認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

第1章計(jì)算機(jī)基本操作1.1認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

知識(shí)點(diǎn)計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)組成計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備計(jì)算機(jī)軟件知識(shí)任務(wù)一認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)硬件任務(wù)描述計(jì)算機(jī)的外觀(guān)如圖所示，在機(jī)箱內(nèi)部有支持系統(tǒng)工作的重要板卡，我們透過(guò)外觀(guān)看本質(zhì)，一起來(lái)揭開(kāi)計(jì)算機(jī)硬件組成的神密面紗。任務(wù)分析從計(jì)算機(jī)的外觀(guān)來(lái)看，計(jì)算機(jī)由主機(jī)箱和與之相連的設(shè)備組成。在機(jī)箱內(nèi)有CPU、主板、內(nèi)存等重要部件，因此，可以考慮以主機(jī)箱為分界線(xiàn)，將認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)硬件的任務(wù)可以分解成：認(rèn)識(shí)與主機(jī)相連的外部設(shè)備認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)機(jī)箱內(nèi)的各個(gè)組件圖1-1-1計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備的外觀(guān)顯示器主機(jī)音箱鼠標(biāo)鍵盤(pán)活動(dòng)步驟1．認(rèn)識(shí)與主機(jī)相連的外部設(shè)備一臺(tái)計(jì)算機(jī)從外觀(guān)上看，包括主機(jī)、顯示器、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、音箱。顯示器和音箱屬于輸出設(shè)備，也是將計(jì)算機(jī)處理結(jié)果轉(zhuǎn)換成人類(lèi)習(xí)慣的表現(xiàn)形式的設(shè)備。常見(jiàn)的輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)、繪圖儀等。鍵盤(pán)和鼠標(biāo)屬于輸入設(shè)備，用于向計(jì)算機(jī)輸入程序和數(shù)據(jù)，是將人類(lèi)習(xí)慣的文字、圖形、和聲音轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的二進(jìn)制的設(shè)備。常見(jiàn)的輸入設(shè)備有鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、掃描儀等。2．認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)機(jī)箱內(nèi)的各個(gè)組件拆下機(jī)箱一邊的側(cè)面板，可以觀(guān)察到計(jì)算機(jī)主機(jī)箱內(nèi)的結(jié)構(gòu)，如圖所示。（1）CPU（CentralProcessingUnit）也稱(chēng)中央處理器，是計(jì)算機(jī)的控制中樞，用于計(jì)算數(shù)據(jù)和進(jìn)行邏輯判斷，CPU的速度和性能對(duì)計(jì)算機(jī)的整體性能有較大影響。（2）主板（MotherBoard）控制計(jì)算機(jī)所有設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸，并為計(jì)算機(jī)各類(lèi)外設(shè)提供接口。（3）光驅(qū)（CD—ROMDiskDrive）用于讀取光盤(pán)中的數(shù)據(jù)，有寫(xiě)入功能的光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，可以在專(zhuān)門(mén)的光盤(pán)中寫(xiě)數(shù)據(jù)。（4）軟驅(qū)（FloppyDiskDrive）用于讀取存放在軟盤(pán)中的數(shù)據(jù)。（5）硬盤(pán)（HardDiskDrive）用于長(zhǎng)期存儲(chǔ)操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序，是最重要的存儲(chǔ)設(shè)備。（6）聲卡用于處理計(jì)算機(jī)中的聲音信號(hào)，并將處理結(jié)果傳輸?shù)揭粝渲胁シ?。?）內(nèi)存（Memory）用于臨時(shí)存儲(chǔ)運(yùn)算中的程序或數(shù)據(jù)，其運(yùn)算速度和容量大小對(duì)計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度影響較大。（8）顯卡也稱(chēng)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(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)，或其他網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備連接。（10）電源為計(jì)算機(jī)各個(gè)部件提供電能。任務(wù)二了解計(jì)算機(jī)軟件任務(wù)描述計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，兩者是計(jì)算機(jī)應(yīng)用環(huán)境中不可或缺的重要內(nèi)容，也是計(jì)算機(jī)用戶(hù)必須了解的重要知識(shí)。任務(wù)分析系統(tǒng)軟件管理控制計(jì)算機(jī)，應(yīng)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(wù)可以分解成以下活動(dòng)：認(rèn)識(shí)系統(tǒng)軟件認(rèn)識(shí)應(yīng)用軟件活動(dòng)步驟1．認(rèn)識(shí)系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件是指管理、監(jiān)控和維護(hù)計(jì)算機(jī)資源的軟件。系統(tǒng)軟件主要包括操作系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、工具軟件等。常見(jiàn)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(guó)微軟公司開(kāi)發(fā)，是具有可視化圖形界面的多任務(wù)操作系統(tǒng)。所謂多任務(wù)是指可以同時(shí)運(yùn)行多個(gè)應(yīng)用程序，如在上網(wǎng)瀏覽的同時(shí)，運(yùn)行MP3播放器播放音樂(lè)。

