計算機基礎(chǔ)知識課件

計算機基礎(chǔ)知識1.1計算機概述計算機是電子數(shù)字計算機的簡稱，是一種能按照事先存儲的程序，自動、高速地對數(shù)據(jù)進行輸人、處理、輸出和存儲的系統(tǒng)1.1.0電子計算機誕生電子計算機的問世1946年2月由賓州大學(xué)研制成功的ENIAC電子計算機時代的到來電子數(shù)字積分計算機重達30噸占地170m2啟動工耗150000瓦18000個電子管保存80個字節(jié)1.1.0電子計算機誕生第一臺數(shù)字電子計算機

ENIAC(埃尼阿克）：1946年誕生在美國賓夕法尼亞大學(xué)，元器件為：18000支電子管、70000個電阻、10000支電容，性能為重30噸，耗電150千瓦，速度5000次加減運算/秒；用途：火炮彈道計算。該計算機不具備“存儲程序”的功能。馮.諾依曼結(jié)構(gòu)：采用二進制表示數(shù)據(jù)或指令計算機的硬件由運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備組成指令存儲在計算機內(nèi)且能自動執(zhí)行1.1.1計算機的發(fā)展

1.

第一代電子管，磁鼓、磁芯，幾千～幾萬次，數(shù)據(jù)處理、科學(xué)計算，機器語言和匯編語言2.第二代晶體管，磁芯、磁盤，幾十萬～幾百萬次，科學(xué)計算、數(shù)據(jù)處理、工業(yè)控制，高級語言FORTRAN、COBOL、ALGOL60等3.第三代中、小規(guī)模集成電路，半導(dǎo)體存儲器，幾百萬～千萬次，應(yīng)用在各個領(lǐng)域，在硬件設(shè)計上實現(xiàn)了系列化、通用化和標準化，軟件形成了操作系統(tǒng)、編譯系統(tǒng)和應(yīng)用程序4.第四代大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路，半導(dǎo)體存儲器，幾萬億～十萬億次，出現(xiàn)了微型計算機，應(yīng)用到各行各業(yè)，正向多媒體計算機和計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展1.1.2電子計算機的發(fā)展歷程

1.1.2電子計算機的發(fā)展歷程5．第五代計算機：智能計算機

第五代計算機指具有人工智能的新一代計算機，它具有推理、聯(lián)想、判斷、決策、學(xué)習(xí)等功能。

第五代計算機的系統(tǒng)設(shè)計中考慮了編制知識庫管理軟件和推理機，機器本身能根據(jù)存儲的知識進行判斷和推理。同時，多媒體技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，使人們能用語音、圖像、視頻等更自然的方式與計算機進行信息交互。智能計算機的主要特征是具備人工智能，能像人一樣思維，并且運算速度極快，其硬件系統(tǒng)支持高度并行和推理，其軟件系統(tǒng)能夠處理知識信息。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算機（也稱神經(jīng)元計算機）是智能計算機的重要代表。

第五代計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)將突破傳統(tǒng)的馮·諾依曼的體系結(jié)構(gòu)。這方面的研究課題應(yīng)包括邏輯程序設(shè)計機、函數(shù)機、相關(guān)代數(shù)機、抽象數(shù)據(jù)型支援機、數(shù)據(jù)流機、關(guān)系數(shù)據(jù)庫機、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、分布式信息通信網(wǎng)絡(luò)等。1.1.3我國計算機技術(shù)的發(fā)展1956年國家制定12年科學(xué)規(guī)劃時，把發(fā)展計算機、半導(dǎo)體等技術(shù)學(xué)科作為重點1958年組裝調(diào)試成第一臺電子管計算機（103機）1959年研制成大型通用電子管計算機（104機）1960年研制成第一臺自己設(shè)計的通用電子管計算機（107機）1964年，我國開始推出第一批晶體管計算機。1971年，研制成第三代集成電路計算機。1974年后，DJS-130晶體管計算機形成了小批量生產(chǎn)。1982年，采用大、中規(guī)模集成電路研制成16位的DJS-150機。1983年，長沙國防科技大學(xué)推出向量運算速度達1億次的銀河Ⅰ巨型計算機。1.1.3我國計算機技術(shù)的發(fā)展.

進入20世紀90年代，我國的計算機開始步入高速發(fā)展階段，不論是大型、巨型計算機，還是微型計算機，都取得長足的發(fā)展。其中，作為代表國家綜合實力象征的巨型機領(lǐng)域，我國已經(jīng)處在世界的前列。

