大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)-第1章-宋長(zhǎng)龍版-吉林大學(xué)現(xiàn)用

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)吉林大學(xué)公共計(jì)算機(jī)教學(xué)與研究中心授課對(duì)象：11級(jí)本科生理論學(xué)時(shí)：

56學(xué)時(shí)，14周實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：計(jì)劃16學(xué)時(shí)+課外30學(xué)時(shí)學(xué)分：

4考試形式：平時(shí)15+實(shí)驗(yàn)15+無(wú)紙化考試70考試時(shí)間：預(yù)計(jì)第16周授課教師：公共計(jì)算機(jī)教學(xué)與研究中心李銳E-Mail：

lir@本章概要

（

6

學(xué)時(shí)

）1.計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程、分類(lèi)及應(yīng)用2.信息技術(shù)概述3.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成4.計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)和軟件分類(lèi)5.計(jì)算機(jī)的主要性能指標(biāo)6.數(shù)制及其轉(zhuǎn)換7.數(shù)值型數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)8.計(jì)算機(jī)的算術(shù)與邏輯運(yùn)算9.文字信息編碼形式一種可以接收輸入、處理數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、可編程并能產(chǎn)生輸出的一種電子裝置。計(jì)

計(jì)算機(jī)主要特點(diǎn)：計(jì)算精度高、處理速度快、存儲(chǔ)容量大、自動(dòng)化程度高、適用范圍廣和通用性強(qiáng)。算機(jī)1936年英國(guó)科學(xué)家圖靈,首次提出邏輯機(jī)模型-圖靈機(jī),并建立算法理論,被譽(yù)為計(jì)算機(jī)之父。計(jì)算機(jī)理論奠基人圖靈的主要貢獻(xiàn)建立圖靈機(jī)模型，奠定了可計(jì)算理論基礎(chǔ)；提出圖靈測(cè)試，闡述機(jī)器智能概念。圖靈獎(jiǎng),創(chuàng)于1966,每年由美國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)(ACM)頒發(fā)。計(jì)算機(jī)最高獎(jiǎng)項(xiàng)19世紀(jì)50年代，英國(guó)數(shù)學(xué)家喬治·布爾創(chuàng)立邏輯代數(shù)，奠定電子計(jì)算機(jī)的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)。1.1

計(jì)算機(jī)的發(fā)展被測(cè)試的有一個(gè)人，另一個(gè)是聲稱有人類(lèi)智力的機(jī)器。測(cè)試時(shí)，測(cè)試人通過(guò)一些裝置向被測(cè)試人提問(wèn)，如果測(cè)試人沒(méi)有分出誰(shuí)是機(jī)器誰(shuí)是人，那機(jī)器就通過(guò)了圖靈測(cè)試，說(shuō)明具有人類(lèi)智能。ENIAC存在明顯缺點(diǎn)：一是存儲(chǔ)容量很??；二是采用外接線路連接的方法設(shè)計(jì)計(jì)算程序。1946年2月誕生于美國(guó)賓州大學(xué)，電子數(shù)值積分計(jì)算機(jī)，ENIAC—ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator）。第一臺(tái)計(jì)算機(jī)的誕生5000次加法/秒體重28噸占地170m218800只電子管1500個(gè)繼電器功率150KW存儲(chǔ)程序控制：存儲(chǔ)程序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)計(jì)算。采用二進(jìn)制數(shù):便于硬件實(shí)現(xiàn)，運(yùn)算規(guī)則簡(jiǎn)單。1948年8月，著名美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮·諾依曼提出EDVAC

(ElectronicDiscreteVariableAutomaticComputer,離散變量自動(dòng)電子計(jì)算機(jī))體系結(jié)構(gòu)。馮?諾依曼計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)：計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)：運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入和輸出設(shè)備馮·諾依曼計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)發(fā)展的4個(gè)階段第一代：電子管計(jì)算機(jī)第二代：晶體管計(jì)算機(jī)第三代：中小規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)第四代：大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)

