三級(jí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)--計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)ppt課件

1、第一章 計(jì)算機(jī)根底 信息處置的特性 計(jì)算機(jī)不是簡單的計(jì)算器，它主要的功能是對(duì)信息的處置。 廣泛的順應(yīng)性 適用于多種行業(yè)，不同行業(yè)運(yùn)用不同的軟硬件來順應(yīng)。 計(jì)算機(jī)的價(jià)值觀 購買計(jì)算機(jī)可以滿足需求就可以，不用一味追求高性能。 計(jì)算機(jī)的利弊觀 計(jì)算機(jī)不是萬能的，不能完全替代人的任務(wù)。大型機(jī)階段分為電子管、晶體管、中小規(guī)模集成電路、超大規(guī)模集成電路幾個(gè)開展時(shí)期代表性企業(yè)：IBM、富士通、DEC小型機(jī)階段是對(duì)大型機(jī)的第一次“減少化代表企業(yè)：DEC 代表機(jī)型：VAX微型機(jī)階段是對(duì)大型機(jī)的第二次“減少化代表企業(yè)：蘋果、IBM客戶機(jī)/效力器階段在20世紀(jì)70年代開場出現(xiàn)局域網(wǎng)部分范圍的網(wǎng)絡(luò)。對(duì)等網(wǎng)：每臺(tái)計(jì)算機(jī)

2、從邏輯上都是平等的。非對(duì)等網(wǎng)絡(luò)：存在主從關(guān)系，也稱C/S構(gòu)造，其中C表示CLIENT客戶機(jī)；S表示SERVER效力器互聯(lián)網(wǎng)階段從美國國防部的阿帕網(wǎng)ARPANET開場，Internet迅速開展起來 1946年 世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)ENIAC誕生，它是一臺(tái)電子管的計(jì)算機(jī)。 1971年 微型計(jì)算機(jī)誕生，以INTEL公司的4004和4040為標(biāo)志。 1969年 互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的前身ARPANET阿帕網(wǎng)誕生。 1991年6月 我國第一條互聯(lián)專線從中科院的高能物理所簡稱高能所連到斯坦福大學(xué)的直線加速器上。標(biāo)志著中國開場進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。 1994年 我國實(shí)現(xiàn)了采用TCP/IP的國際互聯(lián)網(wǎng)的全功能銜接。 1傳統(tǒng)的分類

3、 巨型機(jī) 大型機(jī) 中型機(jī) 小型機(jī) 微型機(jī) 2現(xiàn)代的分類 效力器 普通具有強(qiáng)大的處置才干、大容量的存儲(chǔ)設(shè)備和快速的輸入輸出通道和聯(lián)網(wǎng)才干的稱為專業(yè)級(jí)效力器； 需求留意，任何計(jì)算機(jī)都要可以充任效力器 任務(wù)站 普通指圖形任務(wù)站，主要表如今需求一個(gè)較大的顯示器和較強(qiáng)的圖形處置才干 臺(tái)式機(jī) 普通就指個(gè)人電腦。 筆記本 又稱便攜機(jī)，功能與臺(tái)式機(jī)不相上下，但價(jià)錢較貴 手持設(shè)備 又稱掌上電腦，如PDA、商務(wù)通、第三代手機(jī) 目的： 判別一臺(tái)計(jì)算機(jī)的優(yōu)劣 主要技術(shù)目的： 位數(shù) 速度 容量 帶寬 版本 可靠性 也稱字長，是指CPU一次能處置數(shù)據(jù)的位數(shù)，通常與CPU的存放器位數(shù)有關(guān)，字長越長，數(shù)的表示范圍也越大，精度

4、也越高。 計(jì)算機(jī)有8位、16位、32位以及64位之分。 奔騰是32位的，這是指該處置器，特別是其中的存放器可以保管32位的數(shù)據(jù)。 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的常用單位： 位bit：計(jì)算機(jī)中最小的數(shù)據(jù)單位，指的是二進(jìn)制數(shù)的一位，也稱為“比特。一位只能存放一個(gè)二進(jìn)制數(shù)，即“0或“1。 字節(jié)Byte：計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)容量的根本單位，計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)容量的大小是用字節(jié)的多少來衡量的。一個(gè)字節(jié)等于8位，即：lB=8bit。 字word：由一個(gè)或假設(shè)干個(gè)字節(jié)組成，通常為16位，因此32位是一個(gè)雙字長，64位是兩個(gè)雙字長。 十進(jìn)制： 日常生活中運(yùn)用，逢十進(jìn)一 二進(jìn)制： 計(jì)算機(jī)內(nèi)部采用的二進(jìn)制，逢二進(jìn)一 如：1010，相當(dāng)于是十進(jìn)制1

