng)絡(luò)化、多媒體化和智能化等方面跨上了更高的臺階。目前已向雙核和多核處理器發(fā)展。年份字長代表產(chǎn)品時鐘頻率集成度1971—1973年4位或8位Intel4004和Intel8008108kHz23001974—1977年8位Intel8080/8085Z80、M6800500kHz35001978—1984年16位8086/80286、8088、Z8000、M680005MHz2.9萬1985—1992年32位80386、8048616MHz27.5萬1993—2005年32位奔騰（pentium）系列微處理器時代3.4GHz1.25億2005年—今64位酷睿（core）系列微處理器時代，Core2Duo，Corei3/i5/i7/i92.66GHz5.82億1.1.1計算機的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域概述Intel4004Intel8080Intel8086Intel

80386IntelpentiumCore系列1.1.1計算機的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域概述1.1.1計算機的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域概述4.

計算機的發(fā)展趨勢巨型化：發(fā)展高速、大存儲容量和強功能的超大型計算機微型化：大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，使計算機微型化發(fā)展迅速。多媒體化：“以數(shù)字技術(shù)為核心的圖像、聲音與計算機、通信等融為一體的信息環(huán)境”的總稱。網(wǎng)絡(luò)化：

在一定的地理區(qū)域內(nèi)，將分布在不同地點、不同機型的計算機和專門的外部設(shè)備由通信線路互聯(lián)組成一個規(guī)模大、功能強的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在網(wǎng)絡(luò)軟件的協(xié)調(diào)下，共享信息、共享軟硬件和數(shù)據(jù)資源。智能化：在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)上，用計算機來模擬人的感覺、行為及思維過程的機理，使計算機具備“視覺”、“聽覺”、“語言”、“思維”、“邏輯推理”等能力。

形形色色的計算機1.1.1計算機的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域概述1.1.2計算機的應(yīng)用領(lǐng)域科學(xué)計算信息處理實時控制(過程控制)計算機輔助系統(tǒng)（CAD\CAM\CBE\CAT）系統(tǒng)仿真人工智能(智能模擬)辦公自動化(OA)數(shù)據(jù)通信電子商務(wù)e7d195523061f1c01da5a1f0837ac25283df40ff0a16bfd61AE6AB84AD7EB485CA8019BF267F2027DE2BF09650313B56A435BB3664F8B916CA3777391AC088C283181605E184D6D6879568EB73EB808A103F0784C8DFC3E9CDD14B61FDDA6A8A6237D2DFE3BBAEC8979D824A43E015648F6CB3D1F8D3E352A4BDC9925C075CFF312C4A0BE75FDF5C內(nèi)容導(dǎo)航第1章1.2計算機系統(tǒng)的基本構(gòu)成1.3計算機的部件1.4數(shù)制及不同進制之間數(shù)值的轉(zhuǎn)換1.5計算機信息處理1.1計算機的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域概述1.6計算思維概述1.2.1馮·諾依曼計算機簡介（1）馮·諾依曼計算機的基本特征①采用二進制數(shù)表示程序和數(shù)據(jù)；

②能存儲程序和數(shù)據(jù)，并能由程序控制計算機的執(zhí)行；③具備運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備5個基本部分。

（2）馮·諾依曼計算機的工作過程

計算機工作時，操作人員首先通過輸入設(shè)備將程序和數(shù)據(jù)送入到存儲器中。啟動運行后，計算機從存儲器順序取出指令，送往控制器進行分析并根據(jù)指令的功能向各有關(guān)部件發(fā)出各種操作控制信號，最終的運算結(jié)果要送到輸出設(shè)備輸出。1.2.2現(xiàn)代計算機系統(tǒng)的構(gòu)成

一個完整的現(xiàn)代計算機系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分：

硬件系統(tǒng)包括了計算機的基本部件和各種具有實體的計算機相關(guān)設(shè)備；

軟件系統(tǒng)則包括了用各種計算機語言編寫的計算機程序、數(shù)據(jù)和應(yīng)用說明文檔等。1.2.2現(xiàn)代計算機系統(tǒng)的構(gòu)成計算機系統(tǒng)構(gòu)成圖：計算機系統(tǒng)硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)主機外部設(shè)備中央處理器

CPU控制器內(nèi)（主）存儲器隨機存儲器（RAM）只讀存儲器（ROM）外（輔）存儲器

硬盤、光盤、軟盤輸入設(shè)備

鍵盤、鼠標、掃描儀輸出設(shè)備顯示器、打印機、繪圖儀系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件操作系統(tǒng)語言處理程序服務(wù)程序（診斷、排錯、編輯等）數(shù)據(jù)庫管理程序?qū)Ｓ脩?yīng)用軟件通用應(yīng)用軟件運算器（ALU）高速緩沖存儲器（Cache）1.2.2現(xiàn)代計算機系統(tǒng)的構(gòu)成將連接各部件的信息通道稱為系統(tǒng)總線（BUS，簡稱總線）。依據(jù)所傳送信號的性質(zhì)，總線由：

地址總線AB（AddressBUS）數(shù)據(jù)總線DB（DataBUS）控制總線CB（ControlBUS）依據(jù)部件作用，總線一般由總線控制器、總線信號發(fā)送／接收器和導(dǎo)線等所構(gòu)成。

ABMPUCBDB顯示器接口鍵盤接口內(nèi)存儲器串行接口USB接口磁盤接口顯示器磁盤驅(qū)動器鍵盤并行接口鼠標器打印機掃描儀微型計算機的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖在微機系統(tǒng)中，主板由微處理器、存儲器、輸入/輸出（I/O）接口、總線電路和基板組成，主板上安裝了基本硬件系統(tǒng)，形成了主機部分。其中的微處理器即采用超大規(guī)模集成電路工藝將運算器和控制器制作于同一芯片之中的CPU，其他的外部設(shè)備均通過相應(yīng)的接口電路和主機總線相連，即不同的設(shè)備只要配接合適的接口電路（一般稱為適配卡或接口卡）就能以相同的方式掛接在總線上。一般在微機的主板上設(shè)有數(shù)個標準的插座槽，將一塊接口板插入到任一個插槽里，再用信號線將其和外部設(shè)備連接起來就完成了一臺設(shè)備的擴充。1.2.2現(xiàn)代計算機系統(tǒng)的構(gòu)成1.2.2現(xiàn)代計算機系統(tǒng)的構(gòu)成e7d195523061f1c01da5a1f0837ac25283df40ff0a16bfd61AE6AB84AD7EB485CA8019BF267F2027DE2BF09650313B56A435BB3664F8B916CA3777391AC088C283181605E184D6D6879568EB73EB808A103F0784C8DFC3E9CDD14B61FDDA6A8A6237D2DFE3BBAEC8979D824A43E015648F6CB3D1F8D3E352A4BDC9925C075CFF312C4A0BE75FDF5C內(nèi)容導(dǎo)航第1章1.2計算機系統(tǒng)的基本構(gòu)成1.3計算機的部件1.4數(shù)制及不同進制之間數(shù)值的轉(zhuǎn)換1.5計算機信息處理1.1計算機的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域概述1.6計算思維概述1.3.1計算機的部件

