第一章計(jì)算機(jī)技術(shù)概覽

1、計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)第 一 講 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)概述本講重點(diǎn)難點(diǎn)提示：u計(jì)算機(jī)概念u計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)史u計(jì)算機(jī)特點(diǎn)u計(jì)算機(jī)發(fā)展u計(jì)算機(jī)分類u計(jì)算機(jī)展望 計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)(Computer)(Computer)：是一種能夠存儲(chǔ)程：是一種能夠存儲(chǔ)程序，并能按照程序自動(dòng)、高速、精確序，并能按照程序自動(dòng)、高速、精確的進(jìn)行大量計(jì)算和信息處理的電子機(jī)的進(jìn)行大量計(jì)算和信息處理的電子機(jī)器，又稱電腦。器，又稱電腦。1.1 概述概述1.1.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展計(jì)算機(jī)的發(fā)展 (P1)一、世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)一、世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)世界上第一臺(tái)電子數(shù)字式計(jì)算機(jī)于世界上第一臺(tái)電子數(shù)字式計(jì)算機(jī)于19461946年年2 2月月15

2、15日在美國(guó)日在美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)正式投入運(yùn)行，它的名稱叫賓夕法尼亞大學(xué)正式投入運(yùn)行，它的名稱叫ENIACENIAC( (埃尼埃尼阿克阿克) )，是電子數(shù)值積分計(jì)算機(jī)，是電子數(shù)值積分計(jì)算機(jī)(The Electronic Numberical (The Electronic Numberical Intergrator and Computer)Intergrator and Computer)的縮寫。的縮寫。u 該機(jī)重約30噸 u 耗電量140-150千瓦 u 含18000個(gè)電子管u 1500個(gè)繼電器u 占地170平方u 僅能保存80個(gè)字節(jié)u 6000多個(gè)開關(guān)和配線盤u 運(yùn)算速度5000次/秒

3、世界上的第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)世界上的第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī) ENIAC ENIAC 檔案檔案(P2)(P2) 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，計(jì)算機(jī)也隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，計(jì)算機(jī)也在不斷更新?lián)Q代。到目前為止，計(jì)算機(jī)的發(fā)展已經(jīng)歷了四代，在不斷更新?lián)Q代。到目前為止，計(jì)算機(jī)的發(fā)展已經(jīng)歷了四代，正向第五代過渡。正向第五代過渡。第第代代(1946(19461957)1957)5 5千千44萬（次萬（次/ /秒）秒）第二代（第二代（1958195819641964）幾萬幾萬 幾十萬（次幾十萬（次/ /秒）秒）第三代第三代(1965(19651975)1975)幾幾十十萬萬 幾百萬幾百萬

4、( (次次/ /秒秒) )第四、五代第四、五代(1975(1975?)?)幾千萬幾千萬 萬億萬億( (次次/ /秒秒) )第一代計(jì)算機(jī)第一代計(jì)算機(jī)電子管時(shí)代電子管時(shí)代 時(shí)間時(shí)間: 1946-1958: 1946-1958年年標(biāo)志標(biāo)志: : 基本電子元件是電子管基本電子元件是電子管內(nèi)存內(nèi)存: : 水銀延遲線水銀延遲線外存外存: : 磁鼓、紙帶、卡片、磁帶磁鼓、紙帶、卡片、磁帶速度速度: : 每秒幾千到幾萬次基本運(yùn)算每秒幾千到幾萬次基本運(yùn)算軟件軟件: : 二進(jìn)制的機(jī)器語言二進(jìn)制的機(jī)器語言 / / 匯編語言匯編語言特點(diǎn)特點(diǎn): : 體積大體積大/ /耗電多耗電多 / / 速度低速度低/ /造價(jià)高造價(jià)高

5、/ /使用不便使用不便代表機(jī)型代表機(jī)型: : ENIAC/EDVAC(ENIAC/EDVAC(電子離散變量自動(dòng)計(jì)算機(jī)電子離散變量自動(dòng)計(jì)算機(jī)) )等等電子管收音機(jī)第二代計(jì)算機(jī)第二代計(jì)算機(jī)晶體管時(shí)代晶體管時(shí)代 時(shí)間時(shí)間: 1959-1964: 1959-1964年年標(biāo)志標(biāo)志: : 基本電子元件是晶體管基本電子元件是晶體管內(nèi)存內(nèi)存: : 磁芯存儲(chǔ)器磁芯存儲(chǔ)器( (幾十萬字幾十萬字) )外存外存: : 磁盤、磁帶等磁盤、磁帶等速度速度: : 每秒幾十萬次基本運(yùn)算每秒幾十萬次基本運(yùn)算軟件軟件: : ALGOL60 / FORTRAN / COBOLALGOL60 / FORTRAN / COBOL等等特

6、點(diǎn)特點(diǎn): : 體積小體積小/ /耗電少耗電少/ /成本低成本低/ /功能強(qiáng)功能強(qiáng) / /使用方便使用方便代表機(jī)型代表機(jī)型: : UNIVACII/UNIVACII/貝爾貝爾TRADIC/IBM7090/IBM7094/IBM7044TRADIC/IBM7090/IBM7094/IBM7044 晶體管晶體管計(jì)算機(jī)第三代計(jì)算機(jī)第三代計(jì)算機(jī)集成電路集成電路 (IC) 時(shí)代時(shí)代時(shí)間時(shí)間: 1965-1971: 1965-1971年年標(biāo)志標(biāo)志: : 基本電子元件是中小規(guī)模集成電路基本電子元件是中小規(guī)模集成電路內(nèi)存內(nèi)存: : 磁芯磁芯 / / 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器半導(dǎo)體存儲(chǔ)器外存外存: : 磁盤、磁帶等磁盤、磁帶

