全套課件·計(jì)算機(jī)導(dǎo)論(第四版)1

1、 第四版計(jì)算機(jī)導(dǎo)論第1章 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)概述 計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與分類 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科簡介 著名計(jì)算機(jī)人物與公司1. 什么是計(jì)算機(jī) 計(jì)算機(jī)（Computer） ，又稱電子計(jì)算機(jī)、電腦； 計(jì)算機(jī)是一種能夠按事先編好的程序控制進(jìn)行高速運(yùn)算與處理的電子設(shè)備。 這是一臺(tái)我們常見的計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)2. 計(jì)算機(jī)的誕生 世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)：名稱：ENIAC（電子數(shù)字積分和計(jì)算機(jī) ）時(shí)間：1946年2月地點(diǎn)：美國（賓夕法尼亞大學(xué)）背景：解決彈道計(jì)算問題基本數(shù)據(jù)：占地170M2，用了約18000個(gè)電子管，運(yùn)算速度5000次/秒。ENIACGeneral View of the

2、ENIAC FROM:/exhibits/rbm/mauchly/jwm0-1.html3.計(jì)算機(jī)的發(fā)展時(shí) 代年 份電 子 器 件 特 點(diǎn)第一代19461957電子管磁鼓、磁帶；機(jī)器語言和匯編語言第二代19581964晶體管磁芯存儲(chǔ)器、出現(xiàn)高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言第三代19651972中小規(guī)模集成 電路大型化，集中式計(jì)算，遠(yuǎn)程終端第四代1972至今大、超大規(guī)模集成電路超大型化，圖形界面，多媒體，網(wǎng)絡(luò)通信 4.計(jì)算機(jī)的特點(diǎn) 運(yùn)算速度快（幾百萬-數(shù)億次/秒） 精度高（有效數(shù)字6位-16位-任意） 有記憶能力（存儲(chǔ)信息） 有判斷功能 能在程序控制下自動(dòng)工作5.計(jì)算機(jī)的分類（1）從規(guī)模和性能指標(biāo)分類巨型機(jī)(s

3、uper computer):ES/900,銀河3大中型機(jī)(mainframe) ：370系列小型機(jī)（mini computer） ：PDP系列微機(jī)（ micro computer） ：PC機(jī)、P4筆記本（體積小，功能強(qiáng)大，便于攜帶 ）平板電腦（觸摸屏，手寫輸入或者語音輸入 ）工作站（workstation）筆記本與平板電腦示圖（2） 按處理對(duì)象分類：數(shù)字計(jì)算機(jī)（digital computer）模擬計(jì)算機(jī)（analog computer）數(shù)字模擬混合計(jì)算機(jī)（hybrid computer）（3）按用途分類：通用計(jì)算機(jī)（general purpose computer）專用計(jì)算機(jī)（specia

4、lpurpose computer ）（4）按網(wǎng)絡(luò)使用分類服務(wù)器（server）網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)（network computer）(客戶機(jī))6.微機(jī)的發(fā)展1971年Intel首創(chuàng)4004(4位微處理器)1973年Intel制成8008(8位微處理器)1978年Intel推出8086(16位微處理器)1985年Motorola推出68020(32位微處理器),Intel推出80386(32位微處理器)1989年推出80486九十年代,推出Pentium(奔騰)系列7.計(jì)算機(jī)的發(fā)展前景 第五代計(jì)算機(jī)正在研制之中(智能化,知識(shí)處理) 趨勢(shì)：往兩極發(fā)展，巨型機(jī)與微機(jī) 規(guī)律：每5-7年，性能提高10倍，價(jià)格

5、降到1/10。8.我國計(jì)算機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 1958年開始仿制電子管計(jì)算機(jī) 發(fā)展迅速，前途光明巨型機(jī)：天河一號(hào) （2570萬億次 /秒）微機(jī)：同方，方正，聯(lián)想，長城 水平較低，有待我們的奮發(fā)努力自主芯片剛起步軟件開發(fā)等級(jí)低運(yùn)算速度可以達(dá)每秒2570萬億次的“天河一號(hào)” 9.計(jì)算機(jī)的功能計(jì)算機(jī)的功能數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)交換控制與外界的數(shù)據(jù)交換的機(jī)制與途徑實(shí)現(xiàn)上述三種功能所須 的控制保存待處理的數(shù)據(jù)和處理好的結(jié)果對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行的各種算術(shù)邏輯運(yùn)算10.計(jì)算機(jī)的應(yīng)用 科學(xué)計(jì)算：航空航天,天氣預(yù)報(bào) 數(shù)據(jù)處理：數(shù)據(jù)庫，文字處理 自動(dòng)控制：煉鋼，煉油 CAX(CAD,CAM,CAI,) 人工智能：下棋，作曲，機(jī)器人

6、 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用：Internet11.計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科簡介 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)是研究計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)與制造和利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息獲取、表示、存儲(chǔ)、處理、控制的理論、原則、方法和技術(shù)的學(xué)科 。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)是一門科學(xué)性與工程性并重的學(xué)科，表現(xiàn)為理論性和實(shí)踐性緊密結(jié)合的特征。12. 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的研究范疇 研究范疇包括計(jì)算機(jī)理論、硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用等。計(jì)算機(jī)理論：算法分析、程序設(shè)計(jì)語言理論 等計(jì)算機(jī)硬件：元器件、存儲(chǔ)介質(zhì)、組成原理等 計(jì)算機(jī)軟件：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、算法設(shè)計(jì)與分析等 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 計(jì)算機(jī)應(yīng)用：軟件開發(fā)工具、完善既有的應(yīng)用系統(tǒng)、開拓新的

7、應(yīng)用領(lǐng)域、人機(jī)工程 等13.計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科課程體系（14個(gè)知識(shí)體 ） 離散結(jié)構(gòu)(DS)； 組織與體系結(jié)構(gòu)(AR)； 操作系統(tǒng)(OS)； 算法與復(fù)雜性(AL)； 程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(PF)； 網(wǎng)絡(luò)計(jì)算(NC)； 程序設(shè)計(jì)語言(PL)； 人機(jī)交互(HC)； 圖形學(xué)可視化計(jì)算(GV)； 智能系統(tǒng)(IS)； 信息管理(IM)； 軟件工程(SE)； 數(shù)值計(jì)算科學(xué)(CN)； 社會(huì)和職業(yè)問題(SP)。 14.著名計(jì)算機(jī)人物 阿倫圖靈Alan Turing，1912.61954.6，計(jì)算機(jī)科學(xué)之父，英國數(shù)學(xué)家。 1936年，圖靈發(fā)表了一篇著名的論文論可計(jì)算數(shù)及其在判定問題中的應(yīng)用，論文中提出了一種十分簡單但運(yùn)

8、算能力極強(qiáng)的理想計(jì)算裝置，這一裝置是一種理想的計(jì)算模型，這種計(jì)算機(jī)模型奠定了計(jì)算機(jī)組成部件、工作方式和順序，被稱為圖靈機(jī)，圖靈的這一思想奠定了整個(gè)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的理論基礎(chǔ)。著名計(jì)算機(jī)人物 馮諾依曼（John Von Nouma，19031957），美藉匈牙利人，數(shù)學(xué)家。 1945年6月，馮諾依曼與戈德斯坦等人，聯(lián)名發(fā)表了一篇長達(dá)101頁紙洋洋萬言的報(bào)告，即計(jì)算機(jī)史上著名的“101頁報(bào)告”。這份報(bào)告奠定了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí)的根基，直到今天，仍然被認(rèn)為是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展里程碑式的文獻(xiàn)。 現(xiàn)在計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)仍為“馮諾依曼機(jī)”著名計(jì)算機(jī)人物 金怡濂，1929.9-； 2002年國家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者