根據(jù)最新的統(tǒng)計，在2016年6月20日國際TOP500組織公布的最新全球超級計算機500強排行榜榜單中，排在榜首的是由中國國家超級計算無錫中心研制的“神威·太湖之光”，浮點運算速度為每秒9.3億億次。排名第二的也是我國的計算機，是由中國國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研制的“天河二號”，而在此前的3年中，“天河二號”一直處在該榜單首位的位置，其浮點運算速度也達到了每秒3.386億億次。4.1.1.2計算機的特點1.運算速度快2.計算精度高3.存儲容量大4.可靠性高5.程序運行自動化6.適用范圍廣，通用性強1.2計算機組成及主要技術(shù)指標1.中央處理器2.存儲器(一)主存儲器(MainMemory)內(nèi)存儲器分為隨機存儲器(RandomAccessMemory,RAM)和只讀存儲器(ReadOnlyMemory,ROM)兩類。（二）輔助存儲器(AuxiliaryMemory)(1)硬盤。(2)光盤。(3)DVD和DVD-ROM。(4)USB優(yōu)盤。3.輸入設(shè)備（一）鍵盤(Keyboard)（二）鼠標(Mouse)（三）其他輸入設(shè)備鍵盤和鼠標是微機中最常用的輸人設(shè)備，此外還有掃描儀、條形碼閱讀器、光學(xué)字符閱讀器(OpticalCharacterReader,OCR)、觸摸屏、手寫筆、聲音輸人設(shè)備(麥克風(fēng))和圖像輸人設(shè)備(數(shù)碼相機)等。4.輸出設(shè)備（一）顯示器(Monitor)（二）打印機(Printer)1.2.2計算機系統(tǒng)的軟件組成1.系統(tǒng)軟件(一)操作系統(tǒng)。(二)語言處理系統(tǒng)(翻譯程序)。(三)服務(wù)程序。(四)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。2.應(yīng)用軟件1.2.3計算機的主要技術(shù)指標1.運算速度2.字長3.內(nèi)存儲器的容量4.外存儲器的容量1.3數(shù)據(jù)的表示、存儲與處理計算機所表示和使用的數(shù)據(jù)可分為兩大類:數(shù)值數(shù)據(jù)和字符數(shù)據(jù)。數(shù)值數(shù)據(jù)用于表示量的大小、正負，如整數(shù)、小數(shù)等。字符數(shù)據(jù)也叫非數(shù)值數(shù)據(jù)，用以表示一些符號、標記。例如，英文字母a-..z,a-..z，數(shù)字0-9，各種專用字符+、一、*、/、[、]、(、)及標點符號等。漢字、圖形、聲音數(shù)據(jù)也屬非數(shù)值數(shù)據(jù)1.3.1數(shù)制的基本概念1.基數(shù)(Radix)2.位值(權(quán))3.數(shù)值的按權(quán)展開1.3.2二、十和十六進制數(shù)1.十進制基數(shù)R為10，即“逢十進一”。它含有10個數(shù)碼:0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。權(quán)為10i(i=-m~n-1，其中m,n為自然數(shù))。2.二進制基數(shù)為2，即“逢二進一”。它含有兩個數(shù)碼:0,1。權(quán)為2i(i=-m~n-1，m,n為自然數(shù))。二進制是計算機中采用的數(shù)制，這是因為二進制具有以下幾個特點。1.簡單可行，容易實現(xiàn)。2.運算規(guī)則簡單。3.適合邏輯運算。3.十六進制基數(shù)R為16，即“逢十六進一”。它含有16個數(shù)字符號:0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F，其中A,B,C,D,E,F分別表示數(shù)碼10,11,12,13,14,15。權(quán)為16i(i=-m~n-1，其中m,n為自然數(shù))。三種計數(shù)制的對應(yīng)表示1.3.3各種數(shù)制間的轉(zhuǎn)換1.非十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)【例1-1】將二進制數(shù)1010.101轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)。1010.101B=1x23+0x22+1x21+0x20+1x2-1+0x2-2+1x2-3=8+2+0.5+0.125=10.625D其他進制轉(zhuǎn)換成十進制【例1-2】將二進制數(shù)110101轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)110101B=1x25+1x24+0x23+1x22+0x21+1x20=32+16+4+1=53D【例1-3】將十六進制數(shù)2BA轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)2BAH=2x162+11x161+10x160=512+176+10=698D2.十進制整數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制整數(shù)把十進制整數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制整數(shù)的方法是采用“除2逆取余”法。具體步驟是:把十進制整數(shù)除以2得一商數(shù)和一余數(shù);再將所得的商除以2，得到一個新的商數(shù)和余數(shù);這樣不斷的用2去除所得的商數(shù)，直到商等于0為止。每次相除所得的余數(shù)便是對應(yīng)的二進制整數(shù)的各位數(shù)字。第一次得到的余數(shù)為最低有效位，最后一次得到的余數(shù)為最高有效位。3.二進制數(shù)與十六進制數(shù)間的相互轉(zhuǎn)換【例1-5】將二進制整數(shù)1111101011011B轉(zhuǎn)換成十六進制整數(shù)。解:按上述方法分組得0001,1111,0101,1011，在所劃分的二進制數(shù)祖中，最后一組是不足四位經(jīng)補0而成的。再以一位十六進制數(shù)字符替代每組的四位二進制數(shù)字得:1111101011011B=1F5BH?！纠?-6】將2AFH轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)解:因為十六進制數(shù)2,A,F分別對應(yīng)的二進制數(shù)為0010,1010,1111，代替后可得:2AFH=1010101111B。1.4多媒體技術(shù)的概念與應(yīng)用