1946～1958主要器件：電子管、汞延遲線存儲(chǔ)器和磁鼓。體積大;運(yùn)算速度慢(1萬(wàn)次/秒)；電子管存儲(chǔ)容量(2KB)小；程序設(shè)計(jì)為機(jī)器語(yǔ)言。

1958～1964晶體管、磁芯存儲(chǔ)器，內(nèi)存儲(chǔ)器容量可以達(dá)到32KB；運(yùn)算速度為300萬(wàn)次/秒；程序設(shè)計(jì)有匯編語(yǔ)言、FORTRAN等。

1964～1970小規(guī)模集成電路、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、磁盤(pán)，內(nèi)存儲(chǔ)器容量8MB～256MB；運(yùn)算速度1～10億次/秒；軟件有操作系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、數(shù)據(jù)庫(kù)等。1971年至今用大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、磁盤(pán)、U盤(pán)、光盤(pán)和微處理器，內(nèi)存儲(chǔ)器容量可達(dá)GB級(jí)；運(yùn)算速度已經(jīng)達(dá)到數(shù)千萬(wàn)億次/秒；軟件增加專家系統(tǒng)、面向?qū)ο箝_(kāi)發(fā)工具和支撐環(huán)境等。

?計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更加完善

計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)?人工智能進(jìn)一步發(fā)展?未來(lái)新型計(jì)算機(jī)

一些簡(jiǎn)單的自動(dòng)裝置（如機(jī)械手）將得到廣泛應(yīng)用。它們用微電腦內(nèi)核，帶有“眼睛”(攝像機(jī))，甚至用自然語(yǔ)言與人類(lèi)進(jìn)行交流，完成特定的使命。

計(jì)算機(jī)與通信網(wǎng)絡(luò)相互協(xié)調(diào)、相互補(bǔ)充，融于一體；世界范圍內(nèi)的高速寬帶網(wǎng)即將建成。

采用磁場(chǎng)來(lái)控制晶體管,能使每平方厘米所容納的晶體管數(shù)量增加近千倍。磁計(jì)算機(jī)

利用光的高速和無(wú)干擾性，使用光學(xué)元件(光觸發(fā)器)構(gòu)成處理器。光子計(jì)算機(jī)

以生物工程技術(shù)產(chǎn)生的蛋白分子為主要原料，信息以波的形式傳輸；有巨大的存儲(chǔ)能力。

生物計(jì)算機(jī)

利用處于多現(xiàn)實(shí)態(tài)下的原子進(jìn)行運(yùn)算的計(jì)算機(jī)。

量子計(jì)算機(jī)

計(jì)算機(jī)分類(lèi)?高性能計(jì)算機(jī)是指運(yùn)算速度最快、處理能力最強(qiáng)的計(jì)算機(jī),傳統(tǒng)稱之為巨型機(jī)或大型計(jì)算機(jī)。中國(guó)首臺(tái)千萬(wàn)億次超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)“天河一號(hào)”高性能計(jì)算機(jī)的實(shí)測(cè)運(yùn)算速度達(dá)到每秒2570萬(wàn)億次。1.2

計(jì)算機(jī)分類(lèi)及應(yīng)用具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)運(yùn)算與圖形、圖像處理能力,為滿足工程設(shè)計(jì)、動(dòng)畫(huà)制作、科學(xué)研究、軟件開(kāi)發(fā)、金融管理、信息服務(wù)、模擬仿真等專業(yè)領(lǐng)域而設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的高性能計(jì)算機(jī)。?工作站計(jì)算機(jī)作為一個(gè)信息處理部件，嵌入到其他設(shè)備中，使其成為智能化和自動(dòng)化程度更高的設(shè)備。軟件固化到計(jì)算機(jī)內(nèi)部，用戶不可修改。

