計(jì)算機(jī)文化課件(一)

目錄

第1章使用計(jì)算機(jī)：基本概念1

1.1計(jì)算機(jī)：智力工具1

1.1.1馮?諾依曼的定義1

1.1.2計(jì)算機(jī)接受輸入2

1.1.3計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)2

1.1.4計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)2

1.1.5計(jì)算機(jī)產(chǎn)生輸出3

習(xí)題A3

1.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)3

1.2.1軟件3

1.2.2計(jì)算機(jī)分類4

1.2.3系統(tǒng)部件7

1.2.4微型機(jī)兼容性7

1.2.5外圍設(shè)備8

1.2.6計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)8

習(xí)題B10

1.3用戶界面10

1.3.1與計(jì)算機(jī)交互11

1.3.2提示11

1.3.3命令13

1.3.4菜單和對話框13

1.3.5圖形對象15

1.3.6指示設(shè)備16

1.3.7鍵盤17

1.3.8監(jiān)視器18

1.3.9用戶界面比較18

習(xí)題C18

1.4幫助、教程和手冊19

1.4.1聯(lián)機(jī)幫助20

1.4.2教程20

1.4.3參考手冊20

1.4.4其他信息資源21

1.5小結(jié)22

信息網(wǎng)22

復(fù)習(xí)25

實(shí)踐25

實(shí)驗(yàn)27

第2章軟件和多媒體應(yīng)用30

2.1計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)30

2.1.1計(jì)算機(jī)程序30

2.1.2計(jì)算機(jī)軟件31

2.1.3享有版權(quán)的軟件32

2.1.4軟件許可33

2.1.5小包裹許可證33

2.1.6多用戶許可證34

2.1.7共享軟件34

2.1.8公共領(lǐng)域軟件35

2.1.9軟件的分類35

習(xí)題A36

2.2系統(tǒng)軟件36

2.2.1操作系統(tǒng)37

2.2.2微機(jī)操作系統(tǒng)38

2.2.3實(shí)用工具38

2.2.4設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序42

2.2.5計(jì)算機(jī)編程語言43

習(xí)題B43

2.3應(yīng)用軟件43

2.3.1軟件術(shù)語43

2.3.2文檔制作軟件44

2.3.3圖形軟件45

2.3.4演示軟件46

2.3.5數(shù)值分析軟件46

2.3.6數(shù)據(jù)管理軟件47

2.3.7信息和參考軟件48

2.3.8互聯(lián)軟件49

2.3.9教育培訓(xùn)軟件50

2.3.10娛樂性軟件50

2.3.11帳目和財(cái)務(wù)軟件51

2.3.12商業(yè)軟件52

習(xí)題C52

2.4多媒體53

2.4.1多媒體溯源53

2.4.2多媒體應(yīng)用軟件54

2.4.3超文本和超媒體54

2.4.4多媒體設(shè)備55

習(xí)題D56

2.5安裝軟件57

2.5.1軟件兼容性58

2.5.2確定兼容性58

2.5.3軟件的安裝59

2.6小結(jié)60

信息網(wǎng)60

復(fù)習(xí)63

實(shí)踐64

實(shí)驗(yàn)67

第3章文檔、工作表和數(shù)據(jù)庫68

3.1文檔68

3.1.1打字員的國家69

3.1.2寫作質(zhì)量70

3.1.3格式化文檔73

3.1.4印刷文字的力量76

3.1.5文檔自動(dòng)生成77

3.1.6文檔制作技術(shù)79

習(xí)題A79

3.2電子表格和工作表格80

3.2.1電子表格入門81

3.2.2計(jì)算82

3.2.3創(chuàng)建簡單的工作表82

3.2.4工作表模板83

3.2.5責(zé)任83

3.2.6修改工作表84

3.2.7電子表格軟件的智能85

3.2.8格式化工作表85

3.2.9MonkeyPaw關(guān)于圖形和圖表86

3.2.10電子表格助你成功88

習(xí)題B89

3.3數(shù)據(jù)庫89

3.3.1結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫90

3.3.2信息檢索90

3.3.3菜單和超文本索引91

3.3.4關(guān)鍵字搜索92

3.3.5實(shí)例查詢93

3.3.6查詢語言和自然語言93

3.3.7使用檢索結(jié)果94

習(xí)題C95

3.4集成96

3.4.1研究主題96

3.4.2組織和分析信息96

3.4.3遵循一種風(fēng)格97

3.4.4演示97

3.5小結(jié)98

信息網(wǎng)98

復(fù)習(xí)101

實(shí)踐101

實(shí)驗(yàn)103

第4章計(jì)算機(jī)文件和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)106

4.1數(shù)據(jù)、信息和文件106

4.1.1數(shù)據(jù)和信息：專業(yè)語言106

4.1.2計(jì)算機(jī)文件107

4.1.3可執(zhí)行文件107

4.1.4數(shù)據(jù)文件108

4.1.5源文件108

4.1.6以文檔為中心的文件模式109

4.1.7文件命名約定110

4.1.8通配符111

4.1.9邏輯文件存儲(chǔ)112

習(xí)題A115

4.2存儲(chǔ)技術(shù)116

4.2.1存儲(chǔ)指標(biāo)116

4.2.2磁和光存儲(chǔ)技術(shù)116

4.2.3軟盤存儲(chǔ)118

4.2.4硬盤存儲(chǔ)120

4.2.5磁帶存儲(chǔ)技術(shù)123

4.2.6只讀光盤存儲(chǔ)技術(shù)124

