文化基礎(chǔ)知識(shí)第一章

文化基礎(chǔ)知識(shí)第一章第1頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五1.1計(jì)算機(jī)文化1.1.1計(jì)算機(jī)文化概述所謂計(jì)算機(jī)文化，就是在經(jīng)濟(jì)、科技和社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域，廣泛應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)，有效開發(fā)利用信息資源的一種嶄新文化形態(tài)，這種嶄新的文化形態(tài)可以體現(xiàn)為：（1）計(jì)算機(jī)理論和技術(shù)已經(jīng)滲透到社會(huì)的方方面面，并形成了一套完備的理論體系。（2）計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為一種新的生產(chǎn)力，它所產(chǎn)生的價(jià)值極大地豐富了人們的物質(zhì)生活。（3）計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用也深入到人們的日常生活，從而創(chuàng)造和形成的科學(xué)思想、科學(xué)方法、科學(xué)精神、價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)等成為一種嶄新的文化觀念。與信息獲取、信息分析、信息加工有關(guān)的知識(shí)稱為“信息學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)”，利用計(jì)算機(jī)獲取和處理信息的能力稱為“信息能力”。第2頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五1.1.2計(jì)算機(jī)文化的形成回顧過去60多年的歷史，在計(jì)算機(jī)文化的形成過程中，計(jì)算機(jī)價(jià)格下降，微型計(jì)算機(jī)的普及，計(jì)算機(jī)性能的大幅度提高以及信息高速公路的提出，這四件大事起到了重大的促進(jìn)作用。1.微型計(jì)算機(jī)的普及2.微機(jī)性能的大幅度提高3.操作簡單易學(xué)第3頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五1.1.3計(jì)算機(jī)文化的社會(huì)影響1.計(jì)算機(jī)文化的正面影響文化從廣義上指人類社會(huì)歷史實(shí)踐中所創(chuàng)造的物質(zhì)財(cái)富和精神財(cái)富的總和。2.計(jì)算機(jī)文化的負(fù)面影響任何事物都有兩面性，信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)文化在為人們生活提供便利的同時(shí)，也為人們帶來一些負(fù)面影響，主要表現(xiàn)在：（1）網(wǎng)絡(luò)和信息安全已經(jīng)成為社會(huì)問題。（2）信息爆炸和信息污染。（3）網(wǎng)絡(luò)信息侵權(quán)。（4）信息侵略和信息滲透。第4頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五1.2計(jì)算機(jī)的發(fā)展概況1.2.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史1.2.2計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)，簡單歸納有如下幾點(diǎn)：1.記憶功能計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)器（外存儲(chǔ)器）能長期保存大量的數(shù)據(jù)和程序。2.邏輯判斷功能計(jì)算機(jī)主要是借助有關(guān)的數(shù)理邏輯和布爾代數(shù)，可進(jìn)行某些邏輯推理和各種基本的邏輯判斷?？梢詫?duì)文字或符號(hào)進(jìn)行判斷和比較，進(jìn)行邏輯推理和證明。3.計(jì)算功能計(jì)算機(jī)能夠進(jìn)行各種算術(shù)運(yùn)算及邏輯運(yùn)算。運(yùn)算速度是指計(jì)算機(jī)每秒鐘能執(zhí)行多少條指令。計(jì)算精確度高，計(jì)算機(jī)的有效數(shù)字可以準(zhǔn)確到十幾位、幾十位等，這樣就能精確地進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算和表示數(shù)據(jù)的計(jì)算結(jié)果。4.具有自動(dòng)運(yùn)算功能計(jì)算機(jī)不僅能存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，還能存儲(chǔ)程序。第5頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五1.2.3計(jì)算機(jī)的主要應(yīng)用計(jì)算機(jī)的應(yīng)用很廣，簡單地概括有如下幾個(gè)方面：1.數(shù)值計(jì)算2.信息處理信息處理是目前計(jì)算機(jī)應(yīng)用中最廣泛的領(lǐng)域。3.過程控制過程控制也稱為實(shí)時(shí)控制，是指用計(jì)算機(jī)采集檢測數(shù)據(jù)，按最佳方式迅速地對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行自動(dòng)控制或自動(dòng)調(diào)節(jié)。4.人工智能人工智能（ArtificialIntelligence，AI）是指使用計(jì)算機(jī)來模擬人的某些智能活動(dòng)。人工智能的研究領(lǐng)域包括模式識(shí)別、自然語言理解和生成、機(jī)器人、專家系統(tǒng)、景物分析等。5.計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（CAI）、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）和計(jì)算機(jī)輔助測試（CAT）等。第6頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（ComputerAssistedInstruction，CAI）是近幾年來在我國計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中的重要應(yīng)用之一。