?嵌入式計(jì)算機(jī)?微型計(jì)算機(jī)發(fā)展速度較快，性能/價(jià)格比高，應(yīng)用廣泛。也稱個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC—PersonalComputer)。?服務(wù)器用于網(wǎng)絡(luò)管理、運(yùn)行應(yīng)用程序、處理網(wǎng)絡(luò)工作站成員信息請(qǐng)求的高性能計(jì)算機(jī)。分為文件服務(wù)器、應(yīng)用程序服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器等。

服務(wù)器機(jī)目前計(jì)算機(jī)技術(shù)正朝著高性能和微型化兩個(gè)方向發(fā)展。計(jì)算機(jī)的主要應(yīng)用主要解決科學(xué)研究和工程中數(shù)值計(jì)算問(wèn)題。

?科學(xué)計(jì)算

?數(shù)據(jù)處理

?過(guò)程控制?計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)

指信息收集、轉(zhuǎn)換、分類(lèi)、統(tǒng)計(jì)、存儲(chǔ)和輸出等，從中篩選出有價(jià)值數(shù)據(jù)。也稱非數(shù)值計(jì)算，雖然數(shù)據(jù)量大，但計(jì)算方法簡(jiǎn)單。

即實(shí)時(shí)控制，是利用計(jì)算機(jī)的高速度和善判斷特點(diǎn)，將計(jì)算機(jī)用于實(shí)時(shí)采集和分析處理數(shù)據(jù)，根據(jù)控制模型進(jìn)行計(jì)算和判斷，直接干預(yù)生產(chǎn)過(guò)程，校正偏差，對(duì)所控制的對(duì)象進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制。

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）是以計(jì)算機(jī)為工具，對(duì)產(chǎn)品或工程進(jìn)行總體設(shè)計(jì)、繪圖、分析和編寫(xiě)技術(shù)文檔等設(shè)計(jì)活動(dòng)的總稱。計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）用計(jì)算機(jī)代替人控制和操作設(shè)備（如車(chē)床）進(jìn)行生產(chǎn)或加工產(chǎn)品（如零件），它的輸入可能是產(chǎn)品工藝圖或控制開(kāi)關(guān)信號(hào)，輸出是對(duì)相關(guān)設(shè)備的控制信號(hào)。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（CAI）是借助課件系統(tǒng)完成教學(xué)的方法，課件系統(tǒng)是一類(lèi)教學(xué)軟件。?人工智能?信息高速公路

?虛擬現(xiàn)實(shí)

集聲音、圖像和文字于一體，集電視、錄像、光盤(pán)存儲(chǔ)、電子印刷和計(jì)算機(jī)通信技術(shù)之大成，將計(jì)算機(jī)應(yīng)用引入無(wú)所不能的廣闊領(lǐng)域。?多媒體技術(shù)將人腦演繹推理的思維過(guò)程、規(guī)則、策略和技巧等編成計(jì)算機(jī)程序；在計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)一些公理和推理規(guī)則，使計(jì)算機(jī)自動(dòng)解決問(wèn)題和推導(dǎo)結(jié)論。機(jī)器人：是一種自動(dòng)化機(jī)器，具備一些與人或生物相似的智能，如感知能力、規(guī)劃能力、動(dòng)作能力和協(xié)同能力。專家系統(tǒng)：將專家的豐富知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)預(yù)先存入計(jì)算機(jī)，配上相應(yīng)軟件。模式識(shí)別：重點(diǎn)研究圖形識(shí)別和語(yǔ)言識(shí)別，給機(jī)器人裝備視覺(jué)器官和聽(tīng)覺(jué)器官。信息高速公路（InformationSuper-Highway）的概念源于美國(guó)，1991年美國(guó)參議員戈?duì)柼岢觯簩⒚绹?guó)所有信息庫(kù)及信息網(wǎng)絡(luò)連成一個(gè)全國(guó)性大網(wǎng)，使各種形態(tài)的信息在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中高速傳輸。