CPU是一個體積不大而集成度非常高、功能強大的芯片，也稱為微處理器。微處理器是微型計算機的心臟，它決定計算機的性能和檔次。微型計算機常用的微處理器芯片從最初的Intel4004，到現(xiàn)在的英特爾的酷睿系列處理器和AMD的銳龍系列處理器。1.3.2存儲器的組織結(jié)構(gòu)和分類存儲器的組織結(jié)構(gòu)

存儲器是存放程序和數(shù)據(jù)的裝置。存儲器的容量越大越好，工作速度越快越好，但二者和價格是互相矛盾的。為了協(xié)調(diào)這種矛盾，目前的微機系統(tǒng)均采用了分層次的存儲器結(jié)構(gòu)，一般可將存儲器分為三層：主存儲器（Memory）、外存儲器（Storage）和高速緩沖存儲器（Cache）?，F(xiàn)在一些微機系統(tǒng)又將高速緩沖存儲器設(shè)計為CPU芯片內(nèi)部的高速緩沖存儲器和CPU芯片外部的高速緩沖存儲器兩級，以滿足速度和容量的需要。1.3.2存儲器的組織結(jié)構(gòu)和分類2.主存儲器主存儲器分類：①只讀存儲器(ROM)ROM是一種只能讀出不能寫入的存儲器，其信息通常是廠家制造時在脫機情況或者非正常情況下寫入的。掉電后，ROM中的信息不會消失。

PROM：可編程的只讀存儲器，無法修改。

EPROM：光可擦除可編程的只讀存儲器。

EEPROM：電可擦除可編程的只讀存儲器。②隨機存儲器(RAM)RAM可隨時進行讀出和寫入，是對信息進行操作和存儲的場所，也就是計算機的工作區(qū)域。RAM空間越大，計算機所能執(zhí)行的任務(wù)越復(fù)雜，相應(yīng)的計算機的功能越強。關(guān)機、掉電或重新啟動后，RAM中的內(nèi)容自動消失，且不可恢復(fù)。③高速緩沖存儲器(Cache)

高速緩沖存儲器Cache是為了提高DRAM與CPU之間的傳輸速率，在CPU和主存儲器之間增加了一層靜態(tài)存儲器SRAM。SRAM的存取速度要比DRAM快，但制造成本較高。增加Cache，目的是提高CPU的讀寫速度，而不是增加內(nèi)存的容量。1.3.2存儲器的組織結(jié)構(gòu)和分類3.輔助存儲器輔助存儲器屬于外部設(shè)備，也稱為外存，常用的有磁盤、光盤、磁帶等。磁盤分為軟磁盤和硬磁盤兩種（簡稱軟盤和硬盤）。軟盤容量較小，一般為1.2～1.44MB，目前已被淘汰。常見的硬盤分為機械硬盤（HardDiskDrive，HDD）和固態(tài)硬盤（SolidStateDrive，SSD）。常用的機械硬盤的容量為500GB～4TB甚至更大。為了在磁盤上快速地存取信息，在使用磁盤前要先進行初級格式化操作（目前基本由生產(chǎn)廠家完成），即在磁盤上用磁信號劃分出若干個有編號的磁道和扇區(qū)，以便計算機通過磁道號和扇區(qū)號直接尋找到要寫數(shù)據(jù)的位置或要讀取的數(shù)據(jù)。為了提高磁盤存取操作的效率，計算機每次要讀完或?qū)懲暌粋€扇區(qū)的內(nèi)容。磁帶光盤傳統(tǒng)的機械式硬盤固態(tài)硬盤（SSD）3’軟盤5’軟盤1.3.2存儲器的組織結(jié)構(gòu)和分類磁鼓各種各樣的U盤1.3.2存儲器的組織結(jié)構(gòu)和分類存儲容量1Byte=8bit1KB=1024B可存放512個漢字1MB=1024KB可存放約50萬個漢字，一本300多頁的書，5M左右存放一首歌/一張較清照片，300M左右半小時視頻1GB=1024MB1000本書，200首歌/照片，大約3個視頻1TB=1024GB100萬本書（大型圖書館）1PB=1024TB1EB=1024PB5EB相當于至今全世界人類所講過的話語。1ZB=1024EB如同全世界海灘上的沙子數(shù)量總和。1YB=1024ZB。bit、Byte、Mega、Giga、Tera、Peta、Exa、Zetta、Yotta。1956年的一個5MB容量的硬盤……必須用飛機來運……1.3.2存儲器的組織結(jié)構(gòu)和分類1.3.3常用總線標準要考察一臺主機板的性能，除了要看CPU的性能和存儲器的容量及速度外，采用的總線標準和高速緩存的配置情況也是一個重要的因素?？偩€的分類有：數(shù)據(jù)總線DB(DataBUS)用于在各部件之間傳遞數(shù)據(jù)(包括指令、數(shù)據(jù)等)。數(shù)據(jù)的傳送是雙向的，因而數(shù)據(jù)總線為雙向總線。其位數(shù)反映了CPU一次可以接收數(shù)據(jù)的能力。地址總線AB(AddressBUS)用于傳輸?shù)刂沸盘柕目偩€。地址即存儲器單元號或輸入／輸出端口的編號。其包含的位數(shù)愈多，則其尋址范圍愈大，即可直接訪問的地址或端口就愈多，反之亦然。如16根地址線，其直接尋址范圍是64KB；20根地址線，其尋址范圍是1MB?？刂瓶偩€CB(ControlBUS)用于在各部件之間傳遞各種控制信息。有的是微處理器到存儲器或外設(shè)接口的控制信號，如復(fù)位、存儲器請求、輸入／輸出請求、讀信號、寫信號等，有的是外設(shè)到微處理器的信號，如等待信號、中斷請求信號等。控制總線分類如下：1.3.3常用總線標準（1）ISA總線。工業(yè)標準結(jié)構(gòu)（IndustrialStandardArchitecture，ISA）總線最早安排了8位數(shù)據(jù)總線，共62個引腳，主要滿足8088CPU的要求。后來又增加了36個引腳，數(shù)據(jù)總線擴充到16位，總線傳輸率達到8MB/s，適應(yīng)了80286CPU的需求，成為AT系列微機的標準總線。（2）EISA總線。EISA（ExtendISA）總線的數(shù)據(jù)線和地址線均為32位，總線數(shù)據(jù)傳輸速率達到33MB/s，滿足了80386和80486CPU的要求，且采用雙層插座和相應(yīng)的電路技術(shù)保持了和ISA總線的兼容。（3）VESA總線。視頻電子標準協(xié)會（VideoElectronicsStandardsAssociation，VESA，也稱VL-BUS）總線的數(shù)據(jù)線為32位，且留有擴充到64位的物理空間。VESA總線采用局部總線技術(shù)使總線數(shù)據(jù)傳輸速率達到132MB/s，支持高速視頻控制器和其他高速設(shè)備接口，滿足了80386和80486CPU的要求，且采用雙層插座和相應(yīng)的電路技術(shù)，保持了和ISA總線的兼容。（4）PCI總線。外部設(shè)備互連（PeripheralControllerInterface，PCI）總線采用局部總線技術(shù)，在33MHz下工作時數(shù)據(jù)傳輸率為132MB/s，不受制于處理器且保持了和ISA、EISA總線的兼容。同時PCI還留有向64位擴充的余地，最高數(shù)據(jù)傳輸率為264MB/s，支持Intel80486、Pentium以及更新的微CPU產(chǎn)品。1.3.3常用總線標準1.3.4常用的輸入輸出設(shè)備1.鍵盤

