浙江職高 第一章 計算機基礎知識 筆記整理

1、計算機基礎知識計算機概述第一臺計算機（ENIAC）誕生于1946年，美國賓夕法尼亞大學。（數(shù)字電子計 算機，電子數(shù)字計算器，數(shù)字電子積分計算機）高7層樓，占地170廿，運行速 度S/5000次，18000個繼電器（電子管）耗能150KW/h。按電子元器件分：第一代：電子管（19461957）紙帶打孔，匯編語言，應用于科學計算。第二代：晶體管（19581964）運行速度 幾十萬次/S，特點：以第一代為參照，運算速度更快，體積小，重量輕，成本低，功能強，存儲增大，可靠性提高。應 用：科學計算，數(shù)據(jù)處理，事務處理，工業(yè)控制。第三代：中小規(guī)模集成電路（19651970）:單晶硅上集成上百上千個電子元件

2、?！俺霈F(xiàn)操作系統(tǒng)” “Dos” “高級語言”得到了很大的發(fā)展，發(fā)展方向：標準化， 多元化，通用化，機種系統(tǒng)化。與第二代相比，兼容性更好，成本更低。廣泛應 用于各種領域。第四代：大規(guī)模超大規(guī)模集成電路（1971-今），硬件方面：在系統(tǒng)結構方面發(fā) 展了并行處理技術，分布式計算機系統(tǒng)，計算機網(wǎng)絡。軟件方面：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)， 軟件工程標準化系統(tǒng)。發(fā)展方向：巨型化，微型化，網(wǎng)絡化，智能化，多媒體化。計算機智能化：將信息采集，存儲，處理，通信和人工智能結合在一起。打破結 構模式，增強推理與判斷。1、微型計算機的發(fā)展（馮諾依曼的設計思想“存儲程序，程序控制”）微型計算機：將計算機的核心器件（中央處理器：控制器，

3、運算器）集成在一 塊半導體芯片上的計算機稱之為微型計算機（簡稱：微機）任何計算機構成的三方面：一、五大硬件：運算器，控制器，存儲器，輸入/輸 出設備；二、計算機內(nèi)部采用二進制表示數(shù)據(jù)和指令；三、存儲程序，程序控 制（工作方式）早期的微處理器（CPU） 20世紀70年代，誕生微型計算機；（四個芯片：中央 處理器芯片4位；隨機存儲器芯片320位；只讀存儲器芯片256位；寄存器電 路芯片10位）用系統(tǒng)總線連接起來就誕生了世界上第一臺4位微型計算機 MSC-4 （1971 年）微處理器的發(fā)展第一階段：1971年一1973年，以Inter4004和Inter4004為基礎，存儲容量小，只存儲幾個字節(jié)，沒

4、有操作系統(tǒng)，只有匯編語言，主要應用于工業(yè)儀表，過程控 制或計算器中。1973年最具代表性Inter8085。第二階段：1974 年1977年，以8位微處理器為基礎，8080/8085存儲容量可達64K，已有操作系統(tǒng)（簡單）和高級語言。第三階段：1978年一1981年，以16位和準32位微處理器為基礎。第四階段：20世紀80年代，以80286和80386為基礎。第五階段：20世紀90年代，開始出現(xiàn)Sise （精簡指令集計算機）。CPU代1971 年 Inter4004 （4 位）；1972 年 Inter8088 與 1973 年的 Inter8085 （8 位）；1976年Apple I計算機

5、6502型8位處理器Apple II； 1978年16位微處理器出現(xiàn) （Inter8086比Inter8085性能上提高10倍）；1983年出現(xiàn)了 32位微處理器80386/80486； 1993 年 3 月 32 位 CPU 第五代“奔 I”； 1995 年 32 位機“奔 II” （Pentium Pro高能奔騰）；1997年多能奔騰（Pentium MMX）增加了 MMX （多媒體指令）七代“奔III”CPU： Inter公司的奔騰，賽揚系列；AMD公司的K系列。我過CPU:龍芯系列（龍芯2號為64位微處理器），方舟系列，漢芯系列，神 威系列等。我國的計算機發(fā)展起步于1956年；1958

6、年試制成功第一臺“電子管數(shù)字計算機”DSI1；1965年研制成功第一臺晶體管大型通用計算機；1971年第一臺集成電路計算機研制成功TQ16；1983年研制成1億次巨型計算機“銀河一I”；1993年10億次巨型計算機“銀河一II”；1995年25億次“曙光1000”2002年9月28日，龍芯一號研制成功，主頻266MHZ；2003年面向網(wǎng)絡達到3萬億次運行能力，高性能計算機“曙光4000L”（4.2萬 億次落戶中石油；聯(lián)想5萬億次“深騰6800”落戶中科院；曙光10萬億次落戶 上海超級計算機中心）2005年4月18日龍芯二號研制成功，龍騰服務器用龍芯，結束我國無芯歷史。計算機的特點和性能指標計算

7、機的特點：1、運算速度快；2、精確度高；3、具有“記憶”功能和邏輯判 斷能力；4、具有自動運行能力。計算機的性能指標：1、字長：指計算機能夠直接處理的二進制數(shù)據(jù)的位數(shù)，標 志著計算機運算速度和精度；2、主頻：是指計算機的時鐘頻率【中央處理器每秒產(chǎn)生的脈沖次數(shù)（運算速度） 單位：MHZ GHZ；3、運算速度：用每秒運行多少條指令（CPU）來表示。單位：MIPS （每秒百萬 條）4、內(nèi)存儲容量：隨機存儲器（RAM）計算機在各領域中的應用1、科學計算：計算量大，數(shù)值變化大，范圍廣（世界上第一臺計算機就是為 科學計算而設計的。第一代占90%；第四代占40%）；2、數(shù)據(jù)處理（信息處理）：是目前計算機應用

