1 計算機基礎(chǔ)知識

大學(xué)計算機根底楊城第一章計算機根底知識第一節(jié)計算機的開展及應(yīng)用 第二節(jié)計算機中信息的表示方法 第三節(jié)計算機系統(tǒng)組成與工作原理第四節(jié)微型計算機根本配置第五節(jié)計算機平安知識第一章計算機根底知識主要內(nèi)容：本章介紹了計算機的開展及其類型；計算機中的數(shù)制、編碼及數(shù)據(jù)的存儲單位；計算機硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的組成及功能；計算機系統(tǒng)的配置及主要技術(shù)指標(biāo)；多媒體計算機系統(tǒng)的初步知識；計算機的應(yīng)用及信息化社會等根底知識，為進一步學(xué)習(xí)和使用計算機打下必要的根底。第一章計算機根底知識第一節(jié)計算機的開展及應(yīng)用●計算機的產(chǎn)生和開展 ●計算機的特點和類型 ●計算機的應(yīng)用領(lǐng)域 ●信息化社會與計算機文化 第一章計算機根底知識●計算機的產(chǎn)生和開展1．計算機的產(chǎn)生ENIAC—世界上第一臺電子數(shù)字計算機誕生于1946年，取名為ENIAC〔埃尼阿克〕。ENIAC是英文ElectronicNumericalIntegratorandCalculator〔電子數(shù)字積分計算機〕的縮寫。這臺計算機主要是為了解決彈道計算問題而研制的，由美國賓夕法尼亞大學(xué)莫爾電氣工程學(xué)院的〔莫奇萊〕和〔埃克特〕主持研制的。第一章計算機根底知識●計算機的產(chǎn)生和開展2．計算機的開展階段第一階段大約為1946年至1958年，計算機采用的電子器件是電子管。第二階段大約為1958年至1964年，計算機采用的電子器件是晶體管。第三階段大約為1964年至1971年，計算機采用了小規(guī)模和中規(guī)模集成電路。第四階段從1971年起到現(xiàn)在，計算機全面采用大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路。第一章計算機根底知識●計算機的產(chǎn)生和開展3．微型計算機的開展微型計算機誕生于20世紀(jì)70年代。人們通常把微型計算機叫做PC〔PersonalComputer〕機或個人電腦。微型計算機的體積小，安裝和使用十分方便。一臺微型計算機的邏輯結(jié)構(gòu)同樣遵循馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)。第一章計算機根底知識●計算機的產(chǎn)生和開展4．計算機的開展趨勢巨型化：運算速度更快、存儲容量更大和功能更強。微型化：更加小巧、價廉、軟件豐富。網(wǎng)絡(luò)化：將不同區(qū)域、不同種類的計算機連接起來，實現(xiàn)信息共享。智能化：計算機來模仿人的感覺、行為、思維過程。第一章計算機根底知識●計算機的特點和類型

1．計算機的特點運行高度自動化

有記憶特性

運算速度快

計算精度高

可靠性高

第一章計算機根底知識●計算機的特點和類型

2．計算機的類型〔1〕按照計算機的規(guī)模進行分類 ①巨型計算機 ②小巨型計算機 ③大型主機 ④小型計算機 ⑤工作站 ⑥微型計算機第一章計算機根底知識●計算機的特點和類型

2．計算機的類型〔2〕按照計算機的用途進行分類 ①通用計算機 ②專用計算機第一章計算機根底知識●計算機的應(yīng)用領(lǐng)域

1．科學(xué)計算2．信息管理3.辦公自動化4．生產(chǎn)自動化 〔1〕過程控制 〔2〕計算機輔助設(shè)計與計算機輔助制造 〔3〕計算機輔助測試第一章計算機根底知識●計算機的應(yīng)用領(lǐng)域

5.人工智能與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算機技術(shù)

6．在人類生活中的應(yīng)用

總之，計算機已經(jīng)應(yīng)用到人類生活、生產(chǎn)及科學(xué)研究的各個領(lǐng)域中，以后的應(yīng)用還將更深入、更廣泛，其自動化程度也將會更高。第一章計算機根底知識第二節(jié)計算機中信息的表示方法