5、0，讀作“幺零幺零 十六進(jìn)制： 二進(jìn)制太長，容易寫錯(cuò)，用一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)據(jù)表示四位二進(jìn)制。 對(duì)應(yīng)關(guān)系： 0：0000；1：0001； 2：0010；3：0011； A：1010；B：1011； C：1100；D：1101； E：1110；F：1111 例如：CD211100 1101 0010 0001 每秒鐘執(zhí)行的指令條數(shù)來表示 單位：MIPSMillion Instructions Per Second 含義：單字長定點(diǎn)指令的平均執(zhí)行速度，即每秒執(zhí)行一百萬條指令 例如：經(jīng)典奔騰的處置速度可到達(dá)300MIPS。 每秒執(zhí)行浮點(diǎn)指令的平均數(shù)目來表示 單位：MFLOPSMillion FLOatin

6、g Instruction Per Second 含義：每秒執(zhí)行一百萬條浮點(diǎn)指令。 常用的單位還有GFLOPS、TFLOPS等，轉(zhuǎn)換關(guān)系是： 1TFLOPS=103GFLOPS=106MFLOPS 不僅影響著存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)的多少，也影響著這些程序的運(yùn)轉(zhuǎn)速度 單位是字節(jié)，英文為Byte，縮寫為B。 常用的單位還有KB、MB、GB、TB等，它們之間的關(guān)系是：1TB=210GB=220MB=230KB=240B 磁盤存儲(chǔ)器除了存儲(chǔ)容量外，還有一些特殊的目的： 平均尋道時(shí)間：磁頭沿著盤徑挪動(dòng)到達(dá)需求讀寫的那個(gè)磁道破費(fèi)的平均時(shí)間。 平均等待時(shí)間：需求讀寫的扇區(qū)旋轉(zhuǎn)到讀寫磁頭下面破費(fèi)的平均時(shí)間。 數(shù)據(jù)傳輸

7、速率：磁頭找到所需讀寫的扇區(qū)后，每秒鐘可以讀出或?qū)懭氪疟P的字節(jié)數(shù)。 也常稱為帶寬，反映計(jì)算機(jī)的通訊才干 單位：bps (bits per second)，即每秒傳輸1位或1比特 常用單位有Kbps、Mbps、Gbps，換算關(guān)系是：1Gbps=103Mbps=106Kbps=109bps 與衡量內(nèi)存或磁盤容量區(qū)別： 1TB=210GB=220MB=230KB=240B 不同時(shí)期有不同的型號(hào)和版本，型號(hào)和版本號(hào)往往能簡單地放映出性能的優(yōu)劣； 例如：Windows 2003要比Windows 2000作了不少的改良，Office 2003在Office 2000的根底上進(jìn)展的功能的擴(kuò)展； 型號(hào)和版本

8、號(hào)往往詳細(xì)商業(yè)顏色，不能算作技術(shù)目的。 MTBF： Mean Time Between Failures，平均無缺點(diǎn)時(shí)間 多長時(shí)間系統(tǒng)發(fā)生一次缺點(diǎn)，反映了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性 MTTR： Mean Time To Repair，平均缺點(diǎn)修復(fù)時(shí) 修復(fù)一次缺點(diǎn)所需的時(shí)間，反映了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可維修性 MTBF時(shí)間很長，MTTR時(shí)間很短，闡明系統(tǒng)的可靠性高 1科學(xué)計(jì)算 計(jì)算機(jī)用于數(shù)學(xué)問題的計(jì)算，是計(jì)算機(jī)運(yùn)用最早的領(lǐng)域。 如：解方程組、解微分方程 又稱為數(shù)值計(jì)算 2事務(wù)處置 又稱為信息管理，用計(jì)算機(jī)對(duì)信息進(jìn)展搜集、加工、存儲(chǔ)和傳送等任務(wù) 如：辦公室自動(dòng)化、企業(yè)管理、情報(bào)檢索等 3過程控制 用計(jì)算機(jī)對(duì)工業(yè)消