7、等速度速度: : 每秒幾十萬次到幾百萬次基本運(yùn)算每秒幾十萬次到幾百萬次基本運(yùn)算軟件軟件: : 出現(xiàn)了高級(jí)語言出現(xiàn)了高級(jí)語言BASICBASIC等等特點(diǎn)特點(diǎn): : 體積縮小體積縮小/ /價(jià)格降低價(jià)格降低/ /功能增強(qiáng)功能增強(qiáng)/ /應(yīng)用廣泛應(yīng)用廣泛代表機(jī)型代表機(jī)型: : IBM360IBM360系列系列/HONEYWELL6000/HONEYWELL6000系列系列/ /富士通富士通F230F230系列系列第一個(gè)集成電路第一個(gè)集成電路 第四代計(jì)算機(jī)第四代計(jì)算機(jī)大規(guī)模集成電路大規(guī)模集成電路 (LSI) 時(shí)代時(shí)代時(shí)間時(shí)間: 1971-: 1971-至今至今標(biāo)志標(biāo)志: : 基本電子元件是大規(guī)模超大規(guī)模集

8、成電路基本電子元件是大規(guī)模超大規(guī)模集成電路內(nèi)存內(nèi)存: : 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器半導(dǎo)體存儲(chǔ)器外存外存: : 磁盤、磁帶等磁盤、磁帶等速度速度: : 每秒幾百萬次甚至上億次的基本運(yùn)算每秒幾百萬次甚至上億次的基本運(yùn)算軟件軟件: : 操作系統(tǒng)不斷完善，應(yīng)用軟件已成一個(gè)產(chǎn)業(yè)操作系統(tǒng)不斷完善，應(yīng)用軟件已成一個(gè)產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)特點(diǎn): : 體積小體積小 / / 耗電少耗電少 / / 成本低成本低 / / 功能強(qiáng)功能強(qiáng) / / 使用方便使用方便代表機(jī)型代表機(jī)型: : IBM4300IBM4300系列系列 / / IBMIBM30803080系列系列 / / IBMIBM30903090系列系列 / / 最新的最新的IBM900

9、0IBM9000系列系列/ /INTELINTEL微處理器系列微處理器系列Celeron大規(guī)模集成電路大規(guī)模集成電路四代計(jì)算機(jī)比較時(shí)代年份器件存儲(chǔ)器軟件運(yùn)算速度應(yīng)用一一 4657電子管電子管延遲線或延遲線或磁鼓磁鼓機(jī)器語言匯編語機(jī)器語言匯編語言言 幾千次到幾萬次幾千次到幾萬次科學(xué)計(jì)算科學(xué)計(jì)算二二5864晶體管晶體管磁芯磁芯高級(jí)語言高級(jí)語言幾萬次到幾十萬幾萬次到幾十萬次次數(shù)據(jù)處理工業(yè)數(shù)據(jù)處理工業(yè)控制控制三三6570 集成電路集成電路半導(dǎo)體半導(dǎo)體操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)幾十萬次到幾百幾十萬次到幾百萬次萬次文字處理圖形文字處理圖形處理處理四四70年至年至今今大規(guī)模集大規(guī)模集成電路成電路集成度更集成度更高的半

10、導(dǎo)高的半導(dǎo)體體數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)等數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)等幾千萬次到千百幾千萬次到千百億次億次社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域域三、計(jì)算機(jī)的發(fā)展方向 巨型化：存儲(chǔ)容量大、運(yùn)算速度快、功能強(qiáng)。 微型化：體積小、重量輕、便于攜帶。 網(wǎng)絡(luò)化：計(jì)算機(jī)連接成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 智能化：模仿人的大腦，具有邏輯判斷能力。 按照計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度、存儲(chǔ)容量、軟件配置等綜合指標(biāo) 劃分為：1 . 巨型機(jī)功能最強(qiáng)、價(jià)格最貴，應(yīng)用于現(xiàn)代科技領(lǐng)域、國(guó)防尖端領(lǐng)域。是衡量一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科技水平的重要標(biāo)志。2. 大型機(jī)具有大型、通用、綜合處理能力強(qiáng)、性能覆蓋面廣等特點(diǎn)。主要應(yīng)用于大公司、銀行、政府部門、制造業(yè)等大型機(jī)構(gòu)中，是事務(wù)處理、商業(yè)處理、信息管理

11、、大型數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)通信的主要支柱。 3. 小型機(jī)具有體積小、價(jià)格低、性能價(jià)格比高、易于操作和維護(hù)等優(yōu)點(diǎn);廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、數(shù)據(jù)采集、分析計(jì)算、企業(yè)管理、以及大學(xué)和研究所的科學(xué)計(jì)算中，也可用作巨型機(jī)或大型機(jī)系統(tǒng)的輔助機(jī)。4. 微型機(jī)（個(gè)人計(jì)算機(jī)或PC機(jī)）微型機(jī)簡(jiǎn)稱微機(jī)，是當(dāng)今世界上使用最廣泛、產(chǎn)量最大的一類計(jì)算機(jī)。5. 工作站工作站是介于微型機(jī)和小型機(jī)之間的一種高檔微機(jī)系統(tǒng)。它具有較強(qiáng)的圖形功能和數(shù)據(jù)處理能力，一般配有大屏幕顯示器和大容量的內(nèi)外存。 6. 小巨型機(jī)設(shè)計(jì)小巨型機(jī)的目的是，保持或略為降低巨型機(jī)性能的前提下，較大幅度地降低巨型機(jī)的價(jià)格。1.1.2 計(jì)算機(jī)的分類計(jì)算機(jī)的分類(P3)(P