指“用計(jì)算機(jī)及相關(guān)設(shè)備合成的人工世界”。通過(guò)多種傳感設(shè)備使應(yīng)用者“投入”到該環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)與環(huán)境直接進(jìn)行交互的目的。信息技術(shù)以計(jì)算機(jī)、通信和控制技術(shù)為核心?？陀^存在事物及其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的表征。?信息計(jì)算機(jī)化的信息，是信息的載體和表示形式。?數(shù)據(jù)學(xué)生信息

學(xué)號(hào)姓名性別民族出生日期年級(jí)狀態(tài)21100102

張曉偉男

漢族

1991年6月18日具體學(xué)生數(shù)據(jù)二年閑談聽(tīng)課1.3信息技術(shù)概述時(shí)效性信息的基本特征普遍性寄載性共享性可識(shí)別性可加工性

只要有事物存在或變化，就存在信息

信息寄載于事物上,不能獨(dú)立于事物之外

信息是一種資源，可以為人類(lèi)所共享

信息價(jià)值因時(shí)間或地點(diǎn)不同而發(fā)生變化

直接(通過(guò)眼、耳和鼻等)和間接識(shí)別對(duì)信息可進(jìn)行加工，從中提煉出有價(jià)值的信息。數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)是信息的載體。數(shù)據(jù)包括各種數(shù)值數(shù)據(jù)、字符數(shù)據(jù)(如英文字母、漢字、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)和運(yùn)算符等)、圖形、圖像數(shù)據(jù)和聲音數(shù)據(jù)等。在計(jì)算機(jī)內(nèi)，任何形式的數(shù)據(jù)都用二進(jìn)制數(shù)表示。

數(shù)據(jù)處理通常是指對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、傳送、轉(zhuǎn)換、分類(lèi)、排序、計(jì)算和輸出等操作。信息數(shù)字化信息數(shù)字化是將事物的信息進(jìn)一步抽象、提取和規(guī)范化，使之成為計(jì)算機(jī)能夠處理的數(shù)據(jù)。高速度、網(wǎng)絡(luò)化多媒體化多學(xué)科結(jié)合智能化現(xiàn)代信息技術(shù)

信息技術(shù)是利用信息科學(xué)原理和方法，研究產(chǎn)生、獲取、變換、傳輸、存儲(chǔ)、處理和利用信息的技術(shù)，又稱信息工程。信息技術(shù)由計(jì)算機(jī)、通信和控制技術(shù)構(gòu)成。

信息技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)信息化社會(huì)

是以信息活動(dòng)為社會(huì)發(fā)展的基本活動(dòng)。硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)外存儲(chǔ)器運(yùn)算器控制器應(yīng)用軟件內(nèi)存儲(chǔ)器輸出設(shè)備主機(jī)外設(shè)中央處理器(cpu)ROMRAM系統(tǒng)軟件輸入設(shè)備硬盤(pán)U盤(pán)光盤(pán)鍵盤(pán)鼠標(biāo)顯示器打印機(jī)繪圖儀操作系統(tǒng)語(yǔ)言處理程序編輯程序連接程序調(diào)試程序、故障檢查程序監(jiān)控程序、診斷程序各種軟件包數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序匯編程序編譯程序解釋程序掃描儀1.4

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成

借助電、磁、光和機(jī)械等原理構(gòu)造的各種物理部件的有機(jī)組合。是組成計(jì)算機(jī)的物質(zhì)基礎(chǔ)。

為運(yùn)行、管理和維護(hù)計(jì)算機(jī)而編制的各種程序、數(shù)據(jù)和文檔的總稱。是對(duì)硬件性能的擴(kuò)充和完善。

計(jì)算機(jī)硬件(Hardware)：指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中看得見(jiàn)、摸得著的物理實(shí)體。基本功能是執(zhí)行計(jì)算機(jī)的各種指令。1.5

計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)硬件組織結(jié)構(gòu)主要由控制器、運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、輸入和輸出設(shè)備5大部件組成。1231234561234654控制流數(shù)據(jù)流計(jì)算機(jī)工作過(guò)程計(jì)算機(jī)的整個(gè)運(yùn)行過(guò)程就是不斷地接收數(shù)據(jù)、執(zhí)行指令和輸出結(jié)果。

