通用計(jì)算機(jī)方案

通用計(jì)算機(jī)方案1計(jì)算機(jī)由五部分組成：運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備、輸入設(shè)備；2采用二進(jìn)制形式表示計(jì)算機(jī)的指令和數(shù)據(jù)；3將程序（由一系列的指令組成）和數(shù)據(jù)存放在存儲器中，讓計(jì)算機(jī)自動地執(zhí)行程序.由數(shù)學(xué)家馮.諾依曼提出第1章計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識在大約六、七百年前，中國人發(fā)明了算盤，它結(jié)合了十進(jìn)制計(jì)數(shù)法和一整套計(jì)算口訣并一直沿用至今，被許多人看作是最早的數(shù)字計(jì)算機(jī)。16世紀(jì)—17世紀(jì)早期西方的靈感歐洲文藝復(fù)興時期的偉人達(dá)·芬奇是一位曠世奇才，他在科學(xué)方面的造詣絲毫不亞于其藝術(shù)成就，他很早就提出過計(jì)算工具的設(shè)想。后人在達(dá)·芬奇的手稿中，發(fā)現(xiàn)了關(guān)于機(jī)械式計(jì)算工具設(shè)計(jì)方案的記錄。1642年，法國數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家和思想家帕斯卡發(fā)明加法機(jī)，這是人類歷史上第一臺機(jī)械式計(jì)算機(jī)，其原理對后來的計(jì)算機(jī)械產(chǎn)生了持久的影響。

帕斯卡從加法機(jī)的成功中得出結(jié)論：人的某些思維過程與機(jī)械過程沒有差別，因此可以設(shè)想用機(jī)械模擬人的思維活動。希克爾德的創(chuàng)意

德國科學(xué)家?？藸柕卤辉S多人認(rèn)為是世界上真正的第一臺計(jì)算機(jī)的發(fā)明人，后人在他的手稿中發(fā)現(xiàn)了他對計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)草圖和詳盡的文字描述，并在1960年根據(jù)其方案成功仿制了一臺機(jī)械式計(jì)算機(jī)。萊布尼茲乘法機(jī)

1673年，德國數(shù)學(xué)家萊布尼茲發(fā)明乘法機(jī)，這是第一臺可以運(yùn)行完整的四則運(yùn)算的計(jì)算機(jī)。八卦

萊布尼茲認(rèn)為，中國的八卦是最早的二進(jìn)制計(jì)數(shù)法。在八卦圖的啟迪下，萊布尼茲系統(tǒng)地提出了二進(jìn)制運(yùn)算法則。19世紀(jì)后期從機(jī)械到電動飛躍20世紀(jì)早期——電子文明的曙光40年代沖擊最后的技術(shù)壁壘第一臺計(jì)算機(jī)叫“ENIAC”（埃尼阿克），即“電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)”的英文縮寫。重30噸、占地170平方米、使用了18000多個電子管、5000多個繼電器、電容器、耗電150KW。第1章計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識第一階段1946—1958（電子管時代）第二階段1959—1964（晶體管時代）第三階段1965—1970（集成電路時代）第四階段1971—至今（大規(guī)模集成電路時代）按計(jì)算機(jī)中信息的表示方式和處理方式劃分電子數(shù)字計(jì)算機(jī)電子模擬計(jì)算機(jī)按計(jì)算機(jī)的規(guī)模劃分巨型機(jī)大型機(jī)中型機(jī)小型機(jī)微型計(jì)算機(jī)1.1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展史網(wǎng)絡(luò)化微型化智能化巨型化第1章計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識----第一代物理器件：電子管運(yùn)算速度：只有每秒幾千次到幾萬次內(nèi)存容量：只有幾千個字語言：用二進(jìn)制表示的機(jī)器語言或助記符表示的匯編語言編寫程序物理器件：晶體管運(yùn)算速度：每秒幾十萬次基本運(yùn)算內(nèi)存容量：擴(kuò)大到幾十萬字語言：出現(xiàn)了FORTRAN、ALGOL-60、COBOL等高級程序設(shè)計(jì)語言----第二代物理器件：集成電路運(yùn)算速度：每秒幾十萬到幾百萬次內(nèi)存容量：可靠性等都有較大的提高語言：操作系統(tǒng)逐步成熟。多處理機(jī)、虛擬存儲器系統(tǒng)以及面向用戶的應(yīng)用軟件的發(fā)展，大大豐富了計(jì)算機(jī)軟件資源。----第三代物理器件：大或超大規(guī)模集成電路運(yùn)算速度：每秒幾百萬次甚至上億次內(nèi)存容量：可靠性等都有較大的提高語言：出現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、分布式操作系統(tǒng)等，應(yīng)用軟件的開發(fā)已逐步成為一個龐大的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)。----第四代第1章計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識