8、的主要領域，是指用計算機對 原始數(shù)據(jù)進行搜集存儲，分類加工，輸出等處理過程，其結果就是形成有用 的信息?！緫糜谵k公自動化（OA），企業(yè)管理，專家系統(tǒng)（ES）以及管 理信息系統(tǒng)（Mis）等】；3、 過程控制（實時控制）：是指用計算機作為控制部件對單臺設備或整個生 產(chǎn)過程進行控制，也就是用計算機及時采集數(shù)據(jù)將數(shù)據(jù)處理后按最佳值迅速 對控制對進行控制。4、計算機輔助系統(tǒng)：計算機輔助教育（CBE）；計算機輔助設計（CAD）； 計算機輔助制造（CAM）；計算機輔助教學（CAI）；計算機輔助測試（CAT）； 計算機輔助管理（CMI ）；計算機集成制造（CIMS）；5、人工智能：是指模擬人腦進行演繹推理和

9、采取決策的思維過程，在計算機 中存儲一些定理和推理判斷，然后設計程序讓計算機自動搜索解題方法。包 含：機器人；定理證明；模式識別；專家系統(tǒng)：指一種能夠模仿專家知識， 經(jīng)驗模仿專家知識，經(jīng)驗，思想，代替專家進行推理和判斷，并作出決策處 理的軟件；6、 網(wǎng)絡應用：1991年信息高速公路（國家信息基礎設施NII），我國的兩個關 鍵部分“名族信息產(chǎn)業(yè)和信息科學技術”；電子商務；起步于1996年，其優(yōu) 點：效率高，成本低，全球化；【FTP （文件傳輸），Telnet （遠程登錄）和 Email （電子賬號）三大傳統(tǒng)應用；Usenet （專題訪問），Gopher （菜單式信息查詢服務），BBS （電子公告

10、欄）】7、多媒體應用（MMX ）:文字，聲音，圖形，圖像，動畫，視頻等信息兩種 及兩種以上組成的信息。計算機分類一、按規(guī)模分：巨型機，大型機，中型機，小型機，微型機；二、按信息表現(xiàn)形式分：數(shù)字計算機（數(shù)字離散的）；模擬計算機（模擬量，連 續(xù)的）；數(shù)字模擬計算機；三、按用途分：通用和專用；四、按操作系統(tǒng)分：單用戶機系統(tǒng)；多用戶機系統(tǒng)；網(wǎng)絡系統(tǒng)；實時系統(tǒng)；五、按字長分：4位機，8位機，16位機，32位機，64位機；六、按結構分：單片機：把微型計算機的運算器，控制器，存儲器，I/O設備按 電器制作在一塊集成電路芯片上；單板機：把組成微型計算機的若干集成電路芯 片及一些輔助電路安裝在一塊印刷電路板上（

11、工業(yè)過程）；多片機以及多板機；計算機系統(tǒng)計算機系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)組成，在條件許可下，硬件和軟件之間可以相 互替代。硬件系統(tǒng)：主機：控制器，運算器，內(nèi)存儲器（ROM，RAM，Cache），寄存器 組等組成，外部設備：外存儲器，I/O設備；軟件系統(tǒng)：系統(tǒng)軟件（系統(tǒng)檢測，編譯系統(tǒng)，OS等）；應用軟件（Office，F(xiàn)lash 等）機器語言：它是直接與計算機打交道的二進制代碼表示的計算機語言；匯編語言：能反應計算機指令功能的助記符，表示的計算機語言；高級語言：是一種與計算機指令無關的，表現(xiàn)形式接近于人類的自然語言和數(shù)字 形式。微型計算機的相關概述微機操作過程：1、CPU 訪問 I/O 接口；2、

12、讀入數(shù)據(jù)并運行；3、暫存結果；4、輸出結果；信息編碼的處理技術。編碼：采用少量的基本符號，選用一定的組合原則，產(chǎn)生 大量復雜多樣的信息。二進制數(shù)（基本符號0,1）的優(yōu)點，可靠性，可行性，簡單性，邏輯性； 表示信息的單位：位（bit）一最小的數(shù)據(jù)單位是二進制（0、1兩個字符）的一個位， 簡稱一比特；字節(jié)（Byte）信息的基本單位，八位二進制位稱為一個字節(jié)；字長（Word） 表示數(shù)據(jù)或信息的長度，將組成一個字的二進制位數(shù)叫該字的字長；字。漢字庫：將漢字的字形碼有規(guī)律，按順序存放在連續(xù)的存儲器中（按存放介質分： 硬字庫和軟字庫）； 漢字地址碼：用來指出漢字字模信息在漢字庫中存放的 邏輯地址的編碼。計算機病毒計算機病毒：認為蓄意編制的具有破壞性且能夠通過自我復雜進行傳染的程序；【中華人民共和國計算機系統(tǒng)安全保護條例：編制或者在計算機程序中插入 破壞計算機功能或者影響計算機使用并且能自我復制的一組計算機指令或者程 序代碼?！坑嬎銠C病毒分類：一、按破壞性分：干