●計算機中的數(shù)制

●各計數(shù)制的相互轉(zhuǎn)換 ●計算機中數(shù)據(jù)的存儲單位 ●信息數(shù)字化第一章計算機根底知識●計算機中的數(shù)制1．進位計數(shù)制所謂進位計數(shù)，就是在該進位數(shù)制中，可以使用的數(shù)字符號個數(shù)。R進制數(shù)的基數(shù)為R，能用到的數(shù)字符號個數(shù)為R個，即0、1、2、……、R-1。R進制數(shù)中能使用的最小數(shù)字符號是0，最大數(shù)字符號是R-1。第一章計算機根底知識●計算機中的數(shù)制2．二、八、十六進制第一章計算機根底知識進制計數(shù)原則基本符號二進制逢二進一0，1八進制逢八進一0，1，2，3，4，5，6，7十進制逢十進一0，1，2，3，4，5，6，7，8，9十六進制逢十六進一0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F(xiàn)●各計數(shù)制的相互轉(zhuǎn)換二進制數(shù)八進制數(shù)0000001101020113100410151106第一章計算機根底知識二進制數(shù)十六進制數(shù)二進制數(shù)十六進制數(shù)00000100080001110019001021010A001131011B010041100C010151101D011061110E011171111F●計算機中數(shù)據(jù)的存儲單位第一章計算機根底知識單位名稱表示符號值位b0或者1字節(jié)B8位二進制位千字節(jié)KB210（1,024）字節(jié)兆字節(jié)MB220（1,048,576）字節(jié)千兆字節(jié)GB230（1,073,741,824）字節(jié)●信息數(shù)字化1．計算機中的二進制計算機內(nèi)部是一個二進制的數(shù)字世界，一切信息的存取、處理和傳送都是以二進制編碼形式進行的。二進制只有0和1這兩個數(shù)字符號，0和1可以表示器件的兩種不同的穩(wěn)定狀態(tài)，即用0表示低電平，用1表示高電平。二進制是計算機信息表示、存儲、傳輸?shù)母住５谝徽掠嬎銠C根底知識●信息數(shù)字化1．計算機中的二進制在計算機中，對于數(shù)字、文字、符號、圖形、圖像、聲音和動畫都是采用二進制來表示。計算機采用二進制，其特點是運算器電路在物理上很容易實現(xiàn)，運算簡便、運行可靠，邏輯計算方便。第一章計算機根底知識●信息數(shù)字化2．ASCII碼ASCII碼是目前計算機中最普遍采用的一種字符編碼。每個ASCII碼占用一個字節(jié)，由8個二進制位組成。根本ASCII碼代表128個不同的字符，其中有94個可顯示字符〔10個數(shù)字字符、26個英文小寫字母、26個英文大寫字母、32個各種標(biāo)點符號和專用符號〕，34個控制字符。根本ASCII碼在各種計算機上都是適用的。第一章計算機根底知識●信息數(shù)字化3．漢字編碼〔1〕?信息交換用漢字編碼字符集—根本集?在漢字國標(biāo)碼GB2312-80的字符集中，共收集了7445個常用漢字〔6763個〕和圖形符號〔682個〕。國標(biāo)碼中占用2個字節(jié)，用兩個7位二進制編碼表示一個漢字。第一章計算機根底知識●信息數(shù)字化4．多媒體信息

多媒體即能被計算機處理的多種媒體信息，包括文本、圖形、圖像、聲音、動畫、視頻等。各種多媒體信息通常按照規(guī)定的格式存儲在數(shù)據(jù)文件中。第一章計算機根底知識1.3計算機系統(tǒng)的組成與工作原理

●計算機系統(tǒng)的根本組成●計算機的硬件系統(tǒng)●計算機的軟件系統(tǒng)●程序設(shè)計語言及其處理程序●數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)●操作系統(tǒng)根本知識●計算機的工作原理第一章計算機根底知識●計算機系統(tǒng)的根本組成1.硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)一個計算機系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大局部組成。計算機硬件是組成一臺計算機的各種物理裝置，是計算機進行工作的物質(zhì)根底。計算機軟件是指在硬件設(shè)備上運行的各種程序和文檔。第一章計算機根底知識●計算機系統(tǒng)的根本組成2．計算機系統(tǒng)的層次關(guān)系第一章計算機根底知識用戶應(yīng)用軟件其他系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)硬件●計算機的硬件系統(tǒng)一個計算機系統(tǒng)的硬件邏輯上由運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大局部組成。

第一章計算機根底知識圖1-3計算機的根本結(jié)構(gòu)原始數(shù)據(jù)計算結(jié)果輸出設(shè)備輸入設(shè)備運算器存儲器控制器存儲程序式計算機的結(jié)構(gòu)和特點“馮.諾依曼計算機〞〔程序〕內(nèi)部存儲〔自動〕順序執(zhí)行體系結(jié)構(gòu)控制器、運算器、存儲器、輸入/輸出裝置記憶大腦算盤眼紙手手紙存儲器控制器運算器輸出設(shè)備輸入設(shè)備●計算機的硬件系統(tǒng)1.運算器運算器又稱算術(shù)邏輯部件。2.控制器負責(zé)從存儲器中讀取程序指令并進行分析。3.存儲器分為主存儲器〔內(nèi)存〕和輔助存儲器〔外存〕。4.輸入設(shè)備常用的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)、光筆、掃描儀、數(shù)字化儀等。5.輸出設(shè)備常用的輸出設(shè)備有顯示器和打印機等。第一章計算機根底知識●計算機的軟件系統(tǒng)