9、費(fèi)過程或某種安裝的運(yùn)轉(zhuǎn)過程進(jìn)展形狀檢測并實(shí)施自動(dòng)控制 4輔助工程 CAD：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)； CAM：計(jì)算機(jī)輔助制造；CAT計(jì)算機(jī)輔助測試；CAE計(jì)算機(jī)輔助工程；CAI計(jì)算機(jī)輔助教學(xué) 5人工智能 利用計(jì)算機(jī)對(duì)人進(jìn)展智能模擬。它包括用計(jì)算機(jī)模擬人的感知才干、思想才干和行為才干等。 例如：識(shí)別言語、文字、圖形以及學(xué)習(xí)、推理和順應(yīng)環(huán)境的才干等等。 6網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用 如：電子郵件、WWW效力、資料檢索、IP、電子商務(wù)、電子政務(wù)、BBS、遠(yuǎn)程教育等， 7多媒體運(yùn)用 如：文化教育、技術(shù)培訓(xùn)、電子圖書、觀光旅游、商用及家庭運(yùn)用等方面。 1硬件和軟件 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成，缺一不可 兩者有本質(zhì)區(qū)別 硬件具

10、有原子的特性 而軟件具有比特的特性 功能上具有等價(jià)性 某個(gè)功能既可以用硬件實(shí)現(xiàn)，也可以用軟件實(shí)現(xiàn) 硬件實(shí)現(xiàn)本錢很高，但速度很快，軟件實(shí)現(xiàn)本錢較低，但速度較慢 終究是運(yùn)用硬件實(shí)現(xiàn)還軟件，要根據(jù)詳細(xì)情況而定。 開展上具有同步性 往住硬件晉級(jí)了，軟件也了隨之晉級(jí)，反之也然。 2硬件的組成層次 第一層次：芯片 包括微處置器芯片、存儲(chǔ)器芯片、I/O芯片等 第二層次：板卡 計(jì)算機(jī)的主板和各種插卡 第三層次：設(shè)備 在設(shè)備的機(jī)箱內(nèi)，固定著相關(guān)板卡、其他部件以及相應(yīng)的布線 第四層次：網(wǎng)絡(luò) 各種計(jì)算機(jī)設(shè)備經(jīng)過聯(lián)網(wǎng)設(shè)備及傳輸線纜，構(gòu)成大大小小的網(wǎng)絡(luò) 8位機(jī)時(shí)代： Intel 8080 Motorola的6800、Z

11、ilog的Z80等。 16位機(jī)時(shí)代 Intel 8088：準(zhǔn)16位芯片，內(nèi)部體系構(gòu)造是16位的，與外部設(shè)備的通訊卻采用8位總線 IBM-PC芯片，用于個(gè)人計(jì)算平臺(tái) 促進(jìn)了DOS和Lotusl-2-3等軟件的生長 32位機(jī)時(shí)代： 奔騰機(jī)，成為運(yùn)轉(zhuǎn)Windows 9x/2000/XP及大量PC運(yùn)用軟件的重要平臺(tái) 與奔騰競爭的芯片還有AMD公司的K6、Cyrix公司的MII以及IDT公司的WinChip芯片等1超標(biāo)量Superscalar技術(shù)經(jīng)過內(nèi)置多條流水線來同時(shí)執(zhí)行多個(gè)處置，本質(zhì)是以空間換取時(shí)間。在經(jīng)典奔騰中，由兩條整數(shù)指令流水線U指令流水線和V指令流水線和一條浮點(diǎn)指令流水線組成。2超流水線Su

12、per pipeline技術(shù)經(jīng)過細(xì)化流水、提高主頻，使得在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)完成一個(gè)甚至多個(gè)操作，其本質(zhì)是以時(shí)間換取空間。經(jīng)典奔騰的每條整數(shù)流水線都分為4級(jí)流水，即指領(lǐng)預(yù)取、譯碼、執(zhí)行、寫回結(jié)果。浮點(diǎn)流水線可分為8級(jí)流水，前4級(jí)與整數(shù)流水線一樣，后4級(jí)那么包括兩級(jí)浮點(diǎn)操作、一級(jí)四舍五入及寫回浮點(diǎn)運(yùn)算結(jié)果、一級(jí)為出錯(cuò)報(bào)告3分支預(yù)測流水線斷流，從而必需重新取指令，這就影響了處置速度。在奔騰芯片上內(nèi)置了一個(gè)分支目的緩存器，用來動(dòng)態(tài)地預(yù)測程序分支的轉(zhuǎn)移情況，從而使流水線的吞吐率能堅(jiān)持較高的程度 4雙Cache的哈佛構(gòu)造：指令與數(shù)據(jù)分開 Cache：即高速緩沖存儲(chǔ)器，為理處理CPU和主存之間速度匹配問題而設(shè)