計(jì)算機(jī)朝著集成度越來越高和規(guī)模越來越大的方向發(fā)展，元器件沒有本質(zhì)上的變化，計(jì)算機(jī)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、體系設(shè)計(jì)以及算法設(shè)計(jì)上產(chǎn)生革命性的變化。

從90年代開始至今第1章計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)信息工程學(xué)院按計(jì)算機(jī)的規(guī)模劃分巨型機(jī)：運(yùn)算速度快，每秒可達(dá)1億次以上。大型機(jī)：運(yùn)算速度在100萬～幾千萬次/秒，主存容量在幾十兆字節(jié)左右。中型機(jī)：性能和規(guī)模處于大型機(jī)和小型機(jī)之間。小型機(jī)：結(jié)構(gòu)簡單、規(guī)模較小、操作簡單、成本較低微型機(jī)：簡稱微機(jī)或PC機(jī)。體積小、價格低、功能全、操作方便。第1章計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識1.1.2計(jì)算機(jī)的分類凡由集成電路構(gòu)成的中央處理器（CentralProcessingUnit,CPU)人們習(xí)慣上稱為微處理器。由不同規(guī)模的集成電路構(gòu)的微處理器，形成了微型計(jì)算機(jī)的幾個發(fā)展階段。第1章計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識1.1.3微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展1、第一代微機(jī)通常把與IBM－PC/XT及其兼容機(jī)稱為第一代微機(jī)。1983年8月，IBM公司推出PC/XT，使用INTEL8088處理器，有大小寫字母和光標(biāo)控制的鍵盤及文字處理等配套軟件。第1章計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識1.1.3微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展2、第二代微機(jī)286AT及其兼容機(jī)被稱為第二代微機(jī)。1984年8月，IBM又推出了IBM－PC/AT。它使用INTEL80286芯片做為處理器，是完全16位的，內(nèi)存達(dá)到1MB，配有高密軟盤和20MB以上的硬盤。3、第三代微機(jī)386及其兼容機(jī)被稱為第三代微機(jī)。1986年，COMPAQ推出了386AT機(jī)，牌號是DeskPro。1987年IBM推出PS/2-50它使用INTEL80386芯片做為處理器。第1章計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識1.1.3微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展4、第四代微機(jī)1989年，INTEL80486問世后，很快出現(xiàn)了以它為CPU的微機(jī)，稱為486，也就是第四代微機(jī)。5、第五代微機(jī)1993年INTEL公司推出了Pentium芯片，當(dāng)時集成了310萬個晶體管。它就是人們設(shè)想的80586，中文名為“奔騰”，隨后又推出了ClassicPentium、PentiumPro、PentiumMMX、奔騰2、奔騰3和奔騰4的微機(jī)。1.1.4計(jì)算機(jī)的應(yīng)用

數(shù)值計(jì)算（又稱科學(xué)計(jì)算）信息管理（數(shù)據(jù)處理）自動控制(過程控制）計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD)和輔助教學(xué)(CAI)、

CAT（輔助測試）、CAM（輔助制造）人工智能計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信第1章計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識1.1.5計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)