4.2.7物理文件存儲(chǔ)125

習(xí)題B127

4.3使用文件127

4.3.1復(fù)制文件128

4.3.2刪除文件129

4.4小結(jié)129

信息網(wǎng)130

復(fù)習(xí)131

實(shí)踐133

實(shí)驗(yàn)136

第5章計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)139

5.1數(shù)字電路139

5.1.1系統(tǒng)內(nèi)部139

5.1.2集成電路140

5.1.3主板141

5.1.4數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)表示142

5.1.5數(shù)據(jù)表示編碼M2

5.1.6數(shù)據(jù)傳輸144

習(xí)題A144

5.2存儲(chǔ)器145

5.2.1隨機(jī)存儲(chǔ)器145

5.2.2隨機(jī)存儲(chǔ)器的功能145

5.2.3隨機(jī)存儲(chǔ)器的容量和速度146

5.2.4虛擬內(nèi)存146

5.2.5只讀存儲(chǔ)器147

5.2.6CMOS存儲(chǔ)器147

習(xí)題B148

5.3中央處理單元148

5.3.1CPU的結(jié)構(gòu)149

5.3.2指令150

5.3.3指令周期151

5.3.4CPU的性能151

5.3.5時(shí)鐘頻率153

5.3.6字長153

5.3.7高速緩沖存儲(chǔ)器153

5.3.8指令集的復(fù)雜性154

5.3.9流水線和并行處理154

習(xí)題C155

5.4輸入和輸出155

5.4.1擴(kuò)展槽155

5.4.2擴(kuò)充插件板157

5.4.3擴(kuò)展接口157

習(xí)題D158

5引導(dǎo)過程159

5.5.1概觀159

5.5.2加電159

5.5.3啟動(dòng)引導(dǎo)程序159

5.5.4開機(jī)自檢160

5.5.5加載操作系統(tǒng)160

5.5.6檢查配置文件并對操作系統(tǒng)進(jìn)行定制161

5.5.7準(zhǔn)備接受命令和數(shù)據(jù)162

5.6小結(jié)162

信息網(wǎng)163

復(fù)習(xí)165

實(shí)踐166

實(shí)驗(yàn)168

第6章計(jì)算機(jī)市場171

6.1計(jì)算機(jī)用戶指南171

6.1.1選擇微處理器172

6.1.2比較奔騰系列處理器173

6.1.3RAM：需求和費(fèi)用173

6.1.4軟驅(qū)174

6.1.5硬盤的規(guī)范174

6.1.6光驅(qū)：值得買嗎？174

6.1.7選擇音效系統(tǒng)175

6.1.8計(jì)算機(jī)的顯示系統(tǒng)175

6.1.9筆記本計(jì)算機(jī)的顯示器176

6.1.10計(jì)劃升級177

6.1.11升級筆記本計(jì)算機(jī)177

6.1.12選擇輸入設(shè)備178

6.1.13筆記本計(jì)算機(jī)電源179

6.1.14選擇合適的打印機(jī)180

習(xí)題A181

6.2計(jì)算機(jī)工業(yè)181

6.2.1硬件產(chǎn)品的生命周期181

6.2.2軟件的生命周期182

6.2.3市場結(jié)構(gòu)184

6.2.4市場渠道184

6.2.5計(jì)算機(jī)出版物186

習(xí)題B188

6.3計(jì)算機(jī)行業(yè)的雇員188

6.3.1計(jì)算機(jī)工作的分類188

6.3.2計(jì)算機(jī)專業(yè)工作189

6.3.3工作條件190

6.3.4準(zhǔn)備從事計(jì)算機(jī)工作190

6.3.5尋找工作的技巧191

6.3.6與雇主聯(lián)系192

習(xí)題C192

6.4計(jì)算機(jī)采購策略192

6.4.1決定需求和預(yù)算192

6.4.2搜集市場情報(bào)194

6.4.3綜合評價(jià)194

6.5小結(jié)194

信息網(wǎng)195

復(fù)習(xí)198

實(shí)踐199

實(shí)驗(yàn)201

第7章局域網(wǎng)和電子郵件202

7.1局域網(wǎng)202

7.1.1網(wǎng)絡(luò)資源203

7.1.2登錄過程203

7.1.3驅(qū)動(dòng)映射204

7.1.4使用網(wǎng)絡(luò)上的程序205

7.1.5使用網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)文件206

7.1.6網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)的使用207

習(xí)題A208

7.2網(wǎng)絡(luò)硬件208

7.2.1網(wǎng)卡209

7.2.2電纜和無線網(wǎng)絡(luò)209

7.2.3網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器210

習(xí)題B212

7.3網(wǎng)絡(luò)軟件212

7.3.1網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)212

7.3.2獨(dú)立的應(yīng)用程序213

7.3.3在網(wǎng)絡(luò)上安裝Windows軟件213

7.3.4網(wǎng)絡(luò)軟件的許可證213

7.3.5工作流和群件213

習(xí)題C215

7.4電子郵件215

7.4.1電子郵件的工作過程215

7.4.2電子郵件的閱讀216

7.4.3郵件的回復(fù)216

7.4.4編輯新的信息216

7.4.5電子郵件的管理217

7.5小結(jié)218

信息網(wǎng)218

復(fù)習(xí)220

實(shí)踐221

實(shí)驗(yàn)222

第8章因特網(wǎng)223

8.1工作原理223

8.1.1因特網(wǎng)的過去和現(xiàn)在223

