信息技術(shù)知識(shí)點(diǎn)整理

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔傾情為你奉上專心專注專業(yè)專心專注專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔傾情為你奉上專心專注專業(yè)信息技術(shù)知識(shí)點(diǎn)整理 傅 寧 第1章 信息技術(shù)概述1.1 信息與信息技術(shù)1.信息是什么？信息是指“事物運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)及狀態(tài)變化的方式”，它既不是物質(zhì)也不是能量。2.客觀世界的三大構(gòu)成要素：信息、物質(zhì)、能量。3.信息的性質(zhì)：普遍性、動(dòng)態(tài)性、時(shí)效性、多樣性、可傳遞性、可共享性、快速增長(zhǎng)性。*4.什么是信息處理？信息處理指的是與 信息的收集、加工、存儲(chǔ)、傳遞、施用 相關(guān)的行為和活動(dòng)。5.什么是信息技術(shù)？信息技術(shù)（IT，ICT）指的是用來 擴(kuò)展人們信息器官功能，協(xié)助人們更有效地進(jìn)行信息處理 的一類技術(shù)

2、。信息技術(shù)包括：擴(kuò)展感覺器官功能的感測(cè)（獲?。┡c識(shí)別技術(shù)； 擴(kuò)展神經(jīng)系統(tǒng)功能的通信技術(shù)； 擴(kuò)展大腦功能的計(jì)算（處理）與存儲(chǔ)技術(shù)； 擴(kuò)展效應(yīng)器官功能的控制與顯示技術(shù)。6.現(xiàn)代信息技術(shù)的三大特征：以數(shù)字技術(shù)（計(jì)算機(jī)）為基礎(chǔ)；以計(jì)算機(jī)及其軟件為核心；采用電子技術(shù)（包括激光技術(shù)）。 核心技術(shù)：計(jì)算機(jī)、集成電路、通信、廣播、互聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)控制、機(jī)器人等。7.什么是信息產(chǎn)業(yè)？信息產(chǎn)業(yè) (也稱為“電子信息產(chǎn)業(yè)”) 是指 信息設(shè)備生產(chǎn)制造，以及利用這些設(shè)備進(jìn)行信息采集、儲(chǔ)存、傳遞、處理、制作與服務(wù)的所有行業(yè)與部門的總和。8.什么是信息化？信息化是指由信息技術(shù)驅(qū)動(dòng)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的變革。信息化的本質(zhì)是 利用信息技術(shù)幫

3、助社會(huì)個(gè)人和群體有效利用知識(shí)和新思想，從而能建成充分發(fā)揮人的潛力，實(shí)現(xiàn)其抱負(fù)的信息社會(huì)。1.2 數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)1.什么是比特？比特（b）是數(shù)字技術(shù)的處理對(duì)象，是組成數(shù)字信息的最小單位。它只有兩種狀態(tài)（取值）。計(jì)算機(jī)（包括其它數(shù)字設(shè)備）中所有信息都使用比特（二進(jìn)位）表示，只有使用比特表示的信息計(jì)算機(jī)才能進(jìn)行處理、存儲(chǔ)和傳輸。2.計(jì)算機(jī)中表示與存儲(chǔ)（比特）二進(jìn)位的方法：電路的高電平狀態(tài)或低電平狀態(tài)(CPU)電容的充電狀態(tài)或放電狀態(tài)(RAM)兩種不同的磁化狀態(tài)(磁盤)光盤面上的凹凸?fàn)顟B(tài)(光盤)3.用比特表示信息的優(yōu)點(diǎn): 比特只有0和1兩個(gè)符號(hào)，具有2個(gè)狀態(tài)的器件和裝置就能表示和存儲(chǔ)比特，而制造兩個(gè)穩(wěn)定

4、狀態(tài)的電路又很容易比特的運(yùn)算規(guī)則很簡(jiǎn)單，使用門電路就能高速度地實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)和邏輯運(yùn)算比特不僅能表示“數(shù)”，而且能表示文字、符號(hào)、圖像、聲音，可以毫不費(fèi)力地相互組合，開發(fā)“多媒體”應(yīng)用信息使用比特表示以后，可以通過多種方法進(jìn)行“數(shù)據(jù)壓縮”，從而大大降低信息傳輸和存儲(chǔ)的成本。使用比特表示信息后，只要再附加一些額外的比特，就能發(fā)現(xiàn)甚至糾正信息傳輸和存儲(chǔ)過程中的錯(cuò)誤，大大提高了信息系統(tǒng)的可靠性 4.存儲(chǔ)容量的計(jì)量單位：8b1B（字節(jié)byte，用大寫B(tài)表示）計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)器容量的計(jì)量單位：KB: 1 KB=210字節(jié)=1024 B （千字節(jié)）MB: 1 MB=220字節(jié)=1024 KB （兆字節(jié)）G

5、B: 1 GB=230字節(jié)=1024 MB （吉字節(jié)、千兆字節(jié)）TB: 1 TB=240字節(jié)=1024 GB （太字節(jié)、兆兆字節(jié)）外存儲(chǔ)器容量經(jīng)常使用10的冪次來計(jì)算：1MB103 KB 1 000 KB1GB106 KB 1 000 000 KB1TB 109 KB = 1 000 000 000 KB5. 信息是可以傳輸?shù)?，信息只有通過傳輸和交流才能發(fā)揮它的作用。在數(shù)字通信技術(shù)中，信息的傳輸是通過比特的傳輸來實(shí)現(xiàn)的。近距離傳輸時(shí)直接將用于表示“0/1”的電信號(hào)或光信號(hào)進(jìn)行傳輸（稱為基帶傳輸），遠(yuǎn)距離傳輸或者無線傳輸時(shí)需要使用調(diào)制技術(shù)。傳輸速率表示每秒鐘可傳輸?shù)亩M(jìn)位數(shù)目，常用單位是：比特/

6、秒(b/s)，也稱“bps”。如 2400 bps(2400b/s)千比特/秒(kb/s)，1kb/s=103比特秒=1 000 b/s兆比特/秒(Mb/s)，1Mb/s=106比特秒=1 000 kb/s吉比特/秒(Gb/s)，1Gb/s=109比特秒=1 000 Mb/s太比特/秒(Tb/s)，1Tb/s=1012比特秒=1 000 Gb/s 6. B:二進(jìn)制 Q：八進(jìn)制 D：十進(jìn)制 H：十六進(jìn)制二進(jìn)制十進(jìn)制50.0010.1250.0110.3750.1010.6250.1110.875211=2048 212=4096 213=8192 214

7、=16384 215=32768 216=65536220=1M 230=1G 240=1T7.數(shù)值信息的表示：（1）無符號(hào)整數(shù)：只表示正整數(shù)。n位二進(jìn)制數(shù)可表示的最大十進(jìn)制數(shù)為2n-1。（2）帶符號(hào)整數(shù)：可以表示正整數(shù)、負(fù)整數(shù)、零。 最高位為符號(hào)位，“0”表示“+”，“1”表示“-” n位二進(jìn)制數(shù)可表示的十進(jìn)制數(shù)范圍為-2（n-1）+12（n-1）-1上面的表示方法稱為“原碼”。帶符號(hào)整數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)不采用“原碼”而采用“補(bǔ)碼”的形式表示。補(bǔ)碼：符號(hào)位不變，絕對(duì)值部分取反加1。-43的原碼： 補(bǔ)碼：相同位數(shù)的二進(jìn)制補(bǔ)碼可表示的數(shù)的個(gè)數(shù)比原碼多一個(gè)。（3）浮點(diǎn)表示：任一個(gè)二進(jìn)制實(shí)數(shù) N 均可表示

8、為 N=S2P（其中， 是該數(shù)的符號(hào)； S是N 的尾數(shù)；P是N的階碼）+1001.011B = + 0.B2100 -0.=-0.10101*10（-10）因此，32位的單精度浮點(diǎn)數(shù)在計(jì)算機(jī)中可表示為：符號(hào)位8位階碼32位位數(shù)8.文字符號(hào)的表示：日常使用的書面文字由一系列稱為“字符”的書寫符號(hào)所構(gòu)成，計(jì)算機(jī)中常用字符的集合叫做“字符集”（西文字符集、中文(漢字)字符集）。最常用的西文字符集是ASCII字符集，包含128個(gè)字符，包括96個(gè)可打印字符和32個(gè)控制字符，每個(gè)字符采用7個(gè)二進(jìn)位進(jìn)行編碼，計(jì)算機(jī)中使用1個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)1個(gè)ASCII 字符。ASCII字符集中ASCII碼從小到大先數(shù)字后小寫字母