12、3)1.1.3 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與應(yīng)用計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與應(yīng)用(P4)(P4)1. . 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)：計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)： （1 1） 運(yùn)算速度快運(yùn)算速度快 計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度已從最初的每秒幾千次發(fā)展到現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度已從最初的每秒幾千次發(fā)展到現(xiàn)在的最高每秒幾萬億次。最高每秒幾萬億次。（2 2）計(jì)算精度高）計(jì)算精度高 計(jì)算機(jī)的有效數(shù)字可達(dá)十幾位、幾十位、甚至上百位。計(jì)算機(jī)的有效數(shù)字可達(dá)十幾位、幾十位、甚至上百位。（3 3）存儲(chǔ)功能強(qiáng)）存儲(chǔ)功能強(qiáng) 計(jì)算機(jī)具有存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)具有存儲(chǔ)“信息信息”的存儲(chǔ)裝置，可以存儲(chǔ)大量的數(shù)的存儲(chǔ)裝置，可以存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)，當(dāng)需要時(shí)，又能準(zhǔn)確無誤地取出來。據(jù)，當(dāng)需要時(shí)，又能準(zhǔn)確無誤地取

13、出來。（4 4）具有邏輯判斷能力）具有邏輯判斷能力 計(jì)算機(jī)既可以進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算又可以進(jìn)行邏輯運(yùn)算，可以對(duì)計(jì)算機(jī)既可以進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算又可以進(jìn)行邏輯運(yùn)算，可以對(duì)文字、符號(hào)進(jìn)行判斷和比較，進(jìn)行邏輯推理和證明。文字、符號(hào)進(jìn)行判斷和比較，進(jìn)行邏輯推理和證明。（5 5）具有自動(dòng)運(yùn)行能力）具有自動(dòng)運(yùn)行能力 計(jì)算機(jī)不僅能存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，還能存儲(chǔ)程序。計(jì)算機(jī)不僅能存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，還能存儲(chǔ)程序。2.計(jì)算機(jī)的應(yīng)用計(jì)算機(jī)的應(yīng)用（1 1）科學(xué)計(jì)算）科學(xué)計(jì)算 利用計(jì)算機(jī)的高速度、大存儲(chǔ)量和連續(xù)運(yùn)算的能力，可以完成許多利用計(jì)算機(jī)的高速度、大存儲(chǔ)量和連續(xù)運(yùn)算的能力，可以完成許多人工無法實(shí)現(xiàn)的科學(xué)計(jì)算問題。人工無法實(shí)現(xiàn)的科學(xué)計(jì)算問題。（2 2

14、）數(shù)據(jù)處理）數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)處理是指對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整理、合并、選擇、存儲(chǔ)、輸數(shù)據(jù)處理是指對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整理、合并、選擇、存儲(chǔ)、輸出等加工的過程，也稱信息處理。出等加工的過程，也稱信息處理。（3 3）過程控制）過程控制 過程控制是指實(shí)時(shí)采集、檢測(cè)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行處理和判定，按最佳值過程控制是指實(shí)時(shí)采集、檢測(cè)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行處理和判定，按最佳值進(jìn)行調(diào)節(jié)的過程。進(jìn)行調(diào)節(jié)的過程。（4 4）計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)）計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)(CAD)、輔助教學(xué)、輔助教學(xué)(CAI)(CAI)、計(jì)算機(jī)輔助制造、計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)(CAM)、計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試輔助測(cè)試(CAT)(

15、CAT)、計(jì)算機(jī)集成制造、計(jì)算機(jī)集成制造(CIMS)(CIMS)（5 5）人工智能）人工智能 人工智能是指用計(jì)算機(jī)來人工智能是指用計(jì)算機(jī)來“模仿模仿”人的智能，使計(jì)算機(jī)具有識(shí)別語人的智能，使計(jì)算機(jī)具有識(shí)別語言、文字、圖形和言、文字、圖形和“推理推理”、“學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)”適應(yīng)環(huán)境的能力。適應(yīng)環(huán)境的能力。1.1.4 信息社會(huì)與計(jì)算機(jī)文化信息社會(huì)與計(jì)算機(jī)文化(P6)(P6)1.信息社會(huì)是人類發(fā)展的必然信息社會(huì)是人類發(fā)展的必然2信息社會(huì)的特征信息社會(huì)的特征3計(jì)算機(jī)文化計(jì)算機(jī)文化小結(jié)：時(shí)代時(shí)代年份年份器件器件存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器軟件軟件運(yùn)算速度運(yùn)算速度應(yīng)用應(yīng)用一一 4657電子管電子管延遲線或磁鼓延遲線或磁鼓機(jī)器語言

16、匯編語言機(jī)器語言匯編語言 幾千次到幾萬次幾千次到幾萬次科學(xué)計(jì)算科學(xué)計(jì)算二二5864晶體管晶體管磁芯磁芯高級(jí)語言高級(jí)語言幾萬次到幾十萬次幾萬次到幾十萬次數(shù)據(jù)處理工業(yè)控制數(shù)據(jù)處理工業(yè)控制三三6570集成電路集成電路半導(dǎo)體半導(dǎo)體操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)幾十萬次到幾百萬次幾十萬次到幾百萬次文字處理圖形處理文字處理圖形處理四四70年至今年至今大規(guī)模集成大規(guī)模集成電路電路集成度更高的集成度更高的半導(dǎo)體半導(dǎo)體數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)等數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)等幾千萬次到千百億次幾千萬次到千百億次社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域1、計(jì)算機(jī)的發(fā)展分成幾個(gè)時(shí)代、計(jì)算機(jī)的發(fā)展分成幾個(gè)時(shí)代2、分類：、分類： 巨型巨型 大型大型 小型小型 微型微型 工作