它將具體的教學(xué)內(nèi)容制作成文字、圖像、聲音等教學(xué)課件軟件、試題庫等供教學(xué)使用。學(xué)生可以根據(jù)自己的需要和學(xué)習(xí)進(jìn)度，選擇有關(guān)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，靈活地安排時(shí)間學(xué)習(xí)。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)能夠使學(xué)生輕松自如，合理地利用計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)有關(guān)的知識(shí)。目前，在大、中、小學(xué)有些課程都使用了計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)。如計(jì)算機(jī)課、英語課、生物課等。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（ComputerAidedDesign，CAD），是通過專門的計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)。如在航空、機(jī)械、建筑、服裝、電子等部門的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中得到廣泛的應(yīng)用。CAD可以提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短設(shè)計(jì)周期，降低成本和提高設(shè)計(jì)的自動(dòng)化程度。第7頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五6.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是通過通信線路將分布在不同地理位置上的若干臺(tái)計(jì)算機(jī)連接起來，再通過相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)軟件，實(shí)現(xiàn)多用戶共享網(wǎng)絡(luò)中的硬件、軟件和信息等資源，彼此間能夠進(jìn)行通訊、數(shù)據(jù)處理及傳輸?shù)?。而?lián)網(wǎng)的每臺(tái)計(jì)算機(jī)并不改變其原有的功能，它們的工作仍是獨(dú)立的。第8頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五1.3微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)目前，比較常用的微機(jī)有：采用Intel公司的CeleronD、Pentium4、PentiumD、Core2和AMD公司的Sempron、Opteron、Athlon64、Athlon64x2等芯片的計(jì)算機(jī)。1.3.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)該包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分。硬件系統(tǒng)也稱為硬件或硬設(shè)備，都是看得見、摸得著的，它們是計(jì)算機(jī)的實(shí)體部分。軟件系統(tǒng)（也稱軟件或軟設(shè)備）是相對(duì)于硬件而言的，它是使用計(jì)算機(jī)和發(fā)揮計(jì)算機(jī)效能的各種程序的總稱。微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)如圖1-1所示。第9頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五圖1-1微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成第10頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五1.3.2計(jì)算機(jī)的硬件基本結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)的硬件基本結(jié)構(gòu)早在20世紀(jì)40年代就由VonNeumann提出，它主要由以下五個(gè)部件組成：控制器、運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。計(jì)算機(jī)各部件聯(lián)系的示意圖如圖1-2所示（圖中單線表示由控制器發(fā)出的控制命令的流向，雙線表示數(shù)據(jù)的流向）?，F(xiàn)代絕大多數(shù)計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)都被稱為VonNeumann結(jié)構(gòu)。圖1-2計(jì)算機(jī)各部件聯(lián)系示意圖第11頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五中央處理器（CentralProcessingUnit，CPU）包括控制器和運(yùn)算器兩大部件，它是計(jì)算機(jī)的心臟，在微機(jī)中，中央處理器也稱微處理器（MPU）。計(jì)算機(jī)主機(jī)是由控制器、運(yùn)算器和內(nèi)存儲(chǔ)器三大部件組成的，即計(jì)算機(jī)主機(jī)包括中央處理器和內(nèi)存儲(chǔ)器。輸入設(shè)備、輸出設(shè)備與外存儲(chǔ)器也稱為計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備。通常把上述計(jì)算機(jī)的五大部件稱為計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)（硬件或硬設(shè)備）。第12頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五1.中央處理器運(yùn)算器和控制器合稱為中央處理器。中央處理器CPU是計(jì)算機(jī)的核心部分，通過它指揮全機(jī)各部件的協(xié)調(diào)動(dòng)作。微機(jī)的檔次高低，主要取決于其微處理器的芯片、主頻率和字長。主頻率越高，字長越長，計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度就越快，精確度就越高。CPU的性能指標(biāo)之一是它的主頻率，主頻率以兆赫（MHz）為單位。