向控制器提出輸入請(qǐng)求，控制器執(zhí)行到輸入指令，根據(jù)指令中的內(nèi)存地址，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到內(nèi)存中。控制器向內(nèi)存發(fā)出地址碼，從指定內(nèi)存單元讀取指令，向運(yùn)算器發(fā)出運(yùn)算指令，從內(nèi)存取操作數(shù)運(yùn)算，將結(jié)果保存回內(nèi)存，向控制器發(fā)送反饋信號(hào)。向控制器發(fā)出輸出請(qǐng)求，控制器執(zhí)行到輸出指令，根據(jù)指令中的內(nèi)存地址，將數(shù)據(jù)發(fā)送給輸出設(shè)備。中央處理器(CentralProcessingUnit)

控制器和運(yùn)算器合在一起稱為中央處理器，簡(jiǎn)稱CPU。計(jì)算機(jī)的主要性能取決于CPU，它是計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的核心。負(fù)責(zé)從存儲(chǔ)器中取出指令、翻譯指令、分析指令，向其他部件發(fā)出控制信號(hào)（指令），控制、協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)各組件自動(dòng)、連續(xù)地執(zhí)行指令，控制整個(gè)計(jì)算機(jī)有條不紊地工作。

控制器微處理器內(nèi)部的存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)待使用的操作數(shù)或中間結(jié)果，可避免頻繁訪問(wèn)內(nèi)存儲(chǔ)器，以便提高CPU的運(yùn)算速度。操作控制器(OC):指令譯碼器(ID):程序計(jì)數(shù)器(PC):指令寄存器(IR):通用寄存器組(GR):存放CPU正在執(zhí)行的指令。存儲(chǔ)下一條指令的內(nèi)存地址，為執(zhí)行下一條指令做好準(zhǔn)備。

分析指令寄存器中的指令,根據(jù)指令的功能,將指令分解成一系列的操作控制信號(hào)

將指令譯碼器分析出的各種控制信號(hào)發(fā)送給相關(guān)部件，使其完成要求的操作，這一過(guò)程稱為執(zhí)行指令。

執(zhí)行一條指令分為取指令、分析指令、執(zhí)行指令和調(diào)整程序計(jì)數(shù)器的值4步驟。

在控制器的控制下執(zhí)行程序中的運(yùn)算型指令，完成各種算術(shù)和邏輯運(yùn)算。

執(zhí)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算的裝置，核心是加法器。

專用寄存器，用于存儲(chǔ)算術(shù)邏輯單元運(yùn)算的兩個(gè)操作數(shù)之一，并且保存當(dāng)前運(yùn)算的結(jié)果。自動(dòng)記載算術(shù)邏輯單元運(yùn)算結(jié)果的重要狀態(tài)。為進(jìn)一步處理累加器A中的數(shù)據(jù)提供依據(jù)。用于存儲(chǔ)算術(shù)邏輯單元運(yùn)算的操作數(shù)，但不用于保存運(yùn)算的結(jié)果。算術(shù)邏輯運(yùn)算單元(ALU):累加器(A):暫存寄存器(TSR):標(biāo)志寄存器(FR):運(yùn)算器用于存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)的部件。由若干個(gè)存儲(chǔ)單元組成，每個(gè)存儲(chǔ)單元存放8位(1個(gè)字節(jié))二進(jìn)制信息，存儲(chǔ)單元的總數(shù)稱為存儲(chǔ)容量。