8.1.2因特網(wǎng)的增長224

8.1.3因特網(wǎng)技術(shù)225

8.1.4主機(jī)、域和站點(diǎn)226

8.1.5統(tǒng)一資源定位符227

8.1.6因特網(wǎng)郵件228

習(xí)題A228

8.2萬能的網(wǎng)頁瀏覽器228

8.2.1網(wǎng)頁229

8.2.2因特網(wǎng)上的多媒體231

8.2.3推拉技術(shù)233

8.2.4文件傳輸233

8.2.5商業(yè)信息服務(wù)234

8.2.6交互式活動(dòng)235

習(xí)題B236

8.3網(wǎng)頁制作以及站點(diǎn)管理237

8.3.1網(wǎng)頁發(fā)布237

8.3.2HTML237

8.3.3HTML制作工具239

8.3.4網(wǎng)頁設(shè)計(jì)的技巧240

8.3.5發(fā)布你的網(wǎng)頁241

習(xí)題C241

8.4連入因特網(wǎng)242

8..41設(shè)置設(shè)備242

8.4.2選擇一個(gè)ISP243

8.4.3安裝軟件243

8.4.4撥號連接243

8.5小結(jié)244

信息網(wǎng)245

復(fù)習(xí)249

實(shí)踐250

實(shí)驗(yàn)252

第9章數(shù)據(jù)安全和控制254

9.1導(dǎo)致錯(cuò)誤的原因254

9.1.1操作錯(cuò)誤255

9.1.2掉電、電壓猛增、電壓猛降255

9.1.3硬件失效256

9.1.4火災(zāi)、水災(zāi)以及其他的自然災(zāi)害257

習(xí)題A257

9.2病毒、破壞以及計(jì)算機(jī)犯罪257

9.2.1計(jì)算機(jī)病毒258

9.2.2現(xiàn)代的特洛伊木馬260

9.2.3時(shí)間炸彈和邏輯炸彈261

9.2.4蠕蟲261

9.2.5避免和檢測262

9.2.6如果檢測出病毒如何處理263

9.2.7計(jì)算機(jī)犯罪263

習(xí)題B264

9.3數(shù)據(jù)安全和風(fēng)險(xiǎn)管理265

9.3.1使用政策和使用過程的建立265

9.3.2限制對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的物理接觸266

9.3.3限制對數(shù)據(jù)的在線訪問266

9.3.4用戶權(quán)限：第二道防線268

9.3.5數(shù)據(jù)加密269

9.3.6安裝和使用病毒檢測軟件270

9.3.7因特網(wǎng)的安全問題271

9.3.8安全的電子商務(wù)272

9.3.9冗余272

9.3.10備份273

習(xí)題C273

9.4備份274

9.4.1備份設(shè)備274

9.4.2備份軟件275

9.4.3備份類型276

9.4.4備份的安排278

9.5小結(jié)278

信息網(wǎng)279

復(fù)習(xí)283

實(shí)踐284

實(shí)驗(yàn)285

第10章數(shù)據(jù)表示286

10.1信息論286

10.1.1有效地存儲(chǔ)和傳送信息287

10.1.2信息表示288

10.1.3數(shù)字表示289

10.1.4字符表示290

習(xí)題A291

10.2圖形和視頻表示291

10.2.1位圖圖像291

10.2.2矢量圖像295

10.2.3數(shù)字視頻297

習(xí)題B297

10.3聲音表示297

10.3.1波形音頻297

10.3.2MIDI音樂299

習(xí)題C299

10.4數(shù)據(jù)壓縮299

10.4.1文本文件壓縮301

10.4.2圖形文件壓縮302

10.4.3視頻文件壓縮303

習(xí)題D305

10.5使用壓縮軟件305

10.5.1用WinZip壓縮文件305

10.5.2展開文件306

10.6小結(jié)307

信息網(wǎng)307

復(fù)習(xí)309

實(shí)踐309

實(shí)驗(yàn)311

第11章通信系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施313

11.1數(shù)據(jù)通信313

11.1.1通信信號314

11.1.2信道和通信介質(zhì)315

11.1.3帶寬315

11.1.4傳輸速度316

11.1.5信號的方向316

11.1.6奇偶協(xié)議317

11.1.7異步和同步協(xié)議317

習(xí)題A318

11.2通信鏈路318

11.2.1雙絞線318

11.2.2同軸電纜319

11.2.3光纜320

11.2.4無線電和紅外線321

11.2.5微波和衛(wèi)星322

習(xí)題B323

.3通信系統(tǒng)323

11.3.1電話系統(tǒng)323

11.3.2蜂窩電話系統(tǒng)325

11.3.3有線電視系統(tǒng)327

11.3.4直接衛(wèi)星服務(wù)328

11.3.5因特網(wǎng)和內(nèi)聯(lián)網(wǎng)329

11.3.6以太網(wǎng)和令牌環(huán)網(wǎng)330

習(xí)題C333

11.4建造一個(gè)低成本網(wǎng)絡(luò)333

11.4.1你需要什么？333

11.4.2安裝網(wǎng)卡334

11.4.3電纜和集線器的安裝334

11.4.4安裝網(wǎng)絡(luò)軟件335

11.5小結(jié)335

信息網(wǎng)336

復(fù)習(xí)339

實(shí)踐340

實(shí)驗(yàn)341

第12章組織機(jī)構(gòu)的信息系統(tǒng)343

12.1組織機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)343

12.1.1組織機(jī)構(gòu)的類型344

12.1.2組織機(jī)構(gòu)的活動(dòng)344

12.1.3趨勢和挑戰(zhàn)345

習(xí)題A346

12.2人、決策和信息346

12.2.1工人347

12.2.2管理人員349