17、站工作站 小巨型小巨型3、應(yīng)用：、應(yīng)用： 數(shù)值計(jì)算數(shù)值計(jì)算 數(shù)椐處理數(shù)椐處理 過程控制過程控制 輔助設(shè)計(jì)輔助設(shè)計(jì) 人工智能人工智能4、特點(diǎn)：、特點(diǎn)： 速度快速度快 精度高精度高 存儲(chǔ)功能存儲(chǔ)功能 邏輯判斷邏輯判斷 自動(dòng)運(yùn)行自動(dòng)運(yùn)行第 2 講 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)本講重點(diǎn)難點(diǎn)提示：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成計(jì)算機(jī)基本工作原理系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件主機(jī)、輔助存儲(chǔ)器、輸入輸出設(shè)備微機(jī)性能指標(biāo)多媒體概念、多媒體元素、多媒體計(jì)算機(jī)病毒的概念及特點(diǎn)、殺毒軟件的使用 1.3.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述1.3 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及其工作原理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及其工作原理 (P17)系統(tǒng)軟件計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件系統(tǒng)（裸機(jī)）應(yīng)用軟件軟件系統(tǒng)（靈魂）輸入設(shè)

18、備輸出設(shè)備外存設(shè)備外部設(shè)備電源等微處理器主存儲(chǔ)器I/O接口系統(tǒng)總線主機(jī)運(yùn)算器控制器寄存器組操作系統(tǒng)編譯與解釋系統(tǒng)服務(wù)性程序表格處理軟件文字處理軟件其他應(yīng)用程序 1.3.2計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)(P17) 運(yùn)算器 運(yùn)算器又稱算術(shù)邏輯單元ALU（Arithmetic Logic Unit）。它的主要任務(wù)是執(zhí)行各種算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。 控制器 控制器是對(duì)輸入的指令進(jìn)行分析，并統(tǒng)一控制計(jì)算機(jī)的各個(gè)部件完成一定的任務(wù)。 存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)器具有記憶功能，用來保存信息，如數(shù)據(jù)、指令和運(yùn)算結(jié)果等 輸入設(shè)備（鍵盤一般稱標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備 ） 它是用來接受用戶輸入的原始數(shù)據(jù)和程序，并將它們變?yōu)橛?jì)算機(jī)能識(shí)別的二進(jìn)制數(shù)存放到內(nèi)存中。

19、 輸出設(shè)備（顯示器一般稱標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備） 它是用于將存放在內(nèi)存中由計(jì)算機(jī)處理的結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)槿藗兯芙邮艿男问?。存?chǔ)器的分類內(nèi)存儲(chǔ)器（又稱主存）隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）可擦除只讀存儲(chǔ)器 (EPROM)只讀存儲(chǔ)器（ROM）開機(jī)后，用戶可以向其中寫入、取出信息，關(guān)機(jī)后其中的信息消失，再次通電也不能恢復(fù)。只能讀出不能寫入的存儲(chǔ)器，所存的信息能永久保存。高速緩沖存儲(chǔ)器(又名Cache)用來存儲(chǔ)主存中馬上就要執(zhí)行的指令和數(shù)據(jù)或經(jīng)常被CPU訪問的那部分執(zhí)行程序。速度是DRAM的10倍左右 外存儲(chǔ)器（輔助存儲(chǔ)器）指CPU需要經(jīng)過輸入/輸出并進(jìn)行交換信息的存儲(chǔ)器。例如：硬盤、軟盤、磁帶、光盤、U盤等存儲(chǔ)器的功能：存儲(chǔ)器

20、的功能：主要是存放程序和數(shù)據(jù)。主存儲(chǔ)器的核心是存儲(chǔ)體，它由許多存儲(chǔ)器單元組成，每個(gè)單元可以存放一個(gè)數(shù)據(jù)。給存儲(chǔ)器單元按一定的順序編號(hào)，該編號(hào)就是相應(yīng)的存儲(chǔ)器地址。CPU根據(jù)其地址對(duì)存儲(chǔ)單元存取信息。各種程序設(shè)計(jì)語言及其解釋程序和編譯程序語言翻譯系統(tǒng)操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)服務(wù)程序：機(jī)器的監(jiān)控管理程序、調(diào)試程序、故障檢測(cè)和診斷程序、計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)1、系統(tǒng)軟件（是管理、監(jiān)護(hù)和維護(hù)計(jì)算機(jī)資源的軟件）2、應(yīng)用軟件（是為解決用戶實(shí)際問題而設(shè)計(jì)的軟件）科學(xué)計(jì)算：如，“計(jì)算器”工程設(shè)計(jì)：如， AutoCAD數(shù)據(jù)處理：如，Word、Excel 過程控制：如，股票軟件 1.3.3計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)(P20)1、計(jì)