主頻（主頻率）的高低在很大程度上決定了計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度。字是計(jì)算機(jī)的CPU與內(nèi)存之間交換信息的單位，字長是指一個(gè)字的二進(jìn)制位的位數(shù)。1）控制器控制器主要用來實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)本身運(yùn)行過程的自動(dòng)化，即實(shí)現(xiàn)程序的自動(dòng)執(zhí)行?？刂破魇怯芍噶罴拇嫫?、指令譯碼器、指令計(jì)數(shù)器等主要部件以及其他的一些電路組成。2）運(yùn)算器運(yùn)算器（又稱算術(shù)與邏輯部件）是計(jì)算機(jī)中對(duì)信息進(jìn)行加工、運(yùn)算的部件。它的主要功能是用來對(duì)信息進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算（加、減、乘、除）和邏輯運(yùn)算（比較、移位、布爾運(yùn)算等）。第13頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五2.存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器好比是計(jì)算機(jī)的電子倉庫。它的主要功能是保存信息，如保存有關(guān)的數(shù)據(jù)、程序等。1）存儲(chǔ)器的概述（1）存儲(chǔ)容量常用的單位。8位二進(jìn)制位（bit）稱為一個(gè)字節(jié)（Byte），通常用B表示。它可以存放一個(gè)“8位二進(jìn)制數(shù)”。字節(jié)是一個(gè)很小的存儲(chǔ)單位，更大的單位是KB（千字節(jié)）、MB（兆字節(jié)）、GB（千兆字節(jié)）或TB。1024B（字節(jié)）稱為1KB；1024KB稱為1MB；1024MB稱為1GB；1024GB稱為1TB。即KB、MB、GB、TB之間的進(jìn)率是1024。（2）存儲(chǔ)器的分類。存儲(chǔ)器可分為內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器兩大類。①內(nèi)存儲(chǔ)器（也稱內(nèi)存或主存儲(chǔ)器）是指主機(jī)中的存儲(chǔ)器。它體積小，存取速度快，但相對(duì)容量較少，價(jià)格較貴。內(nèi)存儲(chǔ)器的基本單位是存儲(chǔ)單元，每個(gè)存儲(chǔ)單元都有自己的序號(hào)，叫做存儲(chǔ)器地址，存儲(chǔ)單元內(nèi)存放的信息稱為存儲(chǔ)單元的內(nèi)容。機(jī)器中的所有信息都以一定的規(guī)則存放在內(nèi)存單元中。內(nèi)存儲(chǔ)器包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RandomAccessMemory，RAM）和只讀存儲(chǔ)器（ReadOnlyMemory，ROM）兩部分。第14頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五微機(jī)中內(nèi)存儲(chǔ)器容量越大，運(yùn)行速度就越快，處理的數(shù)據(jù)范圍就越廣。目前微機(jī)中常用的內(nèi)存儲(chǔ)器（內(nèi)存）容量有：256MB、512MB、1G等。②外存儲(chǔ)器（也稱外存或輔助存儲(chǔ)器）的存儲(chǔ)容量大，價(jià)格低廉，但讀取速度比較慢。外存不能直接與CPU交換信息，當(dāng)CPU需要使用外存的某些信息時(shí)，必須先將這些信息調(diào)入內(nèi)存，然后再使用。常見的外存有磁盤、光盤、閃盤、磁帶等。內(nèi)存和外存相輔相成構(gòu)成計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)系統(tǒng)。第15頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五2）磁盤磁盤是目前廣泛采用的外存儲(chǔ)器介質(zhì)。（1）硬盤。硬盤是由多個(gè)金屬盤片組成，并由多個(gè)磁頭同時(shí)讀寫。硬盤的存儲(chǔ)容量大，讀寫速度較軟盤快，可靠性高。（2）軟盤。軟盤具有使用方便，并且可以隨身攜帶等特點(diǎn)，但由于其讀寫速度比硬盤慢，存儲(chǔ)容量又小，不能滿足大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，目前已經(jīng)基本上被優(yōu)盤取代。（3）閃盤（又稱閃存盤、USB閃盤或優(yōu)盤）。閃盤使用的存儲(chǔ)介質(zhì)是閃存（Flashmemory），功能和軟盤相似，都可用來交換和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。目前，閃盤的存儲(chǔ)容量有64MB~4GB不等，甚至容量更大。它是靠USB來驅(qū)動(dòng)的，傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)候比軟驅(qū)快得多。目前閃盤大致有三種型號(hào)的產(chǎn)品：無驅(qū)型、加密型和啟動(dòng)型。第16頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五3）光盤光盤是一種新型的信息存儲(chǔ)設(shè)備。它以容量大，使用時(shí)間長，價(jià)格便宜等特點(diǎn)深受用戶的歡迎。目前，一個(gè)光盤的容量為650MB。光盤的讀寫必須通過光盤驅(qū)動(dòng)器（簡稱光驅(qū)）來完成。目前CD光盤有三種類型：只讀型光盤（CD-ROM）、一次寫入型光盤（CD-R）和可擦寫型光盤（CD-RW）。（1）只讀型光盤只允許讀操作，即只能將光盤的信息讀出，不允許寫入新的信息或修改原有的信息，光盤里的信息是由廠家出廠前預(yù)先寫入的。（2）一次寫入型光盤只允許用戶寫入一次信息，寫入后不能刪除或修改，以后只允許讀操作。（3）可擦寫型光盤允許用戶讀寫操作。即允許用戶讀光盤的內(nèi)容，也允許寫入新的內(nèi)容，還可以修改、刪除其中的內(nèi)容，就像使用一般的硬盤一樣，用戶可以任意讀寫。第17頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五3.輸入設(shè)備只有控制器、運(yùn)算器、存儲(chǔ)器三種設(shè)備，計(jì)算機(jī)還不能正常工作。計(jì)算機(jī)與外界聯(lián)系的橋梁，稱為計(jì)算機(jī)的輸入輸出設(shè)備。