12.2.3問題和決策349

12.2.4信息和信息分析工具350

習(xí)題B351

12.3信息系統(tǒng)351

12.3.1辦公自動(dòng)化352

12.3.2事務(wù)處理352

12.3.3管理信息系統(tǒng)354

12.3.4決策支持系統(tǒng)355

12.3.5專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)356

習(xí)題C358

12.4創(chuàng)建專家系統(tǒng)的事實(shí)和規(guī)則358

12.4.1事實(shí)359

12.4.2規(guī)則360

12.5小結(jié)361

信息網(wǎng)361

復(fù)習(xí)364

實(shí)踐366

第13章開發(fā)高效的信息系統(tǒng)368

13.1系統(tǒng)分析368

13.1.1需求分析369

13.1.2選擇項(xiàng)目小組369

13.1.3定義問題371

13.1.4研究當(dāng)前系統(tǒng)371

13.1.5決定系統(tǒng)需求374

習(xí)題A374

13.2設(shè)計(jì)新系統(tǒng)374

13.2.1標(biāo)識潛在的解決方案374

13.2.2評價(jià)解決方案并選擇最佳解決方案375

13.2.3購買硬件和軟件376

13.2.4開發(fā)應(yīng)用說明377

習(xí)題B377

13.3構(gòu)造系統(tǒng)378

13.3.1安裝硬件和軟件378

13.3.2創(chuàng)建應(yīng)用程序378

13.3.3測試應(yīng)用程序379

習(xí)題C380

13.4實(shí)現(xiàn)新的系統(tǒng)380

13.4.1訓(xùn)練用戶380

13.4.2轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)381

13.4.3轉(zhuǎn)換為新的系統(tǒng)381

13.4.4接受測試381

習(xí)題D382

13.5系統(tǒng)維護(hù)382

習(xí)題E383

13.6使用數(shù)據(jù)流圖383

13.6.1DFD符號384

13.6.2解釋DFD384

13.6.3精確性和完整性385

13.7小結(jié)386

信息網(wǎng)386

復(fù)習(xí)389

實(shí)踐390

實(shí)驗(yàn)391

第14章管理文件和數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)393

14.1文件和數(shù)據(jù)庫概念393

14.1.1域394

14.1.2數(shù)據(jù)類型395

14.1.3記錄395

14.1.4記錄出現(xiàn)和記錄類型396

14.1.5普通文件397

14.1.6數(shù)據(jù)庫397

習(xí)題A398

14.2數(shù)據(jù)模型398

14.2.1實(shí)體關(guān)系398

14.2.2層次數(shù)據(jù)庫模型400

14.2.3網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫模型400

14.2.4關(guān)系數(shù)據(jù)庫模型400

14.2.5面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫模型402

習(xí)題B403

14.3文件和數(shù)據(jù)庫軟件403

14.3.1用戶軟件403

14.3.2文件管理軟件404

14.3.3數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)405

14.3.4面向?qū)ο蠊ぞ?06

14.3.5支持Web的數(shù)據(jù)庫工具406

習(xí)題C407

14.4文件和數(shù)據(jù)庫管理的任務(wù)407

14.4.1設(shè)計(jì)文件結(jié)構(gòu)408

14.4.2輸入記錄409

14.4.3查找410

14.4.4更新信息411

14.4.5組織記錄411

14.4.6產(chǎn)生報(bào)表412

習(xí)題D414

14.5在查詢中使用布爾邏輯414

14.5.1集合論414

14.5.2布爾查詢415

14.6小結(jié)417

信息網(wǎng)417

復(fù)習(xí)422

實(shí)踐423

實(shí)驗(yàn)425

第15章計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)427

15.1軟件工程427

15.1.1計(jì)算機(jī)程序428

15.1.2問題描述428

15.1.3算法設(shè)計(jì)429

15.1.4算法表達(dá)432

習(xí)題A432

15.2編寫計(jì)算機(jī)程序434

15.2.1程序順序435

15.2.2順序控制435

15.2.3選擇結(jié)構(gòu)436

15.2.4重復(fù)控制437

習(xí)題B438

15.3調(diào)試和文檔438

15.3.1測試程序438

15.3.2程序文檔439

習(xí)題C440

15.4編程語言的特點(diǎn)440

15.4.1過程性語言441

15.4.2說明性語言441

15.4.3腳本語言442

15.4.4低級語言442

15.4.5高級語言442

15.4.6編譯語言442

15.4.7解釋語言443

15.4.8面向?qū)ο笳Z言444

15.4.9事件驅(qū)動(dòng)語言445

15.4.10構(gòu)件446

習(xí)題D446

15.5選擇編程語言446

15.6小結(jié)448

信息網(wǎng)448

復(fù)習(xí)451

實(shí)踐452

實(shí)驗(yàn)455

習(xí)題答案457

rw

第1章使用計(jì)算機(jī)：基本概念

在經(jīng)典科幻電影“2001:太空旅行”中，宇航員DaveBowman和四個(gè)