9、。計(jì)算機(jī)科學(xué)家；是我國巨型計(jì)算機(jī)事業(yè)的開拓者之一。 提出了基于通用CPU芯片的大規(guī)模并行計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)思想、實(shí)現(xiàn)方案和多種技術(shù)相結(jié)合的混合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，解決了240個(gè)處理機(jī)互連的難題，從而研制出運(yùn)算速度達(dá)到當(dāng)時(shí)國內(nèi)領(lǐng)先水平的并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 主持研制國家重點(diǎn)工程“神威”巨型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，擔(dān)任總設(shè)計(jì)師。15.著名計(jì)算機(jī)團(tuán)體與公司 IEEE-CS ：美國電氣與電子工程師學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)，它是目前世界上最大的計(jì)算機(jī)學(xué)術(shù)團(tuán)體。 IEEE-CS宗旨：推進(jìn)計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)的理論和實(shí)踐的發(fā)展，促進(jìn)會(huì)員之間的信息交流合作。 IEEE-CS設(shè)有若干專業(yè)技術(shù)委員會(huì)、標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)以及教育和專業(yè)技能開發(fā)委員會(huì)。專業(yè)技術(shù)委員會(huì)

10、組織專業(yè)學(xué)術(shù)會(huì)議、研討會(huì)，覆蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)各領(lǐng)域并隨計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展而變化。 著名計(jì)算機(jī)團(tuán)體與公司 ACM：美國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)，創(chuàng)立于1947年，是世界上最早和最大的計(jì)算機(jī)教育和科研協(xié)會(huì)。現(xiàn)已成為計(jì)算機(jī)界最有影響的兩大國際性學(xué)術(shù)組織之一（另一為IEEE-CS）。 ACM下面建立了幾十個(gè)專業(yè)委員會(huì)（正式名稱是SIGSpecial Interest Group），幾乎每個(gè)SIG都有自己的雜志。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，由ACM出版社出版的定期、不定期刊物有四十多種，覆蓋了計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的幾乎所有領(lǐng)域。 著名計(jì)算機(jī)團(tuán)體與公司 中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)，英文縮寫CCF。成立于1962 年 6 月，全國性一級(jí)學(xué)會(huì)。學(xué)會(huì)

11、開展廣泛的學(xué)術(shù)交流、科學(xué)普及、技術(shù)咨詢、教育評(píng)估、優(yōu)秀成果及人物評(píng)獎(jiǎng)、刊物出版、計(jì)算機(jī)名詞標(biāo)準(zhǔn)化等。 學(xué)會(huì)下設(shè) 9 個(gè)工作委員會(huì)，33個(gè)專業(yè)委員會(huì)，這些專業(yè)委員會(huì)涵蓋了計(jì)算機(jī)研究及應(yīng)用的各個(gè)領(lǐng)域。 學(xué)會(huì)的會(huì)刊有計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào)、計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展、軟件學(xué)報(bào)、CAD與圖形學(xué)等近二十多種刊物。 著名計(jì)算機(jī)團(tuán)體與公司 IBM（International Business Machines Corporation，國際商用機(jī)器公司）是由1911年成立的計(jì)算制表記錄公司（即CTR公司）發(fā)展而來。1981年8月IBM發(fā)布第一臺(tái)PC，由于IBM-PC，IBM商標(biāo)開始進(jìn)入家庭、學(xué)校、中小企業(yè)。Intel和微軟的霸業(yè)在

12、此基礎(chǔ)上萌芽。1985年，IBM投資的科研項(xiàng)目催生了4位諾貝爾獎(jiǎng)獲得者。著名計(jì)算機(jī)團(tuán)體與公司 英特爾（Intel）公司成立于1968年，是世界上最大的CPU及相關(guān)芯片制造商。80%左右的計(jì)算機(jī)都是使用Intel公司生產(chǎn)的CPU。 1971年，英特爾推出了全球第一個(gè)微處理器4004。 1993年英特爾推出了高性能微處理器Pentium,中文名為“奔騰”；因?yàn)橛?0586數(shù)字作為下一代芯片編號(hào)，不能作為注冊(cè)商標(biāo)，啟用拉丁文Pentium（有“五”之意）表示第五代產(chǎn)品。 著名計(jì)算機(jī)團(tuán)體與公司 微軟(Microsoft，縮略為MS)是專門生產(chǎn)軟件的公司，是全球最著名的軟件商。 據(jù)統(tǒng)計(jì)90%以上的微機(jī)都

13、裝有Microsoft的操作系統(tǒng)。微軟公司是由比爾.蓋茨（Bill Gates）和保羅艾倫（Paul Allen，1983年離開微軟）于1975年創(chuàng)立的。 微軟生產(chǎn)的軟件產(chǎn)品除操作系統(tǒng)外，還有：辦公軟件Microsoft Office，網(wǎng)頁瀏覽器Internet Explorer(目前世界上使用最廣泛的一種瀏覽器)和中小數(shù)據(jù)庫SQL Server是。著名計(jì)算機(jī)團(tuán)體與公司 聯(lián)想集團(tuán)（Lenovo）成立于1984年，是國內(nèi)最大的電腦制造商，聯(lián)想品牌個(gè)人電腦多年來在中國及亞太市場(chǎng)保持首位。 聯(lián)想集團(tuán)1990年在國內(nèi)推出聯(lián)想系列微機(jī)，都在市場(chǎng)上獲得成功。自主開發(fā)微機(jī)成功，造就了聯(lián)想今日成就的根基。 2

14、004年12月聯(lián)想集團(tuán)收購IBM的全球PC業(yè)務(wù)，其中包括臺(tái)式機(jī)業(yè)務(wù)和筆記本業(yè)務(wù)。聯(lián)想集團(tuán)將成為年收入達(dá)130億美元的世界第三大PC廠商.著名計(jì)算機(jī)團(tuán)體與公司 AMD：世界第二大CPU制造商.Epson：愛普生，日本愛普生打印機(jī)制造商。HP：是美國著名的惠普打印機(jī)、電腦制造商。Canon：佳能，日本著名的佳能打印機(jī)制造商。Compaq：康柏，是世界上最大的電腦公司之一，現(xiàn)已與HP合并。Apple：，美國蘋果電腦公司，該公司以生產(chǎn)高性能專業(yè)級(jí)電腦著稱于世。Philips：飛利浦，荷蘭公司，生產(chǎn)彩顯、光驅(qū)等。Sumsung：三星，韓國三星公司，著名的彩顯制造商，也生產(chǎn)光驅(qū)、家用電器等。16.著名計(jì)算

15、機(jī)獎(jiǎng)項(xiàng) 圖靈獎(jiǎng)，計(jì)算機(jī)科學(xué)界的最崇高獎(jiǎng)項(xiàng)，有“計(jì)算機(jī)界的諾貝爾獎(jiǎng)”之稱。 圖靈獎(jiǎng)是由ACM于1966年設(shè)立的獎(jiǎng)項(xiàng)，獎(jiǎng)金2.5萬美元，獎(jiǎng)勵(lì)在計(jì)算機(jī)科學(xué)研究中做出創(chuàng)造性貢獻(xiàn)，推動(dòng)了計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的杰出科學(xué)家。 圖靈獎(jiǎng)偏重于計(jì)算機(jī)科學(xué)理論、算法、語言和軟件開發(fā)方面。由于圖靈獎(jiǎng)對(duì)獲獎(jiǎng)條件要求極高，從1966年到2003年的38屆圖靈獎(jiǎng)，共計(jì)有47名科學(xué)家獲此殊榮，其中美國學(xué)者最多。 2000年圖靈獎(jiǎng)得主為華裔科學(xué)家姚期智（安德魯-姚，Andrew Yao）,現(xiàn)被聘為清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系講席教授. 著名計(jì)算機(jī)獎(jiǎng)項(xiàng) IEEE-CS的計(jì)算機(jī)先驅(qū)獎(jiǎng)（Computer Pioneer Award）設(shè)立于1980