9、再后大寫字母。9.基本邏輯運(yùn)算：邏輯加：“或”運(yùn)算 邏輯乘：“與”運(yùn)算 取反：否定運(yùn)算1.3 微電子技術(shù)簡(jiǎn)介1.微電子技術(shù)是信息技術(shù)領(lǐng)域中的關(guān)鍵技術(shù)，是發(fā)展電子信息產(chǎn)業(yè)和各項(xiàng)高技術(shù)的基礎(chǔ)，它是在電子元器件小型化、微型化的過程中發(fā)展起來的。微電子技術(shù)的核心是集成電路技術(shù)。2.電子電路中元器件的發(fā)展演變：電子管晶體管小規(guī)模集成電路超大規(guī)模集成電路3.什么是集成電路？集成電路 (IC)：是以半導(dǎo)體單晶片作為基片,采用平面工藝，將晶體管、電阻、電容等元器件及其連線所構(gòu)成的電路制作在基片上所構(gòu)成的一個(gè)微型化的電路或系統(tǒng)。（1）集成電路的優(yōu)點(diǎn)：體積小、重量輕；功耗小、成本低；速度快、可靠性高。（2）集成電

10、路的分類：按用途分：通用集成電路、專用集成電路（ASIC）按電路的功能分：數(shù)字集成電路、模擬集成電路按晶體管結(jié)構(gòu)、電路和工藝分：雙極型（Bipolar）電路、金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)電路按集成度(芯片中包含的元器件數(shù)目)分：小規(guī)模集成電路（SSI）、中規(guī)模集成電路（MSI）、大規(guī)模集成電路（LSI）、超大規(guī)模集成電路（VLSI）、極大規(guī)模集成電路（ULSI）（3）集成電路的發(fā)展趨勢(shì)：集成電路的工作速度主要取決于晶體管的尺寸。晶體管的尺寸越小，其極限工作頻率越高，門電路的開關(guān)速度就越快，相同面積的晶片可容納的晶體管數(shù)目就越多。所以從集成電路問世以來，人們就一直在縮小晶體管、電阻、電容、連接線的

11、尺寸上下功夫。 4.什么是IC卡？IC卡(chip card、smart card)，又稱為集成電路卡，它是把集成電路芯片密封在塑料卡基片內(nèi)，使其成為能存儲(chǔ)信息、處理和傳遞數(shù)據(jù)的載體（1）特點(diǎn)：存儲(chǔ)信息量大、保密性能強(qiáng)、可以防止偽造和竊用、抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高。(2) IC卡的類型:按芯片分類:存儲(chǔ)器卡 CPU卡 按使用方式分類：接觸式IC卡 非接觸式IC卡（頻射卡、感應(yīng)卡）第2章 計(jì)算機(jī)組成原理2.1 計(jì)算機(jī)的組成與分類1. 1946年美國(guó)賓州大學(xué)研制成功第1臺(tái)數(shù)字電子計(jì)算機(jī)ENIAC（最致命缺點(diǎn)：程序與計(jì)算分離）2. 第14代計(jì)算機(jī)對(duì)比代別年代使用的主要元器件使用的軟件類型主要應(yīng)用領(lǐng)域第

12、1代20世紀(jì)40年代中期50年代末期CPU：電子管內(nèi)存：磁鼓外設(shè)：磁帶使用機(jī)器語言（二進(jìn)制）和匯編語言（符號(hào)化機(jī)器語言）編寫程序科學(xué)和工程計(jì)算第2代20世紀(jì)50年代中后期60年代中期CPU:晶體管內(nèi)存：磁芯外設(shè)：磁盤使用FORTRAN（第一個(gè)高級(jí)語言）等高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言開始廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域第3代20世紀(jì)60年代中期70年代初期CPU:中、小規(guī)模集成電路（SSI、MSI）內(nèi)存：SSI、MSI的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)等普遍使用在科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、工業(yè)控制等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用第4代20世紀(jì)70年代中期以來CPU:大、超大規(guī)模集成電路（LSI、VLSI）內(nèi)存：LSI、VLSI的半

13、導(dǎo)體存儲(chǔ)器軟件開發(fā)工具和平臺(tái)、分布式計(jì)算軟件等開始廣泛使用（軟件工程）深入到各行各業(yè)。家庭和個(gè)人普遍使用計(jì)算機(jī)3.計(jì)算機(jī)的邏輯結(jié)構(gòu) （1）硬件：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中所有實(shí)際物理裝置的總稱。 軟件：在計(jì)算機(jī)中運(yùn)行的各種程序及其處理的數(shù)據(jù)和相關(guān)的文檔。 （2）經(jīng)典計(jì)算機(jī)的邏輯結(jié)構(gòu)（馮.諾依曼計(jì)算機(jī)）:運(yùn)算器和控制器輸入設(shè)備輸出設(shè)備存儲(chǔ)器(3) 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的邏輯結(jié)構(gòu)輸入設(shè)備：向計(jì)算機(jī)輸入信息中央處理器：負(fù)責(zé)對(duì)輸入信息進(jìn)行各種處理內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器：把程序和數(shù)據(jù)（包括原始數(shù)據(jù)、中間運(yùn)算結(jié)果、最終結(jié)果等）儲(chǔ)存起來輸出設(shè)備：把信息送出計(jì)算機(jī)總線與I/O接口：用于連接CPU、內(nèi)存、外存和各種I/O設(shè)備并在它們之間傳

14、輸信息的一組共享的傳輸線及其控制電路，為CPU總線(前端總線)和I/O總線。中央處理器(運(yùn)算器及其控制)外存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器輸出設(shè)備總線(bus)輸入設(shè)備I/O接口I/O接口外存儲(chǔ)器接口控制器控制器控制器CPU控制器memorystorageI/O設(shè)備通過I/O接口與各自的控制器連接，然后由控制器與I/O總線相連與經(jīng)典計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)相比的3個(gè)變化：集中控制分散控制存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器通過CPU通信通過總線進(jìn)行通信4. 內(nèi)存與外存對(duì)比內(nèi)存儲(chǔ)器(簡(jiǎn)稱內(nèi)存或主存)外存儲(chǔ)器(簡(jiǎn)稱外存或輔存)存取速度很快較慢存儲(chǔ)容量較小(因單位成本較高) 很大(因單位成本較低) 性質(zhì)斷電后信息消失斷電后信息保持用途存放已經(jīng)啟

15、動(dòng)運(yùn)行的程序和需要立即處理的數(shù)據(jù)長(zhǎng)期存放計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中幾乎所有的信息與CPU關(guān)系CPU所處理的指令及數(shù)據(jù)直接從內(nèi)存中取出程序及相關(guān)數(shù)據(jù)必須先送入內(nèi)存后才能被CPU使用5.計(jì)算機(jī)的分類按內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)分類：8位/16位/32位/64位；單CPU/多CPU按性能和價(jià)格分類：巨型計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)、小型計(jì)算機(jī)(服務(wù)器) 、個(gè)人計(jì)算機(jī) (臺(tái)式PC、筆記本P、C平板電腦等)、嵌入式計(jì)算機(jī) 巨型、大型計(jì)算機(jī)作為服務(wù)器使用，個(gè)人計(jì)算機(jī)獨(dú)立使用或作為客戶機(jī)使用個(gè)人計(jì)算機(jī)特點(diǎn)：價(jià)格便宜、使用方便、軟件豐富、性能不斷提高、適合辦公或家庭使用。按計(jì)算機(jī)服務(wù)的對(duì)象和作用分類：類型服務(wù)對(duì)象應(yīng)用性質(zhì)主要特點(diǎn)分類或應(yīng)用舉例軟件

16、特點(diǎn)個(gè)人計(jì)算機(jī)直接為用戶服務(wù)通用性能/價(jià)格比高多媒體性能好有通用性和可擴(kuò)展性工作站 臺(tái)式機(jī) 筆記本種類多,功能豐富,用戶可自行裝卸服務(wù)器為其它計(jì)算機(jī)服務(wù)半通用吞吐率高可用性好有可擴(kuò)展性)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器Web服務(wù)器打印服務(wù)器(企業(yè)級(jí),部門級(jí))實(shí)時(shí)處理和并發(fā)工作能力強(qiáng)，可靠性和安全性好嵌入式計(jì)算機(jī)為其它設(shè)備服務(wù)專業(yè)價(jià)格便宜功耗低實(shí)時(shí)處理軟件固化, 擴(kuò)展性差手機(jī) 數(shù)碼相機(jī) MP3播放器 功能專用、單一、結(jié)構(gòu)緊湊，固化在芯片中，不易修改和擴(kuò)充 2.2 CPU的邏輯結(jié)構(gòu)與工作原理1.馮諾依曼計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)與原理（圖見P4）(1) 計(jì)算機(jī)的工作由程序控制，程序是一個(gè)指令序列，指令是能被計(jì)算機(jī)理解和執(zhí)行的操作命