1.軟件的概念軟件是指計算機程序及其有關(guān)文檔。程序是指“為了得到某種結(jié)果可以由計算機等具有信息處理能力的裝置執(zhí)行的代碼化指令序列〞。文檔指的是“用自然語言或者形式化語言所編寫的文字資料和圖表。第一章計算機根底知識●計算機的軟件系統(tǒng)

2.軟件的分類第一章計算機根底知識軟件系統(tǒng)系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)（如DOS、Windows、UNIX、OS/2、Linux等）語言編譯和解釋系統(tǒng)程序設(shè)計語言（如匯編語言、C、FORTRAN、PASCAL等）網(wǎng)絡(luò)軟件數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（如FoxBASE、Oracle等）系統(tǒng)服務(wù)程序（如編輯程序、診斷程序等）應(yīng)用軟件信息管理軟件（如工資管理軟件、人事管理軟件等）科學(xué)計算程序文字與表格處理軟件（如WPS、Word、Excel等）圖形與圖像處理軟件（如Photoshop、Flash等）輔助設(shè)計軟件（如CAD、CAM、CAI、CAT等）網(wǎng)絡(luò)通信軟件●程序設(shè)計語言及其處理程序1．機器語言機器語言的每一條指令都是由0和1組成的二進制代碼序列。機器語言是最底層的面向機器硬件的計算機語言，用機器語言編寫的程序不需要任何翻譯和解釋就能被計算機直接執(zhí)行。計算機只能接受以二進制形式表示的機器語言，所以任何非機器語言程序最終都要翻譯成由二進制代碼構(gòu)成的機器語言程序，機器才能執(zhí)行這些程序。第一章計算機根底知識●程序設(shè)計語言及其處理程序2．匯編語言將二進制形式的機器指令代碼序列用符號〔或稱助記符〕來表示的計算機語言稱為匯編語言。匯編語言實質(zhì)上是符號化了的機器語言。比方，在Intel8086/8088匯編語言中，用“ADD〞來表示“加〞，用“MOV〞表示“傳送〞，用“OUT〞表示“輸出〞等。雖然匯編語言相對于機器語言在程序的編寫、修改、閱讀等方面有了大的進步，運行效率仍較高，但由于機器指令繁多，掌握起來仍較困難。第一章計算機根底知識●程序設(shè)計語言及其處理程序3．高級語言機器語言和匯編語言都是面向機器的語言，而高級語言那么是面向問題的語言。用高級語言編寫的程序的通用性和可移植性好。用高級語言編寫的程序通常稱為源程序。計算機不能直接執(zhí)行源程序。第一章計算機根底知識●數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)程序設(shè)計數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)〔DBMS：DataBaseManagementSystem〕是計算機數(shù)據(jù)處理開展到高級階段而出現(xiàn)的專門對數(shù)據(jù)進行集中處理的系統(tǒng)軟件。它負責(zé)數(shù)據(jù)庫的定義、建立、操作、管理和維護。目前常見的數(shù)據(jù)庫大多為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，如小型桌面系統(tǒng)常用的Access，中小型企業(yè)常用的SQLServer，大型企業(yè)常用的Oracle、DB2等。第一章計算機根底知識●操作系統(tǒng)根本知識1.操作系統(tǒng)的功能系統(tǒng)軟件中最重要的一種軟件是操作系統(tǒng)。它負責(zé)控制和管理計算機系統(tǒng)的各種硬件和軟件資源，合理地組織計算機系統(tǒng)的工作流程，提供用戶與操作系統(tǒng)之間的軟件接口。