13、置的，介于CPU和主存之間的小容量存儲(chǔ)器，存取速度比主存快 經(jīng)典奔騰有兩個(gè)8KB的超高速緩存，一個(gè)用于緩存指令，一個(gè)用于緩存數(shù)據(jù)，這就大大提高了訪問Cache的命中率 5固化常用指令 把常用指令改用硬件實(shí)現(xiàn) 6加強(qiáng)的64位數(shù)據(jù)總線 內(nèi)部總線是32位，與存儲(chǔ)器之間的外部總線增為64位 突發(fā)方式下，一個(gè)總線周期裝入256位的數(shù)據(jù) 7采用PCI規(guī)范部分總線 PCI：外圍部件接口規(guī)范 VESA：視頻電子規(guī)范協(xié)會(huì)制定的 PCI規(guī)范要比VESA規(guī)范 8錯(cuò)誤監(jiān)測及功能冗余校驗(yàn)技術(shù) 內(nèi)部錯(cuò)誤檢測功能：在內(nèi)部多處設(shè)置偶校驗(yàn)，以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_ 功能冗余校驗(yàn)技術(shù)：經(jīng)過雙工系統(tǒng)的運(yùn)算結(jié)果比較，判別系統(tǒng)能否出現(xiàn)異常

14、操作，并提出報(bào)告 9內(nèi)建能源效率技術(shù) 當(dāng)系統(tǒng)不進(jìn)展任務(wù)時(shí)，自動(dòng)進(jìn)入低耗電的睡眠方式 10支持多重處置 許多超級(jí)計(jì)算機(jī)都是用大量的CPU芯片組成的多重處置系統(tǒng) 奔騰提供的數(shù)據(jù)一致性以及存儲(chǔ)器的定序存取功能，使它適宜于多級(jí)環(huán)境下數(shù)據(jù)的交換和義務(wù)的分配 64位 安騰是64位芯片，奔騰是32位 運(yùn)用EPIC技術(shù) CISC：復(fù)雜指令計(jì)算，用于80386、80486 RISC：精簡指令計(jì)算，用于奔騰 EPIC：簡明并行指令計(jì)算，用于安騰。1主板組成主板是包括CPU、存儲(chǔ)器、總線、插槽以及電源等五大部分。2主板分類：1按CPU芯片分類，如486主板、奔騰主板、奔騰4主板等。2按CPU插座分類，如Socket

15、7主板、Slot1主板等。3按主板的規(guī)格分類，如AT主板、Baby-AT主板、ATX主板等。4按存儲(chǔ)器容量分類，如16 M主板、32 M主板、64 M主板等。5按芯片集分類，如TX主板、LX主板、BX主板等。6按能否即插即用分類，如PnP主板、非PnP主板等。7按系統(tǒng)總線的帶寬分類，如66MHz主板、100MHz主板等。8按數(shù)據(jù)端口分類，如SCSI主板、EDO主板、AGP主板等。9按擴(kuò)展槽分類，如EISA主板、PCI主板、USB主板等。10按消費(fèi)廠家分類，如聯(lián)想主板、華碩主板、海洋主板等。 程序：指令序列 表達(dá)了用戶要求計(jì)算機(jī)做什么、怎樣做，每一套指令序列均以某種代碼方式儲(chǔ)存于存儲(chǔ)器中 軟件不

16、能簡單地了解為就是程序，包括： 程序 數(shù)據(jù) 文檔 一切運(yùn)用軟件的技藝 1桌面運(yùn)用軟件 字處置軟件：如微軟公司的Word、CCED、金山的WPS 電子表格軟件：如微軟公司的Excel、Lotus公司的Lotus 1-2-3 數(shù)據(jù)庫軟件。如微軟公司的Access、Corel公司的Paradox 2演示出版軟件 圖形軟件：如微軟公司的Visio Maps、Corel公司的CorelDraw 投影演示軟件：如微軟公司的PowerPoint 桌面出版軟件：如微軟公司的Publisher、Adobe公司的PageMaker 圖像處置軟件：如Adobe公司的Photoshop Web出版軟件：如微軟公司的F