依據(jù)鍵盤的結(jié)構(gòu)形式，鍵盤分為有觸點和無觸點兩類。有觸點鍵盤采用機械觸點按鍵，價廉但易損壞。無觸點鍵盤采用霍爾磁敏電子開關(guān)或電容感應(yīng)開關(guān)，操作無噪聲，手感好，壽命長，但價格較貴。1.3.4常用的輸入輸出設(shè)備2.顯示器

顯示器由監(jiān)視器（Monitor）和裝在主機內(nèi)的顯示控制適配器（Adapter）兩部分組成。監(jiān)視器所能顯示的光點的最小直徑（也稱為點距）決定了它的物理顯示分辨率，常見的有0.33mm、0.28mm和0.20mm等。顯示控制適配器是監(jiān)視器和主機的接口電路，也稱顯示卡。監(jiān)視器在顯示卡和顯示卡驅(qū)動軟件的支持下可實現(xiàn)多種顯示模式，如分辨率為1024

768像素、1280

720像素、1920

1080像素等，乘積越大分辨率越高，但不會超過監(jiān)視器的最高物理分辨率。1.3.4常用的輸入輸出設(shè)備3.鼠標

鼠標通過串行接口或USB接口和計算機相連。其上有2個或3個按鍵，稱為兩鍵鼠標或三鍵鼠標。鼠標上的按鍵分別稱為左鍵、右鍵和中鍵。鼠標的基本操作包括移動、單擊、雙擊和拖動等。1.3.4常用的輸入輸出設(shè)備1.左鍵單擊和雙擊單擊：按下后立即松開，用于選取對象（圖標、文件、菜單等）。雙擊：快速按兩下左鍵再松開，用于打開文檔或運行某個程序。2.右鍵單擊

鼠標右鍵的作用是彈出所選對象的“快捷菜單”。從“快捷菜單”中我們可以選擇相應(yīng)功能，這樣可使我們的操作更方便、更快捷。3.鼠標的“拖動”

用鼠標指針點中對象（圖標、窗口、文件等），按住左鍵或右鍵不松手直接向某處移動?！巴蟿印钡哪康挠袃煞N，一是移動程序窗口或圖標（用左鍵）；二是移動或拷貝文件（夾）（用右鍵）。鼠標的使用1.3.4常用的輸入輸出設(shè)備4.打印機打印機經(jīng)歷了數(shù)次更新，雖然目前已進入了激光打印機（LaserPrinter）的時代，但點陣打印機（DotMatrixPrinter）的應(yīng)用仍然很廣泛。點陣打印機工作噪聲較大，速度較慢；激光打印機工作噪聲小，普及型的輸出速度也在6頁/min，分辨率高達600dpi以上。此外還有一種常見的打印機是噴墨打印機，它的各項指標處于前兩種打印機之間。1.3.4常用的輸入輸出設(shè)備5．標準并行和串行接口為了方便外接設(shè)備，微機系統(tǒng)提供了用于連接打印機的8位并行接口和標準的RS232串行接口。并行接口也可用來直接連接外置硬盤、軟件加密狗和數(shù)據(jù)采集A/D轉(zhuǎn)換器等并行設(shè)備。串行接口可用來連接鼠標、繪圖儀、調(diào)制解調(diào)器（Modem）等低速（小于115kB/s）串行設(shè)備。1.3.4常用的輸入輸出設(shè)備6．通用串行接口目前微機系統(tǒng)還有通用串行接口（UniversalSerialBUS，USB），通過它可連接多達256個外部設(shè)備，傳輸速率可達2GB/s。USB自推出以來，已成功替代串行接口和并行接口，成為計算機和智能設(shè)備的標準擴展接口及必備接口之一。目前，帶USB接口的設(shè)備有掃描儀、鍵盤、鼠標、聲卡、調(diào)制解調(diào)器、攝像頭及各種智能手機、平板電腦等。e7d195523061f1c01da5a1f0837ac25283df40ff0a16bfd61AE6AB84AD7EB485CA8019BF267F2027DE2BF09650313B56A435BB3664F8B916CA3777391AC088C283181605E184D6D6879568EB73EB808A103F0784C8DFC3E9CDD14B61FDDA6A8A6237D2DFE3BBAEC8979D824A43E015648F6CB3D1F8D3E352A4BDC9925C075CFF312C4A0BE75FDF5C內(nèi)容導(dǎo)航第1章1.2計算機系統(tǒng)的基本構(gòu)成1.3計算機的部件1.4數(shù)制及不同進制之間數(shù)值的轉(zhuǎn)換1.5計算機信息處理1.1計算機的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域概述1.6計算思維概述1.4.1進位計數(shù)制

按進位的方法進行計數(shù)，稱為進位計數(shù)制。為了電路設(shè)計的方便，計算機內(nèi)部使用的是二進制計數(shù)制，即“逢二進一”的計數(shù)制，簡稱二進制（Binary）。

人們最熟悉的是十進制，所以計算機的輸入/輸出也要使用十進制數(shù)據(jù)。此外，為了編制程序的方便，還常常使用到八進制和十六進制。1.4.1進位計數(shù)制1.十進制采用0~9共10個阿拉伯數(shù)字符號；逢十進一，借一當十。2.二進制采用0~1共2個阿拉伯數(shù)字符號；逢二進一，借一當二。3.八進制采用0~7共8個阿拉伯數(shù)字符號；逢八進一，借一當八。4.十六進制采用0~9，A~F共16個符號；逢十六進一，借一當十六。5.任意的K進制K進制用的數(shù)碼共有K個，其基數(shù)是K，相鄰兩位之間為“逢K進一”和“借一當K”的關(guān)系，

