浙江職高 第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí) 筆記整理

1、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)概述第一臺(tái)計(jì)算機(jī)（ENIAC）誕生于1946年，美國賓夕法尼亞大學(xué)。（數(shù)字電子計(jì) 算機(jī)，電子數(shù)字計(jì)算器，數(shù)字電子積分計(jì)算機(jī)）高7層樓，占地170廿，運(yùn)行速 度S/5000次，18000個(gè)繼電器（電子管）耗能150KW/h。按電子元器件分：第一代：電子管（19461957）紙帶打孔，匯編語言，應(yīng)用于科學(xué)計(jì)算。第二代：晶體管（19581964）運(yùn)行速度 幾十萬次/S，特點(diǎn)：以第一代為參照，運(yùn)算速度更快，體積小，重量輕，成本低，功能強(qiáng)，存儲(chǔ)增大，可靠性提高。應(yīng) 用：科學(xué)計(jì)算，數(shù)據(jù)處理，事務(wù)處理，工業(yè)控制。第三代：中小規(guī)模集成電路（19651970）:單晶硅上集成上百上千個(gè)電子元件

2、?！俺霈F(xiàn)操作系統(tǒng)” “Dos” “高級(jí)語言”得到了很大的發(fā)展，發(fā)展方向：標(biāo)準(zhǔn)化， 多元化，通用化，機(jī)種系統(tǒng)化。與第二代相比，兼容性更好，成本更低。廣泛應(yīng) 用于各種領(lǐng)域。第四代：大規(guī)模超大規(guī)模集成電路（1971-今），硬件方面：在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面發(fā) 展了并行處理技術(shù)，分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。軟件方面：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)， 軟件工程標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)。發(fā)展方向：巨型化，微型化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，多媒體化。計(jì)算機(jī)智能化：將信息采集，存儲(chǔ)，處理，通信和人工智能結(jié)合在一起。打破結(jié) 構(gòu)模式，增強(qiáng)推理與判斷。1、微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展（馮諾依曼的設(shè)計(jì)思想“存儲(chǔ)程序，程序控制”）微型計(jì)算機(jī)：將計(jì)算機(jī)的核心器件（中央處理器：控制器，

3、運(yùn)算器）集成在一 塊半導(dǎo)體芯片上的計(jì)算機(jī)稱之為微型計(jì)算機(jī)（簡稱：微機(jī)）任何計(jì)算機(jī)構(gòu)成的三方面：一、五大硬件：運(yùn)算器，控制器，存儲(chǔ)器，輸入/輸 出設(shè)備；二、計(jì)算機(jī)內(nèi)部采用二進(jìn)制表示數(shù)據(jù)和指令；三、存儲(chǔ)程序，程序控 制（工作方式）早期的微處理器（CPU） 20世紀(jì)70年代，誕生微型計(jì)算機(jī)；（四個(gè)芯片：中央 處理器芯片4位；隨機(jī)存儲(chǔ)器芯片320位；只讀存儲(chǔ)器芯片256位；寄存器電 路芯片10位）用系統(tǒng)總線連接起來就誕生了世界上第一臺(tái)4位微型計(jì)算機(jī) MSC-4 （1971 年）微處理器的發(fā)展第一階段：1971年一1973年，以Inter4004和Inter4004為基礎(chǔ)，存儲(chǔ)容量小，只存儲(chǔ)幾個(gè)字節(jié)，沒

4、有操作系統(tǒng)，只有匯編語言，主要應(yīng)用于工業(yè)儀表，過程控 制或計(jì)算器中。1973年最具代表性Inter8085。第二階段：1974 年1977年，以8位微處理器為基礎(chǔ)，8080/8085存儲(chǔ)容量可達(dá)64K，已有操作系統(tǒng)（簡單）和高級(jí)語言。第三階段：1978年一1981年，以16位和準(zhǔn)32位微處理器為基礎(chǔ)。第四階段：20世紀(jì)80年代，以80286和80386為基礎(chǔ)。第五階段：20世紀(jì)90年代，開始出現(xiàn)Sise （精簡指令集計(jì)算機(jī)）。CPU代1971 年 Inter4004 （4 位）；1972 年 Inter8088 與 1973 年的 Inter8085 （8 位）；1976年Apple I計(jì)算機(jī)