計(jì)算機(jī)的輸入設(shè)備是指向計(jì)算機(jī)輸入有關(guān)的信息（包括數(shù)據(jù)、程序等）的設(shè)備。在微機(jī)中，常用的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)、光筆、圖形掃描儀、條碼掃描儀、觸摸屏等設(shè)備。第18頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五4.輸出設(shè)備計(jì)算機(jī)的輸出設(shè)備是指從計(jì)算機(jī)中將有關(guān)的數(shù)據(jù)、處理結(jié)果等信息輸出的設(shè)備。在微機(jī)中，常用的輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)、繪圖儀等設(shè)備。1）顯示器顯示器用來顯示字符或圖形信息，顯示器連接到顯示卡上。目前常見的顯示器有兩種：陰極射線管（CRT）顯示器和液晶（LCD）顯示器。CRT顯示器體積大，比較笨重，且工作時(shí)有輻射，但價(jià)格相對(duì)低廉，色彩還原效果好。LCD顯示器輕巧，沒有輻射污染，但價(jià)格高，色彩還原效果不如前者。第19頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五顯示器工作時(shí)，顯示屏上的每個(gè)畫面稱為一幀。每幀水平方向有若干條掃描線，每條掃描線上又分為若干個(gè)點(diǎn)，形成了一個(gè)點(diǎn)陣，其中每個(gè)點(diǎn)稱為一個(gè)像素。每幀圖像點(diǎn)陣中的點(diǎn)數(shù)稱為顯示器的分辨率。顯示器的分辨率越高，顯示的字符、圖形就越清晰。顯示卡是主機(jī)與顯示器的接口電路。顯示器能顯示的顏色數(shù)量與機(jī)器所配置的顯示卡的內(nèi)存有關(guān)?？梢杂?jì)算每幀圖像所占用的內(nèi)存空間，假設(shè)顯示器的分辨率為800×600，顯示屏上每個(gè)像素占用8個(gè)二進(jìn)制位（即8bit）的內(nèi)存（即有28=256種顏色），每幀圖像所占的內(nèi)存為：800×600×8/8=480000字節(jié)（Byte）。第20頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五2）打印機(jī)打印機(jī)是計(jì)算機(jī)的輸出設(shè)備。打印機(jī)的種類很多，大體上分為擊打式打印機(jī)和非擊打式打印機(jī)兩類。（1）針式打印機(jī)。針式打印機(jī)也稱點(diǎn)陣式打印機(jī)，這種打印機(jī)的打印頭有若干根打印針，打印時(shí)使用相應(yīng)的打印針撞擊色帶來完成打印工作。（2）噴墨式打印機(jī)。噴墨式打印機(jī)的打印頭上有許多小噴嘴，它使用液體墨水，通過精細(xì)的小噴嘴將墨水噴到紙面上來產(chǎn)生字符或圖像等。它的特點(diǎn)是價(jià)格便宜，打印精度較高，噪音低；缺點(diǎn)是墨水消耗量大，打印速度慢。（3）激光打印機(jī)。激光打印機(jī)采用激光和電子放電技術(shù)，通過靜電潛像，再用碳粉使?jié)撓褡兂煞巯?，加熱后碳粉固定，最后印出?nèi)容。它的特點(diǎn)是打印精度高，噪音低，打印速度快；缺點(diǎn)是使用的打印紙要求高，故紙張的成本高。第21頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五5.驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)器安裝在主機(jī)箱上，用I/O槽和CPU連接，磁盤在驅(qū)動(dòng)器中工作。主機(jī)箱內(nèi)安裝一個(gè)或兩個(gè)軟盤驅(qū)動(dòng)器，分別稱為A驅(qū)動(dòng)器和B驅(qū)動(dòng)器，除有軟盤驅(qū)動(dòng)器外，還有一個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器C。還可以有一個(gè)光盤驅(qū)動(dòng)器（簡稱光驅(qū)）。軟盤驅(qū)動(dòng)器（軟驅(qū)）通常是3.5英寸的軟盤驅(qū)動(dòng)器，但目前的配置已基本上不再使用軟驅(qū)。第22頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五1.3.3計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)是相對(duì)于硬件而言的，軟件系統(tǒng)是用來支持計(jì)算機(jī)硬件，使計(jì)算機(jī)發(fā)揮效能的各種程序的總稱。軟件系統(tǒng)按其功能可劃分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。1.系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件是計(jì)算機(jī)的基本軟件。它是管理、監(jiān)控和維護(hù)計(jì)算機(jī)資源的軟件。系統(tǒng)軟件是與具體應(yīng)用無關(guān)的軟件，它為應(yīng)用軟件的運(yùn)行提供支持。例如：操作系統(tǒng)、編譯程序、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、監(jiān)控程序、診斷程序、網(wǎng)絡(luò)軟件等都是系統(tǒng)軟件。2.應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件是專門為解決某個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域里的總體任務(wù)而編制或外購的程序。也就是說，應(yīng)用軟件是用戶使用的各種專用的軟件包，是為了解決各種實(shí)際問題的用戶程序。例如：文字處理系統(tǒng)Word、電子表格Excel、工資管理程序、財(cái)務(wù)軟件等都是應(yīng)用軟件。第23頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五1.4微機(jī)的接口接口就是微處理器與外部設(shè)備的連接部件（電路）。它是CPU與外部設(shè)備進(jìn)行信息交換的中轉(zhuǎn)站。1.4.1概述接口電路是CPU與外部設(shè)備之間的連接緩沖，它通過總線與CPU相連。CPU同外部設(shè)備的工作方式、工作速度、信號(hào)類型等都不相同，通過接口電路的變換作用，將兩者進(jìn)行匹配。