16、年。IEEE-CS設(shè)立計(jì)算機(jī)先驅(qū)獎(jiǎng)以獎(jiǎng)勵(lì)這些理應(yīng)贏得人們尊敬的學(xué)者和工程師。計(jì)算機(jī)先驅(qū)獎(jiǎng)同樣有嚴(yán)格的評(píng)審條件和程序，但與其他獎(jiǎng)項(xiàng)不同的是，這個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)規(guī)定獲獎(jiǎng)?wù)叩某晒仨毷窃?5年以前完成的，以確保成果得到起時(shí)間的考驗(yàn)。 在1980年一次向32位科學(xué)家授予計(jì)算機(jī)先驅(qū)獎(jiǎng)以后，1981年的計(jì)算機(jī)先驅(qū)獎(jiǎng)只授予一位科學(xué)家，那就是美籍華裔科學(xué)家杰弗里朱(Jeffrey Chuan Chu)。杰弗里朱1919年7月出生于天津。1942年進(jìn)入賓夕法尼亞大學(xué)，他是世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC研制組的成員，是ENIAC總設(shè)計(jì)師莫奇利和?？颂氐牡昧χ?。 第1章作業(yè)： 閱讀，然后回答第一題，作簡答。 第二題選擇題

17、（答案填寫課本上） 計(jì)算機(jī)的工作原理 計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)主機(jī) 計(jì)算機(jī)外設(shè) 多媒體計(jì)算機(jī)第2章 計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)1.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成2. 計(jì)算機(jī)工作原理(1) 機(jī)器指令：計(jì)算機(jī)硬件可以執(zhí)行的表示一種基本操作的二進(jìn)制代碼串。操作碼：指明指令的操作性質(zhì)。如加、減等操作數(shù)地址：指明指令的操作對(duì)象。一般情況指出參加操作的操作數(shù)所在內(nèi)存單元的地址，有時(shí)也直接給出操作數(shù)本身。操作碼操作數(shù)地址機(jī)器指令格式：(2) 程序：在此特指由機(jī)器指令組成的指令序列。一般用來完成一特定的任務(wù)，采用某種算法根據(jù)一定的數(shù)據(jù)流程，由若干條機(jī)器指令編寫而成。計(jì)算機(jī)按程序規(guī)定的順序一條一條地執(zhí)行程序中的機(jī)器指令，達(dá)到完成指定任務(wù)的

18、目的。高級(jí)語言源程序編譯目標(biāo)程序連接程序編制與執(zhí)行步驟可執(zhí)行代碼(3) 指令執(zhí)行過程控制器控制從存儲(chǔ)器中取出當(dāng)前要執(zhí)行的指令存放到控制器中?？刂破鞣治鲈撝噶睿ㄗg碼）。生成執(zhí)行該指令所需的控制信號(hào)。在控制信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下，將參加操作的操作數(shù)取來送運(yùn)算器，同時(shí)控制運(yùn)算器執(zhí)行指令規(guī)定的操作按指令要求保存操作結(jié)果。3.微機(jī)主要性能指標(biāo)（1）字長：一次能處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)。 字長愈長，則運(yùn)算精度愈高，功能愈強(qiáng) 。 常見16位（286機(jī)）；32位（486，Pentium）等。（2）速度：用主頻及運(yùn)算速度來加以評(píng)價(jià) 。 主頻為時(shí)鐘頻率 ，如P42.4G,主頻為2.4GMHZ; 運(yùn)算速度是每秒執(zhí)行百萬指令數(shù)（

19、MIPS）。（3）存儲(chǔ)容量（4）性能價(jià)格比 存儲(chǔ)容量單位： 1B (Byte,字節(jié)) = 8個(gè)二進(jìn)制位(bit) 1KB=1024B =210B 1MB=1024KB=220B 1GB=1024MB=230B 1TB=1024GB=240B 1PB=1024TB=250B4. 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)硬件運(yùn)算器控制器存儲(chǔ)器輸入輸出部件CPU (中央處理機(jī))(1) 運(yùn)算器：對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行基本的算術(shù)邏輯運(yùn)算運(yùn)算器與計(jì)算機(jī)性能：運(yùn)算器的性能是衡量計(jì)算機(jī)性能的重要指標(biāo)（單位：MIPS-Millions of Instructions Per Second)運(yùn)算器與計(jì)算機(jī)字長：運(yùn)算器處理數(shù)據(jù)的位數(shù)代表計(jì)算機(jī)的字長。（

20、8位機(jī)，16位機(jī)，32位機(jī)，64位機(jī)等）(2) 控制器：提供指令執(zhí)行所需要的控制信號(hào)，控制計(jì)算機(jī)各部分協(xié)調(diào)工作。達(dá)到執(zhí)行指令的目的。暫存當(dāng)前要執(zhí)行的指令。對(duì)指令進(jìn)行解釋（譯碼）。生成執(zhí)行該執(zhí)行所需的控制信號(hào)。運(yùn)算器和控制器合稱為中央處理機(jī)（CPU-Central Processing Unit)(3) 存儲(chǔ)器：存儲(chǔ)指令和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)存（主存）：存放將執(zhí)行的程序（指令）和程序執(zhí)行所需的數(shù)據(jù)。目前內(nèi)存主要由半導(dǎo)體器件構(gòu)成。相對(duì)外存來說，價(jià)格貴、容量小。外存（輔存）：存放備用數(shù)據(jù)或程序。如軟盤、硬盤、CD-ROM等，屬于外部設(shè)備。相對(duì)價(jià)格低，容量大。一般概念上說存儲(chǔ)器往往指的是內(nèi)存。主存（內(nèi)存）內(nèi)存

21、中的信息能夠被CPU直接讀出或?qū)懭?。主存?chǔ)器由半導(dǎo)體存儲(chǔ)器構(gòu)成?？煞譃椋褐蛔x存儲(chǔ)器（ROM）隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器（RAM）CACHE外存：外存儲(chǔ)器一般保存暫不執(zhí)行的程序和數(shù)據(jù)或者是需長期保存的程序和數(shù)據(jù) 外存儲(chǔ)器由磁介質(zhì)其他介質(zhì)構(gòu)成 常見外存儲(chǔ)器：軟盤：（3.5寸，1.44M）硬盤： (10M80G）光盤：只讀型光盤（CD-ROM）、追記型光盤（WORM）和可改寫型光盤（MOD） ；可移動(dòng)磁盤：移動(dòng)硬盤由硬盤體加上控制芯片組成；優(yōu)盤通過USB接口與計(jì)算機(jī)交換數(shù)據(jù) 。 硬盤及硬盤驅(qū)動(dòng)器 軟盤具有使用攜帶方便等特點(diǎn)，但其存儲(chǔ)容量小，讀寫速度慢，對(duì)大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)顯得力不從心，而硬盤便具有解決以上問題的全部

22、特點(diǎn)。硬盤作為微機(jī)系統(tǒng)的外存儲(chǔ)器，它有著軟盤所不可比擬的優(yōu)勢(shì)，所以成為微機(jī)的主要配置之一。如右圖。 硬盤的分類 從外形磁盤直徑尺寸分有5.25英寸、3.5英寸、2.5英寸和1.8英寸等。從存儲(chǔ)容量上分有10GBG、20GB、30GB等。從接口分有IDE、EIDE、ATA2、SCSI接口。其中SCSI接口硬盤主要用在服務(wù)器上。EIDE、ATA2是在IDE作了改進(jìn)的接口，其傳輸速度有了大幅度的提高。 硬盤的結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)原理 硬盤一般由多個(gè)盤片固定在一個(gè)轉(zhuǎn)軸上。 微機(jī)上用的硬盤采用了溫徹斯特技術(shù)，它把硬盤、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、讀寫磁頭等組裝并封裝在一起，成為曼徹斯特驅(qū)動(dòng)器。 硬盤工作時(shí)，固定同一個(gè)轉(zhuǎn)軸上的多張盤