17、令；(2) 程序(指令)和數(shù)據(jù)均以二進(jìn)制編碼表示，均存放在存儲(chǔ)器中；(3) 存儲(chǔ)器中存放的指令和數(shù)據(jù)按地址進(jìn)行存取 ；(4) 指令是由CPU一條一條順序執(zhí)行的。2.“存儲(chǔ)程序控制” 原理將問題的解算步驟編制成為程序，程序連同它所處理的數(shù)據(jù)都用二進(jìn)位表示并預(yù)先存放在存儲(chǔ)器中。程序運(yùn)行時(shí)，CPU從內(nèi)存中一條一條地取出指令和相應(yīng)的數(shù)據(jù)，按指令操作碼的規(guī)定，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理，直到程序執(zhí)行完畢為止。3.什么是指令？指令就是命令，它用來規(guī)定CPU執(zhí)行什么操作。指令是構(gòu)成程序的基本單位，程序是由一連串指令組成的。指令采用二進(jìn)位表示，大多數(shù)情況下，指令由兩個(gè)部分組成： 4.CPU的組成部分：運(yùn)算器(對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)

18、行各種算術(shù)或邏輯運(yùn)算，所以稱為算術(shù)邏輯部件 (ALU)，參加ALU運(yùn)算的操作數(shù)通常來自通用寄存器GPR ，運(yùn)算結(jié)果也送回GPR)、控制器和寄存器5.CPU的任務(wù)：取指令并完成指令所規(guī)定的操作。6. 指令在計(jì)算機(jī)中的執(zhí)行過程：指令指令譯碼取數(shù)運(yùn)算保存通常，每一步需要1個(gè)或幾個(gè)時(shí)鐘周期才能完成。7.什么4是指令系統(tǒng)？CPU可執(zhí)行的全部指令稱為該CPU的指令系統(tǒng)，即它的機(jī)器語言。8.CPU的性能（1）計(jì)算機(jī)的性能主要表現(xiàn)為程序執(zhí)行速度的快慢，計(jì)算機(jī)性能由許多因素決定，例如CPU的內(nèi)存、硬盤、顯卡等，但通常CPU是主要因素（2）CPU的性能高低主要表現(xiàn)為CPU的速度，有兩種衡量方法：1.每秒鐘可執(zhí)行的

19、指令數(shù)目(單位：MIPS、MFLOPS)2.PC大多以常用軟件(辦公軟件、數(shù)字媒體處理軟件和3D游戲等)的運(yùn)行速度來測(cè)試CPU的性能（3）影響CPU性能的主要因素：字長(zhǎng)（位數(shù)）、指令系統(tǒng)；體系結(jié)構(gòu) 邏輯結(jié)構(gòu)、高速緩存（cache）的容量與結(jié)構(gòu)；邏輯實(shí)現(xiàn) 主頻（CPU內(nèi)部時(shí)鐘頻率）、CPU總線速率；物理實(shí)現(xiàn)（4）提高CPU性能的3大措施1改進(jìn)CPU結(jié)構(gòu)； 2 提高IC速度(主頻)；3 增加CPU(核)的數(shù)目。2.3 PC機(jī)的組成1.主板 (1)主板的作用：安裝所有的電子器件、電路與連接件。存儲(chǔ)器插槽 處理器插座 I/O設(shè)備插口光驅(qū)及硬盤連接器電源連接器擴(kuò)充卡插槽(PCI)CPU插座北橋芯片南橋芯

20、片 BIOS ROMCMOS 存儲(chǔ)器擴(kuò)充卡插槽(PCI-E x1)顯示卡插槽(PCI-E x16) (2)主板內(nèi)容：見上圖(3)ROM BIOS：存放最基礎(chǔ)的軟件基本輸入/輸出系統(tǒng)(BIOS) (4)CMOS存儲(chǔ)器：存放硬件配置信息和系統(tǒng)基本參數(shù)（日期、時(shí)間、口令等）2.芯片組的作用CPU芯片CPU前端總線北橋MCH圖形卡接口雙通道南橋ICH5USB 2.0接口(x8)以太網(wǎng)接口PCI 插槽(6個(gè))ROM BIOS硬盤接口(x2)音頻CodecSuper I/O鍵盤,鼠標(biāo),軟驅(qū),并口,串口等電話ModemDDR 2電源管理、時(shí)鐘生成DDR 2存儲(chǔ)器芯片組是PC機(jī)各組成部分相互連接和通信的樞紐北

21、橋芯片：1.存儲(chǔ)器控制功能；2.連接CPU、存儲(chǔ)器、顯卡、南橋芯片的樞紐南橋芯片：1.多種I/O設(shè)備的控制功能； 2.I/O總線(PCI總線) 功能； 3.提供了各種I/O接口3.BIOS(1)什么是BIOS （Basic Input/Output System）？中文名為“基本輸入/輸出系統(tǒng)”，它是存放在主板上只讀存儲(chǔ)器（ROM）芯片中的一組機(jī)器語言程序。（2）功能：診斷計(jì)算機(jī)故障、啟動(dòng)計(jì)算機(jī)工作、控制基本外設(shè)的輸入輸出操作(鍵盤、鼠標(biāo)、磁盤讀寫、屏幕顯示等)BIOS 芯片：保存BIOS的只讀存儲(chǔ)器(ROM)芯片（4）BIOS 芯片中包含的程序：加電自檢程序程序（POST）、系統(tǒng)自舉程序（B

22、oot）、CMOS設(shè)置程序、常用外部設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序（Driver）4.內(nèi)存儲(chǔ)器的分類及應(yīng)用內(nèi)存由半導(dǎo)體存儲(chǔ)器芯片組成，芯片有多種類型：5.主存儲(chǔ)器(RAM)的功能與原理(1)主存是CPU可直接訪問的存儲(chǔ)器，用于存放供CPU處理的指令和數(shù)據(jù)(2)特點(diǎn)：以字節(jié)為單位進(jìn)行連續(xù)編址，每個(gè)存儲(chǔ)單元為1個(gè)字節(jié)（8個(gè)二進(jìn)位）(3)存儲(chǔ)容量：主存儲(chǔ)器中所包含的存儲(chǔ)單元的總數(shù)（單位：MB或GB）(4)存取時(shí)間：從CPU送出內(nèi)存單元的地址碼開始，到主存讀出數(shù)據(jù)并送到CPU（或者是把CPU數(shù)據(jù)寫入主存）所需要的時(shí)間（單位：ns，1 ns = 10-9 s）(5)PC機(jī)主存儲(chǔ)器的物理結(jié)構(gòu)主存儲(chǔ)器由14個(gè)內(nèi)存條組成內(nèi)存

23、條的組成：把若干片DRAM芯片焊裝在一小條印制電路板上制成內(nèi)存條必須插在主板上的內(nèi)存條插槽中才能使用6. 高速緩存(cache)（1）cache是一種小容量高速緩沖存儲(chǔ)器，它由SRAM組成（2）cache直接制作在CPU芯片內(nèi)，速度幾乎與CPU一樣快（3）程序運(yùn)行時(shí)，CPU使用的一部分?jǐn)?shù)據(jù)/指令會(huì)預(yù)先成批復(fù)制在cache中，cache的內(nèi)容是主存儲(chǔ)器中部分內(nèi)容的映象（4）當(dāng)CPU需要從內(nèi)存讀(寫)數(shù)據(jù)或指令時(shí)，先檢查cache中有沒有，若有，就直接從cache中讀取，而不用訪問主存儲(chǔ)器7.小結(jié)：計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)cache存儲(chǔ)器主存儲(chǔ)器(RAM和ROM)外存儲(chǔ)器（軟盤、硬盤、光盤）后備存儲(chǔ)