也就是說，接口是CPU與I/O設(shè)備的橋梁，它在CPU與I/O設(shè)備之間起著信息轉(zhuǎn)換和匹配的作用。第24頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五1.接口的作用接口電路的作用，就是計(jì)算機(jī)以外的信息轉(zhuǎn)換成與計(jì)算機(jī)匹配的信息，使計(jì)算機(jī)能有效地傳遞和處理。微機(jī)接口本身已不是一些邏輯電路的簡單組合，而是采用硬件與軟件相結(jié)合的方法，因而接口技術(shù)是硬件和軟件的綜合技術(shù)。2.總線總線是連接計(jì)算機(jī)CPU、主存儲(chǔ)器、輔助存儲(chǔ)器、各種輸入/輸出設(shè)備的一組物理信號(hào)線及其相關(guān)的控制電路，它是計(jì)算機(jī)中運(yùn)載各部件信息的公共通道。微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)大都采用總線結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是采用一組公共的信號(hào)線作為微機(jī)各部件之間的通信線。各類外部設(shè)備和存儲(chǔ)器，都是通過各自的接口電路連接到微機(jī)系統(tǒng)總線上的，因此，用戶可以根據(jù)自己的需要，選用不同類型的外部設(shè)備，設(shè)置相應(yīng)的接口電路，把它們連接到系統(tǒng)總線上，從而構(gòu)成不同用途、不同規(guī)模的系統(tǒng)。第25頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五微機(jī)系統(tǒng)的總線大致可分成以下幾種：1）地址總線地址總線（AddressBus，AB）是微機(jī)用來傳送地址的信號(hào)線。地址線的數(shù)目決定了直接尋址的范圍，例如16根地址線，可以構(gòu)成216=65536個(gè)地址，可直接尋址64KB地址空間，24根地址線可直接尋址16MB。2）數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線（DataBus，DB）是傳送數(shù)據(jù)和代碼的總線，一般為雙向信號(hào)線，可以進(jìn)行兩個(gè)方向的數(shù)據(jù)傳送。數(shù)據(jù)既可以從CPU送到內(nèi)存或其他部件，也可以從內(nèi)存或其他部件送到CPU。通常，數(shù)據(jù)總線的位數(shù)與微機(jī)的字長一致，例如32位的CPU的芯片，其數(shù)據(jù)總線也是32位。第26頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五3）控制總線控制總線（ControlBus，CB）用來傳送控制器發(fā)出的各種控制信號(hào)。其中包括用來實(shí)現(xiàn)命令、狀態(tài)傳送、中斷請(qǐng)求、直接對(duì)存儲(chǔ)器存取的控制，以及提供系統(tǒng)使用的時(shí)鐘和復(fù)位信號(hào)等。當(dāng)前微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)普遍采用總線結(jié)構(gòu)的連接方式，各部分都以同一形式排在總線上，結(jié)構(gòu)簡單，易于擴(kuò)充。微機(jī)的總線結(jié)構(gòu)如下圖所示。第27頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五1.4.2標(biāo)準(zhǔn)接口微機(jī)中一般提供的接口有標(biāo)準(zhǔn)接口和擴(kuò)展槽接口。標(biāo)準(zhǔn)接口，操作系統(tǒng)一般都能識(shí)別，插上有關(guān)的外部設(shè)備，馬上可以使用，真正做到“即插即用”。在微機(jī)中標(biāo)準(zhǔn)接口一般有：鍵盤與顯示器接口，并行接口，兩個(gè)串行COM1、COM2端口，TS/2接口和USB接口等。1.鍵盤與顯示器接口在微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，鍵盤和顯示器是必不可少的輸入/輸出外設(shè)。微機(jī)主板上提供鍵盤與顯示器的標(biāo)準(zhǔn)接口。2.并行接口由于現(xiàn)在常用的微機(jī)系統(tǒng)均以并行方式處理數(shù)據(jù)，所以，并行接口也是最常用的接口電路。將一個(gè)字符的n個(gè)數(shù)位用n條線同時(shí)傳輸?shù)臋C(jī)制稱為并行通信，如一次同時(shí)傳送8位、16位或32位，實(shí)現(xiàn)并行通信的接口就是并行接口。第28頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五3.串行接口許多I/O設(shè)備與CPU交換信息，或計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間交換信息，是通過一對(duì)導(dǎo)線或通信通道來傳送信息。這時(shí)，每一次只傳送一位信息，每一位都占據(jù)一個(gè)規(guī)定長度的時(shí)間間隔，這種數(shù)據(jù)一位一位順序傳送的通信方式稱為串行通信，實(shí)現(xiàn)串行通信的接口就是串行接口。與并行通信相比，串行通信具有傳輸線少、成本低的特點(diǎn)，特別適合于遠(yuǎn)距離傳送；其缺點(diǎn)是速度慢，若并行傳送n位數(shù)據(jù)需要時(shí)間T，則串行傳送的時(shí)間至少為nT。4.USB接口通用串行總線（USB）是一種新型接口標(biāo)準(zhǔn)。第29頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五1.4.3擴(kuò)展槽接口在微機(jī)中擴(kuò)展槽接口一般有：顯示卡、聲卡、網(wǎng)卡、Modem卡、視頻卡、多功能卡等。在主板上一般有多個(gè)擴(kuò)充插槽，用于插入各種接口板（也稱適配器）。適配器是為了驅(qū)動(dòng)某種外設(shè)而設(shè)計(jì)的控制電路。通常，適配器插在主板的擴(kuò)展槽內(nèi)，通過總線與CPU相連。適配器一般做成電路板的形式，所以又稱“插卡”、“擴(kuò)展卡”或“適配卡”。常用的適配器有：（1）顯示卡適配器（顯示卡）。它用于與顯示器的連接，如VGA卡、SVGA卡、AGP卡等，還有GetForce2MX和GetForce2GTS顯示卡。（2）存儲(chǔ)器擴(kuò)充卡。它是用于擴(kuò)充微機(jī)的存儲(chǔ)容量。