17、rontPage，Macromedia公司的DreamWeaver 3閱讀工具軟件 閱讀軟件：如微軟公司的Internet Explorer，Netscape公司的Communicator，Hot Java Browser等。 新聞閱讀器軟件：如微軟公司的Outlook Express News 新聞搜集軟件： Internet工具軟件： 4管理效率軟件 個(gè)人信息管理軟件：如微軟公司的Outlook 財(cái)務(wù)軟件：如微公司的Money OCR軟件：如Caere公司OmniPage Pro 文檔管理軟件：如Xerox公司的ScanSoft Pagis Pro和 工程管理軟件：如微軟公司的Projec

18、t 5通訊協(xié)作軟件 電子郵件軟件：如微軟公司的Outlook Express 軟件：如Symantec公司的Win Fax Pro Internet通訊軟件：如微軟公司的NetMeeting 群件軟件：如微軟公司的Exchange 遠(yuǎn)程控制軟件：如Symantec公司的pcAnywhere 6系統(tǒng)維護(hù)軟件 病毒防護(hù)軟件：如Dr. Solomons Anti-Virus Toolkit和TouchStone PC-Cillin 系統(tǒng)工具軟件：如Symantec Norton Utilities 文件工具軟件：如Nico Make WinZip 軟件開發(fā)過程 軟件生命周期 軟件產(chǎn)品從提出、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)

19、用維護(hù)、停頓運(yùn)用到退役的過程 方案階段 問題定義 可行性研討 開發(fā)階段 開發(fā)初期：需求分析、總體設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì) 開發(fā)后期：編碼、測試 運(yùn)轉(zhuǎn)階段 軟件維護(hù) 編程言語編程言語 機(jī)器言語機(jī)器言語 運(yùn)用二進(jìn)制代碼編寫程序，也稱低級(jí)言語運(yùn)用二進(jìn)制代碼編寫程序，也稱低級(jí)言語 匯編言語匯編言語 用助記符替代二進(jìn)制代碼用助記符替代二進(jìn)制代碼 高級(jí)言語高級(jí)言語 遠(yuǎn)離機(jī)器硬件，越來越籠統(tǒng)遠(yuǎn)離機(jī)器硬件，越來越籠統(tǒng) 高級(jí)言語有高級(jí)言語有BASIC、FORTRAN、COBOL、PASCAL、C等。等。 解釋程序：輸入一句，翻譯一句，執(zhí)行一句，如解釋程序：輸入一句，翻譯一句，執(zhí)行一句，如BASIC 編譯程序：整個(gè)源程序進(jìn)

20、展全部翻譯轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生編譯程序：整個(gè)源程序進(jìn)展全部翻譯轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生出機(jī)器言語的目的程序，如出機(jī)器言語的目的程序，如FORTRAN、COBOL、PASCAL、C 1什么是多媒體技術(shù) 多媒體：Multiple+ Medium= Multimedia 對(duì)文本、聲音、圖像和圖形進(jìn)展處置、傳輸、存儲(chǔ)、播放的集成技術(shù) 特點(diǎn) 信息媒體的多樣性、集成性和交互性 唇同步 相關(guān)音頻流與視頻流之間的同步 2多媒體的根本組成 偏重接口和硬件技術(shù) 把各種不同的電子媒體銜接成一個(gè)相互作用的整體 偏重算法和軟件技術(shù) 以交互控制方式，把文本、圖形、圖像和聲音集成于一體，將結(jié)果綜合地、實(shí)時(shí)地表現(xiàn)出來 多媒體計(jì)算機(jī)MPC 具有CD-ROM 具有A/D和D/A轉(zhuǎn)換功能 具有高明晰的彩色顯示器 具有數(shù)據(jù)緊縮與解緊縮的硬件支持 1數(shù)據(jù)緊縮和解緊縮技術(shù) 一幅圖像的數(shù)據(jù)量 圖像寬度圖像高度圖像深度 例如：1024768，56