認識計算機系統(tǒng)

第1章計算機基本操作1.1認識計算機系統(tǒng)

知識點計算機的系統(tǒng)組成計算機硬件設備計算機軟件知識任務一認識計算機硬件任務描述計算機的外觀如圖所示，在機箱內(nèi)部有支持系統(tǒng)工作的重要板卡，我們透過外觀看本質(zhì)，一起來揭開計算機硬件組成的神密面紗。任務分析從計算機的外觀來看，計算機由主機箱和與之相連的設備組成。在機箱內(nèi)有CPU、主板、內(nèi)存等重要部件，因此，可以考慮以主機箱為分界線，將認識計算機硬件的任務可以分解成：認識與主機相連的外部設備認識計算機機箱內(nèi)的各個組件圖1-1-1計算機硬件設備的外觀顯示器主機音箱鼠標鍵盤活動步驟1．認識與主機相連的外部設備一臺計算機從外觀上看，包括主機、顯示器、鍵盤、鼠標、音箱。顯示器和音箱屬于輸出設備，也是將計算機處理結(jié)果轉(zhuǎn)換成人類習慣的表現(xiàn)形式的設備。常見的輸出設備有顯示器、打印機、繪圖儀等。鍵盤和鼠標屬于輸入設備，用于向計算機輸入程序和數(shù)據(jù)，是將人類習慣的文字、圖形、和聲音轉(zhuǎn)換成計算機能夠識別的二進制的設備。常見的輸入設備有鍵盤、鼠標、掃描儀等。2．認識計算機機箱內(nèi)的各個組件拆下機箱一邊的側(cè)面板，可以觀察到計算機主機箱內(nèi)的結(jié)構，如圖所示。（1）CPU（CentralProcessingUnit）也稱中央處理器，是計算機的控制中樞，用于計算數(shù)據(jù)和進行邏輯判斷，CPU的速度和性能對計算機的整體性能有較大影響。（2）主板（MotherBoard）控制計算機所有設備之間的數(shù)據(jù)傳輸，并為計算機各類外設提供接口。（3）光驅(qū)（CD—ROMDiskDrive）用于讀取光盤中的數(shù)據(jù)，有寫入功能的光盤驅(qū)動器，可以在專門的光盤中寫數(shù)據(jù)。（4）軟驅(qū)（FloppyDiskDrive）用于讀取存放在軟盤中的數(shù)據(jù)。（5）硬盤（HardDiskDrive）用于長期存儲操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)和應用程序，是最重要的存儲設備。（6）聲卡用于處理計算機中的聲音信號，并將處理結(jié)果傳輸?shù)揭粝渲胁シ?。?）內(nèi)存（Memory）用于臨時存儲運算中的程序或數(shù)據(jù)，其運算速度和容量大小對計算機的運行速度影響較大。（8）顯卡也稱顯示適配器，用于和顯示器配合輸出圖形、圖像和文字等信息。（9）網(wǎng)卡用于計算機和網(wǎng)絡，或其他網(wǎng)絡通信設備連接。（10）電源為計算機各個部件提供電能。任務二了解計算機軟件任務描述計算機軟件系統(tǒng)包括系統(tǒng)軟件和應用軟件，兩者是計算機應用環(huán)境中不可或缺的重要內(nèi)容，也是計算機用戶必須了解的重要知識。任務分析系統(tǒng)軟件管理控制計算機，應用軟件提供幫助工作的操作環(huán)境，它們又聯(lián)系，也有差別，因此，任務可以分解成以下活動：認識系統(tǒng)軟件認識應用軟件活動步驟1．認識系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件是指管理、監(jiān)控和維護計算機資源的軟件。系統(tǒng)軟件主要包括操作系統(tǒng)、程序設計語言、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、工具軟件等。常見的操作系統(tǒng)有Windows系列、Netware、UNIX和Linux等。（1）Windows系列操作系統(tǒng)

Windows系列操作系統(tǒng)由美國微軟公司開發(fā)，是具有可視化圖形界面的多任務操作系統(tǒng)。所謂多任務是指可以同時運行多個應用程序，如在上網(wǎng)瀏覽的同時，運行MP3播放器播放音樂。

（2）NetWare操作系統(tǒng)