（2）NetWare操作系統(tǒng)

NetWare操作系統(tǒng)是基于Intel系列計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器操作系統(tǒng)，具有良好的文件管理和網(wǎng)絡(luò)打印功能，由于Windows操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)功能逐漸增強(qiáng)，使NetWare應(yīng)用市場(chǎng)出現(xiàn)萎縮。（3）UNIX操作系統(tǒng)

UNIX是多用戶(hù)多任務(wù)的分時(shí)操作系統(tǒng)，它具有結(jié)構(gòu)緊湊、功能強(qiáng)、效率高、使用方便和可移植等優(yōu)點(diǎn)，是國(guó)際上公認(rèn)的通用操作系統(tǒng)。UNIX占據(jù)著網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的主導(dǎo)地位，應(yīng)用范圍極為廣泛，從各種微機(jī)到工作站、中小型機(jī)、大型機(jī)和巨型機(jī)，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(jiǎn)化，從而使其適應(yīng)個(gè)人計(jì)算機(jī)需要的操作系統(tǒng)。它遵循標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng)界面，是一個(gè)多用戶(hù)、多任務(wù)，并提供豐富網(wǎng)絡(luò)功能的操作系統(tǒng)。在中國(guó)政府于1999年發(fā)布的指導(dǎo)性文件《當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南》中確定，基于Linux的操作系統(tǒng)平臺(tái)及其集成應(yīng)用環(huán)境軟件，是我國(guó)高新技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域之一。（5）程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言是用戶(hù)用來(lái)編寫(xiě)程序的語(yǔ)言，它是人與計(jì)算機(jī)之間交換信息的工具。一般分為機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言、高級(jí)語(yǔ)言3類(lèi)。（6）工具軟件工具軟件有時(shí)又稱(chēng)為服務(wù)軟件，它是開(kāi)發(fā)和維護(hù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工具。常見(jiàn)的有診斷程序、調(diào)試程序、編輯程序等。2．認(rèn)識(shí)應(yīng)用軟件

應(yīng)用軟件是指為專(zhuān)門(mén)用戶(hù)提供的或有專(zhuān)門(mén)用途的軟件，也是用戶(hù)利用計(jì)算機(jī)解決各種實(shí)際問(wèn)題而編制的計(jì)算機(jī)程序。常見(jiàn)的應(yīng)用軟件有信息管理軟件、辦公自動(dòng)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(shí)鏈接鏈接一計(jì)算機(jī)硬件的基本結(jié)構(gòu)