1.4.1進位計數(shù)制

基數(shù)某種進位計數(shù)制所使用的數(shù)碼的個數(shù)稱為“基數(shù)”。位權(quán)計算每個“數(shù)碼”在所在位上代表的數(shù)值時所乘的常數(shù)稱為“位權(quán)”。它是一個指數(shù)，以“基數(shù)”為“底”，其冪是數(shù)位的“序號”減1。例：(783.67)10

（1001.11)2

(732.5)8

(A8F.4D)16=7×102+8×101+3×100+6×10-1+7×10-2=1×23+1×20+1×2-1+1×2-2=7×82+3×81+2×80+5×8-1=10×162+8×161+15×160+4×16-1+13×16-21.4.2不同進制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)換DecimalBinaryOctalHexadecimal1.二、八、十六進制轉(zhuǎn)換成十進制:按位權(quán)展開1.4.2不同進制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)換2.十進制轉(zhuǎn)化為二（任意k）進制整數(shù)部分：連除基數(shù)，逆序取余；

小數(shù)部分：連乘基數(shù)，順序取整。

對于乘不盡的，要“四舍五入”（0舍1入，3舍4入，7舍8入）。例:

四舍五入的舉例：(11011.110001)2，保留4位小數(shù)：11011.1100(11011.110010)2，保留4位小數(shù)：11011.1101(11011.113337)8，保留4位小數(shù)：11011.1133(11011.113347)8，保留4位小數(shù)：11011.1134(11011.116677)16，保留4位小數(shù)：11011.1166(11011.116688)16，保留4位小數(shù)：11011.1167(11011.011110)2，保留4位小數(shù)：11011.****？1.4.2不同進制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)換1.4.2不同進制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)換3.二進制轉(zhuǎn)化成八進制和十六進制整數(shù)部分：從右向左進行分組。小數(shù)部分：從左向右進行分組。轉(zhuǎn)化成八進制時三位一組。轉(zhuǎn)化成十六進制時四位一組，不足補零。(11

0110

1110.1101

01)B=(36E.D4)H36ED4(1

101

101

110.110

101)B=(1556.65)O155665后邊補兩個零，變成01001.4.2不同進制數(shù)之間的相互轉(zhuǎn)換4.八進制和十六進制轉(zhuǎn)化為二進制每一個八進制數(shù)對應(yīng)二進制的三位。每一個十六進制數(shù)對應(yīng)二進制的四位。(2C1D)H=(0010

1100

0001

1101)B(64)H=(0110

0100)B2C1D64(7123)O=(111

001

010

011)B(144)O=(001

100

100)B

71231441.4.3二進制數(shù)的算術(shù)運算加法運算規(guī)則：0+0=0；0+1=1；1+0=1；1+1=0（進位）減法運算規(guī)則：0-0=0；1-1=0；1-0=1；0-1=1（借位）乘法運算規(guī)則：0×0=0；0×1=0；1×0=0；1×1=1

除法運算

二進制的除法是乘法的逆運算，與十進制除法類似。e7d195523061f1c01da5a1f0837ac25283df40ff0a16bfd61AE6AB84AD7EB485CA8019BF267F2027DE2BF09650313B56A435BB3664F8B916CA3777391AC088C283181605E184D6D6879568EB73EB808A103F0784C8DFC3E9CDD14B61FDDA6A8A6237D2DFE3BBAEC8979D824A43E015648F6CB3D1F8D3E352A4BDC9925C075CFF312C4A0BE75FDF5C內(nèi)容導(dǎo)航第1章1.2計算機系統(tǒng)的基本構(gòu)成1.3計算機的部件1.4數(shù)制及不同進制之間數(shù)值的轉(zhuǎn)換1.5計算機信息處理1.1計算機的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域概述1.6計算思維概述1.5.1數(shù)值信息的表示1．數(shù)的定點和

浮點表示1.5.1數(shù)值信息的表示01000001+65

符號位真值

機器數(shù)

這種數(shù)值位部分不變，僅用0和1表示其符號得到的數(shù)的編碼，稱為原碼。并將原來的數(shù)稱為真值，將其編碼形式稱為機器數(shù)。數(shù)的符號編碼：0表示正，1表示負11000001-65

原碼數(shù)值2.數(shù)的編碼表示1.5.1數(shù)值信息的表示101111101100000110111111-65

原碼反碼補碼1.正數(shù)的反碼、補碼和原碼同形；2.負數(shù)的反碼：為其原碼符號位不變，

其它按位求反；3.負數(shù)的補碼：先對原碼求其反碼，

再在末位加1。11000000

原碼—

反碼—

補碼反碼補碼1.5.1數(shù)值信息的表示例1：18–13=500010010[18]補+11110011[-13]補

100000101

例2：25-36=-11

00011001[25]補碼+

11011100[-36]補碼

11110101[25-36]補碼

10001010

[25-36]反碼

10001011[25-36]原碼結(jié)果符號位為1，是負數(shù)。由于負數(shù)的補碼與原碼不一致，所以再將其求補得到原碼，結(jié)果為10001011（即-11）補碼運算規(guī)則：[X]補+[Y]補=[X+Y]補結(jié)果符號位為0，為正數(shù)，其原碼與補碼相同3.補碼運算舉例1.5.1數(shù)值信息的表示4.計算機中數(shù)的浮點表示例1：256.8125=(100000000.1101)B=0.1000000001101×2

1001

00001001010000000011010000000000例2：-0.21875=(-0.00111)B=-0.111×2-1011111111000100000000000000000000-10原碼：10000010

反碼：11111101

補碼：11111110-0.111

原碼：11110000

反碼：10001111

補碼：100100001.5.2非數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼1．十進制數(shù)字的編碼

為了精確地存儲和運算十進制數(shù)，可用若干位二進制數(shù)碼來表示一位十進制數(shù)，稱為二進制編碼的十進制數(shù)，簡稱二—十進制代碼（BinaryCodeDecimal，BCD）。8421碼是常用的一種，它利用了二進制數(shù)的展開表達式形式，即各位的位權(quán)由高位到低位分別是8、4、2、1，方便了編碼和解碼的運算操作。1.5.2非數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼2．字母和常用符號的編碼

ASCII代碼（AmericanStandardCodeforInformationInterchange，美國標準信息交換碼）是使用最廣泛的字符編碼方案。常用字符有128個，編碼從0到127。

每個字符占一個字節(jié)，用低7位，最高位為校驗位。例：大寫字母“C”的7位編碼是“100，0011”

若采用奇校驗，則校驗位為“0”

若采用偶校驗，則校驗位為“1”

b7b6b5b4b3b2b1

000

001

010

011

100

101

110

111

0000

NUL

DLE

SP

0

@

P

`

p

0001

SOH

DC1

!