存儲(chǔ)器系統(tǒng)對(duì)每個(gè)存儲(chǔ)單元進(jìn)行編號(hào)，將其稱為存儲(chǔ)單元的物理地址。存儲(chǔ)操作讀操作：從存儲(chǔ)器中取出指定內(nèi)容，存儲(chǔ)器中原有內(nèi)容不變。寫(xiě)操作：將指定的內(nèi)容存入存儲(chǔ)器中。字節(jié)(Byte)：一個(gè)字節(jié)由8位二進(jìn)制數(shù)組成，簡(jiǎn)寫(xiě)B(tài)。是信息組織和存儲(chǔ)的基本單位。比特(bit)：1位二進(jìn)制數(shù)為1個(gè)比特，簡(jiǎn)寫(xiě)b。是度量數(shù)據(jù)的最小單位。位(bit)字節(jié)Byte(8位)存儲(chǔ)單位KB(千字節(jié))、MB(兆字節(jié))GB(千兆字節(jié))、TB(百萬(wàn)兆字節(jié))其它常用單位：1B=8b

1GB=1024MB

1MB=1024KB1KB=1024B換算關(guān)系：=210B=220

B=230

B

1TB=1024GB=240

B外部長(zhǎng)久存儲(chǔ)區(qū)域。輔助存儲(chǔ)器有磁盤(pán)、光盤(pán)以及U盤(pán)等。半導(dǎo)體材料訪問(wèn)速度快暫時(shí)性價(jià)高光、磁材料訪問(wèn)速度慢永久性價(jià)低內(nèi)存包含隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)和只讀存儲(chǔ)器(ROM)。存儲(chǔ)器分為主存儲(chǔ)器(內(nèi)存)和輔助存儲(chǔ)器(外存)。出廠時(shí)已寫(xiě)入系統(tǒng)初始化程序、操作系統(tǒng)引導(dǎo)程序及多種硬件驅(qū)動(dòng)等程序，并被固化。只能讀取，不能寫(xiě)入。系統(tǒng)斷電后信息不丟失。保存正在執(zhí)行的程序和數(shù)據(jù)，是臨時(shí)存儲(chǔ)區(qū)域，系統(tǒng)斷電后信息丟失。主存儲(chǔ)器（內(nèi)存）用于存放正在執(zhí)行的程序指令和數(shù)據(jù)，存取速度快、可直接與CPU交換信息。隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM):只讀存儲(chǔ)器(ROM):計(jì)算機(jī)啟動(dòng)時(shí)，先運(yùn)行只讀存儲(chǔ)器中的系統(tǒng)初始化程序?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，引導(dǎo)操作系統(tǒng)進(jìn)入內(nèi)存，使計(jì)算機(jī)正式工作。輔助存儲(chǔ)器（外存）用于永久性存儲(chǔ)信息，其中的數(shù)據(jù)先調(diào)入主存儲(chǔ)器后才能由CPU訪問(wèn)和處理。關(guān)閉電源后信息不丟失。磁盤(pán)存儲(chǔ)器正面背面電源口信息口打開(kāi)磁頭柱面扇區(qū)磁道主軸盤(pán)片每個(gè)盤(pán)片每一面都劃分若干條形如同心圓的磁道，是磁頭讀寫(xiě)數(shù)據(jù)的路徑。最外層是第0道，每個(gè)磁道記錄的數(shù)據(jù)容量一樣多，內(nèi)圈磁道的記錄密度高于外圈磁道。一個(gè)硬盤(pán)由若干個(gè)盤(pán)片組成，每個(gè)盤(pán)片有相同數(shù)目的磁道。所有盤(pán)片上相同半徑的磁道組合在一起，稱為一個(gè)柱面。將每個(gè)磁道分為若干個(gè)小區(qū)段，一個(gè)小區(qū)段稱為一個(gè)扇區(qū)。每個(gè)磁道的扇區(qū)數(shù)相同，每個(gè)扇區(qū)能記錄的數(shù)據(jù)容量一樣多。主軸的旋轉(zhuǎn)速度決定硬盤(pán)內(nèi)部數(shù)據(jù)的傳輸率，主軸轉(zhuǎn)速越快，硬盤(pán)尋找文件和存儲(chǔ)信息的速度越高。硬盤(pán)轉(zhuǎn)速以每分鐘多少轉(zhuǎn)表示（RPM）。一個(gè)硬盤(pán)總?cè)萘浚捍蓬^(盤(pán)面)數(shù)×柱面(磁道)數(shù)×扇區(qū)數(shù)×扇區(qū)容量由基底層、記錄層和保護(hù)層組成。