（3）串行通信適配電路。它是用于與計(jì)算機(jī)通信有關(guān)的設(shè)備的連接，如繪圖儀等。（4）多功能卡。為了簡化系統(tǒng)接口，多功能卡是將多種功能的電路做在一塊電路板上的復(fù)合插卡。（5）其他卡。例如聲卡、Modem卡、網(wǎng)卡、視頻卡等。第30頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五1.5計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示1.5.1進(jìn)位計(jì)數(shù)制日常生活最常用的是十進(jìn)制數(shù)。而計(jì)算機(jī)廣泛采用二進(jìn)位計(jì)數(shù)制，簡稱二進(jìn)制。有時(shí)也遇到其他進(jìn)制的數(shù)。1.十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制計(jì)數(shù)法有如下特點(diǎn)：（1）有10個(gè)數(shù)碼。即用0，1，2，3，…，9共10個(gè)符號(hào)表示。任意一個(gè)十進(jìn)制數(shù)，都是由這十個(gè)數(shù)碼以不同的形式組合而成。（2）逢十進(jìn)一。任意位置上的10個(gè)單位構(gòu)成其高一位置上的一個(gè)單位。稱10為十進(jìn)制數(shù)的基，即十進(jìn)制的基數(shù)為10。（3）數(shù)碼的位置原理。并排寫出的兩個(gè)數(shù)碼，左邊一個(gè)單位是右邊一個(gè)單位的10倍。也就是說，一個(gè)數(shù)所代表的數(shù)值由兩個(gè)因素來決定：數(shù)碼本身，及其所在的數(shù)位。（4）任意一個(gè)十進(jìn)制數(shù)可以用多項(xiàng)式展開的形式表示。第31頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五2.二進(jìn)制數(shù)計(jì)算機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)的表示是采用二進(jìn)制數(shù)。由于二進(jìn)制數(shù)只有兩種狀態(tài)，容易通過電子元件來表示。同十進(jìn)制類似，二進(jìn)制計(jì)數(shù)法也有以下特點(diǎn)：（1）有兩個(gè)數(shù)碼，即0和1兩個(gè)數(shù)碼。任意一個(gè)二進(jìn)制數(shù)，都是由0和1數(shù)碼組合的。（2）逢二進(jìn)一，基數(shù)為2。（3）數(shù)碼的位置原理。并排寫出的2個(gè)數(shù)碼，左邊的一個(gè)單位是右邊一個(gè)單位的2倍。即：數(shù)碼在不同的數(shù)位，所表示的數(shù)值是不同的。（4）任意一個(gè)二進(jìn)制數(shù)可以用多項(xiàng)式展開的形式表示。第32頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五3.八進(jìn)制數(shù)為了克服二進(jìn)制數(shù)書寫和讀數(shù)的不便，常用八進(jìn)制計(jì)數(shù)法來彌補(bǔ)。同樣道理，八進(jìn)制數(shù)的4個(gè)特點(diǎn)是：（1）有8個(gè)數(shù)碼，即用0，1，2，3，…，7共8個(gè)符號(hào)表示。（2）逢八進(jìn)一，基數(shù)為8。（3）數(shù)碼的位置原理。并排寫出的2個(gè)數(shù)碼，左邊的一個(gè)單位是右邊一個(gè)單位的8倍。即：數(shù)碼在不同的數(shù)位，所表示的數(shù)值是不一樣的。（4）任意一個(gè)八進(jìn)制數(shù)可以用多項(xiàng)式展開的形式表示。第33頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五4.十六進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)的特點(diǎn)是：（1）有16個(gè)數(shù)碼，即用0，1，2，…，9，A，B，C，D，E，F(xiàn)共16個(gè)符號(hào)表示。其中，A表示十進(jìn)制中的10，B表示11，C表示12，D表示13，E表示14，F(xiàn)表示15。（2）逢十六進(jìn)一。即：基數(shù)為16。（3）數(shù)碼的位置原理。并排寫出的2個(gè)數(shù)碼，左邊的一個(gè)單位是右邊一個(gè)單位的16倍。即：數(shù)碼在不同的數(shù)位，所表示的數(shù)值是不同的。（4）任意一個(gè)十六進(jìn)制數(shù)可以用多項(xiàng)式展開的形式表示。第34頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五表1-1常用的幾種進(jìn)位計(jì)數(shù)制對(duì)照表十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制000011112102231133410044510155611066711177810001089100111910101012A11101113B12110014C13110115D14111016E15111117F16100002010第35頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五1.5.2十進(jìn)制數(shù)與二進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換1.十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制整數(shù)此處討論兩種十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制整數(shù)的方法。方法一：采用逐次“除2取余”法，即不斷地用2去除十進(jìn)制數(shù)，所得的余數(shù)（一定是“0”或“1”）就是二進(jìn)制整數(shù)的各位上的數(shù)字。先得到的余數(shù)從低位排起，后得到的余數(shù)排在高位。例如，將十進(jìn)制數(shù)114轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)的表示形式如下。因此求得(114)10＝(1110010)2第36頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五方法二：將十進(jìn)制整數(shù)表示為2的整數(shù)冪的多項(xiàng)式形式，然后轉(zhuǎn)成二進(jìn)制表示形式。例如：將十進(jìn)制數(shù)180轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制表示形式如下。(180)10＝128+32+16+4