1

A

Q

a

q

0010

STX

DC2

“

2

B

R

b

r

0011

ETX

DC3

#

3

C

S

c

s

0100

EOT

DV4

$

4

D

T

d

t

0101

ENQ

NAK

%

5

E

U

e

u

0110

ACK

SYN

&

6

F

V

f

v

0111

BEL

ETB

‘

7

G

W

g

w

1000

BS

CAN

(

8

H

X

h

x

1001

HT

EM

)

9

I

Y

i

y

1010

LF

SUB*

:

J

Z

j

z

1011

VT

ESC

+

;

K

[

k

{

1100

FF

FS

,

<

L

\

l

|

1101

CR

GS

-

=

M

]

m

}

1110

SO

RS

.

>

N

^

n

~

1111

SI

US

/

?

O

_

o

DEL1.5.2非數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼1.5.2非數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼3．漢字編碼(1)漢字輸入碼數(shù)字碼區(qū)位碼、電報碼拼音碼全拼/雙拼、微軟拼音碼智能ABC

字形碼五筆字形音形混合碼自然碼(2)顯示字形碼

點陣字形法、矢量法1.5.2非數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼機內(nèi)碼：漢字在計算機內(nèi)部存儲、處理和傳輸用的信息編碼。國標碼：統(tǒng)一的國家信息交換編碼(GB2312—80)。一級漢字：3755個；二級漢字：3008個；圖形符號：682個。漢字分區(qū)：每個區(qū)94個漢字。

機內(nèi)碼為對應(yīng)的國標碼的每個字節(jié)的最高位為1。漢字滬國標碼27

06（0001101100000110B)漢字內(nèi)碼（1001101110000110B）(3)漢字機內(nèi)碼各種編碼之間的關(guān)系：區(qū)位碼先轉(zhuǎn)換成十六進制數(shù)表示（區(qū)位碼的十六進制表示）＋2020H＝國標碼；國標碼＋8080H＝機內(nèi)碼舉例：以漢字“啊”為例，“啊”字的區(qū)位碼為16011、區(qū)號為16，位號為012、將區(qū)位號1601轉(zhuǎn)換為十六進制表示為1001H（區(qū)號16和位號分別轉(zhuǎn)換）3、1001H＋2020H＝3021H，得到國標碼為3021H4、3021H＋8080H＝B0A1H，得到機內(nèi)碼為B0A1H1.5.2非數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼e7d195523061f1c01da5a1f0837ac25283df40ff0a16bfd61AE6AB84AD7EB485CA8019BF267F2027DE2BF09650313B56A435BB3664F8B916CA3777391AC088C283181605E184D6D6879568EB73EB808A103F0784C8DFC3E9CDD14B61FDDA6A8A6237D2DFE3BBAEC8979D824A43E015648F6CB3D1F8D3E352A4BDC9925C075CFF312C4A0BE75FDF5C內(nèi)容導(dǎo)航第1章1.2計算機系統(tǒng)的基本構(gòu)成1.3計算機的部件1.4數(shù)制及不同進制之間數(shù)值的轉(zhuǎn)換1.5計算機信息處理1.1計算機的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域概述1.6計算思維概述1.6計算思維概述

計算思維就是通過嵌入、轉(zhuǎn)化和仿真等方法，把一個看起來困難的問題重新闡釋成一個我們知道怎樣解決的問題。計算思維是一種科學(xué)的思維方法，所有人都應(yīng)該學(xué)習和培養(yǎng)計算思維。但是學(xué)習的內(nèi)容和要求是相對的，對不同人群應(yīng)該有不同的要求。計算思維不是懸空的、不可捉摸的抽象概念，而是體現(xiàn)在各個學(xué)科中的一種思維。正如學(xué)習數(shù)學(xué)的過程就是培養(yǎng)理論思維的過程，學(xué)習物理的過程就是培養(yǎng)實證思維的過程，學(xué)習程序設(shè)計，其中的算法思維就是計算思維。在今后的學(xué)習中大家應(yīng)更關(guān)注計算思維能力的訓(xùn)練與提升。計算思維是思想，不是人造品。計算思維不只是將我們生產(chǎn)的軟硬件等人造物到處呈現(xiàn)，更重要的是計算的概念，被人們用來求解問題、管理日常生活，以及與他人進行交流和活動。計算思維是數(shù)學(xué)和工程互補融合的思維。人類試圖制造的能代替人完成計算任務(wù)的自動計算工具都是在工程和數(shù)學(xué)結(jié)合下完成的，這種結(jié)合形成的思維才是計算思維。具體來說，計算思維是與形式化問題及其解決方案相關(guān)的一個思維過程。這樣其解決問題的表達形式才能有效地轉(zhuǎn)換為信息處理；而這個表達形式是可表述的、確定的、機械的(不因人而異的)，解析基礎(chǔ)構(gòu)建于數(shù)學(xué)之上，所以數(shù)學(xué)思維是計算思維的基礎(chǔ)。計算思維面向所有的人，所有的領(lǐng)域。計算思維是面向所有人的思維，而不只是計算機科學(xué)家的思維。如同所有人都具備“讀、寫、算”(簡稱3R)能力一樣，計算思維是必須具備的思維能力。周以真教授THANKSe7d195523061f1c01da5a1f0837ac25283df40ff0a16bfd61AE6AB84AD7EB485CA8019BF267F2027DE2BF09650313B56A435BB3664F8B916CA3777391AC088C283181605E184D6D6879568EB73EB808A103F0784C8DFC3E9CDD14B61FDDA6A8A6237D2DFE3BBAEC8979D824A43E015648F6CB3D1F8D3E352A4BDC9925C075CFF312C4A0BE75FDF5CFundamentalsofuniversitycomputerscience大學(xué)計算機基礎(chǔ)第1章計算機與計算思維第2章e7d195523061f1c01da5a1f0837ac25283df40ff0a16bfd61AE6AB84AD7EB485CA8019BF267F2027DE2BF09650313B56A435BB3664F8B916CA3777391AC088C283181605E184D6D6879568EB73EB808A103F0784C8DFC3E9CDD14B61FDDA6A8A6237D2DFE3BBAEC8979D824A43E015648F6CB3D1F8D3E352A4BDC9925C075CFF312C4A0BE75FDF5C操作系統(tǒng)基礎(chǔ)大學(xué)計算機基礎(chǔ)Fundamentalsofuniversitycomputersciencee7d195523061f1c01da5a1f0837ac25283df40ff0a16bfd61AE6AB84AD7EB485CA8019BF267F2027DE2BF09650313B56A435BB3664F8B916CA3777391AC088C283181605E184D6D6879568EB73EB808A103F0784C8DFC3E9CDD14B61FDDA6A8A6237D2DFE3BBAEC8979D824A43E015648F6CB3D1F8D3E352A4BDC9925C075CFF312C4A0BE75FDF5C內(nèi)容導(dǎo)航第2章2.2微機操作系統(tǒng)的演化過程2.3Windows10使用基礎(chǔ)2.4Windows10的基本資源與操作2.5Windows10的附件2.6磁盤管理2.1操作系統(tǒng)概述2.7控制面板2.8Windows10系統(tǒng)管理2.9Windows10的網(wǎng)絡(luò)功能2.10國產(chǎn)操作系統(tǒng)簡介課前導(dǎo)讀72本章首先從操作系統(tǒng)的定義、功能、分類和微機操作系統(tǒng)的演化進程等方面進行講解，然后以Windows10為例，詳細講述Windows操作系統(tǒng)的基本功能和常用的操作，最后對國產(chǎn)的操作系統(tǒng)進行簡單的介紹。2.1.1操作系統(tǒng)的含義1．操作系統(tǒng)在計算機系統(tǒng)中的地位