21、算機(jī)、計(jì)算機(jī)的硬件和軟件之間的關(guān)系的硬件和軟件之間的關(guān)系硬件硬件操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)用戶程序用戶程序2、軟件的一些基本概念軟件的一些基本概念(P20)操作系統(tǒng) 操作系統(tǒng)是用來管理計(jì)算機(jī)軟硬件資源，控制計(jì)算機(jī)工作流程，并能方便用戶使用的一系列程序的總和。 功能：提高計(jì)算機(jī)的使用效率；向用戶提供良好的使用環(huán)境，提高用戶的工作效率。 分類：批處理、分時(shí)、實(shí)時(shí)、分布式、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。程序設(shè)計(jì)語言 程序設(shè)計(jì)語言：機(jī)器語言、匯編語言、高級(jí)語言。 語言處理程序：處理程序是把源程序翻譯成機(jī)器能識(shí)別的目標(biāo)程序的程序。它包括匯編程序和編譯程序。 服務(wù)程序 機(jī)器的監(jiān)控管理程序、調(diào)試程序、故障檢測(cè)和診斷程

22、序。 系統(tǒng)程序庫 系統(tǒng)程序庫是計(jì)算機(jī)公司把具有公用價(jià)值的、最有效的程序收集并組織在一起而形成的。1.3.4 計(jì)算機(jī)基本工作原理(P18)1、馮.諾依曼原理概述計(jì)算機(jī)工作原理是由美籍匈牙利人馮.諾依曼博士提出的。即先將程序存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，然后按一定順序?qū)⒊绦蛑械拿钪鹨蝗〕觯⑦M(jìn)行逐一分析、解釋和執(zhí)行。采用二進(jìn)制并按這一原理工作的計(jì)算機(jī)稱為馮.諾依曼計(jì)算機(jī)。這一原理也稱為馮.諾依曼原理。計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)(32/37)2、馮.諾依曼原理的特點(diǎn) （1 1）以二進(jìn)制為運(yùn)算基礎(chǔ)）以二進(jìn)制為運(yùn)算基礎(chǔ)（為什么？） 二進(jìn)制編碼在物理上最容易實(shí)現(xiàn) 二進(jìn)制編碼運(yùn)算規(guī)則簡(jiǎn)單 二進(jìn)制編碼符號(hào)“1”和“0”

23、正好與邏輯命題值“是”和“否”相對(duì)應(yīng) 二進(jìn)制編碼與電子部件的二態(tài)性相對(duì)應(yīng)。 （2 2）采用）采用“存儲(chǔ)程序存儲(chǔ)程序”方式工作方式工作 （3 3）整個(gè)計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)應(yīng)由五個(gè)部分組成）整個(gè)計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)應(yīng)由五個(gè)部分組成 運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。數(shù)據(jù)程序運(yùn)算器存儲(chǔ)器控制器輸出設(shè)備輸入設(shè)備結(jié)果3、指令是計(jì)算機(jī)完成某個(gè)操作的命令，用來規(guī)定計(jì)算各種操作。指令由操作數(shù)和操作碼兩個(gè)部分組成。操作碼指出機(jī)器進(jìn)行什么操作，操作數(shù)指明操作的位置。1.4 微型微型計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī) (P23)1.4.1 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述運(yùn)算器控制器寄存器組微處理器內(nèi)存I/O接口系統(tǒng)總線主機(jī)系統(tǒng)軟件微機(jī)系

24、統(tǒng)輸入設(shè)備輸出設(shè)備外存設(shè)備外設(shè)輸入/輸出設(shè)備電源等硬件系統(tǒng)應(yīng)用軟件軟件系統(tǒng) 主機(jī)是微型計(jì)算機(jī)最主要的組成部分之一。打開微型計(jì)算機(jī)主機(jī)箱蓋板后主機(jī)是微型計(jì)算機(jī)最主要的組成部分之一。打開微型計(jì)算機(jī)主機(jī)箱蓋板后，可以看到安放在其中的主板、電源、硬盤、軟盤驅(qū)動(dòng)器以及一些功能卡。典，可以看到安放在其中的主板、電源、硬盤、軟盤驅(qū)動(dòng)器以及一些功能卡。典型的主機(jī)箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示。型的主機(jī)箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示。主板電源硬盤軟盤驅(qū)動(dòng)器功能卡1.4.2 主機(jī)主機(jī)1.主機(jī)箱的組成 主板：主板是一臺(tái)PC的主體所在，主板要完成電腦系統(tǒng)的管理和協(xié)調(diào)，支持各種CPU、功能卡和各總線接口的正常運(yùn)行，它是PC機(jī)的“總司令部”

25、， 總線：數(shù)據(jù)總線：用來傳輸數(shù)據(jù)信息地址總線：用來傳送CPU發(fā)出的地址信息控制總線：用來傳送控制信號(hào)、時(shí)序信號(hào)和狀態(tài)信號(hào) 擴(kuò)展槽：是外圍輸入/輸出設(shè)備的連接端口，上面常插一些外設(shè)控制電路板（如顯卡、聲卡）實(shí)現(xiàn)對(duì)PC機(jī)系統(tǒng)性能的擴(kuò)充 CPU的組成: 由運(yùn)算器和控制器兩部分組成。運(yùn)算器: 它主要對(duì)二進(jìn)制數(shù)碼進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算控制器：主要由指令寄存器、譯碼器、程序計(jì)數(shù)器和操作控制器等組成，用來控制計(jì)算機(jī)各部件協(xié)調(diào)工作。 輸入/輸出接口(I/O接口)：是與各種外部設(shè)備進(jìn)行傳送信息的一種標(biāo)準(zhǔn)接口。如串行口、并行口、PS/2接口、USB接口、軟硬盤接口等。 2、主板、主板在主機(jī)箱中最大的一塊電路板稱為