＝27+25+24+22

＝(10000000+100000+10000+100)2

＝(10110100)2第37頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五表1-2一些2的整數(shù)冪值的對(duì)照表2的整數(shù)冪對(duì)應(yīng)十進(jìn)制數(shù)2的整數(shù)冪對(duì)應(yīng)十進(jìn)制數(shù)2012-10.52122-20.252242-30.1252382-40.062524162-50.0312525322-60.01562526642712828256295122101024第38頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五2.十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制小數(shù)要把一個(gè)十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制小數(shù)，可采用對(duì)十進(jìn)制小數(shù)逐次“乘2取整”的方法進(jìn)行轉(zhuǎn)換。即逐次用2去乘待轉(zhuǎn)換的十進(jìn)制小數(shù)，將每次乘得的整數(shù)部分逐個(gè)寫出則為對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制的小數(shù)。例如，將0.6875轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制小數(shù)，方法如下：所以：(0.6875)10＝(0.1011)2第39頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五3.十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)這里討論的是既有整數(shù)部分，又有小數(shù)部分的十進(jìn)制數(shù)。對(duì)于這樣的十進(jìn)制數(shù)，在轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)時(shí)，可以先分別將整數(shù)部分與小數(shù)部分轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)形式，最后把所得的結(jié)果再合并為完整的二進(jìn)制數(shù)表示形式。例如：將180.6875轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。因?yàn)椋?180)10＝(10110100)2(0.6875)10＝(0.1011)2所以：(180.6875)10＝(10110100.1011)2第40頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五4.二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)將二進(jìn)制數(shù)寫成以2為底的冪的多項(xiàng)式形式，然后直接計(jì)算多項(xiàng)式的值，所得結(jié)果為十進(jìn)制數(shù)。例如：（1）(1010010)2＝(1×26+0×25+1×24+0×23+0×22+1×21+0×20)10

＝(64+0+16+0+0+2+0)10

＝(82)10（2）(0.1001)2＝(1×2-1+0×2-2+0×2-3+1×2-4)10＝(0.5+0+0+0.0625)10＝(0.5625)10（3）(1001.101)2＝(1×23+0×22+0×21+1×20+1×2-1+0×2-2+1×2-3)10＝(8+0+0+1+0.5+0+0.125)10＝(9.625)10第41頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五表1-3二進(jìn)制與八進(jìn)制間的對(duì)照表1.5.3二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換1.二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)表1-3給出了二進(jìn)制數(shù)和八進(jìn)制數(shù)的對(duì)照關(guān)系。由表可以看出，3位二進(jìn)制數(shù)與1位八進(jìn)制數(shù)是一一對(duì)應(yīng)的，3位二進(jìn)制數(shù)可表示從0到7共八個(gè)數(shù)，而八進(jìn)制數(shù)中每一位數(shù)也正好能表示從0到7的八個(gè)數(shù)。二進(jìn)制八進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制00001004001110150102110601131117第42頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)可用下面方法。三位一并法：把待轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制數(shù)從小數(shù)點(diǎn)開始，分別向左、右兩個(gè)方向每3位為一組（最后不足3位則補(bǔ)“0”），然后對(duì)每3位二進(jìn)制數(shù)用相應(yīng)的八進(jìn)制數(shù)碼表示，即可得到相應(yīng)的八進(jìn)制數(shù)表示形式。例如：（1）將二進(jìn)制數(shù)10110110轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)。10110110266故有(10110110)2＝(266)8（2）將二進(jìn)制數(shù)11001000.101111轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)。11001000.101111310.57故有(11001000.101111)2＝(310.57)8第43頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五2.八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，其方法為上述轉(zhuǎn)換的逆過程。