1.4.1多媒體的概念多媒體技術(shù)（MultimediaTechnology）是利用計算機對文本、圖形、圖像、聲音、動畫、視頻等多種信息綜合處理、建立邏輯關(guān)系和人機交互作用的技術(shù)。1.4.2多媒體的應(yīng)用1.數(shù)據(jù)壓縮及圖像處理的應(yīng)用多媒體計算機技術(shù)是面向三維圖形、環(huán)繞立體聲和彩色全屏幕運動畫面的處理技術(shù)。而數(shù)字計算機面臨的是數(shù)值、文字、語言、音樂、圖形、動畫、圖像、視頻等多種媒體的問題，它承載著由模擬量轉(zhuǎn)化成數(shù)字量信息的吞吐、存儲和傳輸。2.語音識別3.CAI及遠程教育系統(tǒng)根據(jù)一定的教學(xué)目標，在計算機上編制一系列的程序，設(shè)計和控制學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程，使學(xué)習(xí)者通過使用該程序，完成學(xué)習(xí)任務(wù)，這一系列計算機程序稱為教育多媒體軟件或稱為CAI(ComputerAssistInstruction計算機輔助教學(xué)）。4.地理信息系統(tǒng)（GIS)地理信息系統(tǒng)(GIS）獲取、處理、操作、應(yīng)用地理空間信息，主要應(yīng)用在測繪、資源環(huán)境的領(lǐng)域。與語音圖像處理技術(shù)比較，地理信息系統(tǒng)技術(shù)的成熟相對較晚，軟件應(yīng)用的專業(yè)程度相對也較高，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，地理信息技術(shù)逐步形成為一門新興產(chǎn)業(yè)5.多媒體監(jiān)控技術(shù)圖像處理、聲音處理、檢索查詢等多媒體技術(shù)綜合應(yīng)用到實時報警系統(tǒng)中，改善了原有的模擬報警系統(tǒng)，使監(jiān)控系統(tǒng)更廣泛地應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)、交通安全、銀行保安、酒店管理等領(lǐng)域中。1.5計算機病毒及其防治近幾年來，隨著計算機的普及，幾乎所有的計算機用戶都已知道“計算機病毒”這一名詞。對于大多數(shù)計算機用戶來說，一談到“計算機病毒”，似乎覺得它深不可測、無法琢磨。因此了解一些關(guān)于計算機病毒的知識，隨時預(yù)防和查殺計算機病毒是十分必要的。1.5.1計算機病毒概述計算機病毒一般具有以下幾個主要特點。1.寄生性。2.破壞性。3.傳染性。4.潛伏性。5.隱蔽性。1.5.2計算機病毒的分類1.安裝攻擊目標計算機病毒分類（一）攻擊DOS系統(tǒng)的病毒。（二）攻擊Windows系統(tǒng)的病毒。（三）攻擊UNIX系統(tǒng)的病毒。2.按照計算機病毒的破壞情況分類（一）良性計算機病毒。（二）惡性計算機病毒。3.按照計算機病毒的寄生方式分類（一）引導(dǎo)型病毒。（二）文件型病毒。（三）混合型病毒。（四）宏病毒。1.5.3計算機病毒的檢測和預(yù)防1.計算機病毒的檢測如何知道計算機是否感染了病毒呢?當發(fā)生了下列現(xiàn)象時，計算機有可能就感染了病毒。(一)顯示器上出現(xiàn)了莫名其妙的數(shù)據(jù)或圖案(二)數(shù)據(jù)或文件發(fā)生丟失。(三)程序的長度發(fā)生了改變。(四)磁盤的空間發(fā)生了改變，明顯縮小。(五)程序運行發(fā)生異常。(六)系統(tǒng)運行速度明顯減慢。(七)經(jīng)常發(fā)生死機現(xiàn)象。(八)訪問外部設(shè)備時發(fā)生異常，如不能正確打印等。2.計算機病毒的預(yù)防(一)專機專用。(二)安裝具有實時監(jiān)測功能的反病毒軟件或防病毒卡(三)建立備份。(四)固定啟動方式。(五)不要使用盜版軟件和來路不明的軟盤或光盤。(六)慎用從網(wǎng)上下載的軟件。(七)分類管理數(shù)據(jù)，對各類數(shù)據(jù)、文檔和程序應(yīng)分類備份保存。1.5.4一些常用反病毒軟件介紹1.360安全衛(wèi)士360安全衛(wèi)士是一款由奇虎360公司推出的功能強、效果好、受用戶歡迎的安全殺毒軟件。360安全衛(wèi)士擁有查殺木馬、清理插件、修復(fù)漏洞、電腦體檢、電腦救援、保護隱私，電腦專家，清理垃圾，清理痕跡多種功能2.瑞星殺毒軟件瑞星品牌誕生于1