運(yùn)算速度快計(jì)算精度高存儲容量大具有邏輯判斷功能能自動進(jìn)行各種操作第1章計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識人腦的工作流程9+9÷3=？大腦腦神經(jīng)元的思考（用四則運(yùn)算規(guī)則和九九乘法口訣）9÷3=3計(jì)算機(jī)的工作流程9+3=129+3=12大腦大腦9+3=12收集信息運(yùn)算控制輸出輸出9÷3=39+3=12輸入器輸出器存儲器運(yùn)算器控制器中央處理器1.2.1計(jì)算機(jī)的基本工作原理硬件系統(tǒng)：運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備外存儲器內(nèi)存儲器輸入設(shè)備輸出設(shè)備控制器運(yùn)算器數(shù)據(jù)流控制流第1章計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識計(jì)算機(jī)基本組成框圖硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)微型機(jī)系統(tǒng)硬件軟件主機(jī)外設(shè)微型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)中央處理器CPU內(nèi)部存儲器外部存儲器輸出設(shè)備系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件操作系統(tǒng)語言處理程序及其它應(yīng)用程序其它應(yīng)用軟件包第1章計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識輸入設(shè)備1.4計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)第1章計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識軟件系統(tǒng)系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件操作系統(tǒng)語言處理程序應(yīng)用程序其他其他工具軟件1.4.1系統(tǒng)軟件：是計(jì)算機(jī)所必備的，用來實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的管理、控制、運(yùn)行和維護(hù)，并完成應(yīng)用程序的裝入、編譯等任務(wù)的程序。特點(diǎn)：(1)與硬件系統(tǒng)的不可分割性；(2)公用性和共享性；(3)基礎(chǔ)性。操作系統(tǒng)：OS最基本，最重要的系統(tǒng)軟件。按操作系統(tǒng)所管理的用戶劃分：可分為單用戶操作系統(tǒng)和多用戶操作系統(tǒng)。單用戶操作系統(tǒng)又可分為單任務(wù)和多任務(wù)操作系統(tǒng)。其中DOS屬于單用戶單任務(wù)操作系統(tǒng)，Windows屬于單用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)，Linux屬于多用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)。按操作系統(tǒng)功能劃分：可分為批處理操作系統(tǒng)、分時操作系統(tǒng)、實(shí)時操作系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和分布式操作系統(tǒng)等。

操作系統(tǒng)就是替我們管理計(jì)算機(jī)的一種軟件，在操作系統(tǒng)出現(xiàn)之前，只有專業(yè)人士才懂得怎樣使用計(jì)算機(jī)，而在操作系統(tǒng)出現(xiàn)之后，不管你是否是計(jì)算機(jī)專業(yè)畢業(yè)，只要經(jīng)過簡單的培訓(xùn)，你都能很容易地掌握計(jì)算機(jī)。第1章計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識

操作系統(tǒng)的主要功能：處理器管理、作業(yè)和進(jìn)程管理、文件管理、存儲器管理和設(shè)備管理。

操作系統(tǒng)不但能在計(jì)算機(jī)和人之間傳遞信息，而且它還負(fù)責(zé)管理計(jì)算機(jī)的內(nèi)部設(shè)備和外部設(shè)備。它替人們管理日益增多的文件，使人們能很方便地找到和使用這些文件；它替人們管理磁盤，隨時報(bào)告磁盤的使用情況；