5、6502型8位處理器Apple II； 1978年16位微處理器出現(xiàn) （Inter8086比Inter8085性能上提高10倍）；1983年出現(xiàn)了 32位微處理器80386/80486； 1993 年 3 月 32 位 CPU 第五代“奔 I”； 1995 年 32 位機(jī)“奔 II” （Pentium Pro高能奔騰）；1997年多能奔騰（Pentium MMX）增加了 MMX （多媒體指令）七代“奔III”CPU： Inter公司的奔騰，賽揚(yáng)系列；AMD公司的K系列。我過CPU:龍芯系列（龍芯2號(hào)為64位微處理器），方舟系列，漢芯系列，神 威系列等。我國的計(jì)算機(jī)發(fā)展起步于1956年；1958

6、年試制成功第一臺(tái)“電子管數(shù)字計(jì)算機(jī)”DSI1；1965年研制成功第一臺(tái)晶體管大型通用計(jì)算機(jī)；1971年第一臺(tái)集成電路計(jì)算機(jī)研制成功TQ16；1983年研制成1億次巨型計(jì)算機(jī)“銀河一I”；1993年10億次巨型計(jì)算機(jī)“銀河一II”；1995年25億次“曙光1000”2002年9月28日，龍芯一號(hào)研制成功，主頻266MHZ；2003年面向網(wǎng)絡(luò)達(dá)到3萬億次運(yùn)行能力，高性能計(jì)算機(jī)“曙光4000L”（4.2萬 億次落戶中石油；聯(lián)想5萬億次“深騰6800”落戶中科院；曙光10萬億次落戶 上海超級(jí)計(jì)算機(jī)中心）2005年4月18日龍芯二號(hào)研制成功，龍騰服務(wù)器用龍芯，結(jié)束我國無芯歷史。計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)和性能指標(biāo)計(jì)算

7、機(jī)的特點(diǎn)：1、運(yùn)算速度快；2、精確度高；3、具有“記憶”功能和邏輯判 斷能力；4、具有自動(dòng)運(yùn)行能力。計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)：1、字長：指計(jì)算機(jī)能夠直接處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)，標(biāo) 志著計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度和精度；2、主頻：是指計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘頻率【中央處理器每秒產(chǎn)生的脈沖次數(shù)（運(yùn)算速度） 單位：MHZ GHZ；3、運(yùn)算速度：用每秒運(yùn)行多少條指令（CPU）來表示。單位：MIPS （每秒百萬 條）4、內(nèi)存儲(chǔ)容量：隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）計(jì)算機(jī)在各領(lǐng)域中的應(yīng)用1、科學(xué)計(jì)算：計(jì)算量大，數(shù)值變化大，范圍廣（世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)就是為 科學(xué)計(jì)算而設(shè)計(jì)的。第一代占90%；第四代占40%）；2、數(shù)據(jù)處理（信息處理）：是目前計(jì)算機(jī)應(yīng)用

8、的主要領(lǐng)域，是指用計(jì)算機(jī)對(duì) 原始數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集存儲(chǔ)，分類加工，輸出等處理過程，其結(jié)果就是形成有用 的信息?！緫?yīng)用于辦公自動(dòng)化（OA），企業(yè)管理，專家系統(tǒng)（ES）以及管 理信息系統(tǒng)（Mis）等】；3、 過程控制（實(shí)時(shí)控制）：是指用計(jì)算機(jī)作為控制部件對(duì)單臺(tái)設(shè)備或整個(gè)生 產(chǎn)過程進(jìn)行控制，也就是用計(jì)算機(jī)及時(shí)采集數(shù)據(jù)將數(shù)據(jù)處理后按最佳值迅速 對(duì)控制對(duì)進(jìn)行控制。4、計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)：計(jì)算機(jī)輔助教育（CBE）；計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）； 計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）；計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（CAI）；計(jì)算機(jī)輔助測試（CAT）； 計(jì)算機(jī)輔助管理（CMI ）；計(jì)算機(jī)集成制造（CIMS）；5、人工智能：是指模擬人腦進(jìn)行演繹推理和

9、采取決策的思維過程，在計(jì)算機(jī) 中存儲(chǔ)一些定理和推理判斷，然后設(shè)計(jì)程序讓計(jì)算機(jī)自動(dòng)搜索解題方法。包 含：機(jī)器人；定理證明；模式識(shí)別；專家系統(tǒng)：指一種能夠模仿專家知識(shí)， 經(jīng)驗(yàn)?zāi)７聦＜抑R(shí)，經(jīng)驗(yàn)，思想，代替專家進(jìn)行推理和判斷，并作出決策處 理的軟件；6、 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用：1991年信息高速公路（國家信息基礎(chǔ)設(shè)施NII），我國的兩個(gè)關(guān) 鍵部分“名族信息產(chǎn)業(yè)和信息科學(xué)技術(shù)”；電子商務(wù)；起步于1996年，其優(yōu) 點(diǎn)：效率高，成本低，全球化；【FTP （文件傳輸），Telnet （遠(yuǎn)程登錄）和 Email （電子賬號(hào)）三大傳統(tǒng)應(yīng)用；Usenet （專題訪問），Gopher （菜單式信息查詢服務(wù)），BBS （電子公告