26、主板在主機(jī)箱中最大的一塊電路板稱為主板(也稱為母板也稱為母板)，其外觀如下圖所示。，其外觀如下圖所示?？刂菩酒MCPU插座內(nèi)存插槽總線擴(kuò)展槽BOIS芯片外設(shè)接口華碩 M2N-MX SE 華碩 M2A-VM 微星 P35 Neo2-FR 華碩 P5K-E/WIFI-AP u微處理器是整個(gè)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心，它安裝在主板的微處理器是整個(gè)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心，它安裝在主板的CPUCPU插座中。插座中。u微處理器是由制作在一塊芯片上的控制器、運(yùn)算器、若干寄微處理器是由制作在一塊芯片上的控制器、運(yùn)算器、若干寄存器以及內(nèi)部數(shù)據(jù)通路構(gòu)成的。存器以及內(nèi)部數(shù)據(jù)通路構(gòu)成的。u主要功能是控制整個(gè)微機(jī)的運(yùn)行并完成相

27、應(yīng)的算術(shù)運(yùn)算和邏主要功能是控制整個(gè)微機(jī)的運(yùn)行并完成相應(yīng)的算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。輯運(yùn)算。 CPUCPU型號(hào)是衡量型號(hào)是衡量PCPC機(jī)檔次的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)檔次的標(biāo)準(zhǔn)3、微處理器（、微處理器（CPU）u內(nèi)部存儲(chǔ)器是直接與內(nèi)部存儲(chǔ)器是直接與CPUCPU相連的存儲(chǔ)部件。相連的存儲(chǔ)部件。u主要用來存放即將執(zhí)行的程序以及相關(guān)數(shù)據(jù)。主要用來存放即將執(zhí)行的程序以及相關(guān)數(shù)據(jù)。u內(nèi)存有：只讀存儲(chǔ)器內(nèi)存有：只讀存儲(chǔ)器ROMROM、隨機(jī)存儲(chǔ)器、隨機(jī)存儲(chǔ)器RAMRAM和高速緩沖存和高速緩沖存儲(chǔ)器儲(chǔ)器CacheCache、CMOSCMOS等。等。4、內(nèi)部存儲(chǔ)器內(nèi)部存儲(chǔ)器（內(nèi)存）（內(nèi)存）內(nèi)存條內(nèi)存條5、顯卡顯卡6、網(wǎng)卡網(wǎng)卡u總線：是連

28、接微機(jī)總線：是連接微機(jī)CPUCPU、存儲(chǔ)器和輸入、存儲(chǔ)器和輸入/ /輸出設(shè)備等的公共輸出設(shè)備等的公共信息通道?？偩€好像人的神經(jīng)系統(tǒng)，在全身傳遞信息。信息通道?？偩€好像人的神經(jīng)系統(tǒng)，在全身傳遞信息。u總線分類總線分類數(shù)據(jù)總線：指在數(shù)據(jù)總線：指在CPUCPU、存儲(chǔ)器和輸入、存儲(chǔ)器和輸入/ /輸出接口之間傳遞輸出接口之間傳遞數(shù)據(jù)的通道。數(shù)據(jù)的通道。地址總線：指?jìng)鬟f地址信息的通道，在數(shù)據(jù)傳送時(shí)，必地址總線：指?jìng)鬟f地址信息的通道，在數(shù)據(jù)傳送時(shí)，必須指定數(shù)據(jù)的傳遞地址。須指定數(shù)據(jù)的傳遞地址?？刂瓶偩€：指?jìng)鬟f控制信號(hào)的通道。微機(jī)工作時(shí)由控制總線：指?jìng)鬟f控制信號(hào)的通道。微機(jī)工作時(shí)由CPUCPU的的控制部件向存

29、儲(chǔ)器及輸入控制部件向存儲(chǔ)器及輸入/ /輸出電路發(fā)出控制信號(hào)。輸出電路發(fā)出控制信號(hào)。7、總線總線(P26)(P26)u 時(shí)鐘電時(shí)鐘電路是路是為計(jì)為計(jì)算機(jī)算機(jī)設(shè)設(shè)置的置的產(chǎn)產(chǎn)生最小基本生最小基本節(jié)節(jié)拍信號(hào)的信號(hào)拍信號(hào)的信號(hào)源，源，時(shí)鐘時(shí)鐘可作可作為為基本基本計(jì)時(shí)單計(jì)時(shí)單元，用于元，用于產(chǎn)產(chǎn)生同步信號(hào)和形成各種生同步信號(hào)和形成各種控制信號(hào)?？刂菩盘?hào)。u電源是微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)必不可少的部分。通常要求提電源是微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)必不可少的部分。通常要求提供幾伏到幾十伏的直流電壓。電源裝置通常設(shè)置有保護(hù)電路供幾伏到幾十伏的直流電壓。電源裝置通常設(shè)置有保護(hù)電路，出故障時(shí)，電源會(huì)自動(dòng)斷開，直到故障排除為止。，

30、出故障時(shí)，電源會(huì)自動(dòng)斷開，直到故障排除為止。8、時(shí)鐘電路和電源、時(shí)鐘電路和電源(P26)(P26)9、 輸入輸入/輸出接口輸出接口u輸入輸入/ /輸出接口（輸出接口（I/OI/O接口）：是接口）：是CPUCPU與外設(shè)進(jìn)行信息交換的與外設(shè)進(jìn)行信息交換的部件。部件。u由于主機(jī)是由集成電路芯片連接而成的，而外設(shè)通常是機(jī)由于主機(jī)是由集成電路芯片連接而成的，而外設(shè)通常是機(jī)電結(jié)合的裝置，因此在它們之間通常存在著速度、時(shí)序和信電結(jié)合的裝置，因此在它們之間通常存在著速度、時(shí)序和信息格式等方面的差異。輸入息格式等方面的差異。輸入/ /輸出接口的主要功能就是解決上輸出接口的主要功能就是解決上述不匹配的問題，使各種