23、片以每分鐘數(shù)千轉(zhuǎn)甚至更高的速度旋轉(zhuǎn)，磁頭在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的帶動(dòng)下在磁介質(zhì)盤做徑向移動(dòng)，尋找定位，完成寫入或讀出數(shù)據(jù)工作。 硬盤經(jīng)過低級(jí)格式化、分區(qū)及高級(jí)格式化后即可使用。 硬盤盤片圖 硬盤的存儲(chǔ)容量計(jì)算： 硬盤片以硬質(zhì)的鋁合金片為片基，并涂上精細(xì)磁性材料制作而成。磁盤表面也以轉(zhuǎn)軸中心為圓點(diǎn)，被均勻地劃分為若干個(gè)半徑不等的同心圓，稱為磁道。不同記錄面上相同直徑的磁道在垂直方向構(gòu)成同心圓柱，稱為柱面，柱面數(shù)等于磁道數(shù)。每個(gè)磁道同樣被劃分為若干個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)的容量均為512字節(jié)。因此，硬盤的容量可用下式計(jì)算： 硬盤容量=記錄面數(shù)柱面數(shù)扇區(qū)數(shù)/磁道字節(jié)/扇區(qū) 光盤與光盤驅(qū)動(dòng)器 光驅(qū)分類 光驅(qū)是多媒體計(jì)算機(jī)

24、的重要外設(shè)，主要用來讀取光盤上的信息。此外它還可以用來播放CD、VCD的功能。 光驅(qū)按安裝方式劃分：有內(nèi)置和外置式兩種； 光驅(qū)按數(shù)據(jù)傳輸速度分：20速、24速、32速、40速、50速等等； 光驅(qū)按接口分類：IDE（或EIDE）接口和SCSI接口，一般來說，SCSI接口光驅(qū)性能比較好，但價(jià)格比較貴。 光盤的存儲(chǔ)原理 光電存儲(chǔ)介質(zhì)俗稱光盤。光盤上有許多可痕，光電讀取設(shè)備中的光學(xué)讀寫頭利用激光束投到光盤上，根據(jù)可痕的深淺不同，反射的光束也不同，來表示不同的數(shù)據(jù)。一張光盤可以存儲(chǔ)650兆字節(jié)的數(shù)據(jù)。 光盤的種類： 從光盤的使用特性來分:只讀光盤、寫一次光盤、可重寫光盤三大類。 （1）只讀光盤或稱CD-

25、ROM（CompactDiscReadOnlyMemory）。 數(shù)據(jù)信息由生產(chǎn)廠家在制造時(shí)寫入到光盤中，該光盤可反復(fù)進(jìn)行讀操作，但不能進(jìn)行寫操作，即光盤中的數(shù)據(jù)不能更改或刪除，而是永久保存。由于這種光盤具有ROM性質(zhì)，因此又稱為CD-ROM。 （2）一次性寫入光盤 一次性寫入光盤，可以由用戶寫入信息，但只能寫一次，不能抹除和改寫。這種光盤的信息可反復(fù)讀盤上的信息。 （3）可擦寫型光盤 可擦寫型光盤，用戶可自己寫入信息，也可對(duì)已有的信息進(jìn)行抹除和改寫，就像使用磁盤一樣反復(fù)使用?？刹翆懶凸獗P需要插入特殊的光盤驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行讀寫操作，它的存儲(chǔ)容量一般在幾百M(fèi)B至幾個(gè)GB。 閃存盤（FlashMemory

26、Disk）又名優(yōu)盤，是一種采用快閃存儲(chǔ)器(Flash Memory)為存儲(chǔ)介質(zhì)，通過USB接口與計(jì)算機(jī)交換數(shù)據(jù)的新一代可移動(dòng)存儲(chǔ)裝置。大多數(shù)人都把閃存盤作為1.44MB軟盤的替代產(chǎn)品，但是原理卻完全不同。1.44MB軟盤是傳統(tǒng)的磁介質(zhì)存儲(chǔ)產(chǎn)品，而閃存盤是以FlashMemory為介質(zhì)，所以具有可多次擦寫、容量超大、存取快捷、輕巧便捷、即插即用、安全穩(wěn)定等許多傳統(tǒng)移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備無法替代的優(yōu)點(diǎn)。 優(yōu)盤(4) 輸入輸出部件：實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與外界（人或其他計(jì)算機(jī)）的交流。輸入/輸出（I/O）接口：計(jì)算機(jī)內(nèi)部與外部設(shè)備之間的連接橋梁。輸入設(shè)備：接收用戶的數(shù)據(jù)或指令。如鍵盤、鼠標(biāo)等。輸出設(shè)備：將計(jì)算機(jī)處理的結(jié)果

27、轉(zhuǎn)化為人們可以接收的形式。如顯示器、打印機(jī)等?？偩€（BUS）：一組公共的信息通道。 總線包括數(shù)據(jù)總線：數(shù)據(jù)信號(hào)線總和地址總線：地址信號(hào)線總和控制總線：控制信號(hào)線總和計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)圖（單總線結(jié)構(gòu)）微機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖示聯(lián)想850主板 P4處理器 5. 多媒體計(jì)算機(jī) 多媒體計(jì)算機(jī)：應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)將各種媒體以數(shù)字化的方式集成在一起，具有表現(xiàn)、處理、存儲(chǔ)多種媒體信息的綜合能力。 五種媒體：感覺媒體、表示媒體、存儲(chǔ)媒體、傳輸媒體、顯示媒體。 應(yīng)用：處理文字、聲音、圖像、視頻、動(dòng)畫等。 MPC平臺(tái)特點(diǎn)：兼容性、個(gè)人化或家庭化。 多媒體中的關(guān)鍵技術(shù)：大容量的存儲(chǔ)技術(shù) ：小體積的硬盤和高密度高容量的軟盤。 數(shù)據(jù)壓縮

28、和解壓縮技術(shù) ：可以由硬件實(shí)現(xiàn)，也可以由軟件實(shí)現(xiàn)。 芯片的處理速度 ：超大規(guī)模集成電路密度和速度都大大增加。 多媒體計(jì)算機(jī)信息處理 ：聲音媒體的數(shù)字化 ，視覺類媒體的數(shù)字化 。6. 鍵盤操作鍵盤分為:打字機(jī)區(qū),功能鍵區(qū),控制鍵區(qū)與數(shù)字小鍵盤區(qū)101鍵分為:字符鍵與控制鍵基本控制鍵:Caps Lock 大小寫字母轉(zhuǎn)換鍵Enter 回車鍵Shift 換檔鍵BackSpace 退格鍵換檔鍵字母鎖定鍵空格鍵退格鍵功能鍵光標(biāo)鍵制表定位鍵控制鍵小鍵盤數(shù)字鎖定鍵鍵盤簡介 主鍵區(qū)字母數(shù)字鍵：A-Z(a-z), 0-9符號(hào)鍵：標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、運(yùn)算符號(hào)、空格、其他符號(hào)等特殊鍵：回車(Enter)、轉(zhuǎn)換(Alt)、控制(

29、Ctrl)、上檔(Shift)、大寫鎖定(Caps Lock)、制表(Tab)等 功能鍵功能鍵：逃逸(Esc)、F1-F12、屏幕打印(Print Screen)、滾動(dòng)鎖定(Scrool Lock)、暫定(Pause)、插入(Insert)、刪除(Delete)等 光標(biāo)方向鍵上、下、左、右 數(shù)字小鍵盤運(yùn)算符號(hào)和數(shù)字7.鼠標(biāo)操作左鍵右鍵滾輪鼠標(biāo)的常用操作有： 單擊：選定、確認(rèn)；雙擊：執(zhí)行；拖放：移動(dòng)。上機(jī)操作：鍵盤練習(xí)詳見計(jì)算機(jī)導(dǎo)論實(shí)驗(yàn)指導(dǎo) 實(shí)驗(yàn)1：鍵盤指法練習(xí)和鍵盤強(qiáng)化操作 注意：可在“金山打字通” 環(huán)境下練習(xí) 明確手指分工， 逐步實(shí)現(xiàn)盲打第2章作業(yè)： 閱讀，然后簡答第一題。 完成第二、三題。