盤(pán)中內(nèi)容在生產(chǎn)時(shí)確定，一旦制成，內(nèi)容不可修改，只能讀取。

最初為空白盤(pán)，通過(guò)刻錄機(jī)可多次寫(xiě)入數(shù)據(jù)，寫(xiě)操作采用追加方式，已寫(xiě)入的內(nèi)容不可修改刪除。通過(guò)刻錄機(jī)可寫(xiě)入和刪除數(shù)據(jù)，通過(guò)普通光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器只能讀取數(shù)據(jù)。只讀光盤(pán)(CD-ROM):追記只讀光盤(pán)(CD-R):可擦寫(xiě)光盤(pán)(CD-RW):數(shù)字化視頻光盤(pán)(DVD):光盤(pán)存儲(chǔ)器也稱閃存，半導(dǎo)體移動(dòng)存儲(chǔ)器，插入U(xiǎn)SB口即可使用。

優(yōu)（U）盤(pán)與CD外形相似，但容量更大，一般為4.7GB。輸入輸出設(shè)備主要功能是對(duì)指定外部設(shè)備進(jìn)行輸入輸出操作。

向主機(jī)輸入程序、原始數(shù)據(jù)和操作命令等信息的設(shè)備，常用輸入設(shè)備有鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、掃描儀、光筆、數(shù)字化儀等。輸入設(shè)備

將計(jì)算機(jī)處理后的信息轉(zhuǎn)換成人們能識(shí)別的形式。常用輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)、繪圖儀等。輸出設(shè)備系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。軟件分類(lèi)：

為運(yùn)行、管理和維護(hù)計(jì)算機(jī)所編制的各種程序和文檔的總和。軟件：數(shù)據(jù)及相關(guān)文檔Intx,y,z；Scanf(“%d%d”,&x,&y);If(x>y)z=x；Elsez=y；+1.6

計(jì)算機(jī)軟件分類(lèi)系統(tǒng)軟件用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部管理、維護(hù)、控制和運(yùn)行；計(jì)算機(jī)程序編輯、翻譯、裝入、控制和運(yùn)行等軟件。

操作系統(tǒng)(OS)操作系統(tǒng)其他軟件DOS硬件管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源，指揮計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)協(xié)調(diào)地運(yùn)行，高效率地工作，是用戶與計(jì)算機(jī)之間的接口。

語(yǔ)言處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)服務(wù)程序通過(guò)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言可以編寫(xiě)程序，控制計(jì)算機(jī)完成預(yù)定任務(wù)。計(jì)算機(jī)語(yǔ)言分為機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言。如C語(yǔ)言、VB和VC等。管理數(shù)據(jù)庫(kù)的軟件，主要面向解決數(shù)據(jù)處理的非數(shù)值計(jì)算問(wèn)題。反病毒程序文件壓縮程序備份程序診斷程序卸載程序

完成一些與管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源及文件有關(guān)的任務(wù)。應(yīng)用軟件針對(duì)某一應(yīng)用目的而開(kāi)發(fā)的軟件。通用應(yīng)用軟件專用應(yīng)用軟件支持最基本的應(yīng)用，廣泛地應(yīng)用于幾乎所有專業(yè)領(lǐng)域。如:PhotoShop、AuthorWare等。

專用于某一個(gè)專業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用軟件，如:應(yīng)用于醫(yī)院、金融、鐵路、無(wú)紙化考試、選課和成績(jī)管理等方面。硬件擴(kuò)充能力計(jì)算機(jī)同時(shí)能處理的一組二進(jìn)制數(shù)稱為一個(gè)計(jì)算機(jī)的字，一個(gè)字中二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)為字長(zhǎng)。也指參加一次定點(diǎn)運(yùn)算數(shù)的二進(jìn)制位數(shù)，一般是8的整數(shù)倍。性能指標(biāo)決定計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力、程序執(zhí)行速度、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量和硬件擴(kuò)充能力等。1.7