NetWare操作系統(tǒng)是基于Intel系列計算機的網(wǎng)絡服務器操作系統(tǒng)，具有良好的文件管理和網(wǎng)絡打印功能，由于Windows操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡功能逐漸增強，使NetWare應用市場出現(xiàn)萎縮。（3）UNIX操作系統(tǒng)

UNIX是多用戶多任務的分時操作系統(tǒng)，它具有結(jié)構緊湊、功能強、效率高、使用方便和可移植等優(yōu)點，是國際上公認的通用操作系統(tǒng)。UNIX占據(jù)著網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的主導地位，應用范圍極為廣泛，從各種微機到工作站、中小型機、大型機和巨型機，都有UNIX操作系統(tǒng)及其變種的身影。

（4）Linux操作系統(tǒng)

Linux操作系統(tǒng)是一種把UNIX操作系統(tǒng)加以簡化，從而使其適應個人計算機需要的操作系統(tǒng)。它遵循標準操作系統(tǒng)界面，是一個多用戶、多任務，并提供豐富網(wǎng)絡功能的操作系統(tǒng)。在中國政府于1999年發(fā)布的指導性文件《當前優(yōu)先發(fā)展的高技術產(chǎn)業(yè)化重點領域指南》中確定，基于Linux的操作系統(tǒng)平臺及其集成應用環(huán)境軟件，是我國高新技術發(fā)展的重點領域之一。（5）程序設計語言程序設計語言是用戶用來編寫程序的語言，它是人與計算機之間交換信息的工具。一般分為機器語言、匯編語言、高級語言3類。（6）工具軟件工具軟件有時又稱為服務軟件，它是開發(fā)和維護計算機系統(tǒng)的工具。常見的有診斷程序、調(diào)試程序、編輯程序等。2．認識應用軟件

應用軟件是指為專門用戶提供的或有專門用途的軟件，也是用戶利用計算機解決各種實際問題而編制的計算機程序。常見的應用軟件有信息管理軟件、辦公自動化系統(tǒng)、各種文字處理軟件等，如日常辦公用的Office、人事管理系統(tǒng)等。知識鏈接鏈接一計算機硬件的基本結(jié)構