30、 第3章 計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)組成操作系統(tǒng)基本功能文件標(biāo)識(shí)與DOS操作軟件開發(fā)與軟件工程計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與信息系統(tǒng)1. 計(jì)算機(jī)軟件組成軟件系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件操作系統(tǒng)語言處理程序數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)軟件其他辦公軟件電子郵件軟件其他(1)系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件：用于計(jì)算機(jī)管理、監(jiān)控、維護(hù)的軟件。操作系統(tǒng) ：DOS、WindowsXP、Windows NT；UNIX、NetWare；語言處理程序:各種語言的翻譯程序；數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)DBMS：FoxBASE、FoxPro、SQL Server 、ORACLE ；服務(wù)軟件：編輯程序、連接裝配程序、打印管理程序、測(cè)試程序、診斷程序等 。 (2） 應(yīng)用

31、軟件應(yīng)用軟件：針對(duì)某個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的具體問題而開發(fā)和研制的程序。文字處理軟件：WORD、WPS等；電子表格軟件：EXCEL、Lotus1-2-3等；圖形處理軟件：AutoCAD、3DS等；課件制作軟件：PowerPoint、Author ware等。管理信息系統(tǒng)：MIS計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)：CIMS（CAD/CAM）2. 操作系統(tǒng)基本功能 （1） 什么是操作系統(tǒng) 操作系統(tǒng)是最低層的系統(tǒng)軟件，它是對(duì)硬件系統(tǒng)功能的首次擴(kuò)充。 操作系統(tǒng)是指用來控制和管理計(jì)算機(jī)硬件資源和軟件資源的程序集合。它是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中極為重要的系統(tǒng)軟件，用于統(tǒng)一管理計(jì)算機(jī)資源，合理地組織計(jì)算機(jī)的工作流程，協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各部分之間、系

32、統(tǒng)與用戶之間、用戶與用戶之間的關(guān)系。 （2） 操作系統(tǒng)的功能 操作系統(tǒng)的基本功能歸納起來有五個(gè)方面。處理機(jī)管理 處理機(jī)管理主要解決對(duì)處理機(jī)（CPU）的分配調(diào)度策略、分配實(shí)施和資源回收等問題。處理機(jī)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的關(guān)鍵性資源。 存儲(chǔ)管理 存儲(chǔ)管理主要管理內(nèi)存資源，根據(jù)用戶程序的要求給它分配內(nèi)存，保護(hù)用戶存放在內(nèi)存中的程序和數(shù)據(jù)不被破壞，同時(shí)存儲(chǔ)管理還解決內(nèi)存的擴(kuò)充問題。 設(shè)備管理 設(shè)備管理負(fù)責(zé)管理各類外圍設(shè)備。 文件管理 啟動(dòng)文件管理、支持文件的存儲(chǔ)、檢索和修改等操作操作系統(tǒng)不僅把程序、數(shù)據(jù)、各種信息，甚至把外設(shè)都當(dāng)作文件來管理。作業(yè)管理 作業(yè)管理的任務(wù)是為用戶提供一個(gè)使用系統(tǒng)的良好環(huán)境，根據(jù)不

33、同的系統(tǒng)要求，制定相應(yīng)的調(diào)度策略，進(jìn)行作業(yè)調(diào)度。（3） 操作系統(tǒng)的分類 操作系統(tǒng)的種類很多，我們無法用單一的標(biāo)準(zhǔn)將其統(tǒng)一分類。以下列出幾種常用的分類方法。 按同一時(shí)刻所容納服務(wù)對(duì)象可分為：單用戶單任務(wù)系統(tǒng)（如MSDOS、PCDOS、PC/M）和多任務(wù)系統(tǒng)（如OS/2、Windows）、多用戶操作系統(tǒng)（如UNIX、VMS、AOS/VS）單機(jī)系統(tǒng)（如MSDOS、PCDOS、UNIX、VMS、AOS/VS、MVX）多機(jī)系統(tǒng)（如Mach、UNIX）。按用戶的使用方式可分為：批處理系統(tǒng)（MVX、DOS/VSE）分時(shí)系統(tǒng)（UNIX、XENIX）實(shí)時(shí)系統(tǒng)（IRMX、VRTX）。按硬件結(jié)構(gòu)可分為：網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

34、（Netware、Sonos、Windows NT、OS/2 warp）分布式操作系統(tǒng)（Amoeba）多媒體系統(tǒng)（Amiga）。 3. DOS操作系統(tǒng) DOS是磁盤操作系統(tǒng)（Disk Operating System）是Microsoft公司的產(chǎn)品，它是人與電腦之間的橋梁，它為我們操作電腦提供環(huán)境，同時(shí)也負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行管理。其具體功能主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。執(zhí)行命令和程序 命令（Command）和程序（Program）都是可執(zhí)行的二進(jìn)制代碼的集合。設(shè)備管理 由I/O系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入輸出設(shè)備的驅(qū)動(dòng)和管理；對(duì)內(nèi)存和系統(tǒng)其它硬件之間的數(shù)據(jù)交換的管理。文件管理 由文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)各類文件的建立、

35、顯示、比較、復(fù)制、修改、檢索、刪除等操作,將信息以文件或數(shù)據(jù)的形式存到磁盤上或從磁盤上讀出。 DOS的啟動(dòng)與退出：將DOS系統(tǒng)文件由磁盤裝入內(nèi)存的過程稱為DOS的啟動(dòng)或引導(dǎo)。當(dāng)DOS啟動(dòng)時(shí)，完成對(duì)系統(tǒng)的初始化。啟動(dòng)Windows 后，可從“開始”菜單選擇并單擊“運(yùn)行”；在運(yùn)行窗口的“打開”欄輸入“command”；選擇“確定”按鈕，即進(jìn)入DOS狀態(tài)。在DOS命令狀態(tài)執(zhí)行“EXIT”命令，即退出DOS，返回Windows。 DOS的組成： DOS采用層次模塊結(jié)構(gòu)，由一個(gè)引導(dǎo)程序和三個(gè)程序模塊組成，它們分別是： (1) 引導(dǎo)記錄模塊。 (2) 輸入輸出系統(tǒng)模塊。 (3) 磁盤操作管理模塊。 (4)

36、 命令處理模塊。 文件的概念。文件是一組存放在存儲(chǔ)介質(zhì)上的相關(guān)信息的集合，它可以是程序、數(shù)據(jù)或一段文字。文件用文件名標(biāo)識(shí)，以供系統(tǒng)識(shí)別、查找。 文件名由18個(gè)字符構(gòu)成，擴(kuò)展名由03個(gè)字符構(gòu)成。書寫文件名時(shí)，先寫主文件名，后寫擴(kuò)展名，主文件名與擴(kuò)展名之間用“.”分開，因此俗稱8.3格式。在Windows中文件標(biāo)識(shí)去除了8.3格式。 4. 文件標(biāo)識(shí) 文件名命名規(guī)則：組成文件名的字符可以是英文字母、漢字、數(shù)字和一些特殊字符$ # & ! % _文件名的字符不區(qū)分大小寫，例如，文件名ABC.DBF與文件名aBC.dBF等效。 文件名中不能包括以下字符 空格 . ：, ; / * ? +不能使用計(jì)算機(jī)系

37、統(tǒng)的保留字，即系統(tǒng)有特殊用途的名字作為用戶文件名或文件名的一部分。Windows 支持長文件名格式，主文件名字符數(shù)可達(dá)255個(gè)字符（包括空格）。 (3)文件的分類按文件性質(zhì)、用途可分為系統(tǒng)文件、庫文件、用戶文件等。DOS中還將文件分為磁盤文件和設(shè)備文件兩大類，存儲(chǔ)在磁盤上的文件統(tǒng)稱為磁盤文件。 文件的擴(kuò)展名一般用于區(qū)分文件的類型，常見的擴(kuò)展名及其所代表的文件類型見表3.1表3.1常見文件類型的擴(kuò)展名.COM命令程序文件 .BAK備份文件.EXE可執(zhí)行程序文件 .TXT 文本文件.BAT批處理文件 .XLS EXCEL電子表文件.SYS系統(tǒng)文件 .DAT 數(shù)據(jù)文件.DOC WORD文檔文件 .L