操作系統(tǒng)處于用戶、應(yīng)用軟件和計算機硬件系統(tǒng)之間。操作系統(tǒng)直接運行在裸機上，是對計算機硬件系統(tǒng)的第1次擴充。在操作系統(tǒng)的支持下，計算機才能運行其他軟件。

操作系統(tǒng)地位示意圖2.1.1操作系統(tǒng)的含義2．操作系統(tǒng)的作用從用戶的角度看，操作系統(tǒng)加上計算機硬件系統(tǒng)形成了一臺虛擬機（就是通常廣義上的計算機），為用戶提供了一個方便、有效、友好的使用環(huán)境。因此可以說，操作系統(tǒng)不僅是計算機硬件同其他軟件的接口，而且也是用戶同計算機的接口。

2.1.1操作系統(tǒng)的含義3．操作系統(tǒng)的定義

操作系統(tǒng)是管理軟硬件資源、控制程序執(zhí)行、改善人機界面、合理組織計算機工作流程和為用戶使用計算機提供良好運行環(huán)境的一種系統(tǒng)軟件。比爾·蓋茨2.1.2操作系統(tǒng)的基本功能第一：從用戶角度來看，操作系統(tǒng)將裸機改造成了一臺功能更強、服務(wù)質(zhì)量更高、用戶使用起來更加靈活方便、更加安全可靠的虛擬機，使用戶無須了解更多有關(guān)硬件和軟件的細節(jié)就能使用計算機，從而提高了工作效率；第二：是為了合理地使用系統(tǒng)包含的各種軟硬件資源，提高整個系統(tǒng)的使用效率。2.1.2操作系統(tǒng)的基本功能

具體地說，操作系統(tǒng)具有處理器管理、存儲管理、設(shè)備管理、文件管理和作業(yè)管理等功能。設(shè)備管理文件管理處理器管理存儲管理作業(yè)管理功能2.1.2操作系統(tǒng)的基本功能1．處理器管理處理器管理也稱進程管理。

進程是一個動態(tài)的過程，是正在運行的程序，是系統(tǒng)進行資源調(diào)度和分配的獨立單位?，F(xiàn)代操作系統(tǒng)支持多任務(wù)處理，也就是說，能夠?qū)Χ鄠€進程進行管理。

什么進程能在什么時候占用CPU。2.1.2操作系統(tǒng)的基本功能相關(guān)的幾個概念：1.程序是用編程語言書寫的解決某個問題的指令序列。2.進程進程是－個動態(tài)的過程，是執(zhí)行起來的程序。3.兩者的區(qū)別（1）程序是“靜止”的，進程是“活動”的。（2）程序可以脫離機器長期保存，而進程則不行。它是運行著的程序。（3）程序不具有并發(fā)特征，進程具有并發(fā)性，（4）進程與程序不是－－對應(yīng)的。2.1.2操作系統(tǒng)的基本功能1．處理器管理進程在其生存周期內(nèi)，由于受資源制約，其執(zhí)行過程是間斷的，因此進程狀態(tài)也是不斷變化的。一般來說，進程有3種基本狀態(tài)（運行態(tài)、等待態(tài)、就緒態(tài)），如右圖所示。2.1.2操作系統(tǒng)的基本功能1．處理器管理死鎖：某個進程占有另一個進程需要的資源而同時請求對方的資源，并且在得到所需資源前不釋放其已占有的資源，那么就會導(dǎo)致死鎖的情況發(fā)生。發(fā)生死鎖會導(dǎo)致系統(tǒng)處于無效的等待狀態(tài)，因此必須終止其中的一個。2.1.2操作系統(tǒng)的基本功能2．存儲管理內(nèi)存管理除了為各個作業(yè)及進程分配互不發(fā)生沖突的內(nèi)存空間、保護放在內(nèi)存中的程序和數(shù)據(jù)不被破壞外，還要組織最大限度的共享內(nèi)存空間，甚至將內(nèi)存和外存結(jié)合起來，為用戶提供一個容量比實際內(nèi)存大得多的虛擬存儲空間。2.1.2操作系統(tǒng)的基本功能2．存儲管理內(nèi)存管理存儲管理的基本功能有以下五個：（1）內(nèi)存的分配與回收存儲管理根據(jù)用戶程序的需要分配存儲區(qū)資源，并適時進行回收。（2）存儲共享存儲管理可以讓內(nèi)存中的多個用戶的多個程序?qū)崿F(xiàn)存儲資源的共享。（3）內(nèi)存保護保證進入內(nèi)存的各道程序都在各自的存儲空間內(nèi)運行，互不干擾。（4）地址轉(zhuǎn)換將程序的邏輯地址轉(zhuǎn)換為內(nèi)存的物理地址。（5）擴充內(nèi)存2.1.2操作系統(tǒng)的基本功能2．存儲管理-內(nèi)存管理

雖然交換技術(shù)使得執(zhí)行的程序大小不再受內(nèi)存的限制，但駐留在磁盤中的程序和數(shù)據(jù)需要經(jīng)過交換，再裝載到內(nèi)存，從而極大影響了程序的運行效率。為了解決這個問題，采用了虛擬內(nèi)存（virtualmemory）技術(shù)，即在硬盤上開辟一個比內(nèi)存要大的空間，按照內(nèi)存的結(jié)構(gòu)進行組織，把被執(zhí)行的程序裝載到這個區(qū)域中，當需要調(diào)入內(nèi)存時，直接進行映射操作，從而減少數(shù)據(jù)交換過程，提高了程序執(zhí)行效率。真正提高運行效率的方式只能是擴展內(nèi)存。2.1.2操作系統(tǒng)的基本功能3．設(shè)備管理設(shè)備管理負責對接入本計算機系統(tǒng)的所有外部設(shè)備進行管理，主要功能有設(shè)備分配、設(shè)備驅(qū)動、緩沖管理、數(shù)據(jù)傳輸控制、中斷控制、故障處理等。一般情況下，經(jīng)常采用緩沖、中斷、通道和虛擬設(shè)備等技術(shù)盡可能地使外部設(shè)備和主機并行工作，以解決CPU的快速和外部設(shè)備的慢速之間的矛盾，使用戶不必去涉及具體設(shè)備的物理特性和具體控制命令就能方便、靈活地使用這些設(shè)備。2.1.2操作系統(tǒng)的基本功能3．設(shè)備管理相關(guān)的服務(wù)：①設(shè)備調(diào)度：減少I/O完成所需要的平均等待時間。②緩沖區(qū)服務(wù)：協(xié)調(diào)速度、傳輸數(shù)據(jù)大小不一致的設(shè)備。③假脫機（spooling）：是用來保存設(shè)備輸出的緩沖，最常見的就是打印設(shè)備。先“假脫機”輸出到一個獨立的磁盤文件上，假脫機系統(tǒng)將相應(yīng)的待送打印機的假脫機文件進行排隊打印。假脫機示意圖SPOOLING系統(tǒng)的組成2.1.2操作系統(tǒng)的基本功能3．設(shè)備管理設(shè)備分配的總原則是：