1946年，美籍匈牙利數(shù)學家馮·諾依曼提出了計算機的基本硬件結(jié)構。這種計算機硬件結(jié)構主要由5大基本部件組成：運算器、控制器、存儲器、輸入和輸出設備，在結(jié)構上是以運算器為中心，現(xiàn)在的計算機已轉(zhuǎn)向以存儲器為中心的硬件結(jié)構，其工作關系如圖1-3所示。（1）運算器。運算器又稱為算術／邏輯單元（ALU）。它是計算機對數(shù)據(jù)進行加工處理的部件，主要執(zhí)行算術運算和邏輯運算。（2）控制器?？刂破魇怯嬎銠C的指揮控制中心。它負責從存儲器中取出指令，并根據(jù)指令要求向其他部件發(fā)出相應的控制信號，保證各個部件協(xié)調(diào)一致地工作。中央處理器（CPU）包括運算器和控制器兩個主要部件，計算機進行的一切操作和活動，都是在中央處理器控制下進行的。（3）存儲器。存儲器是計算機的記憶存儲部件，用來存放程序指令和數(shù)據(jù)。存儲器可分為內(nèi)存儲器和外存儲器，內(nèi)存儲器主要存放當前正在運行的程序和程序臨時使用的數(shù)據(jù)，而外存儲器是指外部設備如硬盤、軟盤和光盤等，用于存放暫時不用的數(shù)據(jù)與程序，屬于永久性存儲器。（4）輸入設備。輸入設備負責把用戶命令包括程序和數(shù)據(jù)輸入到計算機，鍵盤是最常用和最基本的輸入設備，人們可以利用鍵盤將文字、符號和各種指令和數(shù)據(jù)輸入計算機。（5）輸出設備。計算機的輸出設備主要負責將計算機中的信息，例如：各種運行狀態(tài)、工作的結(jié)果、編輯的文件、程序和圖形等，傳送到外部媒介供用戶查看或保存。鏈接二常用的計算機辦公設備（1）打印機。打印機是重要的輸出設備。常用的有針式打印機、噴墨打印機和激光打印機，如圖1-4所示。（2）掃描儀。掃描儀是計算機的輸入設備，可以完成圖片和照片等資料的輸入任務。掃描儀可分為：滾筒式掃描儀、平板式掃描儀和手持式掃描儀，平板式掃描儀是目前市場上的主流機型。掃描儀主要由光學成像部分，機械傳動部分和光電轉(zhuǎn)換部分組成，平板式掃描儀的外觀如圖1-5（左）所示。（3）刻錄機。光盤刻錄是指將源數(shù)據(jù)通過機器復制到目標光盤中的過程，而刻錄光盤的設備稱為刻錄機。未記錄信息的光盤盤片，稱為空白刻錄盤（俗稱白片）?？啼洐C的工作原理是：首先將要刻錄的數(shù)據(jù)讀入自帶的緩沖存儲器中，然后再從緩沖存儲器中把數(shù)據(jù)寫入光盤盤片。光盤刻錄機的種類很多，按功能可分為CD-R刻錄機和CD-RW刻錄機；按連接方式可分為內(nèi)置式刻錄機和外置式刻錄機；按接口方式可分為SCSI接口、IDE接口和USB接口刻錄機?？啼洐C外觀如圖1-5（中）所示。（4）數(shù)碼相機。數(shù)碼相機又稱數(shù)字相機，是在傳統(tǒng)相機的基礎上發(fā)展而來的，是數(shù)字技術與傳統(tǒng)相機相結(jié)合的產(chǎn)物。數(shù)碼相機不再用膠卷作為成像介質(zhì)，它可以將攝取的景物以數(shù)字形式記錄在存儲介質(zhì)中，數(shù)碼相機的外觀如圖1-5（右）所示。鏈接三計算機的基本應用（1）科學計算（數(shù)值計算）。發(fā)明計算機，就是為了解決科學技術研究和工程應用中的大量數(shù)值計算問題。如利用計算機高速度、高精度的運算能力，解決氣象預報、火箭發(fā)射、地震預測和工程設計等龐大復雜的計算任務。顯然，科學計算是計算機的主要應用領域。（2）數(shù)據(jù)處理（信息管理）。數(shù)據(jù)處理泛指計算機在非科學工程方面的所有應用如：數(shù)據(jù)計算、管理、查詢和統(tǒng)計等。利用計算機信息存儲容量大、存取速度快等特點，進行采集、管理、分析和處理大量數(shù)據(jù)并產(chǎn)生新的信息，是目前計算機應用的重要形式。（3）計算機輔助工程。計算機輔助工程，可以通過提高產(chǎn)品設計、生產(chǎn)和測試過程中的自動化水平，降低成本、縮短生產(chǎn)的周期、改善工作環(huán)境和提高產(chǎn)品質(zhì)量，從而獲得更高的經(jīng)濟效益。常見的形式有計算機輔助設計、計算機輔助制造、計算機輔助教學和計算機輔助測試等。（4）過程控制（實時控制）。過程控制是利用計算機及時采集檢測數(shù)據(jù)，按最優(yōu)值迅速地對控制對象進行自動調(diào)節(jié)或自動控制。采用計算機進行過程控制，不僅可以大大提高控制的自動化水平，而且可以提高控制的及時性和準確性，從而改善勞動條件，提高產(chǎn)品質(zhì)量及合格率?？梢?，計算機過程控制已在機械、冶金、石油、化工、紡織、水電和航天等部門得到廣泛的應用。（5）人工智能。人工智能是計算機模擬人類的智能活動，例如感知、判斷、理解、學習、問題求解和圖像識別等，它可以進一步延伸人類的活動，拓展計算機應用環(huán)境。（6）網(wǎng)絡應用。計算機技術與現(xiàn)代通信技術的結(jié)合構成了計算機網(wǎng)絡。計算機網(wǎng)絡的建立，不僅解決了一個單位，一個地區(qū)，一個國家中計算機與計算機之間的通信，而且可以實現(xiàn)軟、硬件資源共享。計算機網(wǎng)絡化是社會發(fā)展的必然趨勢，也是未來計算機應用的主要方向?？偨Y(jié)與回