1946年，美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮·諾依曼提出了計(jì)算機(jī)的基本硬件結(jié)構(gòu)。這種計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)主要由5大基本部件組成：運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入和輸出設(shè)備，在結(jié)構(gòu)上是以運(yùn)算器為中心，現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)已轉(zhuǎn)向以存儲(chǔ)器為中心的硬件結(jié)構(gòu)，其工作關(guān)系如圖1-3所示。（1）運(yùn)算器。運(yùn)算器又稱(chēng)為算術(shù)／邏輯單元（ALU）。它是計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理的部件，主要執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。（2）控制器?？刂破魇怯?jì)算機(jī)的指揮控制中心。它負(fù)責(zé)從存儲(chǔ)器中取出指令，并根據(jù)指令要求向其他部件發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)，保證各個(gè)部件協(xié)調(diào)一致地工作。中央處理器（CPU）包括運(yùn)算器和控制器兩個(gè)主要部件，計(jì)算機(jī)進(jìn)行的一切操作和活動(dòng)，都是在中央處理器控制下進(jìn)行的。（3）存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)的記憶存儲(chǔ)部件，用來(lái)存放程序指令和數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器可分為內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器，內(nèi)存儲(chǔ)器主要存放當(dāng)前正在運(yùn)行的程序和程序臨時(shí)使用的數(shù)據(jù)，而外存儲(chǔ)器是指外部設(shè)備如硬盤(pán)、軟盤(pán)和光盤(pán)等，用于存放暫時(shí)不用的數(shù)據(jù)與程序，屬于永久性存儲(chǔ)器。（4）輸入設(shè)備。輸入設(shè)備負(fù)責(zé)把用戶(hù)命令包括程序和數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)，鍵盤(pán)是最常用和最基本的輸入設(shè)備，人們可以利用鍵盤(pán)將文字、符號(hào)和各種指令和數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)。（5）輸出設(shè)備。計(jì)算機(jī)的輸出設(shè)備主要負(fù)責(zé)將計(jì)算機(jī)中的信息，例如：各種運(yùn)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(hù)查看或保存。鏈接二常用的計(jì)算機(jī)辦公設(shè)備（1）打印機(jī)。打印機(jī)是重要的輸出設(shè)備。常用的有針式打印機(jī)、噴墨打印機(jī)和激光打印機(jī)，如圖1-4所示。（2）掃描儀。掃描儀是計(jì)算機(jī)的輸入設(shè)備，可以完成圖片和照片等資料的輸入任務(wù)。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(chǎng)上的主流機(jī)型。掃描儀主要由光學(xué)成像部分，機(jī)械傳動(dòng)部分和光電轉(zhuǎn)換部分組成，平板式掃描儀的外觀(guān)如圖1-5（左）所示。（3）刻錄機(jī)。光盤(pán)刻錄是指將源數(shù)據(jù)通過(guò)機(jī)器復(fù)制到目標(biāo)光盤(pán)中的過(guò)程，而刻錄光盤(pán)的設(shè)備稱(chēng)為刻錄機(jī)。未記錄信息的光盤(pán)盤(pán)片，稱(chēng)為空白刻錄盤(pán)（俗稱(chēng)白片）。刻錄機(jī)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(chǔ)器中，然后再?gòu)木彌_存儲(chǔ)器中把數(shù)據(jù)寫(xiě)入光盤(pán)盤(pán)片。光盤(pán)刻錄機(jī)的種類(lèi)很多，按功能可分為CD-R刻錄機(jī)和CD-RW刻錄機(jī)；按連接方式可分為內(nèi)置式刻錄機(jī)和外置式刻錄機(jī)；按接口方式可分為SCSI接口、IDE接口和USB接口刻錄機(jī)?？啼洐C(jī)外觀(guān)如圖1-5（中）所示。（4）數(shù)碼相機(jī)。數(shù)碼相機(jī)又稱(chēng)數(shù)字相機(jī)，是在傳統(tǒng)相機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，是數(shù)字技術(shù)與傳統(tǒng)相機(jī)相結(jié)合的產(chǎn)物。數(shù)碼相機(jī)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(chǔ)介質(zhì)中，數(shù)碼相機(jī)的外觀(guān)如圖1-5（右）所示。鏈接三計(jì)算機(jī)的基本應(yīng)用（1）科學(xué)計(jì)算（數(shù)值計(jì)算）。發(fā)明計(jì)算機(jī)，就是為了解決科學(xué)技術(shù)研究和工程應(yīng)用中的大量數(shù)值計(jì)算問(wèn)題。如利用計(jì)算機(jī)高速度、高精度的運(yùn)算能力，解決氣象預(yù)報(bào)、火箭發(fā)射、地震預(yù)測(cè)和工程設(shè)計(jì)等龐大復(fù)雜的計(jì)算任務(wù)。顯然，科學(xué)計(jì)算是計(jì)算機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域。（2）數(shù)據(jù)處理（信息管理）。數(shù)據(jù)處理泛指計(jì)算機(jī)在非科學(xué)工程方面的所有應(yīng)用如：數(shù)據(jù)計(jì)算、管理、查詢(xún)和統(tǒng)計(jì)等。利用計(jì)算機(jī)信息存儲(chǔ)容量大、存取速度快等特點(diǎn)，進(jìn)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(jì)算機(jī)應(yīng)用的重要形式。（3）計(jì)算機(jī)輔助工程。計(jì)算機(jī)輔助工程，可以通過(guò)提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和測(cè)試過(guò)程中的自動(dòng)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(jì)效益。常見(jiàn)的形式有計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)和計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試等。（4）過(guò)程控制（實(shí)時(shí)控制）。過(guò)程控制是利用計(jì)算機(jī)及時(shí)采集檢測(cè)數(shù)據(jù)，按最優(yōu)值迅速地對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)或自動(dòng)控制。采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行過(guò)程控制，不僅可以大大提高控制的自動(dòng)化水平，而且可以提高控制的及時(shí)性和準(zhǔn)確性，從而改善勞動(dòng)條件，提高產(chǎn)品質(zhì)量及合格率?？梢?jiàn)，計(jì)算機(jī)過(guò)程控制已在機(jī)械、冶金、石油、化工、紡織、水電和航天等部門(mén)得到廣泛的應(yīng)用。（5）人工智能。人工智能是計(jì)算機(jī)模擬人類(lèi)的智能活動(dòng)，例如感知、判斷、理解、學(xué)習(xí)、問(wèn)題求解和圖像識(shí)別等，它可以進(jìn)一步延伸人類(lèi)的活動(dòng)，拓展計(jì)算機(jī)應(yīng)用環(huán)境。（6）網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。計(jì)算機(jī)技術(shù)與現(xiàn)代通信技術(shù)的結(jié)合構(gòu)成了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的建立，不僅解決了一個(gè)單位，一個(gè)地區(qū)，一個(gè)國(guó)家中計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的通信，而且可以實(shí)現(xiàn)軟、硬件資源共享。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，也是未來(lái)計(jì)算機(jī)應(yīng)用的主要方向?？偨Y(jié)與回