它替計(jì)算機(jī)管理內(nèi)存，使計(jì)算機(jī)能更高效而安全地工作；它還負(fù)責(zé)管理各種外部設(shè)備，如打印機(jī)等，有了它的管理，這些外設(shè)就能有效地為用戶服務(wù)了第1章計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識二、程序設(shè)計(jì)語言（熟悉）機(jī)器語言：以二進(jìn)制代碼形式表示的機(jī)器指令的集合。其中指令是計(jì)算機(jī)能執(zhí)行的基本操作的命令。通常指令包括兩個部分：操作碼和操作數(shù)。用機(jī)器語言編寫的程序，計(jì)算機(jī)能夠識別和執(zhí)行，可移植性、可讀性差。匯編語言：采用助記符代替機(jī)器語言的二進(jìn)制編碼。匯編程序計(jì)算機(jī)不能直接識別和執(zhí)行，必須將其翻譯成機(jī)器語言程序，然后才能執(zhí)行。匯編語言是直接面向機(jī)器的語言，可移植性差。高級語言：由詞和數(shù)學(xué)公式按照一定的語法規(guī)則組成，用高級語言編寫的程序成為源程序，計(jì)算機(jī)不能直接識別和執(zhí)行，必須通過編譯程序?qū)⑵浞g成機(jī)器語言程序。高級語言編寫的程序可移植性和可讀性都較好。高級語言程序的翻譯有兩種：解釋方式和編譯方式，其中解釋方式是對源程序逐句解釋，解釋一句執(zhí)行一句；編譯方式是將整個源程序翻譯成機(jī)器語言程序然后再執(zhí)行。常見的高級語言：FORTRANPascalCC++C＃Java等。1.4.2應(yīng)用軟件：為解決某個實(shí)際問題而編寫的軟件。常用的應(yīng)用軟件：辦公與文字處理軟件：Office、WPSOffice等。圖形圖像處理軟件：Photoshop、Director、AutoCAD等。多媒體制作軟件：Authorware、Flash、PowerPoint等。Return三、工具軟件：服務(wù)程序協(xié)助用戶進(jìn)行軟件開發(fā)和硬件維護(hù)的軟件。例如程序編輯軟件等。應(yīng)用軟件1文字處理軟件2圖形圖像處理軟件3多媒體軟件4通信軟件5桌面出版和電子印刷系統(tǒng)6財(cái)務(wù)會計(jì)系統(tǒng)7科學(xué)計(jì)算與工程設(shè)計(jì)軟件第1章計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識軟件運(yùn)行的架構(gòu)傳統(tǒng)運(yùn)行模式一臺計(jì)算機(jī)同時只能運(yùn)行一個操作系統(tǒng)在系統(tǒng)之上運(yùn)行運(yùn)用軟件1.5計(jì)算機(jī)病毒及其防治定義：編制或者在計(jì)算機(jī)程序中插入的破壞計(jì)算機(jī)功能或者破壞數(shù)據(jù)，影響計(jì)算機(jī)使用并且能夠自我復(fù)制的一組計(jì)算機(jī)指令或程序代碼。特征：傳染性、隱蔽性、潛伏性、破壞性、可觸發(fā)性。傳播途徑：通過軟盤、光盤、移動存儲設(shè)備傳染；通過網(wǎng)絡(luò)傳染第1章計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識計(jì)算機(jī)病毒的危害主要表現(xiàn)：1破壞計(jì)算機(jī)的磁盤分配表，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)癱瘓或數(shù)據(jù)丟失。2占用磁盤空間。3通過網(wǎng)絡(luò)傳播，造成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)癱瘓。4有些病毒已具有攻擊硬件的能力。計(jì)算機(jī)病毒的表現(xiàn)特征

屏幕上突然出現(xiàn)某些異常字符串或畫面；文件長度突然增加或文件突然丟失等；系統(tǒng)莫明其妙地癱瘓；磁盤不能引導(dǎo)系統(tǒng)；磁盤上可存儲空間突然減少；文件分配表突然損壞等。打印機(jī)或其它外設(shè)突然工作異常系統(tǒng)引導(dǎo)變慢，運(yùn)行速度第1章計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識計(jì)算機(jī)病毒的發(fā)展80年代后期只感染磁盤的引導(dǎo)區(qū)90年代初期主要感染.com和.exe文件近幾年Word宏病毒Internet時代 蠕蟲病毒計(jì)算機(jī)病毒的檢測與清除計(jì)算機(jī)病毒的預(yù)防