31、外部設(shè)備能與主機(jī)協(xié)調(diào)工作。述不匹配的問題，使各種外部設(shè)備能與主機(jī)協(xié)調(diào)工作。1.4.3 外部設(shè)備外部設(shè)備(P27)(P27)（1）外存儲(chǔ)器）外存儲(chǔ)器軟盤：軟磁盤是一種涂有磁性物質(zhì)的圓盤。硬盤：是由涂有磁性材料的合金圓盤組成，是主要外存設(shè)備。其他：磁帶、光盤(650MB左右)、優(yōu)盤、移動(dòng)硬盤等。（2）輸入設(shè)備）輸入設(shè)備鍵盤：是微機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備。鼠標(biāo)：是當(dāng)代計(jì)算機(jī)不可缺少的一種重要輸入設(shè)備 。其他：話筒、掃描儀、攝像頭等（3）輸出設(shè)備）輸出設(shè)備顯示器：是計(jì)算機(jī)最的標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備。目前有CRT顯示器、LCD顯示器。主要技術(shù)指標(biāo) ：點(diǎn)距、分辨率 、刷新頻率等。打印機(jī)：針式打印機(jī)、噴墨打印機(jī)、激光打印機(jī)。

32、其他：繪圖儀、投影機(jī)、揚(yáng)聲器等軟盤外形軟盤外形軟盤盤片軟盤盤片磁道與扇區(qū)磁道與扇區(qū) 注：注：1扇區(qū)扇區(qū)=512字節(jié)字節(jié)1、軟 盤2、硬 盤3、光盤驅(qū)動(dòng)器磁道結(jié)構(gòu)磁道結(jié)構(gòu)螺旋形螺旋形4、顯示器鍵盤分類 非標(biāo)準(zhǔn)鍵盤（80個(gè)鍵） 標(biāo)準(zhǔn)鍵盤（101、102個(gè)鍵或更多）鍵盤結(jié)構(gòu)5、鍵盤、鍵盤1.4.4 系統(tǒng)的性能指標(biāo)系統(tǒng)的性能指標(biāo)(P35)(P35)1、字長(zhǎng)、字長(zhǎng)是指微處理器內(nèi)部一次可并行處理的二進(jìn)制位數(shù)，典型微機(jī)字長(zhǎng)：8位，16位，32位，64位2、運(yùn)算速度、運(yùn)算速度是指微處理器每秒鐘執(zhí)行指令的條數(shù)。一般用百萬次/秒(MIPS)來描述。 注：CPU的速度并不等于計(jì)算機(jī)的實(shí)際速度。3、時(shí)鐘頻率（主頻）、

33、時(shí)鐘頻率（主頻）是指CPU在單位時(shí)間（秒）內(nèi)發(fā)出的脈沖數(shù)。一般用兆赫(Mhz)來描述。還有Ghz。3、內(nèi)存容量、內(nèi)存容量是指內(nèi)存儲(chǔ)器能存儲(chǔ)二進(jìn)制信息的數(shù)量。一般以MB 或GB為單位。如64、128、256、512 MB、2 GB 。5、其他、其他：外部設(shè)備配置、軟件配置、可靠性、性價(jià)比1.5 多媒體技術(shù)多媒體技術(shù) (P35) 1.5.1 1.5.1 多媒體的概念多媒體的概念u多媒體是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)發(fā)展的一個(gè)方向，所謂的多媒體就多媒體是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)發(fā)展的一個(gè)方向，所謂的多媒體就是以豐富的文字、聲音、圖形、圖像來反映現(xiàn)實(shí)世界。是以豐富的文字、聲音、圖形、圖像來反映現(xiàn)實(shí)世界。u通常把能夠綜合處理文字、聲音

34、、圖形、圖象等多媒體通常把能夠綜合處理文字、聲音、圖形、圖象等多媒體信息，使多種信息之間建立聯(lián)系，并且具有交互性的計(jì)算信息，使多種信息之間建立聯(lián)系，并且具有交互性的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，稱為多媒體計(jì)算機(jī)。機(jī)系統(tǒng)，稱為多媒體計(jì)算機(jī)。u目前，多媒體大多只利用了人的視覺、聽覺?！疤摂M現(xiàn)實(shí)”中也只用到了觸覺，而味覺、嗅覺尚未集成進(jìn)來，對(duì)于視覺也主要在可見光部分，隨著技術(shù)的進(jìn)步，多媒體的涵義和范圍還將擴(kuò)展。u類型：類型：感覺媒體、表示媒體、表現(xiàn)媒體、存儲(chǔ)媒體、傳輸媒體感覺媒體、表示媒體、表現(xiàn)媒體、存儲(chǔ)媒體、傳輸媒體u多媒體元素：文本、圖形、圖像、視頻、動(dòng)畫、音頻多媒體元素：文本、圖形、圖像、視頻、動(dòng)畫、音頻u音頻

35、多媒體音頻多媒體音頻三要素：音調(diào)、音量、音色音頻三要素：音調(diào)、音量、音色音頻的類型：波形音頻、音頻的類型：波形音頻、MIDIMIDI音頻、音頻、CDCD音頻、音頻、MP3MP3u圖像多媒體圖像多媒體圖像色彩模式：圖像色彩模式：BitmapBitmap黑白、黑白、GrayscaleGrayscale灰度、灰度、RGBRGB彩色彩色、CYMYCYMY、YUVYUV、YCrCbYCrCb、HISHIS. .圖像的類型：圖像的類型：圖像文件格式：圖像文件格式：BMPBMP、JPEGJPEG、GIPGIP、TIFFTIFF、PSDPSD、PNGPNG、DXFDXF 1.5.2 常用的多媒體元素常用的多媒