24、器（磁帶庫(kù)、光盤庫(kù)）內(nèi)存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器寄存器典型容量1KB幾個(gè)MB幾個(gè)GB100GB-1TB10TB-100TB典型存取時(shí)間1 ns2 ns10 ns10 ms10 s（1）分析：速度越快，成本較高。 為了獲得好的性能/價(jià)格比，計(jì)算機(jī)中各種存儲(chǔ)器組成一個(gè)層狀的塔式結(jié)構(gòu)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，協(xié)調(diào)工作（2）工作過程：1）CPU運(yùn)行時(shí)，需要的操作數(shù)大部分來自寄存器2）如需要從(向)存儲(chǔ)器中取(存) 數(shù)據(jù)時(shí)，先訪問cache，如在，取自cache3）如操作數(shù)不在cache，則訪問RAM，如在RAM中，則取自RAM4）如操作數(shù)不在RAM，則訪問硬盤，操作數(shù)從硬盤中讀出RAM cache8. I/O操作的任務(wù)與特點(diǎn)（

25、1）輸入的任務(wù)：將輸入設(shè)備輸入的信息送到內(nèi)存儲(chǔ)器的指定區(qū)域 （2）輸出的任務(wù)：將內(nèi)存儲(chǔ)器指定區(qū)域的內(nèi)容送出到輸出設(shè)備 （I/O操作也包括外存與內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)傳輸）（3）I/O操作的特點(diǎn)：I/O操作與CPU的運(yùn)算可同時(shí)進(jìn)行多個(gè)I/O設(shè)備的操作也可同時(shí)進(jìn)行工作每類I/O設(shè)備都有各自的控制器，它們按照CPU的I/O操作命令，獨(dú)立地控制I/O操作的全過程9.關(guān)于計(jì)算機(jī)中的總線（1）總線的定義：用于在CPU、內(nèi)存、外存和各種輸入輸出設(shè)備之間傳輸信息的一個(gè)共享的信息傳輸通路及其控制部件。（2）總線的特點(diǎn)：共享； 高速 （3）總線的參數(shù)：數(shù)據(jù)通路寬度；總線工作頻率；每秒傳輸次數(shù)總線帶寬(最高傳輸速率)(數(shù)據(jù)

26、通路寬度/8) x 總線工作頻率 x 傳輸次數(shù)（4）總線的類型：CPU總線（前端總線FSB）存儲(chǔ)器總線I/O總線（ 目前使用的是PCI 和PCI-E 兩種）10. I/O接口（1）I/O接口：I/O設(shè)備與主機(jī)之間的連接器。包括：插頭/插座的形式、通訊規(guī)程和電器特性等（2）分類：從數(shù)據(jù)傳輸方式來分：串行（一次只傳輸1位）、并行（多位一起進(jìn)行傳輸）從是否能連接多個(gè)設(shè)備來分：總線式（可連接多個(gè)設(shè)備）、獨(dú)占式（只能連接1個(gè)設(shè)備）從是否符合標(biāo)準(zhǔn)來分：標(biāo)準(zhǔn)接口 （通用接口）、專用接口 （專用接口）*PC機(jī)常用I/O接口名稱數(shù)據(jù)傳輸方式可連接的設(shè)備數(shù)目通常連接的設(shè)備串行口串行，雙向1鼠標(biāo)器，MODEM并行口

27、（增強(qiáng)式）并行，雙向打印機(jī)，掃描儀USB(1.0)USB(1.1)串行，雙向最多127鍵盤，鼠標(biāo)器，數(shù)碼相機(jī)，移動(dòng)盤等USB(2.0)外接硬盤，數(shù)字視頻設(shè)備，掃描儀等IEEE-1394aIEEE-1394b最多63數(shù)字視頻設(shè)備IDE并行，雙向14硬盤，光驅(qū)，軟驅(qū)SATA串行，雙向1硬盤，光驅(qū)顯示器輸出接口并行，單向顯示器PS/2接口串行，雙向鍵盤或鼠標(biāo)紅外線接口鍵盤，鼠標(biāo)器，打印機(jī)等11. USB接口(1)通用串行總線式接口（Universal Serial Bus ）(2)高速、可連接多個(gè)設(shè)備、串行傳輸12. 小結(jié)1：I/O總線,I/O控制器,I/O接口與I/O設(shè)備的關(guān)系打印機(jī)掃描儀顯示器麥

28、克風(fēng)網(wǎng)線I/O總線I/O接口硬盤光驅(qū)I/O設(shè)備CPU主板I/O設(shè)備I/O控制器（擴(kuò)充卡）機(jī)箱插座板卡插座I/O控制器PCI插槽內(nèi)存主板插槽機(jī) 箱芯片組IDE接口機(jī)箱插座I/O設(shè)備鍵盤鼠標(biāo)器(1)I/O設(shè)備通常都是物理上相互獨(dú)立的設(shè)備，它們一般通過I/O接口與I/O控制器(或I/O總線)連接(2)I/O控制器通過擴(kuò)展卡或者南橋芯片與I/O總線連接(3)I/O總線經(jīng)過北橋芯片與內(nèi)存、CPU連接13. 小結(jié)2： I/O總線,I/O控制器,I/O接口與I/O設(shè)備的關(guān)系2.4 常用輸入設(shè)備（1）鍵盤：早期：機(jī)械式鍵盤 現(xiàn)在：電容式鍵盤（2）鼠標(biāo)：早期：機(jī)電式鼠標(biāo) 現(xiàn)在：光電式鼠標(biāo)（3）數(shù)碼相機(jī)：數(shù)碼相機(jī)

29、的主要性能指標(biāo)：CCD像素?cái)?shù)目、存儲(chǔ)器容量2.5 常用輸出設(shè)備1.計(jì)算機(jī)顯示器(1)作用：是計(jì)算機(jī)必不可少的圖文輸出設(shè)備，它能將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)，使文字和圖像在屏幕上顯示出來（2）組成與分類:(3) LED背光顯示器3大優(yōu)點(diǎn)：功耗小對(duì)比度大色彩鮮艷(4)顯示器的性能參數(shù):顯示屏尺寸與屏幕寬高比；顯示分辨率：水平像素個(gè)數(shù)垂直像素個(gè)數(shù)；刷新速率；響應(yīng)時(shí)間；亮度和對(duì)比度 ；背光源類型 ：LED或熒光燈管；輻射和環(huán)保。（5）顯示器的新發(fā)展：3D立體顯示器、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)可彎曲顯示器2.顯示控制器（顯卡）顯示使用的存儲(chǔ)器需占用內(nèi)存的一部分 顯卡的類型獨(dú)立顯卡：以擴(kuò)展卡形式插在機(jī)箱中集成顯

30、卡繪圖處理器包含在北橋芯片中，功能較弱 顯卡集成在主板上顯示存儲(chǔ)器(VRAM)顯示控制電路與北橋芯片的接口顯示器繪圖處理器（顯示卡）北橋芯片CPU內(nèi)存條顯卡的性能指標(biāo)繪圖處理器（圖形引擎）類型顯存容量128MB2GB，大多采用DDR2, GDDR3 或 GDDR4存儲(chǔ)器組成 主機(jī)接口AGP x4, x8PCI-E x16（4GB/s ）顯示器接口：VGA接口（D-Sub接口）：模擬接口DVI接口：數(shù)字接口HDMI 全高清多媒體接口（以無壓縮方式傳送1920 x 1200的數(shù)字視頻信號(hào)和5.1聲道音頻信號(hào)）3.打印機(jī)（1）作用：將程序、數(shù)據(jù)、字符、圖形打印輸出在紙上（2）類型：針式打印機(jī)、激光打

31、印機(jī)、噴墨打印機(jī)（3）針式打印機(jī)類型：屬于擊打式打印機(jī)優(yōu)點(diǎn)：耗材成本低，能多層套打，適合于票據(jù)打印缺點(diǎn)：打印質(zhì)量不高，工作噪聲很大，速度慢應(yīng)用：銀行、證券、郵電、商業(yè)等領(lǐng)域 用于打印存折和票據(jù) 等 （4）激光打印機(jī)類型：屬于非擊打式打印機(jī)原理：激光技術(shù)與復(fù)印技術(shù)的結(jié)合優(yōu)點(diǎn)：分辨率較高，打印質(zhì)量好速度高，噪聲低價(jià)格適中缺點(diǎn)：彩色輸出價(jià)格還比較高接口：過去是并行口，目前流行使用USB接口應(yīng)用：辦公室和家庭應(yīng)用（5）噴墨打印機(jī)類型：非擊打式打印機(jī)，大多為彩色打印優(yōu)點(diǎn)：可以打印近似全彩色圖像，經(jīng)濟(jì)，效果好，低噪音，使用低電壓，環(huán)保缺點(diǎn)：墨水成本高，消耗快應(yīng)用：家庭及辦公2.6 外存儲(chǔ)器1.PC機(jī)的外存