隨行人員擔(dān)負(fù)著向土星進(jìn)發(fā)的使命。這一使命的目的是查尋出現(xiàn)太空神秘

物體的原因。在駛往土星的旅途中，飛船上名為HAL的計(jì)算機(jī)行為開始

2001出現(xiàn)怪異。當(dāng)Dave離開飛船進(jìn)行完外部修理，準(zhǔn)備回到艙內(nèi)時(shí)，他對計(jì)實(shí)驗(yàn)

1算機(jī)說：“開門，HAL?！笨墒?，HAL的回答卻非常冷淡：“對不起，Dave,

?我恐怕不能開門

這里的人機(jī)對話帶來了許多有趣的問題。這是真的嗎？人和計(jì)算機(jī)能這樣流利

外圍設(shè)備

地交流嗎？這次對話出了什么問題？為什么計(jì)算機(jī)HAL不讓Dave回到匕船中去？

要能有效地使用計(jì)算機(jī)，你必須給計(jì)算機(jī)輸入任務(wù)，并精確地解釋計(jì)算機(jī)提供

給你的信息。這意味著人與計(jì)算機(jī)之間的交流需要用戶界面，這也就是本章的核心到

內(nèi)容。用戶界面

在本章中，你將學(xué)到計(jì)算機(jī)中有哪些部件對于人機(jī)交互是必須的。你還將學(xué)到

當(dāng)今計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中典型的用戶界面和計(jì)算機(jī)屏幕的響應(yīng)方式。本章最后還包括用戶

手冊、參考手冊和一個(gè)教你學(xué)會(huì)如何與特定計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和軟件包交互的教程。

Dos命令彳了

本章概要用戶界面

本章是對計(jì)算機(jī)的實(shí)踐性導(dǎo)論，你可以盡快利用本課程的實(shí)驗(yàn)部分：啟動(dòng)計(jì)

算機(jī)、登錄網(wǎng)絡(luò)、啟動(dòng)程序并使用各種各樣的界而。學(xué)完本章后，你將能夠做到：

?定義術(shù)語“計(jì)算機(jī)”。0

?描述計(jì)算機(jī)硬件和軟件之間的關(guān)系。使用鼠標(biāo)

,識別一般微機(jī)系統(tǒng)的部件。

?列出一般微機(jī)系統(tǒng)的外圍設(shè)備。

?定義術(shù)語“用戶界面”。

使用鍵盤

?描述使用界面元素（如提示、命令、菜單和圖形對象）的方法。

?描述用來學(xué)習(xí)如何使用計(jì)算機(jī)和軟件的資源。

1.1計(jì)算機(jī)：智力工具

計(jì)算機(jī)被稱為“智力工具”，因?yàn)橛?jì)算機(jī)能增強(qiáng)人們執(zhí)行智能任務(wù)的能力。計(jì)算機(jī)擅長

于執(zhí)行如快速計(jì)算、大型表格分類和在大型信息庫中檢索信息等工作。人類都能做這些事,

但計(jì)算機(jī)可以做得更快、更精確。使用計(jì)算機(jī)可以補(bǔ)充我們的智能，使我們更具創(chuàng)造力。有

效使用計(jì)算機(jī)的關(guān)鍵是要知道計(jì)算機(jī)能做什么，它如何工作，以及如何使用它。這是本書的

焦點(diǎn)。

1.1.1馮諾依曼的定義

Q什么是計(jì)算機(jī)？

如果查閱1940年前出版的詞典，你會(huì)很驚奇地發(fā)現(xiàn)“計(jì)算機(jī)”定義為“執(zhí)行計(jì)算任務(wù)的人”。

______8漉一:

那時(shí)，也有執(zhí)行計(jì)算任務(wù)的機(jī)器，但一般稱為計(jì)算器，而不是計(jì)算機(jī)。1940年，應(yīng)二戰(zhàn)需要而

開發(fā)的第一臺甩子計(jì)算裝置問世，人們才開始使用術(shù)語''計(jì)算機(jī)”的現(xiàn)代定義。

信息網(wǎng)1945年，一組工程師開始進(jìn)行一項(xiàng)

.,粉「秘密匚程一建造“電子離散變量自動(dòng)

WWW）計(jì)算機(jī)”，簡稱為EDVAC。此前，在美國

馮諾京髭只建造一臺能夠運(yùn)行的計(jì)算機(jī)。約翰

2馮諾依曼（如圖1-1）位杰出的

數(shù)學(xué)家在一個(gè)報(bào)告中對EDVAC計(jì)劃進(jìn)行了描述。

馮諾依曼的報(bào)告被稱為“在計(jì)算機(jī)科學(xué)史

上最具影響力的論文”。該報(bào)告是最早專門定義計(jì)

算機(jī)部件并描述其功能的文檔。在該報(bào)告中，

馮諾依曼使用了術(shù)語“自動(dòng)計(jì)算系統(tǒng)”?，F(xiàn)在，

廣泛應(yīng)用當(dāng)中已經(jīng)摒棄了這一繁瑣的術(shù)語，而代

之以更短的術(shù)語“計(jì)算機(jī)”或“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”?；?/p>