一方面要充分發(fā)揮設(shè)備的使用效率，同時又要避免不合理的分配方式造成死鎖、系統(tǒng)工作紊亂等現(xiàn)象，使用戶在邏輯層面上能夠合理方便地使用設(shè)備。

另一方面，要考慮設(shè)備的固有屬性和分配時的安全性。通常只采用先來先服務(wù)、優(yōu)先級高者優(yōu)先兩種分配算法。2.1.2操作系統(tǒng)的基本功能4．文件管理對文件的組織管理和操作都是由被稱為文件系統(tǒng)的軟件來完成的。文件系統(tǒng)由文件、管理文件的軟件和相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組成。文件管理支持文件的建立、存儲、檢索、調(diào)用和修改等操作，解決文件的共享、保密和保護等問題，并提供方便用戶使用的界面，使用戶能實現(xiàn)對文件的按名存取，而不必關(guān)心文件在磁盤上的存放細節(jié)。文件系統(tǒng)是基于操作系統(tǒng)來實現(xiàn)的。2.1.2操作系統(tǒng)的基本功能（1）文件的概念

文件是存儲在外部存儲器上的一組有序數(shù)據(jù)的集合，通過一個名字來標記。

文件名由主名和擴展名兩部分組成，其命名規(guī)則也隨著操作系統(tǒng)的不同而不同。在Windows10中，主名和擴展名最多可達255個字符。

不允許使用的文件名有：

AUX,COM1,COM2,COM3,COM4,LPT1,LPT2,LPT3,LPT4,PRN,NUL,CON。因為這些名字在微軟系統(tǒng)中已有特定的含義。如：AUX表示音頻輸入接口；COM表示串行通訊端口，LPT表示打印機或其他設(shè)備；CON表示鍵盤或屏幕。2.1.2操作系統(tǒng)的基本功能（2）文件的操作權(quán)限

常見的文件操作權(quán)限有：只讀、只寫、執(zhí)行、添加、刪除。

還可以對文件進行其它操作，如：解壓。（3）文件的存取①

順序存取

文件順序存取是指只能按照一個接一個信息單位進行存取。②隨機存取

需要先確定數(shù)據(jù)的地址信息，然后直接到文件的相應(yīng)地址存取數(shù)據(jù)。本節(jié)前面講的按文件名存取文件的方式就是隨機方式。2.1.2操作系統(tǒng)的基本功能（4）文件系統(tǒng)的安全

無論什么原因?qū)е挛募到y(tǒng)損壞，要恢復(fù)全部信息不但困難而且費時，最要命的是在大多數(shù)情況下是不可能的

有許多有關(guān)文件系統(tǒng)安全的建議和方法，實際上，這些操作沒有多大意義。首先，作為保存文件的介質(zhì)，無論是硬盤或CD，它們的可靠性是需要考慮的。其次，文件系統(tǒng)本身也存在不安全因素，號稱最好的操作系統(tǒng)UNIX也發(fā)生過安全問題。

為了更好地保護文件系統(tǒng)，采用的技術(shù)多是使用密碼、設(shè)置存取權(quán)限以及建立更復(fù)雜的保護模型等。但出于更高安全的考慮，備份（特別是異機備份）是最佳方法，也是目前最經(jīng)常用的方法。2.1.2操作系統(tǒng)的基本功能5．作業(yè)管理將一次算題過程中或一個事務(wù)處理過程中要求計算機系統(tǒng)所完成的工作的集合，包括要執(zhí)行的全部程序模塊和需要處理的全部數(shù)據(jù)，稱為一個作業(yè)（job）。作業(yè)管理是為處理器管理做準備的，包括對作業(yè)的組織、調(diào)度和運行控制。作業(yè)由程序、數(shù)據(jù)和作業(yè)說明書3個部分組成。2.1.2操作系統(tǒng)的基本功能5．作業(yè)管理①提交狀態(tài)。②后備狀態(tài)。③執(zhí)行狀態(tài)。④完成狀態(tài)。作業(yè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換2.1.2操作系統(tǒng)的基本功能作業(yè)調(diào)度算法的選擇原則有以下3個。（1）作業(yè)吞吐量。這是指讓系統(tǒng)運行盡可能多的作業(yè)。（2）充分利用資源。這是為了讓CPU、I/O設(shè)備都忙起來，不出現(xiàn)閑置。（3）對各作業(yè)公平、合理，使用戶滿意。為了做到這一點，要均衡考慮作業(yè)的執(zhí)行時間和等待時間等因素。2.1.3操作系統(tǒng)的分類2.1.3操作系統(tǒng)的分類1．按同用戶交互的界面分類（1）命令行界面操作系統(tǒng)在命令行界面操作系統(tǒng)中，用戶只能在命令提示符后（如C:\>）輸入命令才能操作計算機。其界面不友好，用戶需要記憶各種命令，否則無法使用計算機，如MSDOS、NovellNetware等系統(tǒng)。（2）圖形界面操作系統(tǒng)圖形界面操作系統(tǒng)交互性好，用戶不需要記憶命令，可根據(jù)界面的提示進行操作，簡單易學(xué)，如Windows操作系統(tǒng)。2.1.3操作系統(tǒng)的分類2．按能夠支持的用戶數(shù)目分類（1）單用戶操作系統(tǒng)單用戶操作系統(tǒng)只允許一個用戶使用操作系統(tǒng)，該用戶獨占計算機系統(tǒng)的全部軟硬件資源。目前，在微型計算機上使用的MSDOS、Windows3.x和OS/2等屬于單用戶操作系統(tǒng)。（2）多用戶操作系統(tǒng)多用戶操作系統(tǒng)是在一臺主機上連接有若干臺終端，能夠支持多個用戶同時通過這些終端機使用該主機進行工作。典型的多用戶操作系統(tǒng)有UNIX、Linux和VAX/VMS等。2.1.3操作系統(tǒng)的分類3．按是否能夠運行多個任務(wù)分類（1）單任務(wù)操作系統(tǒng)單任務(wù)操作系統(tǒng)的主要特點是系統(tǒng)每次只能執(zhí)行一個程序。例如，打印機在打印時，微機就不能再做其他工作了，如DOS操作系統(tǒng)。（2）多任務(wù)操作系統(tǒng)多任務(wù)操作系統(tǒng)允許同時運行兩個以上的程序。例如，在打印時，可以同時執(zhí)行另一個程序。這類操作系統(tǒng)有WindowsNT、WindowsXP/2000、WindowsVista/7、Windows8/10、UNIX、Linux、MacOS等。2.1.3操作系統(tǒng)的分類4．按使用環(huán)境分類（1）批處理操作系統(tǒng)將若干作業(yè)按一定的順序統(tǒng)一交給計算機系統(tǒng)，由計算機自動地順序完成這些作業(yè)，這樣的操作系統(tǒng)稱為批處理操作系統(tǒng)。批處理操作系統(tǒng)的主要特點是用戶可以脫機使用計算機和成批處理，從而大大提高了系統(tǒng)資源的利用率和系統(tǒng)的吞吐量，如MVX、DOS/VSE、AOS/V等操作系統(tǒng)。