32、儲(chǔ)器(1)硬盤存儲(chǔ)器功用：長(zhǎng)期（非易失性）保存二進(jìn)制信息特點(diǎn)：可讀可寫 容量很大（當(dāng)前臺(tái)式PC：250GB1000GB） 可靠性高 成本極低（當(dāng)前：0.5GB1GB/元） 技術(shù)發(fā)展很快，容量將更大，成本會(huì)更低磁盤存儲(chǔ)器的信息存儲(chǔ)原理:盤片旋轉(zhuǎn),磁頭寫入和讀出信息,磁性材料粒子的兩種不同磁化方向，分別表示記錄的是“0”還是“1”磁盤的磁道: 磁盤表面被分為許多同心圓，每個(gè)同心圓稱為一個(gè)磁道。每個(gè)磁道都有一個(gè)編號(hào)，最外面的是0磁道. 磁盤的扇區(qū): 每個(gè)磁道被劃分為若干段（段又叫扇區(qū)），每個(gè)扇區(qū)的存儲(chǔ)容量均為512字節(jié)。每個(gè)扇區(qū)都有一個(gè)編號(hào) 注：所謂磁盤的格式化操作，就是在盤面上劃分磁道和扇區(qū)，并在

33、扇區(qū)中填寫扇區(qū)號(hào)等信息的過程信息的平均存取時(shí)間: 磁盤上的信息以扇區(qū)為單位進(jìn)行讀寫，平均存取時(shí)間為：T = 尋道時(shí)間+旋轉(zhuǎn)等待時(shí)間+數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間尋道時(shí)間磁頭尋找到指定磁道所需時(shí)間(大約5ms)旋轉(zhuǎn)等待時(shí)間指定扇區(qū)旋轉(zhuǎn)到磁頭下方所需要的時(shí)間(大約46ms) (轉(zhuǎn)速： 4200/5400/7200/10000rpm)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間(大約0.01ms/扇區(qū))硬盤存儲(chǔ)器的性能指標(biāo)（1）容量：以GB為單位，目前硬盤單碟容量約為幾百個(gè)GB（2）平均存取時(shí)間：在幾ms幾十ms之間，由硬盤的旋轉(zhuǎn)速度、磁頭尋道時(shí)間和數(shù)據(jù)傳輸速率所決定（3）緩存容量：原則上越大越好，通常為幾MB幾十MB（4）數(shù)據(jù)傳輸速率外部傳輸速

34、率指主機(jī)從（向）硬盤緩存讀出（寫入）數(shù)據(jù)的速度，與采用的接口類型有關(guān)內(nèi)部傳輸速率指硬盤在盤片上讀寫數(shù)據(jù)的速度，轉(zhuǎn)速越高內(nèi)部傳輸速率越快（5）與主機(jī)的接口：以前使用：并行ATA（PATA）接口當(dāng)前流行：串行ATA（SATA）接口關(guān)于硬盤的SATA接口前幾年P(guān)C大多使用并行ATA接口Ultra ATA100或Ultra ATA133接口，傳輸速率最高分別為100MB/s和133MB/s近兩年開始大量采用SATA接口(150300MB/s)串行傳輸方式，工作頻率高(1.5GHz-3GHz)低電平差分信號(hào)，內(nèi)嵌時(shí)鐘信號(hào)傳輸線長(zhǎng)度增加，插頭插座體積縮小使用硬盤應(yīng)注意什么?正在對(duì)硬盤讀寫時(shí)不能關(guān)掉電源 保

35、持使用環(huán)境的清潔衛(wèi)生，注意防塵；控制環(huán)境溫度，防止高溫、潮濕和磁場(chǎng)的影響防止硬盤受震動(dòng)，工作時(shí)不要移動(dòng)機(jī)器及時(shí)對(duì)硬盤內(nèi)容進(jìn)行整理，包括目錄的整理、文件的清理、磁盤碎片整理等防止計(jì)算機(jī)病毒對(duì)硬盤的破壞，對(duì)硬盤定期進(jìn)行病毒檢測(cè)移動(dòng)硬盤工作原理與固定硬盤相同存儲(chǔ)容量較大（30GB160GB、320GB）采用USB或IEE1394接口，即插即用，支持熱插拔(必須先停止工作)小巧而便于攜帶速度快，安全可靠（2）U盤、存儲(chǔ)卡和固態(tài)硬盤U盤 采用Flash存儲(chǔ)器（閃存）芯片，體積小，重量輕容量按需要而定（幾十MB幾十GB），具有寫保護(hù)功能數(shù)據(jù)保存安全可靠，使用壽命長(zhǎng)使用USB接口，即插即用，支持熱插拔(必須

36、先停止工作)讀寫速度比較快可以模擬光驅(qū)和硬盤啟動(dòng)操作系統(tǒng)存儲(chǔ)卡原理與U盤相同，也使用閃存芯片（flash memory）做成長(zhǎng)方形或正方形的卡片狀，使用印刷插頭，不使用USB插頭使用讀卡器才能對(duì)存儲(chǔ)卡進(jìn)行讀寫存儲(chǔ)卡的主要種類：CF卡MMC卡SD/SDHC卡（包括Mini SD卡、Micro SD卡）Memory Stick卡(MS卡)用途：數(shù)碼相機(jī)、游戲機(jī)、手機(jī)、MP3播放器固態(tài)硬盤（SSD）固態(tài)硬盤(Solid State Disk、Solid State Drive)是使用NAND型閃存做成的外存儲(chǔ)器用途：在便攜式計(jì)算機(jī)中代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硬盤外形與常規(guī)硬盤相同，如1.8英寸、2.5英寸或3.5英

37、寸，與主機(jī)的接口也相互兼容存儲(chǔ)容量：64GB128GB或更大優(yōu)點(diǎn)：低功耗、無噪音、抗震動(dòng)、低熱量，讀寫速度也快于傳統(tǒng)硬盤存在問題：成本：高于常規(guī)的硬盤壽命：Flash存儲(chǔ)器都有一定的寫入壽命、壽命到期后數(shù)據(jù)會(huì)讀不出來且難以修復(fù)（3）光盤存儲(chǔ)器光盤存儲(chǔ)器的發(fā)展分代年代名稱激光類型存儲(chǔ)容量第1代1982CD光盤存儲(chǔ)器紅外光650MB第2代1995DVD光盤存儲(chǔ)器紅光4.7GB第3代2006BD光盤存儲(chǔ)器藍(lán)光25GB選講：光盤驅(qū)動(dòng)器的工作原理驅(qū)動(dòng)器由光頭、光頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、盤片驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制電路等組成激光器發(fā)出的激光經(jīng)過透鏡聚焦后到達(dá)光盤，從光盤上反射回來的激光束沿原來的光路返回，到達(dá)激光束分離器后反射

38、到光電檢測(cè)器，由光電檢測(cè)器把光信號(hào)變成電信號(hào)，再經(jīng)過電子線路處理后還原成原來的二進(jìn)制數(shù)據(jù)為什么DVD容量比CD大得多？1) 更小的凹點(diǎn)長(zhǎng)度(2.08x), 2) 數(shù)據(jù)軌道間隔更緊密 (2.16x), 3) 采用較短波長(zhǎng)的635nm或650nm的紅色激光, 使激光斑點(diǎn)直徑縮小,提高信息的鑒別能力.4) 數(shù)據(jù)區(qū)域稍大一點(diǎn)(1.02x), 5) 更有效的信道比特調(diào)制 (1.06x), 6) 更有效的糾錯(cuò)碼(1.32x), 7) 較少的段開銷(1.06x).光盤驅(qū)動(dòng)器的類型按信息讀寫能力分只讀光驅(qū)可寫光驅(qū)（光盤刻錄機(jī)）按可處理盤片類型進(jìn)一步分成：CD只讀光驅(qū)CD刻錄機(jī)DVD只讀光驅(qū)DVD刻錄機(jī)DVD只