38、IB庫文件.CC語言源程序文件 .OBJ中間目標(biāo)代碼文件.HTM 超文本標(biāo)識(shí)語言文件 .OVL程序覆蓋文件.RAR 壓縮文件 .ZIP壓縮文件（1） 目錄（文件夾） 文件系統(tǒng)采用樹形目錄結(jié)構(gòu)來組織和管理文件和目錄。樹形目錄結(jié)構(gòu)的根部稱為根目錄，根目錄用反斜杠“”表示，每個(gè)盤只有一個(gè)根目錄。 Windows中將文件目錄稱為文件夾。 根目錄下可以存放若干個(gè)文件，也可存放若干個(gè)子目錄。當(dāng)前正在使用的那個(gè)目錄稱為當(dāng)前目錄。 目錄與路徑：圖 磁盤文件的樹型目錄結(jié)構(gòu)（2） 路徑 文件路徑是由用“”隔開的各目錄名組成。 絕對(duì)路徑是指從該文件所在磁盤的根目錄開始，直到該文件所在的目錄為止的路線上的所有目錄名（

39、各目錄名之間用“”分隔）。相對(duì)路徑是指從該文件所在磁盤的當(dāng)前目錄下的某子目錄開始直到該文件所在的目錄為止的路線上的所有目錄名（各目錄名之間也用“”分隔）。 DOS命令是由命令關(guān)鍵字和其后的參數(shù)及選項(xiàng)組成，命令關(guān)鍵字采用大小寫均可；DOS命令的關(guān)鍵字與參數(shù)之間必須用空格分隔；路徑與文件名之間用“”分隔；命令格式中排在一起的參數(shù)其前后順序可以任意調(diào)換。 通常將DOS命令分為內(nèi)部命令和外部命令兩大類。 5. DOS操作命令常用DOS命令： (1) 清屏命令：CLS (2) 日期命令：DATE (3) 時(shí)間命令：TIME (4) 列文件目錄： DIR 路徑文件名/P/S/B/L (5) 建立子目錄：

40、MD 盤符路徑 （6）改變當(dāng)前目錄： CD d:path 子目錄名 6.計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì) （1）指令：指令是計(jì)算機(jī)完成某一操作而發(fā)出的指示或命令,是計(jì)算機(jī)硬件可以執(zhí)行的表示一種基本操作的二進(jìn)制代碼串。操作碼：指明指令的操作性質(zhì)。如加、減等操作數(shù)地址：指明指令的操作對(duì)象。一般情況指出參加操作的操作數(shù)所在內(nèi)存單元的地址，有時(shí)也直接給出操作數(shù)本身。操作碼操作數(shù)地址機(jī)器指令格式：（2）指令系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)所有指令的集合稱為該計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)。 一個(gè)完整的指令系統(tǒng)應(yīng)具有完備性、有效性、規(guī)整性、兼容性等特點(diǎn)。 計(jì)算機(jī)的指令結(jié)構(gòu)分為兩大類：復(fù)雜指令系統(tǒng)和精簡指令系統(tǒng)。 復(fù)雜指令系統(tǒng)指令條數(shù)很多，格式和種類較多，單

41、指令完成的功能可以很復(fù)雜。 精簡指令系統(tǒng)選用最為常用的指令，指令條數(shù)少，格式單一，種類少，采用大量的寄存器，完成復(fù)雜功能一般采用多條指令編制子程序完成。 程序的執(zhí)行過程： 有序的指令集合構(gòu)成程序，程序的執(zhí)行過程就是一條條指令的執(zhí)行過程。 控制器每取出一條指令，下一條指令的地址會(huì)自動(dòng)的置入程序計(jì)數(shù)器當(dāng)中（PC），從而為取下一條指令作準(zhǔn)備。 控制器不斷地取指令、分析指令、執(zhí)行指令直至完成任務(wù)為止，這也是為什么指令要順序存放和計(jì)算機(jī)工作能高度自動(dòng)化的原因。 (3） 計(jì)算機(jī)語言計(jì)算機(jī)語言分：低級(jí)語言（含機(jī)器語言、匯編語言，是面向機(jī)器的語言）和高級(jí)語言（面向問題的語言）。機(jī)器語言：計(jì)算機(jī)能直接識(shí)別和執(zhí)行

42、的語言。匯編語言：由助記符表示機(jī)器指令的語言。高級(jí)語言：接近自然、數(shù)學(xué)形式的語言。高級(jí)語言分為：面向過程程序設(shè)計(jì)語言和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語言。面向過程程序設(shè)計(jì)語言的典型代表：C語言、PASCAL語言等。面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語言主要概念：對(duì)象：即人們要進(jìn)行研究的任何事物，它具有狀態(tài)和操作。類：是面向?qū)ο笳Z言必須提供的由用戶定義的數(shù)據(jù)類型，它將具有相同狀態(tài)、操作和訪問機(jī)制的多個(gè)對(duì)象抽象成一個(gè)對(duì)象類。繼承：是面向?qū)ο笳Z言的另一個(gè)基本要素。類與類之間可以組成繼承層次，一個(gè)類的定義可以定義在已有定義類的基礎(chǔ)上。C+、Java和Smaltalk是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語言的代表。面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語言概念(4） 計(jì)算機(jī)

43、語言的翻譯程序匯編程序：將匯編語言源程序翻譯成機(jī)器語言的程序。編譯程序：高級(jí)語言源程序翻譯成目標(biāo)程序再執(zhí)行。解釋程序：高級(jí)語言源程序邊翻譯邊執(zhí)行。7. 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：由數(shù)據(jù)庫（DB）、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）、數(shù)據(jù)庫管理員（DBA）、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序以及用戶5個(gè)部分組成的系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫：有一定結(jié)構(gòu)的相關(guān)數(shù)據(jù)的集合。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：是對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理的軟件。 數(shù)據(jù)庫管理員：對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行設(shè)計(jì)、維護(hù)和管理的工作人員。 數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序：滿足數(shù)據(jù)處理需求的應(yīng)用程序用戶:用戶可以通過數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)直接操縱數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫種類：根據(jù)所采用的模型不同，數(shù)據(jù)庫分為3類；數(shù)據(jù)模型分為： 層次模型 網(wǎng)狀模型

44、關(guān)系模型對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫有層次數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫。微機(jī)中數(shù)據(jù)庫主要為關(guān)系模型數(shù)據(jù)庫。 關(guān)系數(shù)據(jù)庫:關(guān)系模型的數(shù)據(jù)庫稱為關(guān)系數(shù)據(jù)庫。關(guān)系模型是建立在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上的二維表，每一張表稱為一個(gè)關(guān)系，每個(gè)關(guān)系均有一個(gè)名稱，稱為關(guān)系名。關(guān)系的基本運(yùn)算有兩類：一類是傳統(tǒng)的集合運(yùn)算（并、差、交等）；另一類是關(guān)系運(yùn)算（選擇、投影、聯(lián)接）。 常見的關(guān)系數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品：ACCESS，VFP，SQL SERVER，ORACLE關(guān)系數(shù)據(jù)庫示例上機(jī)操作：漢字輸入練習(xí)詳見計(jì)算機(jī)導(dǎo)論實(shí)驗(yàn)指導(dǎo) 實(shí)驗(yàn)2：練習(xí)漢字拼音輸入（金山打字通 ） 注意：可選擇練習(xí)五筆字形輸入漢字第3章作業(yè)： 閱讀，然后簡答第一題。 完成第二題。 第4章