圖1-1當(dāng)此照片于1947年發(fā)表時(shí)，標(biāo)題上稱

于馮諾依曼論文中提出的概念，我們可以定義“約翰馮諾依曼博士站在新型‘電腦’之

“計(jì)算機(jī)”為一種可以接受輸入、處理數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)前，這是此精度下最快的計(jì)算機(jī)器，該

數(shù)據(jù)并產(chǎn)生輸出的裝置。讓我們更詳盡地看看這機(jī)器可以在一秒鐘內(nèi)做2000次乘法或

一定義中的各種要素。100000次加/減法。今天在現(xiàn)代研究

所首次展出。其驚人的存儲(chǔ)器可以

1.1.2計(jì)算機(jī)接受輸入存儲(chǔ)1024個(gè)12位精度的數(shù)字。

馮諾依曼博士是該機(jī)器

。計(jì)算機(jī)用什么輸入?的設(shè)計(jì)者之

計(jì)算機(jī)輸入是指向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)輸入的內(nèi)容，“輸入”也表示將信息送入到計(jì)算機(jī)中。輸入

可以通過人、環(huán)境或其他計(jì)算機(jī)來完成。一臺計(jì)算機(jī)可以處理的輸入有文檔中的字或符號、計(jì)

算用的數(shù)字、完成處理功能的指令、圖片、話筒音頻信號和溫度計(jì)溫度等等。

輸入設(shè)備將輸入收集起來并轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可處理的形式。作為計(jì)算機(jī)用戶，一般用鍵盤作

為主要的輸入設(shè)備。

1.1.3計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)

。計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的方式是什么？

數(shù)據(jù)是描述人、事件、事物和思想的符號。計(jì)算機(jī)以多種方式操縱數(shù)據(jù)，我們可以稱這種

操縱為“處理”。計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的方式包括執(zhí)行計(jì)算、分類單詞和數(shù)字、根據(jù)用戶指令修改

文檔和圖片、或者繪圖。在計(jì)算機(jī)語境中，我們可以將“進(jìn)程”定義為計(jì)算機(jī)用來操縱數(shù)據(jù)的

系統(tǒng)的動(dòng)作系列。計(jì)算機(jī)在中央處理單元（CPU）中處理數(shù)據(jù)。

1.1.4計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)

Q為什么計(jì)算機(jī)要存儲(chǔ)數(shù)據(jù)？

計(jì)算機(jī)必須存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，從而可以為處理所用。計(jì)算機(jī)存放數(shù)據(jù)的地方稱為存儲(chǔ)器。大多數(shù)

計(jì)算機(jī)都有多個(gè)地址存放數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)存于何處取決于數(shù)據(jù)的使用方式。計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)

存于一處用于立即處理，存于另一處用于永久保存。主存中存放的數(shù)據(jù)等待處理，外存可以永

久存放數(shù)據(jù)，但不能用于立即處理。

?附拗加

第/章使用計(jì)算機(jī)：基本概念3

1.1.5計(jì)算機(jī)產(chǎn)生輸出

Q計(jì)算機(jī)可以產(chǎn)生什么樣的輸出？

計(jì)算機(jī)輸出是計(jì)算機(jī)生成的結(jié)果。“輸出”還作為動(dòng)詞表示產(chǎn)生輸出的過程。例如，計(jì)算

機(jī)輸出包括報(bào)告、文檔、音樂、圖形和圖片。輸出裝置可以顯示、打印或從計(jì)算機(jī)主存中傳輸

處理結(jié)果。

計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)

計(jì)算機(jī)產(chǎn)生輸出

計(jì)算機(jī)使用輸出設(shè)備處理機(jī)檢索取出數(shù)據(jù)和

（如打印機(jī)或顯示器）指令，然后，通過執(zhí)行

輸出處理結(jié)果加法處理數(shù)據(jù)，結(jié)果9暫

時(shí)存放在主存中。主存

中的結(jié)果可以輸出或存

儲(chǔ)到外存中

計(jì)算機(jī)接收輸入計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)

可以使用輸入設(shè)備輸入當(dāng)數(shù)據(jù)不再用于即時(shí)處

數(shù)據(jù)，如2和7,和指令理時(shí)，將被存儲(chǔ)到磁盤

ADDo指令和數(shù)據(jù)暫存或磁帶上

在主存中

圖1-2基本計(jì)算機(jī)功能

通過圖1?2保證你能理解基本的計(jì)算機(jī)功能，看看你是否能夠認(rèn)識幫助計(jì)算機(jī)完成其功能

的現(xiàn)代設(shè)備。

習(xí)題4

1.計(jì)算機(jī)完成的四大功能是輸入、存儲(chǔ)、輸出和o

2.表示由計(jì)算機(jī)處理的內(nèi)容。

3.計(jì)算機(jī)在一個(gè)稱為的裝置中處理數(shù)據(jù)。

4.計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)暫存在_____中等待處理。

5.當(dāng)數(shù)據(jù)不再用于處理時(shí)，計(jì)算機(jī)將其存放在_____上。

1.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)、外圍設(shè)備和軟件。用于處理數(shù)據(jù)的電氣、電子和機(jī)械設(shè)備稱為硬