39、讀/CD刻錄機(jī)組合而成的“康寶”BD（Blue-ray Disc）只讀光驅(qū)BD刻錄機(jī)按存儲(chǔ)容量與讀寫特性分：CD盤片 只讀盤片（CD-ROM）一次性可寫盤片（CD-R）可擦寫盤片（CD-RW）DVD盤片 只讀盤片（DVD）一次性可寫盤片（DVD-R, DVD+R）可擦寫盤片（DVD-RW, DVD+RW DVD-RAM ）藍(lán)光盤片 只讀盤片（BD）一次性可寫盤片（BD-R）可擦寫盤片（BD-RE）資料:DVD刻錄機(jī)和DVD光盤的容量 DVD刻錄盤目前有2大類、5種規(guī)格：一次性可寫：DVD-R、 DVD+R可擦寫：DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RWSuperMulti DVD刻錄機(jī)能夠兼

40、容上述大部或全部盤片第3章 計(jì)算機(jī)軟件3.1 軟件概述1.什么是計(jì)算機(jī)軟件？計(jì)算機(jī)系統(tǒng)=硬件+軟件，計(jì)算機(jī)通過軟件才能進(jìn)行信息處理什么是程序(program) ？程序是告訴計(jì)算機(jī)做什么和如何做的一組指令(語句)，這些指令(語句)都是計(jì)算機(jī)能夠理解并能夠執(zhí)行的一些命令程序的特性： 用于完成某一確定的信息處理任務(wù) 使用某種計(jì)算機(jī)語言描述如何完成該任務(wù) 預(yù)先存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，啟動(dòng)運(yùn)行后才能完成任務(wù)程序與數(shù)據(jù)的關(guān)系程序所處理的對(duì)象和處理后得到的結(jié)果統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)（分別稱為輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)）程序必須處理合理的輸入數(shù)據(jù)，否則不會(huì)產(chǎn)生有意義的輸出程序和數(shù)據(jù)有相對(duì)性程序與軟件是什么關(guān)系？軟件往往指的是設(shè)計(jì)比較成熟

41、、功能比較完善、具有某種使用價(jià)值、且有一定規(guī)模的程序軟件既包含程序、也包含與程序相關(guān)的數(shù)據(jù)和文檔：程序是軟件的主體數(shù)據(jù)指的是程序運(yùn)行過程中處理的對(duì)象和必須使用的一些參數(shù)（如三角函數(shù)表、英漢詞典等）文檔指的是與程序開發(fā)、維護(hù)及操作有關(guān)的一些資料（如設(shè)計(jì)報(bào)告、維護(hù)手冊(cè)和使用指南等）“軟件” 強(qiáng)調(diào)的是產(chǎn)品、工程、產(chǎn)業(yè)或?qū)W科等宏觀方面的含義，“程序”更側(cè)重技術(shù)層面的含義軟件和程序本質(zhì)上相同，在不會(huì)發(fā)生混淆的場(chǎng)合，軟件和程序兩個(gè)名稱經(jīng)?；煊?，并不嚴(yán)格加以區(qū)分2. 計(jì)算機(jī)軟件的特性1.不可見性(是無形的，不能被人們直接觀察、欣賞和評(píng)價(jià)) 2. 適用性(可以適應(yīng)一類應(yīng)用問題的需要 ) 3. 依附性(依附于特

42、定的硬件、網(wǎng)絡(luò)和其他軟件 ) 4. 復(fù)雜性(規(guī)模越來越大，開發(fā)人員越來越多，開發(fā)成本也越來越高) 5. 無磨損性(功能和性能一般不會(huì)發(fā)生變化 ) 6. 易復(fù)制性(可以非常容易且毫無失真地進(jìn)行復(fù)制 ) 7. 不斷演變性(軟件的生命周期 ) 8. 有限責(zé)任(有限保證) 9. 脆弱性(黑客攻擊、病毒入侵、信息盜用) 3.計(jì)算機(jī)軟件的分類按產(chǎn)權(quán)性質(zhì)：商品軟件、共享軟件、自由軟件按軟件用途：應(yīng)用軟件、系統(tǒng)軟件計(jì)算機(jī)軟件與知識(shí)產(chǎn)權(quán)軟件是智力活動(dòng)的成果，受到知識(shí)產(chǎn)權(quán)(版權(quán))法的保護(hù)版權(quán)授予軟件作者(版權(quán)所有者)享有下列權(quán)利：拷貝、發(fā)布、修改、署名、出售保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的目的： 確保腦力勞動(dòng)成果受到獎(jiǎng)勵(lì)，鼓勵(lì)人們

43、進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造購(gòu)買一個(gè)軟件，用戶僅僅得到了該軟件的使用權(quán)，并沒有獲得它的版權(quán)隨意進(jìn)行軟件拷貝和分發(fā)是一種違法行為從軟件知識(shí)產(chǎn)權(quán)對(duì)軟件進(jìn)行分類商品軟件共享軟件(shareware) （也稱為試用軟件demoware）具有版權(quán)，可免費(fèi)試用一段時(shí)間，允許拷貝和散發(fā)（但不可修改），試用期滿后需交費(fèi)才能繼續(xù)使用自由軟件 (Free Software)（開放源代碼軟件）用戶可共享，并允許隨意拷貝、修改其源代碼，允許銷售和自由傳播。但是，對(duì)軟件源代碼的任何修改都必須向所有用戶公開，還必須允許此后的用戶享有進(jìn)一步拷貝和修改的自由免費(fèi)軟件（Freeware）（ Free Software）無需付費(fèi)即可獲得的軟件。

44、例如 PDF閱讀器、Flash播放器等自由軟件很多是免費(fèi)軟件；免費(fèi)軟件不全是自由軟件軟件的許可證（license）軟件許可證也稱為“許可證協(xié)議”，它規(guī)定了計(jì)算機(jī)軟件使用方式的法律合同，軟件使用有哪些額外的限制，有哪些額外的權(quán)利等許可證的類型：?jiǎn)斡脩粼S可證多用戶許可證并發(fā)用戶許可證定點(diǎn)（fixed site）許可證許可證的形式：拆封許可證最終用戶許可證（不能再次出售、只能安裝在1臺(tái)計(jì)算機(jī)上、不得進(jìn)行反匯編、反編譯、不得將其組成部分分散在多臺(tái)計(jì)算機(jī)上使用、不得出租或出借）從用途對(duì)計(jì)算機(jī)軟件分類應(yīng)用軟件：專門用于幫助最終用戶解決各種具體應(yīng)用問題的軟件分類(按開發(fā)方式)：定制應(yīng)用軟件通用應(yīng)用軟件（幾乎

45、所有領(lǐng)域、所有人都需要使用；設(shè)計(jì)精巧，易學(xué)易用；商品化，價(jià)格較低）系統(tǒng)軟件：不是為了解決某種具體應(yīng)用，而是為了：給用戶使用計(jì)算機(jī)提供方便給應(yīng)用軟件的開發(fā)與運(yùn)行提供支持使計(jì)算機(jī)有效、安全、可靠地運(yùn)行通用應(yīng)用軟件的類別與功能類 別功 能流行軟件舉例文字處理軟件文本編輯、文字處理、桌面排版等Word、Adobe Acrobat、 WPS、 FrontPage等電子表格軟件表格定義、數(shù)值計(jì)算和統(tǒng)計(jì)、繪圖等Excel等圖形圖像軟件圖像處理、幾何圖形繪制、動(dòng)畫制作等AutoCAD、Photoshop、CorelDraw、3DS MAX等媒體播放軟件播放各種數(shù)字音頻和視頻文件Media Player、Rea

46、l Player、Winamp等網(wǎng)絡(luò)通信軟件電子郵件、聊天、IP電話等Outlook Express、MSN、QQ、ICQ等演示軟件投影片制作等PowerPoint等信息檢索軟件在數(shù)據(jù)庫(kù)和因特網(wǎng)中查找需要的信息Google，天網(wǎng)，百度等個(gè)人信息管理軟件記事本、日程安排、通訊錄、郵件Outlook，Lotus Notes游戲軟件游戲、教育和娛樂棋類游戲、撲克游戲等啟發(fā)：成功軟件的經(jīng)驗(yàn)是什么？它們都具有如下特點(diǎn)：1 它們能替代現(xiàn)實(shí)世界已有的其他工具，而且使用起來比已有工具更方便有效2 它們能完成已有工具很難完成甚至完全不可能完成的工作，擴(kuò)展了人們的能力3 成功的市場(chǎng)運(yùn)作和售后服務(wù)4 不斷前進(jìn)、不斷