①進程管理②存儲管理③文件管理④設(shè)備管理⑤作業(yè)管理第一章計算機根底知識●操作系統(tǒng)2.操作系統(tǒng)的分類目前，操作系統(tǒng)的主要類型有： 〔1〕單用戶操作系統(tǒng) 〔2〕批處理操作系統(tǒng) 〔3〕分時操作系統(tǒng) 〔4〕實時操作系統(tǒng) 〔5〕網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 〔6〕分布式操作系統(tǒng)第一章計算機根底知識●操作系統(tǒng)3．微型計算機常用的操作系統(tǒng)目前，微型計算機中使用的操作系統(tǒng)主要有： 〔1〕DOS操作系統(tǒng) 〔2〕Unix操作系統(tǒng) 〔3〕Linux操作系統(tǒng) 〔4〕OS/2系統(tǒng) 〔5〕Windows操作系統(tǒng) 第一章計算機根底知識●計算機的工作原理1.存儲程序原理存儲程序的原理主要包括以下一些內(nèi)容： 〔1〕所有數(shù)據(jù)和指令均應(yīng)以二進制形式表示。 〔2〕所有數(shù)據(jù)和由指令組成的程序必須事先存放在主存儲器中，然后以順序的方式執(zhí)行，除非顯式修改。 〔3〕計算機的硬件系統(tǒng)應(yīng)該由存儲器、運算器、控制器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五個根本部件組成。在控制器的統(tǒng)一控制下，完成由程序所描述的處理工作。第一章計算機根底知識●計算機的工作原理2.指令系統(tǒng)一條指令可完成一種操作。一臺計算機可以有許多指令，所有這些指令的集合稱為該臺計算機的指令系統(tǒng)。值得注意的是，指令系統(tǒng)是依賴于計算機的，即不同類型的計算機指令系統(tǒng)是不同的，因此它們所能執(zhí)行的根本操作也是不同的。第一章計算機根底知識●計算機的工作原理3.程序執(zhí)行過程計算機的根本工作原理可以通過程序的執(zhí)行過程來描述：程序首先裝入計算機內(nèi)存，CPU從內(nèi)存中取出一條指令，分析識別指令，最后執(zhí)行指令，從而完成了一條指令的執(zhí)行周期。然后，CPU按序取出下一條指令，繼續(xù)下一個指令執(zhí)行周期，周而復(fù)始，直到執(zhí)行完成程序中的所有指令。第一章計算機根底知識第四節(jié)微型計算機的根本配置●微型計算機的硬件配置●微型計算機的軟件配置第一章計算機根底知識●微型計算機的硬件配置

微型機又叫PC機或個人電腦。一臺個人電腦由主機、顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)、音箱、調(diào)制解調(diào)器等設(shè)備組成。第一章計算機根底知識●微型計算機的硬件配置1.CPUCPU性能的主要參數(shù) ①字長。CPU可以同時處理的二進制數(shù)據(jù)的位數(shù)稱為字長。②主頻。CPU正常工作時的時鐘頻率稱為主頻，單位是MHz。③外頻。外頻是CPU的基準(zhǔn)頻率,單位是MHz。CPU的工作主頻那么是通過倍頻系數(shù)乘以外頻得到。④緩存。緩存是可以進行高速存取的存儲器，又稱Cache。它用于內(nèi)存和CPU之間的數(shù)據(jù)交換。第一章計算機根底知識●微型計算機的硬件配置2.主板主板連結(jié)著主機箱內(nèi)的其他硬件，又稱“母板〞。是其他硬件的載體，CPU、內(nèi)存、硬盤驅(qū)動器、軟盤驅(qū)動器、光盤驅(qū)動器、顯示卡等都插接在主板上。第一章計算機根底知識●微型計算機的硬件配置3.內(nèi)存儲器內(nèi)存儲器簡稱內(nèi)存(又稱主存)，通常安裝在主板上。內(nèi)存與運算器和控制器直接相聯(lián)，能與CPU直接交換信息，其存取速度極快。在計算機中，通常把CPU和內(nèi)存儲器的組合稱為主機。內(nèi)存分為：?！?〕RAM(RandomAccessMemory)〔2〕ROM(ReadOnlyMemory)第一章計算機根底知識●微型計算機的硬件配置4.外存儲器〔1〕軟盤〔2〕硬盤硬盤主要的技術(shù)參數(shù)包括單碟容量、轉(zhuǎn)速、接口類型等。目前常見的硬盤產(chǎn)品中，單碟容量可達40GB、80GB和120GB，主流的轉(zhuǎn)速為7200rpm，接口類型有并行和串行兩種。第一章計算機根底知識●微型計算機的硬件配置〔3〕光盤與光盤存儲器 ①光盤 ②光盤驅(qū)動器 ③刻錄機〔4〕優(yōu)盤〔5〕MP3隨身聽〔6〕MP4播放器〔7〕數(shù)碼伴侶第一章計算機根底知識●微型計算機的硬件配置5.輸入設(shè)備輸入設(shè)備負責(zé)將外面的信息送入計算機中。微機中常用的輸入設(shè)備包括：鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸屏、麥克風(fēng)、光筆、掃描儀和數(shù)碼像機等。隨著多媒體技術(shù)的開展，新的輸入設(shè)備層出不窮，如語音輸入設(shè)備、手寫輸入設(shè)備等。第一章計算機根底知識●微型計算機的硬件配置6.輸出設(shè)備