36、體元素u多媒體計(jì)算機(jī)：通常把能夠綜合處理文字、聲音、圖形、圖多媒體計(jì)算機(jī)：通常把能夠綜合處理文字、聲音、圖形、圖像等多媒體信息，使多種信息之間建立聯(lián)系，并且具有交互性像等多媒體信息，使多種信息之間建立聯(lián)系，并且具有交互性的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。u多媒體計(jì)算機(jī)現(xiàn)在已經(jīng)成為多媒體計(jì)算機(jī)現(xiàn)在已經(jīng)成為PCPC機(jī)的配置標(biāo)準(zhǔn)機(jī)的配置標(biāo)準(zhǔn)輸入技術(shù)、壓縮技術(shù)、存儲(chǔ)技術(shù)、通信技術(shù)、芯片技術(shù)、超媒體技術(shù)輸入技術(shù)、壓縮技術(shù)、存儲(chǔ)技術(shù)、通信技術(shù)、芯片技術(shù)、超媒體技術(shù)u多媒體素材處理軟件多媒體素材處理軟件WordWord、CorelDrawCorelDraw、ACDSeeACDSee、PhotoshopPhotos

37、hop、3DM3DMu多媒體創(chuàng)作軟件：如多媒體創(chuàng)作軟件：如POWERPOINTPOWERPOINT、AUTHORWAREAUTHORWARE、FLASHFLASH等等等等多媒體應(yīng)用成果：多媒體應(yīng)用成果：多媒體課件、游戲、多媒體信息管理系統(tǒng)。多媒體課件、游戲、多媒體信息管理系統(tǒng)。1.5.3 多媒體計(jì)算機(jī)及應(yīng)用多媒體計(jì)算機(jī)及應(yīng)用1.6 計(jì)算機(jī)病毒知識(shí)計(jì)算機(jī)病毒知識(shí)(P254) 1.6.1 計(jì)算機(jī)病毒概述計(jì)算機(jī)病毒概述1、計(jì)算機(jī)病毒的概念、計(jì)算機(jī)病毒的概念(P255)(P255)是指編制或在計(jì)算機(jī)程序中插入破壞計(jì)算機(jī)功能或數(shù)據(jù)，影響是指編制或在計(jì)算機(jī)程序中插入破壞計(jì)算機(jī)功能或數(shù)據(jù)，影響計(jì)算機(jī)使用且能

38、夠自我復(fù)制的一組計(jì)算機(jī)指令或程序。計(jì)算機(jī)使用且能夠自我復(fù)制的一組計(jì)算機(jī)指令或程序。2、計(jì)算機(jī)病毒的本質(zhì)、計(jì)算機(jī)病毒的本質(zhì) 病毒是一種特殊的程序病毒是一種特殊的程序 病毒通常寄生在別的程序中病毒通常寄生在別的程序中 病毒具有惡意病毒具有惡意 病毒具有自我復(fù)制功能病毒具有自我復(fù)制功能 3、計(jì)算機(jī)病毒的分類、計(jì)算機(jī)病毒的分類按傳染方式分：引導(dǎo)型、文件型、混合型病毒；按傳染方式分：引導(dǎo)型、文件型、混合型病毒；按寄生方式分：代替型、鏈接型、轉(zhuǎn)儲(chǔ)型、源碼病毒按寄生方式分：代替型、鏈接型、轉(zhuǎn)儲(chǔ)型、源碼病毒 ；按危害程度分：良性病毒、惡性病毒、中性病毒；按危害程度分：良性病毒、惡性病毒、中性病毒；按攻擊對(duì)象分

39、：攻擊按攻擊對(duì)象分：攻擊DOS、攻擊、攻擊Windows、攻擊網(wǎng)絡(luò)病毒。、攻擊網(wǎng)絡(luò)病毒。1. 計(jì)算機(jī)病毒通常具有以下計(jì)算機(jī)病毒通常具有以下 共性共性（1）傳染性）傳染性（2）隱蔽性）隱蔽性（3）潛伏性）潛伏性（4）觸發(fā)性）觸發(fā)性（5）破壞性）破壞性 2.網(wǎng)絡(luò)時(shí)代計(jì)算機(jī)病毒的新特點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)時(shí)代計(jì)算機(jī)病毒的新特點(diǎn)（1）病毒形式多樣）病毒形式多樣（2）傳播性強(qiáng)，擴(kuò)散面廣，傳播速度快，難徹底清除）傳播性強(qiáng)，擴(kuò)散面廣，傳播速度快，難徹底清除 （3）不需要寄主）不需要寄主（4）傳播途徑日趨多樣化）傳播途徑日趨多樣化（5）利用操作系統(tǒng)漏洞主動(dòng)攻擊）利用操作系統(tǒng)漏洞主動(dòng)攻擊1.6.2 計(jì)算機(jī)病毒特點(diǎn)計(jì)算機(jī)病毒特點(diǎn)(P255)(P255) 1. 思想制度措施思想制度措施u加強(qiáng)立法、健全管理制度加強(qiáng)立法、健全管理制度u加強(qiáng)教育和宣傳，打擊盜版加強(qiáng)教育和宣傳，打擊盜版 2. 安全技術(shù)措施安全技術(shù)措施u系統(tǒng)安全系統(tǒng)安全正確安裝使用防病毒軟件正確安裝使用防病毒軟件修改系統(tǒng)配置