件。另外，相對于計(jì)算機(jī)本身而言，術(shù)語“硬件”還表示擴(kuò)充計(jì)算機(jī)輸入、輸出和存儲(chǔ)功能的

外圍設(shè)備部件。計(jì)算機(jī)本身的硬件并不能做為智力工具使用。要使硬件有用，還需要稱為軟件

或計(jì)算機(jī)程序的一組指令，它們能夠告訴計(jì)算機(jī)如何完成特定的任務(wù)。計(jì)算機(jī)之間連接起來形

成網(wǎng)絡(luò)后會(huì)更為高效，從而使用戶可以共享信息。

1.2.1軟件

Q計(jì)算機(jī)為什么需要軟件？

沒有軟件的計(jì)算機(jī)就像沒有唱片的留聲機(jī)、沒有磁帶的錄音機(jī)或沒有光盤的光驅(qū)動(dòng)器。沒

有軟件，計(jì)算機(jī)只是一個(gè)沒用的只有電源開關(guān)的小設(shè)備。幸運(yùn)的是，軟件非常豐富并可用于大

量任務(wù)。走進(jìn)一個(gè)大型的計(jì)算機(jī)商場，你將看到滿架的軟件，包括編輯個(gè)人簡歷的軟件、管理

小型業(yè)務(wù)的軟件、幫你學(xué)習(xí)GRE的軟件、教你西班牙語的軟件、幫你計(jì)劃節(jié)食的軟件、作曲的

軟件、還有把你帶入冒險(xiǎn)境地的迷宮軟件等。

軟件支持計(jì)算機(jī)執(zhí)行特定的任務(wù)，然后告訴計(jì)算機(jī)如何與用戶交互和如何處理用戶數(shù)據(jù)。

例如，作曲軟件讓計(jì)算機(jī)給你顯示音樂五線譜，它告訴計(jì)算機(jī)讓你通過鍵盤或合成器輸入音符。

軟件告訴計(jì)算機(jī)如何將這些輸入轉(zhuǎn)換成電子信號并通過揚(yáng)聲器播放音樂。

使用計(jì)算機(jī)過程中最好的事情就是瀏覽計(jì)算機(jī)商店或計(jì)算機(jī)軟件目錄，來尋找使你生活更

愜意和更有趣的軟件。

1.2.2計(jì)算機(jī)分類

Q微型機(jī)和大型機(jī)用起來有什么不同？

傳統(tǒng)上，計(jì)算機(jī)根據(jù)其技術(shù)、功能、體積大小、價(jià)格和性能分為四類。但是這些分類隨著

技術(shù)的發(fā)展而變化。不同種類計(jì)算機(jī)之間的分界線非常模糊，隨著更多高性能計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，

它們之間相互滲透。

因?yàn)槊糠N計(jì)算機(jī)的特性隨著技術(shù)發(fā)展而變化和相互滲透，很難將一臺具體的計(jì)算機(jī)歸為某

類，除非你具有當(dāng)今計(jì)算機(jī)的專業(yè)知識。所以，如果你要將一臺具體計(jì)算機(jī)歸類，就要查看其

銷售資料來了解其廠商如何給其歸類。

微型計(jì)算機(jī)也稱為個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）,是家庭和小型企業(yè)中最常見的。一臺微型

計(jì)算機(jī)通常價(jià)格在2000美元左右，其CPU可以每秒鐘執(zhí)行2億次操作。你看到的微型

計(jì)算機(jī)可能獨(dú)立存在，也可能與其他計(jì)算機(jī)相連（因此你可以與其他用戶共享數(shù)據(jù)和

微機(jī)-軟件）。但是，即使你的計(jì)算機(jī)與其他計(jì)算機(jī)相連，它通常也只處理一個(gè)用戶的任務(wù)。

3

具有塔式機(jī)箱的

獨(dú)立的桌面

微型機(jī)包括一些標(biāo)

?微型機(jī)適合于

準(zhǔn)桌面微型機(jī)的基

放在書桌上，

本部件，但是垂直

使用墻上插座

放置的機(jī)箱很大，

提供的電源運(yùn)

可以進(jìn)行較大擴(kuò)

行。顯示器通

充,塔式機(jī)可以放

常放在機(jī)箱上

在地板上來節(jié)省桌

面空間

個(gè)人數(shù)字助理（PDA）

筆記本計(jì)算機(jī)

或稱手持式計(jì)算機(jī)，通

很小、很輕，具

過去除某些標(biāo)準(zhǔn)部件

有標(biāo)準(zhǔn)桌面計(jì)算

（如鍵盤）使體積變小,

機(jī)所沒有的方便

比筆記本計(jì)算機(jī)更便于

攜帶的優(yōu)點(diǎn)。

攜帶。在無鍵盤的PDA

個(gè)筆記本計(jì)算機(jī)

中，觸摸式屏幕可以接

可以用電池或電

收川手指畫的字符。PDA

氣接頭提供的電

很容易與桌面計(jì)算機(jī)連

源運(yùn)行

接來交換或更新信息

圖1-3微型計(jì)算機(jī)