2.1.3操作系統(tǒng)的分類4．按使用環(huán)境分類（2）分時操作系統(tǒng)分時操作系統(tǒng)是一臺主機帶有若干臺終端，CPU按照預(yù)先分配給各個終端的時間片，輪流為各個終端服務(wù)，即各個用戶分時共享計算機系統(tǒng)的資源。如UNIX、XENIX、VAX/VMS等操作系統(tǒng)。（3）實時操作系統(tǒng)實時操作系統(tǒng)是對來自外界的信息在規(guī)定的時間內(nèi)即時響應(yīng)并進行處理的系統(tǒng)。它的兩大特點是響應(yīng)的即時性和系統(tǒng)的高可靠性，如IRMX、VRTX等操作系統(tǒng)。2.1.3操作系統(tǒng)的分類5．按硬件結(jié)構(gòu)分類（1）網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)連接在網(wǎng)絡(luò)上的計算機被稱為網(wǎng)絡(luò)工作站，簡稱工作站。工作站和終端的區(qū)別是前者具有自己的操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理能力，后者要通過主機實現(xiàn)運算操作。如：NetWare。（2）分布式操作系統(tǒng)當操作人員向系統(tǒng)發(fā)出命令后能迅速得到處理結(jié)果，但運算處理是在系統(tǒng)中的哪臺計算機上完成的操作人員并不知道，如Amoeba（阿米巴）操作系統(tǒng)。2.1.3操作系統(tǒng)的分類5．按硬件結(jié)構(gòu)分類（3）多媒體操作系統(tǒng)多媒體操作系統(tǒng)是指“除具有一般操作系統(tǒng)的功能外，還具有多媒體底層擴充模塊，支持高層多媒體信息的采集、編輯、播放和傳輸?shù)忍幚砉δ艿南到y(tǒng)”。

Windows

95以后的都屬于多媒體操作系統(tǒng)。/plus/2.1.3操作系統(tǒng)的分類6.按設(shè)備可移動性分類非移動設(shè)備操作系系統(tǒng)如Windows，大家都非常熟悉了。下面主要講可移動的操作系統(tǒng)。（1）Android

Android（安卓）是一種基于Linux的自由及開放源代碼的操作系統(tǒng)。這是谷歌（Google）公司收購了原開發(fā)商Android后，聯(lián)合多家制造商推出的面向平板電腦、移動設(shè)備、智能手機的操作系統(tǒng)。它是基于Linux開放的源代碼開發(fā)的，并且仍然是免費使用的系統(tǒng)。2.1.3操作系統(tǒng)的分類6.按設(shè)備可移動性分類（2）iOS

iOS是Apple公司為其生產(chǎn)的智能手機iPhone開發(fā)的操作系統(tǒng)。Apple公司最早在2007年1月9日的Macworld大會上公布了這個操作系統(tǒng)。原本這個操作系統(tǒng)名為iPhoneOS，因為iPad、iPhone、iPodtouch都使用iPhoneOS，所以2010WWDC大會上宣布改名為iOS。

2.1.3操作系統(tǒng)的分類（3）WindowsMobileWindowsMobile是微軟公司開發(fā)的適用于移動設(shè)備的Windows系統(tǒng)。此處的移動設(shè)備，如智能手機，也叫袖珍PC，即PPC（PacketPC）。

該操作系統(tǒng)的設(shè)計初衷是盡量接近于桌面版本的Windows——按照計算機操作系統(tǒng)的模式來設(shè)計WindowsMobile，以便能使得WindowsMobile同計算機操作系統(tǒng)一模一樣。，在繼任者WindowsPhone操作系統(tǒng)出現(xiàn)后，WindowsMobile系列正式退出了手機操作系統(tǒng)市場。2.1.3操作系統(tǒng)的分類（4）華為鴻蒙系統(tǒng)（英文：huaweiHarmonyOS,HongmengOS）。

在2019年8月9日，華為在東莞舉行華為開發(fā)者大會，正式發(fā)布操作系統(tǒng)鴻蒙OS。鴻蒙OS是一款“面向未來”的操作系統(tǒng)，一款基于微內(nèi)核的面向全場景的分布式操作系統(tǒng)，現(xiàn)已適配智慧屏，未來它將適配手機、平板、電腦、智能汽車、可穿戴設(shè)備等多終端設(shè)備。2020年9月10日，華為鴻蒙系統(tǒng)升級至華為鴻蒙系統(tǒng)2.0版本

。余承東表示，2020年12月份將面向開發(fā)者提供鴻蒙2.0的beta版本2.1.3操作系統(tǒng)的分類除了按以上六類分類之外，還可以按其他方式分類：

如根據(jù)指令的長度分，操作系統(tǒng)還可以分為8bit（位）、16bit、32bit、64bit的操作系統(tǒng)；如目前的Windows10可分為32位和64的兩種。e7d195523061f1c01da5a1f0837ac25283df40ff0a16bfd61AE6AB84AD7EB485CA8019BF267F2027DE2BF09650313B56A435BB3664F8B916CA3777391AC088C283181605E184D6D6879568EB73EB808A103F0784C8DFC3E9CDD14B61FDDA6A8A6237D2DFE3BBAEC8979D824A43E015648F6CB3D1F8D3E352A4BDC9925C075CFF312C4A0BE75FDF5C內(nèi)容導(dǎo)航第2章2.3Windows10使用基礎(chǔ)2.4Windows10的基本資源與操作2.5Windows10的附件2.6磁盤管理2.1操作系統(tǒng)概述2.7控制面板2.8Windows10系統(tǒng)管理2.9Windows10的網(wǎng)絡(luò)功能2.10國產(chǎn)操作系統(tǒng)簡介2.2微機操作系統(tǒng)的演化過程2.2.1DOS1.DOS

DOS（DiskOperati