10、欄）】7、多媒體應(yīng)用（MMX ）:文字，聲音，圖形，圖像，動(dòng)畫，視頻等信息兩種 及兩種以上組成的信息。計(jì)算機(jī)分類一、按規(guī)模分：巨型機(jī)，大型機(jī)，中型機(jī)，小型機(jī)，微型機(jī)；二、按信息表現(xiàn)形式分：數(shù)字計(jì)算機(jī)（數(shù)字離散的）；模擬計(jì)算機(jī)（模擬量，連 續(xù)的）；數(shù)字模擬計(jì)算機(jī)；三、按用途分：通用和專用；四、按操作系統(tǒng)分：單用戶機(jī)系統(tǒng)；多用戶機(jī)系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；實(shí)時(shí)系統(tǒng)；五、按字長分：4位機(jī)，8位機(jī)，16位機(jī)，32位機(jī)，64位機(jī)；六、按結(jié)構(gòu)分：單片機(jī)：把微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)算器，控制器，存儲(chǔ)器，I/O設(shè)備按 電器制作在一塊集成電路芯片上；單板機(jī)：把組成微型計(jì)算機(jī)的若干集成電路芯 片及一些輔助電路安裝在一塊印刷電路板上（

11、工業(yè)過程）；多片機(jī)以及多板機(jī)；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)組成，在條件許可下，硬件和軟件之間可以相 互替代。硬件系統(tǒng)：主機(jī)：控制器，運(yùn)算器，內(nèi)存儲(chǔ)器（ROM，RAM，Cache），寄存器 組等組成，外部設(shè)備：外存儲(chǔ)器，I/O設(shè)備；軟件系統(tǒng)：系統(tǒng)軟件（系統(tǒng)檢測，編譯系統(tǒng)，OS等）；應(yīng)用軟件（Office，F(xiàn)lash 等）機(jī)器語言：它是直接與計(jì)算機(jī)打交道的二進(jìn)制代碼表示的計(jì)算機(jī)語言；匯編語言：能反應(yīng)計(jì)算機(jī)指令功能的助記符，表示的計(jì)算機(jī)語言；高級(jí)語言：是一種與計(jì)算機(jī)指令無關(guān)的，表現(xiàn)形式接近于人類的自然語言和數(shù)字 形式。微型計(jì)算機(jī)的相關(guān)概述微機(jī)操作過程：1、CPU 訪問 I/O 接口；2、

12、讀入數(shù)據(jù)并運(yùn)行；3、暫存結(jié)果；4、輸出結(jié)果；信息編碼的處理技術(shù)。編碼：采用少量的基本符號(hào)，選用一定的組合原則，產(chǎn)生 大量復(fù)雜多樣的信息。二進(jìn)制數(shù)（基本符號(hào)0,1）的優(yōu)點(diǎn)，可靠性，可行性，簡單性，邏輯性； 表示信息的單位：位（bit）一最小的數(shù)據(jù)單位是二進(jìn)制（0、1兩個(gè)字符）的一個(gè)位， 簡稱一比特；字節(jié)（Byte）信息的基本單位，八位二進(jìn)制位稱為一個(gè)字節(jié)；字長（Word） 表示數(shù)據(jù)或信息的長度，將組成一個(gè)字的二進(jìn)制位數(shù)叫該字的字長；字。漢字庫：將漢字的字形碼有規(guī)律，按順序存放在連續(xù)的存儲(chǔ)器中（按存放介質(zhì)分： 硬字庫和軟字庫）； 漢字地址碼：用來指出漢字字模信息在漢字庫中存放的 邏輯地址的編碼。計(jì)算機(jī)病毒計(jì)算機(jī)病毒：認(rèn)為蓄意編制的具有破壞性且能夠通過自我復(fù)雜進(jìn)行傳染的程序；【中華人民共和國計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全保護(hù)條例：編制或者在計(jì)算機(jī)程序中插入 破壞計(jì)算機(jī)功能或者影響計(jì)算機(jī)使用并且能自我復(fù)制的一組計(jì)算機(jī)指令或者程 序代碼?！坑?jì)算機(jī)病毒分類：一、按破壞性分：干