45、 計(jì)算機(jī)運(yùn)算與編碼基礎(chǔ) 進(jìn)位計(jì)數(shù)制及其運(yùn)算數(shù)值在計(jì)算機(jī)中的表示信息編碼4.1 進(jìn)位計(jì)數(shù)制及其運(yùn)算4.1.1 進(jìn)位計(jì)數(shù)制及其轉(zhuǎn)換1進(jìn)位計(jì)數(shù)制的特點(diǎn)進(jìn)位計(jì)數(shù)制有兩個(gè)共同點(diǎn)，即按基數(shù)來進(jìn)位與借位；用位權(quán)值來計(jì)數(shù)。（1）基數(shù)。不同的計(jì)數(shù)制是以基數(shù)（Radix）來區(qū)分的，若以r代表基數(shù)，則：r=10 為十進(jìn)制，可使用0，1，2，9共10個(gè)字符；r=2 為二進(jìn)制，可使用0，1共2個(gè)字符；r=8 為八進(jìn)制，可使用0，1，2，7共8個(gè)字符；r=16 為十六進(jìn)制，可使用0，1，2，9，A，B，C，D，E，F(xiàn)共16個(gè)字符。所謂按基數(shù)進(jìn)位與借位，就是在執(zhí)行加法或減法時(shí)，要遵守“逢r進(jìn)一，借一當(dāng)r”的規(guī)則。如十進(jìn)制數(shù)

46、的規(guī)則為“逢十進(jìn)一，借一當(dāng)十”；二進(jìn)制數(shù)的規(guī)則為“逢二進(jìn)一，借一當(dāng)二”。值得注意的是，基數(shù)r的大小同時(shí)也說明了r進(jìn)制中擁有不同字符的個(gè)數(shù)。一般r進(jìn)制數(shù)通常寫為:或 ，其中數(shù)碼 。例如，十進(jìn)制數(shù)182.05可寫為(182.05)10或182.05(10)，也可帶后綴D（D為十進(jìn)制數(shù)的后綴），寫為182.05D或(182.05)D。二進(jìn)制數(shù)(11101.101)2可寫為11101.101(2)，有時(shí)也寫為11101.101B或(11101.101)B，（二進(jìn)制數(shù)的后綴為B）。八進(jìn)制數(shù)(32.506)8可寫為32.506(8)，有時(shí)寫為32.506Q或(32.506)Q（八進(jìn)制數(shù)的后綴常記為Q）。十

47、六進(jìn)制數(shù)(8A0B.5C)16可寫為8A0B.5C(16)，有時(shí)也寫為8A0B.5CH或(8A0B.5C)H（十六進(jìn)制數(shù)的后綴為H）。 （2） 位權(quán)值。在任何一種數(shù)制中，一個(gè)數(shù)的每個(gè)位置上各有一個(gè)“位權(quán)值”（Position Weight Value）。例如：十進(jìn)制數(shù)752.65從小數(shù)點(diǎn)開始，往左共有3個(gè)位置，分別為個(gè)、十、百或100，101，102。此處的100，101，102稱為這3個(gè)位置的位權(quán)值。類似地，從小數(shù)點(diǎn)往右的兩個(gè)位置的位權(quán)值分別為10-1，10-2。所謂“用位權(quán)值計(jì)數(shù)”的原則，即每個(gè)位置上的數(shù)符所表示的數(shù)值等于該數(shù)符乘以該位置上的位權(quán)值。如十進(jìn)制數(shù)752.65可以表示成： 2.

48、 二進(jìn)制數(shù) 計(jì)算機(jī)內(nèi)部是一個(gè)二進(jìn)制數(shù)字世界，只有兩個(gè)數(shù)符即0和1。 采用二進(jìn)制表示信息有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)： (1) 易于物理實(shí)現(xiàn) (2) 二進(jìn)制數(shù)運(yùn)算簡單 (3) 機(jī)器可靠性高 (4) 通用性強(qiáng) 二進(jìn)制運(yùn)用于數(shù)值信息編碼，適用于各種非數(shù)值信息的數(shù)字化編碼。特別是僅有的兩個(gè)符號(hào)0和1正好與邏輯命題的兩個(gè)值“真”與“假”相對(duì)應(yīng).3. 不同數(shù)制的相互轉(zhuǎn)換 (1) r進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制（2）十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為r進(jìn)制數(shù)。 因而，將一個(gè)十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為r進(jìn)制整數(shù)的轉(zhuǎn)換規(guī)則為“除r取余法”，即將需轉(zhuǎn)換的十進(jìn)制整數(shù)不斷除以 r取余數(shù)，直到商為0時(shí)結(jié)束。所得余數(shù)序列，先余為低位，后余為高位。 具體來講，十進(jìn)制轉(zhuǎn)整數(shù)換為二進(jìn)

49、制整數(shù)，除2取余，直到商為0時(shí)結(jié)束。例4-2 求 13=（ ）2解: 實(shí)施除2取余 商 余數(shù) 13/2=6 1 （低） 6/2 =3 0 3/2 =1 1 1/2 =0（結(jié)束） 1 （高） 十進(jìn)制數(shù)13轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)的結(jié)果為13=(1101)2類推，十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制整數(shù)，除8取余；十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制整數(shù)，除16取余。例4-3 求 267=( )16 商 余數(shù)267/16 =16 11（即數(shù)碼B，低）16/16 = 1 01/16 = 0（結(jié)束） 1（高）解：實(shí)施除16取余。十進(jìn)制數(shù)267轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)的結(jié)果為：267=(10B)16 2) 十進(jìn)制小數(shù)t轉(zhuǎn)換為r進(jìn)制小數(shù) 例4-4

50、求 解：對(duì)小數(shù)反復(fù)實(shí)施乘2取整，直到小數(shù)部分為零時(shí)止。整數(shù)部分 小數(shù)部分0.3752 = 0.75 =0（高） + 0.750.752 = 1.5 =1 + 0.50.52 = 1.0 =1（低） + 0（結(jié)束）轉(zhuǎn)換后的結(jié)果為：例4-5 求解：對(duì)整數(shù)部分實(shí)施除8取余。 商 余數(shù) 93/8=11 5（低）11/8=1 3 1/8 =0 （結(jié)束） 1（高）對(duì)小數(shù)部分實(shí)施乘8取整，得： 整數(shù)部分 小數(shù)部分0.43758= 3.5 = 3（高） + 0.50.58= 4.0 = 4（低） + 0（結(jié)束）轉(zhuǎn)換后的整數(shù)與小數(shù)部分相拼，有 。 （2）二進(jìn)制與八、十六進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換。1）八、十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制

51、。八進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制：根據(jù)表4.1將每位八進(jìn)制數(shù)碼展開為3位二進(jìn)制數(shù)碼。十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制：根據(jù)表4.2將每位十六進(jìn)制數(shù)碼展開為4位二進(jìn)制數(shù)碼。轉(zhuǎn)換后，如果首尾有“0”，需去掉首尾的“0”。例4-6 求解：(30.14)8 = 011 000 . 001 100 將每位展開為3位二進(jìn)制數(shù) 3 0 1 4 = (11000.0011)2 去掉首尾的“0”例4-7 求 解：= 0111 0000 1100 . 1010 將每位展開為4位二進(jìn)制數(shù) 7 0 C A = (11100001100.101)2 去掉首尾的“0” 2）二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制與十六進(jìn)制。注意到 ，因而二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制與十六進(jìn)制

52、有以下簡明的轉(zhuǎn)換規(guī)則。二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換規(guī)則：以小數(shù)點(diǎn)為中心，分別向左、向右每三位分成一組，首尾組不足三位時(shí)，首尾用“0”補(bǔ)足，將每組二進(jìn)制數(shù)根據(jù)表4.1轉(zhuǎn)換成一位八進(jìn)制數(shù)碼。二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換規(guī)則：以小數(shù)點(diǎn)為中心，分別向左、向右每四位分成一組，首尾組不足四位時(shí)，首尾用“0”補(bǔ)足，將每組二進(jìn)制數(shù)根據(jù)表4.2轉(zhuǎn)換成一位十六進(jìn)制數(shù)。例4-8 (1111100110.10111)2 =( )8解：(1111100110.10111)2 = ( (00)1 111 100 110.101 11(0) )2 1 7 4 6 5 6 = (1746.56)8例4-9 (110000111