輸出設(shè)備將計算機中的數(shù)據(jù)信息傳送到外部介質(zhì)上。顯示器、打印機、音箱、繪圖儀等都是輸出設(shè)備。第一章計算機根底知識●微型計算機的軟件配置1．安裝操作系統(tǒng)〔Windows〕微機上首先要安裝操作系統(tǒng)。目前最普遍使用的是微軟公司推出的Windows操作系統(tǒng)。一般內(nèi)存小于128MB，主頻小于1G的機器，推薦安裝Windows2000；內(nèi)存在256MB~1G間的推薦安裝WindowsXP；內(nèi)存1GM以上的可以選擇安裝WindowsVista。第一章計算機根底知識●微型計算機的軟件配置2．安裝辦公軟件辦公軟件使用最普遍的是微軟公司的MicrosoftOffice套件。MicrosoftOffice主要有MicrosoftOffice2000、MicrosoftOfficeXP、MicrosoftOffice2003等版本的產(chǎn)品。不同的版本又有針對不同用戶的版本，如標(biāo)準(zhǔn)版、企業(yè)版等。MicrosoftOffice一般包含有Outlook、Word、Excel、PowerPoint、Access、Publisher、FrontPage、PhotoDraw等組件。第一章計算機根底知識●微型計算機的軟件配置3．安裝常用的工具軟件(1)文本工具①AdobeReader文檔閱讀器

AdobeReader的下載地址為。②SSReader超星閱讀器 超星閱讀器的下載地址為。③CAJViewer閱讀器 第一章計算機根底知識●微型計算機的軟件配置(2)圖形圖像工具①ACDSee

下載地址：。 ②豪杰大眼睛圖像瀏覽工具 下載地址：。 ③HyperSnap-DX抓圖工具第一章計算機根底知識●微型計算機的軟件配置(3)多媒體工具①豪杰超級解霸 試用版下載地址：。 ②RealPlayer媒體播放器 下載地址。 ③Winamp音頻播放工具 下載地址：。 ④CoolEditPro音頻處理工具第一章計算機根底知識第五節(jié)計算機平安●計算機平安概述●計算機病毒與防治第一章計算機根底知識●計算機病毒與防治1．計算機病毒的定義?中華人民共和國計算機信息系統(tǒng)平安保護條例?中明確將計算機病毒定義為：“指編制或者在計算機程序中插入的破壞計算機功能或者破壞數(shù)據(jù)，影響計算機使用并且能夠自我復(fù)制的一組計算機指令或者程序代碼。〞第一章計算機根底知識●計算機病毒與防治3.計算機病毒的特征〔1〕隱蔽性〔2〕潛伏性〔3〕傳染性〔4〕激發(fā)性〔5〕破壞性 〔6〕變種性計算機病毒對系統(tǒng)具有不同程度的危害性，具體表現(xiàn)在搶占系統(tǒng)資源、破壞文件、刪除數(shù)據(jù)、干擾運行、格式化磁盤甚至摧毀系統(tǒng)等方面。第一章計算機根底知識●計算機病毒與防治5．計算機病毒的檢測目前計算機病毒的檢測和消除方法有兩種：一是人工方法，二是自動方法。人工方法檢測和消除就是借助于DEBUG調(diào)試程序及PCTOOLS工具軟件等進行手工檢測和消除處理。自動檢測和消除是針對某一種或多種病毒使用專門的反病毒軟件自動對病毒進行檢測和消除處理。第一章計算機根底知識●計算機病毒與防治6.計算機病毒的預(yù)防〔1〕安裝實時監(jiān)控殺毒軟件，定期更新病毒庫?！?〕經(jīng)常運行WindowsUpdate，安裝操作系統(tǒng)補丁程序?！?〕安裝防火墻，設(shè)置訪問規(guī)那么，過濾不平安的站點?！?〕保存所有的重要軟件的復(fù)制件，主要數(shù)據(jù)要定期備份?！?〕給系統(tǒng)盤和文件加以寫保護?！?〕不要使用盜版軟件，慎用公用軟件和共享軟件?！?〕慎用各種游戲軟件?！?〕不要在系統(tǒng)盤上存放用戶的數(shù)據(jù)和程序。〔9〕外來軟件和機器一定要檢測病毒才能使用。第一章計算機根底知識●計算機病毒與防治7．計算機反病毒軟件