計(jì)算機(jī)的主要性能指標(biāo)字長(zhǎng)字長(zhǎng)標(biāo)志著計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力和精度。字長(zhǎng)越長(zhǎng)，一次能運(yùn)算的位數(shù)越多，計(jì)算精度越高。主存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器是CPU直接訪問(wèn)的存儲(chǔ)器。主存儲(chǔ)器容量的大小反映計(jì)算機(jī)即時(shí)存儲(chǔ)信息的能力，主存儲(chǔ)器的存取時(shí)間影響程序的運(yùn)行速度。容量較大的主存儲(chǔ)器，減少主存儲(chǔ)器與外存儲(chǔ)器的信息交換次數(shù)、增加CPU工作效率，提高程序運(yùn)行速度。常指硬盤(pán)(包括內(nèi)置硬盤(pán)和移動(dòng)硬盤(pán))，其容量體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)信息的能力。

外存儲(chǔ)器容量越大，可存儲(chǔ)信息量越大，可安裝軟件越豐富。允許配接哪種類(lèi)型設(shè)備，可配接多少設(shè)備，是否允許擴(kuò)充或更換部件等。1.7

計(jì)算機(jī)的主要性能指標(biāo)運(yùn)算速度CPU頻率每秒執(zhí)行指令條數(shù)CPU主頻率：CPU的時(shí)鐘頻率稱為主頻率，反映了CPU的操作速度，單位是兆赫茲（MHz）。CPU外頻率：CPU與周邊部件（內(nèi)存儲(chǔ)器和芯片組）之間傳輸數(shù)據(jù)的頻率。主頻率=外頻率×系數(shù)計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令的速度主要取決于CPU的頻率。系數(shù)稱為倍頻。時(shí)鐘每秒發(fā)出脈沖的個(gè)數(shù)，反映CPU的操作速度。是一個(gè)估算值，多數(shù)計(jì)算機(jī)依據(jù)每秒執(zhí)行定點(diǎn)或浮點(diǎn)數(shù)加法指令的次數(shù)。

現(xiàn)行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用二進(jìn)制。為書(shū)寫(xiě)和表示方便，引進(jìn)八進(jìn)制和十六進(jìn)制。進(jìn)位計(jì)數(shù)制三要素:位權(quán)是按所采用的基數(shù)和對(duì)應(yīng)數(shù)位來(lái)表示一個(gè)固定數(shù)。

數(shù)碼基數(shù)位權(quán)基數(shù)是指在某種進(jìn)位計(jì)數(shù)制中所使用的數(shù)碼個(gè)數(shù)。

1.8

數(shù)制及其轉(zhuǎn)換

十進(jìn)制數(shù)的基數(shù)是10。數(shù)碼有0、1、2、3、4、5、6、7、8和9共10個(gè)數(shù)字符號(hào)。

數(shù)碼處于不同位置代表不同數(shù)值。十進(jìn)制計(jì)數(shù)制3×102＋0×101＋1×100＋6×10－1＋8×10－2＋7×10－3＋6×10－4

如：301.6876=將此式稱為按權(quán)展開(kāi)表達(dá)式。

任意R進(jìn)制計(jì)數(shù)制同樣有基數(shù)R、位權(quán)Ri和按權(quán)展開(kāi)的表達(dá)式。R可以是任意正整數(shù)。

用基數(shù)R的i次冪Ri表示。數(shù)碼基數(shù)位權(quán)一個(gè)計(jì)數(shù)制所采用基本符號(hào)的個(gè)數(shù)。

=

an-1×Rn-1+an-2×Rn-2+……+a1×R1+a0+a-1×R-1+a-2×R-2+……+a-m×R-m數(shù)值的按權(quán)展開(kāi)

:(an-1an-2……a1a0.a-1a-2……a-m)R進(jìn)制計(jì)數(shù)制進(jìn)位制