哪MOM第/章使用計(jì)算機(jī)：基本概念5

微型機(jī)有許多形狀和尺寸，如圖1-3。

信息網(wǎng)A小型機(jī)比微型機(jī)稍大并可以為多個(gè)用戶執(zhí)行任務(wù)。如果使用小型機(jī)系統(tǒng)，你將使

用終端來輸入處理請求并觀察結(jié)果。終端是一種具有用于輸入和輸出的鍵盤和屏幕，

匈但不能用于處理的設(shè)備。雖然終端具有鍵盤和屏幕很像微機(jī)，但是終端本身并不具有

小型機(jī)任何處理能力。

4當(dāng)輸入處理請求時(shí)，終端將其傳向小型機(jī)。小型機(jī)待處理完成后將結(jié)果返回到終

端。圖1-4中的小型機(jī)系統(tǒng)是相當(dāng)?shù)湫偷男⌒蜋C(jī)，價(jià)格在20000美元?250000美元之間。

I.終端作為每個(gè)用戶主要的輸入和輸

出設(shè)咨。終端具有鍵盤作為輸入，屏幕

作為輸出，但它不能處理用戶數(shù)據(jù)。相

反，處理請求必須從終端傳向小型機(jī)

2.小型計(jì)算機(jī)為一個(gè)集中區(qū)域內(nèi)的

所有用戶存儲(chǔ)數(shù)據(jù)

圖1-4典型的小型計(jì)算機(jī)處理多用戶任務(wù)

小型機(jī)系統(tǒng)一般能幫助中小型企業(yè)完成特定的任務(wù)，如記帳、付款和銷售。例如，皇家加

勒比游船公司就使用小型機(jī)來記錄旅客的訂票情況（見圖1-5）。

大型機(jī)體積龐大、速度快并且

非常昂貴，一般用于為企業(yè)或政

府的大量數(shù)據(jù)提供集中的存儲(chǔ)、

大型機(jī)處理和管理。與小型機(jī)相比，一

5臺大型機(jī)也為多用戶執(zhí)行處理任

務(wù)，并且這些用戶通過終端輸入處理請求。

但是，大型機(jī)比小型機(jī)一般能處理更多用戶

的任務(wù)。耍處理大量的數(shù)據(jù)，主機(jī)通常包括圖1-5逗留在加勒比地區(qū)的任何港口上，你將

多個(gè)處理單元。其中一個(gè)處理單元處理所有看到鑲嵌著皇家加勒比游船公司的藍(lán)錨標(biāo)志的

的操作，另一個(gè)處理單元處理與請求數(shù)據(jù)用船只。該公司的船隊(duì)擁有10艘輪船，每年有

戶的交互，第三個(gè)處理單元為用戶查找其請超過500萬人的旅客，使用IBM小型機(jī)

求的數(shù)據(jù)。來記錄旅客訂票和公司的帳務(wù)情況

6計(jì)算機(jī)文化aiM?彼

—?下載

大型機(jī)一般作為在必須要求高可鴕性、高數(shù)據(jù)安全性和中心控制等情況下的候選。大型機(jī)

系統(tǒng)的價(jià)格一般在幾十萬美元左右。一臺大型機(jī)放在與衣柜一般大小的機(jī)柜中，如圖1-6所示,

其外圍設(shè)備放在單獨(dú)的機(jī)柜中。

使用大型機(jī)時(shí)，處理請求從終端傳送到計(jì)算機(jī)中。同時(shí)，其他用戶可能也在傳送請求。計(jì)

算機(jī)輪流處理每個(gè)請求，并將結(jié)果傳送回來。大型機(jī)快速地服務(wù)用戶請求。即使有200多人遞

交處理請求，計(jì)算機(jī)的響應(yīng)速度也使你感覺就像只有自己一個(gè)用戶一樣（見圖1-7）。

圖1-6IBMS/390G4大型機(jī)中與衣柜一般大小的系統(tǒng)圖1-7最近的航空公司價(jià)格戰(zhàn)中，美國航空公司的

單元包括處理單元，主存和支持多終端的電路大型機(jī)每秒鐘可處理4000多個(gè)事務(wù)

巨型機(jī)是最快和最貴的一類計(jì)算機(jī)。一臺如圖1-8中的巨型機(jī)的價(jià)格在500000

美元到35000000美元之間。

最初，巨型機(jī)主要用于大型計(jì)算任務(wù)，如天氣預(yù)報(bào)、分子模型和密碼破譯。當(dāng)前

巨型小的巨型機(jī)還擴(kuò)張到商用市場，在這里如果采用傳統(tǒng)的大型機(jī)，對于非常巨大的數(shù)據(jù)量

6將產(chǎn)生很長的處理延遲。例如，MCI公司使用巨型機(jī)技術(shù)來管理大量客戶數(shù)據(jù)。曾經(jīng)

需要兩個(gè)多小時(shí)的查詢，在巨型機(jī)中只需耍一分鐘左右。

圖1-8克雷T3E巨型機(jī)由6?2048個(gè)處理器組成，可以處理世界上最具挑戰(zhàn)性的問題

第/章使用計(jì)算機(jī)：基本概念7

5載

巨型機(jī)的速度可以達(dá)到每秒萬億次，可以完成復(fù)雜的任務(wù)，如為龍卷風(fēng)中數(shù)千個(gè)顆粒的運(yùn)

動(dòng)建?；虍a(chǎn)生逼真的仿真（見圖1-9）。

圖1-9要為麥當(dāng)勞公司的廣告（該廣告在全美橄欖球第30屆超級杯總決賽期間播放）制作

恐龍骨架動(dòng)畫，每幀畫面在非?？焖俚男⌒蜋C(jī)上需要一小時(shí)，每秒鐘24幀，那么，

完成一秒鐘的動(dòng)畫需要24小時(shí)，Synchromics公司的動(dòng)畫制作師們使用Maui

高性能計(jì)算中心的巨型機(jī)，將該項(xiàng)工作