53、0.100101)2=( )16解：(1100001110.100101)2 =( (00)11 0000 1110.1001 01(00) )2 3 0 E 9 4 = (30E.94)16 4.1.2 二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算 1. 二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算 二進(jìn)制數(shù)的加減乘除算術(shù)運(yùn)算法則與十進(jìn)制基本相同，唯一的區(qū)別在于二進(jìn)制是逢“二”進(jìn)位（或借位）。 加法運(yùn)算：0+0=0；1+0=0+1=1；1+1=10（向高位進(jìn)1） 減法運(yùn)算：0-0=1-1=0；1-0=1；0-1=-1 (需借位） 乘法運(yùn)算：0*0=0*1=1*0=0；1*1=1。 除法運(yùn)算：0/1=0；1/1=1。（0不能作除數(shù)）例4-10 已知

54、X=(00110010)B，Y=(10010010)B，試計(jì)算Y+X與Y-X。解：根據(jù)二進(jìn)制逢“二”進(jìn)位（或借位）規(guī)則，X+Y的算式如下：被加數(shù) （10010010）B（146）D加數(shù) + （00110010）B（ 50）D和 （11000100）B（196）D根據(jù)二進(jìn)制減法運(yùn)算規(guī)則，Y-X的算式如下：被減數(shù) （10010010）B（146）D減數(shù) （00110010）B（ 50）D差 （01100000）B（ 96）D計(jì)算結(jié)果為：Y+X=(11000100)B，YX=(01100000)B。例4-11 已知X=(11001)B，Y=(101)B，試計(jì)算X*Y。解：根據(jù)二進(jìn)制乘法運(yùn)算規(guī)則，X*

55、Y的算式如下。被乘數(shù)（11001）B （25）D乘數(shù) （101）B （ 5）D11001 + 11001乘積 （1111101）B （125）D計(jì)算結(jié)果為：X*Y=(11001)*(101)=(1111101)B。2. 二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)算 例4-13 已知兩邏輯數(shù)：A=10101100，B=01110110，試計(jì)算AB和A+B。101011001010110001110110 + 011101100010010011111110解：計(jì)算結(jié)果為AB = 1010110001110110 = 00100100A + B = 10101100 + 01110110 = 11111110當(dāng)遇到邏輯運(yùn)算

56、的與、或、非的混合運(yùn)算時(shí)，運(yùn)算順序?yàn)椋豪ㄌ?hào)優(yōu)先，然后為三種邏輯運(yùn)算；三種邏輯運(yùn)算中，邏輯非的運(yùn)算優(yōu)先級(jí)最高，然后是邏輯與，最后是邏輯或。同級(jí)運(yùn)算按照從左至右的順序進(jìn)行。4.2 數(shù)值在計(jì)算機(jī)中的表示 4.2.1 數(shù)值型數(shù)據(jù)的特點(diǎn) (1) 數(shù)的長度 計(jì)算機(jī)中同一類型的數(shù)據(jù)具有相同的數(shù)據(jù)長度，與數(shù)據(jù)的實(shí)際長度無關(guān)。 (2) 數(shù)的符號(hào) 用數(shù)的最高位(左邊第一位)來表示數(shù)的正負(fù)號(hào)，并約定以“0”表示正，以“1”表示負(fù)。 (3) 小數(shù)點(diǎn)的表示方法 在計(jì)算機(jī)中表示數(shù)值小數(shù)點(diǎn)的位置總是隱含的，即約定小數(shù)點(diǎn)的位置。 4.2.2 數(shù)的定點(diǎn)表示與浮點(diǎn)表示 4.2.3 原碼、反碼與補(bǔ)碼存放在機(jī)器中的數(shù)帶有數(shù)符，計(jì)算時(shí)

57、若要考慮符號(hào)問題，將增加計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的難度。若將符號(hào)位與數(shù)值直接參加運(yùn)算，則可能產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)果。例如：-7+10的結(jié)果應(yīng)為3，但若將符號(hào)位同時(shí)與數(shù)值直接參加運(yùn)算，運(yùn)算如下：被加數(shù)（10000111）B（ 7）D加數(shù) + （00001010）B（ 10）D和數(shù) （10010001）B（17）D顯然結(jié)果出錯(cuò)。為了解決這類問題，考慮引入數(shù)的原碼、反碼與補(bǔ)碼。1原碼用最高位表示數(shù)值的符號(hào)，其后各位表示該數(shù)值的絕對(duì)值的表示法稱為原碼表示法。其中符號(hào)位為0時(shí)表示該數(shù)值為正，符號(hào)位為1時(shí)表示該數(shù)值為負(fù)。例4-14 寫出二進(jìn)制數(shù)+1000110與1000110的原碼。解：只要把正號(hào)變?yōu)椤?”，負(fù)號(hào)變?yōu)椤?”，即

58、得+ 1000110原= 010001101000110原= 110001102反碼對(duì)于正數(shù)，反碼與原碼相同；對(duì)于負(fù)數(shù)，反碼保持原碼的符號(hào)位不變，而其他各位取反。例4-15 寫出二進(jìn)制數(shù)+1000110與1000110的反碼。解：+ 1000110反 = 010001101000110反 = 10111001例4-16 求-117的反碼（用一字節(jié)表示）。解：-117的原碼為 11110101，符號(hào)位的1不變，其他位取反，有 117反 = 100010103補(bǔ)碼對(duì)于正數(shù)，補(bǔ)碼與原碼相同；對(duì)于負(fù)數(shù)，補(bǔ)碼保持原碼的符號(hào)位不變，而其他各位取反，然后在最低位加上1。即負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼為它的反碼加1。例4-17

59、 求-117的補(bǔ)碼（用一字節(jié)表示）。解： 117反= 10001010，加“1”得117補(bǔ)= 10001011由于原碼表示的數(shù)有正有負(fù)，所以運(yùn)算時(shí)常要進(jìn)行一些判斷，從而增加了運(yùn)算的復(fù)雜性。例如，兩數(shù)相加，若符號(hào)不同，實(shí)際是要做減法；兩數(shù)相減，若符號(hào)相異，實(shí)際是要做加法。在補(bǔ)碼運(yùn)算中，通過對(duì)負(fù)數(shù)適當(dāng)處理，則無論是求和還是求差，一律都是做加法，從而簡化了運(yùn)算的實(shí)現(xiàn)過程。例4-18 求119117。解：只要將119與117兩數(shù)的補(bǔ)碼相加即可得到結(jié)果的補(bǔ)碼（即+2的補(bǔ)碼）。119的補(bǔ)碼為01110111（即119的原碼）。 01110111+ 10001011 00000010 結(jié)果的補(bǔ)碼117的補(bǔ)碼

60、為10001011，因而00000010正好是+2的補(bǔ)碼。4.3 信息編碼 4.3.1 字符的ASCII碼 在計(jì)算機(jī)中，字符的編碼通常用ASCII碼“美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼”。（1） 每個(gè)字符的二進(jìn)制編碼為7位，故共含27128種不同 字符的編碼。（2）表內(nèi)有33種控制碼，位于表的左首兩列和右下角位置上。（3）其余95個(gè)字符為可打印或可顯示字符，包括英文大小寫字母共52個(gè)，09的數(shù)字共10個(gè)和 其他標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、運(yùn)算符號(hào)等共33個(gè)。（4）通常一個(gè)ASCII碼占用一個(gè)字節(jié)(即8個(gè)bit)，其最高位為“0”。 返回本節(jié)4.3.2 漢字的編碼 英文為拼音文字，所有的字詞均由52個(gè)英文大小寫字母拼組而成，加上