47、發(fā)展（功能、技術(shù)、性能等）關(guān)于系統(tǒng)軟件什么是系統(tǒng)軟件？系統(tǒng)軟件是為了給用戶使用計(jì)算機(jī)提供方便、為應(yīng)用軟件提供支持、使計(jì)算機(jī)安全可靠地運(yùn)行的必不可少的軟件舉例：基本輸入/輸出系統(tǒng)（BIOS）操作系統(tǒng)（如Windows、Unix、Linux等）程序開發(fā)工具與環(huán)境（如C語言編譯器等）數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS）實(shí)用程序（Utility，如磁盤清理程序、備份程序、殺毒軟件、防火墻等）系統(tǒng)軟件有哪些特性？與計(jì)算機(jī)硬件有密切的關(guān)系，能對(duì)硬件進(jìn)行統(tǒng)一的控制、調(diào)度和管理；具有通用性，能為多種應(yīng)用軟件的開發(fā)和運(yùn)行提供支持與服務(wù)在任何計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，系統(tǒng)軟件都是必不可少的在購(gòu)買計(jì)算機(jī)時(shí)，通常計(jì)算機(jī)供應(yīng)廠商會(huì)提供給用戶

48、一些最基本的系統(tǒng)軟件，否則計(jì)算機(jī)無法工作。 最重要的系統(tǒng)軟件有哪些?操作系統(tǒng)（OS）OS是最重要的系統(tǒng)軟件，幾乎所有計(jì)算機(jī)都需要OS功能上也包含BIOS在內(nèi)程序設(shè)計(jì)語言處理系統(tǒng)：編譯器、解釋器、匯編程序（匯編器）、開發(fā)工具與平臺(tái)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS）實(shí)用程序3.2 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)什么是操作系統(tǒng)(OS)？沒有安裝任何軟件的計(jì)算機(jī)稱為裸機(jī), 裸機(jī)是無法使用的操作系統(tǒng)是用于執(zhí)行各種具有共性和基礎(chǔ)性操作的軟件，是最重要的一種系統(tǒng)軟件，幾乎所有計(jì)算機(jī)都要安裝OSOS為用戶提供了一個(gè)操作使用計(jì)算機(jī)的友善的用戶界面OS屏蔽了計(jì)算機(jī)中幾乎所有物理設(shè)備的技術(shù)細(xì)節(jié)，為開發(fā)和運(yùn)行其他軟件提供了一個(gè)高效、可靠的

49、平臺(tái)為什么需要操作系統(tǒng)？分配系統(tǒng)中的資源管理存儲(chǔ)器空間控制基本的輸入/輸出操作監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)運(yùn)行和故障維護(hù)計(jì)算機(jī)安全進(jìn)行計(jì)算機(jī)之間的通信方便用戶的操作使用提供應(yīng)用程序開發(fā)平臺(tái)操作系統(tǒng)的重要作用三個(gè)主要作用： 1為運(yùn)行的程序管理和分配各種軟硬件資源 2 為用戶提供友善的人機(jī)界面（圖形用戶界面） 3 為開發(fā)和運(yùn)行應(yīng)用程序提供高效率的平臺(tái)其它輔助功能：顯示系統(tǒng)狀態(tài)處理軟硬件錯(cuò)誤保護(hù)系統(tǒng)安全基本輸入輸出系統(tǒng)（BIOS）BIOS是存放在主板上只讀存儲(chǔ)器(flash ROM)中的一組程序（也稱為firmware, 固件）主要包含4個(gè)部分：加電自檢程序 (診斷計(jì)算機(jī)故障)系統(tǒng)自舉（裝入）程序 (裝入并啟動(dòng)OS工

50、作)CMOS設(shè)置程序 (設(shè)定和修改計(jì)算機(jī)配置)基本外圍設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序 (控制基本的I/O操作)計(jì)算機(jī)斷電后，BIOS程序和CMOS中的數(shù)據(jù)仍保持不變需要時(shí)BIOS程序可以升級(jí)(update)BIOS和操作系統(tǒng)的啟動(dòng)過程開機(jī)啟動(dòng)BIOS工作時(shí)，按下Del鍵(或F2或F8健)，即可進(jìn)入BIOS中的CMOS設(shè)置程序在3.2.1 多任務(wù)處理什么是任務(wù)，什么是多任務(wù)處理？“任務(wù)”指的是要計(jì)算機(jī)做的一件事，計(jì)算機(jī)執(zhí)行一個(gè)任務(wù)通常就對(duì)應(yīng)著運(yùn)行一個(gè)應(yīng)用程序“單任務(wù)處理”與“多任務(wù)處理”單任務(wù)處理：前一個(gè)任務(wù)完成后才能啟動(dòng)后一個(gè)任務(wù)的運(yùn)行，任務(wù)是順序執(zhí)行的多任務(wù)處理(Multitasking)：允許計(jì)算機(jī)同時(shí)執(zhí)

51、行多個(gè)任務(wù)，任務(wù)是并發(fā)執(zhí)行的多任務(wù)處理舉例：編輯PPT講稿 + 播放音樂 + 收發(fā)郵件多任務(wù)處理的優(yōu)點(diǎn)：大大提高了用戶的工作效率大大提高了計(jì)算機(jī)的使用效率如何知道有哪些任務(wù)在運(yùn)行？每啟動(dòng)一個(gè)應(yīng)用程序，OS就會(huì)打開一個(gè)相應(yīng)的窗口，通常一個(gè)窗口就是一個(gè)任務(wù)每啟動(dòng)一個(gè)應(yīng)用程序，OS就會(huì)在任務(wù)欄上顯示一個(gè)相應(yīng)的任務(wù)按鈕(程序按鈕)，通常一個(gè)按鈕就是一個(gè)任務(wù)窗口可以放大或縮小，甚至可以“最小化”，但任務(wù)的運(yùn)行不受其影響使用“任務(wù)管理器”程序可以了解每個(gè)任務(wù)的運(yùn)行情況什么是前臺(tái)任務(wù)與后臺(tái)任務(wù)？前臺(tái)任務(wù)：能接受用戶輸入(擊鍵或按擊鼠標(biāo))的窗口只能有一個(gè)，稱為活動(dòng)窗口，它所對(duì)應(yīng)的任務(wù)稱為前臺(tái)任務(wù)后臺(tái)任務(wù)：除前

52、臺(tái)任務(wù)外，所有其它任務(wù)均為后臺(tái)任務(wù)前臺(tái)任務(wù)與后臺(tái)任務(wù)的區(qū)別：前臺(tái)任務(wù)對(duì)應(yīng)的窗口(活動(dòng)窗口)位于其它窗口的前面活動(dòng)窗口的標(biāo)題欄比非活動(dòng)窗口顏色更深(深藍(lán)色)前臺(tái)任務(wù)與后臺(tái)任務(wù)的共同點(diǎn)：都在計(jì)算機(jī)中運(yùn)行前臺(tái)任務(wù)與后臺(tái)任務(wù)的切換：為了輸入信息到某個(gè)后臺(tái)任務(wù)中去，必須切換窗口(單擊要激活的后臺(tái)任務(wù)窗口的任何部位, 或單擊任務(wù)欄中對(duì)應(yīng)的任務(wù)按鈕）如何結(jié)束任務(wù)的運(yùn)行？每一個(gè)應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)都要占用大量的系統(tǒng)資源(存儲(chǔ)器、CPU、屏幕等)，所以當(dāng)不再需要某個(gè)應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)，就應(yīng)該退出這個(gè)應(yīng)用程序，釋放它所占用的資源多數(shù)應(yīng)用程序都設(shè)計(jì)成交互式控制的方式，所以運(yùn)行完畢后必須由用戶退出該程序。Windows XP中

53、退出應(yīng)用程序的幾種方法：最快速的方法，是左擊應(yīng)用程序窗口右上角的紅色“叉子”按鈕左擊窗口左上角的控制按鈕，在彈出菜單中選擇“關(guān)閉”在應(yīng)用程序的“文件”菜單中，選擇“退出”通過OS的任務(wù)管理器，強(qiáng)迫結(jié)束任務(wù)OS如何支持多任務(wù)處理？為什么可以實(shí)現(xiàn)多任務(wù)處理？CPU速度極高，且有時(shí)不止1個(gè)，必須并且可以充分發(fā)揮CPU的效能CPU與I/O(外圍設(shè)備)可以并行工作，CPU不必等待I/O完成各個(gè)外圍設(shè)備之間可以并行工作實(shí)現(xiàn)多任務(wù)處理要解決哪些問題？任務(wù)多，CPU少，如何管理和調(diào)度存儲(chǔ)器空間如何分配和管理 I/O設(shè)備和I/O操作如何管理和控制誰來解決上述問題？不是應(yīng)用程序自己，而是操作系統(tǒng)(OS) !CPU

54、的管理（處理器管理）目的：讓CPU輪流為所有任務(wù)服務(wù)原則：公平性；優(yōu)先級(jí)；負(fù)載均衡方法：按時(shí)間片輪轉(zhuǎn)（10-20ms為1個(gè)時(shí)間片 ）按優(yōu)先級(jí)調(diào)度Windows中的處理器管理Windows為了確保每個(gè)已經(jīng)啟動(dòng)的任務(wù)都有機(jī)會(huì)運(yùn)行，它采用“搶先式”多任務(wù)處理技術(shù)：由硬件計(jì)時(shí)器大約每10-20ms發(fā)出1次中斷信號(hào)，Windows立即暫停當(dāng)前正在運(yùn)行的任務(wù)，查看當(dāng)前所有的任務(wù)，選擇其中的一個(gè)交給CPU去運(yùn)行只要時(shí)間片結(jié)束，不管任務(wù)有多重要，也不管它執(zhí)行到什么地方，正在執(zhí)行的任務(wù)就會(huì)被強(qiáng)行暫停執(zhí)行 上述的任務(wù)調(diào)度，每秒鐘要進(jìn)行幾十次幾百次實(shí)際上，操作系統(tǒng)本身的若干程序也是與應(yīng)用程序同時(shí)運(yùn)行的，它們一起參與

55、CPU時(shí)間的分配。當(dāng)然，不同程序的重要性不完全一樣，它們獲得CPU使用權(quán)的優(yōu)先級(jí)也有區(qū)別附：多任務(wù)處理與多核CPUCPU瞬間可同時(shí)執(zhí)行的線程(任務(wù))數(shù)目:單核CPU：1 雙核CPU：2 四核CPU：43.2.3 存儲(chǔ)管理和虛擬存儲(chǔ)器操作系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)內(nèi)存的態(tài)勢(shì) 系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)內(nèi)存儲(chǔ)器的布局內(nèi)存儲(chǔ)器空間劃分為2個(gè)部分：系統(tǒng)區(qū)和用戶區(qū)，用戶區(qū)用來存放正在運(yùn)行的應(yīng)用程序每個(gè)應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)均有屬于它自己的存儲(chǔ)器空間，用來存儲(chǔ)它自己的程序代碼和數(shù)據(jù)“存儲(chǔ)管理”需要解決哪些問題？1.為每個(gè)任務(wù)分配存儲(chǔ)空間，任務(wù)結(jié)束之后收回存儲(chǔ)空間2.對(duì)存儲(chǔ)空間進(jìn)行保護(hù)保護(hù)操作系統(tǒng)所在區(qū)域不被應(yīng)用程序修改保護(hù)每個(gè)應(yīng)用程序的私有區(qū)域

56、不被其他程序修改3.對(duì)存儲(chǔ)空間進(jìn)行擴(kuò)充，使應(yīng)用程序的存儲(chǔ)空間不受實(shí)際存儲(chǔ)容量大小的限制 解決方案虛擬存儲(chǔ)器(Virtual Memory)虛擬存儲(chǔ)器的設(shè)計(jì)思想每個(gè)程序都在各自的虛擬空間中工作程序運(yùn)行時(shí)，若程序和數(shù)據(jù)在物理內(nèi)存，就直接訪問物理內(nèi)存若程序和數(shù)據(jù)不在物理內(nèi)存，則把它們從虛擬內(nèi)存裝入物理內(nèi)存后再使用每個(gè)程序啟動(dòng)運(yùn)行后，只有一部分代碼和數(shù)據(jù)裝入內(nèi)存中，其余都放在硬盤的一個(gè)專門區(qū)域中，該區(qū)域稱為 “虛擬內(nèi)存”特點(diǎn)：1）整個(gè)過程自動(dòng)完成； 2）程序可用內(nèi)存容量超過實(shí)際物理容量；3）多個(gè)程序互不干擾Windows XP的虛擬存儲(chǔ)器Windows XP操作系統(tǒng)中：每個(gè)程序的虛存空間最大可達(dá)到4G

57、B頁面的大小通常是4KB虛擬內(nèi)存是系統(tǒng)盤根目錄下的一個(gè)名為pagefile.sys的文件，其大小和位置用戶可設(shè)置使用“任務(wù)管理器”可以查看：總的物理內(nèi)存大小可用物理內(nèi)存大小總的虛擬內(nèi)存大小可用虛擬內(nèi)存大小等3.2.4 文件及其管理“文件”概念的由來外存儲(chǔ)器的存取特性：適合于批量數(shù)據(jù)的存取，不適合單個(gè)數(shù)據(jù)存取外存儲(chǔ)器的使用特性：1 每次從外存讀出(或?qū)懭?的對(duì)象是一個(gè)程序或一個(gè)文檔、一張圖片、一封郵件、一首歌曲 2 按對(duì)象的名字進(jìn)行存取操作，而不是按地址存取在操作系統(tǒng)中使用“文件”來組織外存儲(chǔ)器中的信息，并使用“文件”作為外存的存取單位什么是文件(file) ？程序和數(shù)據(jù)通常都存儲(chǔ)在外存儲(chǔ)器中，

58、為了便于存取和管理，它們都組織成 “文件(file)”文件是存儲(chǔ)在外存儲(chǔ)器中的一組相關(guān)信息的集合，例如：一個(gè)程序、一張圖片、一只MP3歌曲、一封郵件每個(gè)文件均有自己的“文件名”，用戶（或軟件）使用文件名讀出/寫入（稱為“存取”) 外存儲(chǔ)器中的文件文件的名字由兩部分組成：(主文件名) .擴(kuò)展名Windows XP 的文件允許使用長(zhǎng)文件名，即文件名最多可包含255個(gè)中文或西文字符英文字母的大、小寫只在形式上加以區(qū)分，實(shí)際上不予區(qū)別 （例如： Text.DOC 與 text.doc 是同一個(gè)文件）常用程序文件的擴(kuò)展名：.exe .com .dll .bat常用數(shù)據(jù)文件的擴(kuò)展名：文件的組成和文件說明信

59、息每一個(gè)文件都由2部分組成文件名等說明信息：文件名和文件擴(kuò)展名文件大小(長(zhǎng)度)在磁盤上存放的起始位置文件時(shí)間(創(chuàng)建時(shí)間、最近修改時(shí)間、最近訪問時(shí)間等)文件創(chuàng)建者文件屬性（系統(tǒng)文件、隱藏文件、存檔文件、只讀文件、壓縮、加密、編制索引）選講：文件屬性在文件管理中的作用 “系統(tǒng)”屬性 表示該文件屬于操作系統(tǒng)，刪除時(shí)系統(tǒng)會(huì)給出警告，資源管理器若不特別設(shè)置為“顯示全部文件” 時(shí)不會(huì)在文件列表中顯示“隱藏”屬性 若資源管理器設(shè)置為“不顯示隱藏文件”，則不會(huì)在文件列表中顯示出來“存檔”屬性 文件尚未存檔的標(biāo)識(shí)，“文件備份程序”通過該屬性來決定是否對(duì)它進(jìn)行備份，新建的或備份后又修改過的文件，其存檔屬性為1，執(zhí)

60、行備份操作后存檔屬性為0；“只讀”屬性 該文件不能修改，若進(jìn)行修改必須以不同的文件名保存“壓縮”屬性 文件數(shù)據(jù)保存到外存時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮“加密”屬性 對(duì)文件內(nèi)容進(jìn)行了加密，以進(jìn)行保護(hù)文件在磁盤中如何存儲(chǔ)？磁盤分成兩個(gè)區(qū)域：目錄區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)。目錄區(qū)用于存放文件的目錄，即文件說明信息。數(shù)據(jù)區(qū)用于存放文件的內(nèi)容。目錄實(shí)質(zhì)上是一張 “文件名存放位置” 的對(duì)照表從磁盤上讀出一個(gè)文件時(shí)，先在目錄區(qū)中找出該文件的存放位置，然后再按此位置，從磁盤的數(shù)據(jù)區(qū)中讀出該文件內(nèi)容。Windows XP 的文件組織文件目錄在Windows中稱為文件夾每個(gè)邏輯盤(物理盤或硬盤上的分區(qū))是一個(gè)根文件夾文件夾中既可包含文件，也可包