即每一位八進(jìn)制數(shù)碼用3位二進(jìn)制數(shù)碼表示，也就是“一分為三”的方法。例如：（1）將八進(jìn)制數(shù)263轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。26310110011故有：(263)8＝(10110011)2（2）將八進(jìn)制數(shù)125.16轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。125.161010101.001110故有：(125.16)8＝(1010101.00111)2第44頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五表1-4二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換表3.二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)可用如下方法。四位一并法：把待轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制數(shù)，從小數(shù)點(diǎn)開始，分別向左、右兩個(gè)方向每4位為一組（最后不足4位則補(bǔ)“0”），然后對(duì)每4位二進(jìn)制數(shù)用相應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)碼表示，即可得到相應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)表示形式。二進(jìn)制十六進(jìn)制二進(jìn)制十六進(jìn)制00000100080001110019001021010A001131011B010041100C010151101D011061110E011171111F第45頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五4.十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，其方法是二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)的逆過程。即將每一位十六進(jìn)制數(shù)碼用四位二進(jìn)制數(shù)碼表示，也就是“一分為四”的方法。例如：（1）將十六進(jìn)制數(shù)23C轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。24C001001001100故有：(24C)16＝(1001001100)2（2）將十六進(jìn)制數(shù)F65.B2轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。F65.B2111101100101.

10110010故有：(F65.B2)16＝(111101100101.1011001)2第46頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五1.6計(jì)算機(jī)中信息的編碼1.6.1ASCII編碼ASCII（AmericanStandardCodeforInformationInterchange，美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼）已經(jīng)成為世界上通用的字符編碼標(biāo)準(zhǔn)。ASCII碼是由7位二進(jìn)制數(shù)組成，因此定義了128（27）種符號(hào)，其中有32種是起控制作用的“功能符”，其余的96種是數(shù)字、大小寫英文字母和特殊符號(hào)。計(jì)算機(jī)的基本存儲(chǔ)單位是一個(gè)字節(jié)，所以每個(gè)ASCII碼使用一個(gè)字節(jié)表示，其最高位為0。鍵盤上的字符的機(jī)內(nèi)碼就是ASCII碼。第47頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五1.6.2漢字的編碼系統(tǒng)對(duì)每種漢字輸入方法規(guī)定了漢字輸入計(jì)算機(jī)的代碼，這種代碼稱為漢字的外部碼（又稱外碼或輸入碼）。通過鍵盤輸入漢字是輸入漢字的外部碼，計(jì)算機(jī)為了識(shí)別漢字，要把漢字的外部碼轉(zhuǎn)換成漢字的內(nèi)部碼（又稱內(nèi)碼或機(jī)內(nèi)碼），以便進(jìn)行處理和存儲(chǔ)。計(jì)算機(jī)要與其他系統(tǒng)或設(shè)備需要信息、數(shù)據(jù)交流時(shí)還必須采用交換碼（又稱國標(biāo)碼）。為了將漢字處理結(jié)果輸出，還必須將漢字的內(nèi)部碼轉(zhuǎn)換為以點(diǎn)陣形式表示的字形碼，確定一個(gè)漢字的點(diǎn)陣，并作為圖形的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)，在屏幕上顯示或在打印機(jī)上輸出。第48頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五1.漢字外部碼（或稱漢字外碼）漢字外碼是指用戶從鍵盤上輸入的漢字輸入方法的編碼。例如區(qū)位碼、拼音碼、五筆字型碼等。同一個(gè)漢字，如果用戶使用不同的輸入法，就有不同的外碼。所以漢字外碼是不惟一的。2.漢字內(nèi)部碼漢字內(nèi)部碼也稱為漢字內(nèi)碼或漢字機(jī)內(nèi)碼。漢字內(nèi)碼是在計(jì)算機(jī)內(nèi)部表示漢字的代碼，主要是用來對(duì)漢字在計(jì)算機(jī)內(nèi)部進(jìn)行存儲(chǔ)、傳遞和運(yùn)算等。對(duì)于大多數(shù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)而言，一個(gè)漢字內(nèi)碼占用2個(gè)字節(jié)，分別稱為高位字節(jié)和低位字節(jié)，而ASCII碼只占用1個(gè)字節(jié)。漢字內(nèi)碼的每個(gè)字節(jié)的最高二進(jìn)制位均為1，而ASCII碼的最高二進(jìn)制位為0，利用字節(jié)的最高位的值可以區(qū)分漢字內(nèi)碼和ASCII碼。第49頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五3.國標(biāo)碼國標(biāo)碼（或稱交換碼）就是國家標(biāo)準(zhǔn)漢字編碼GB2312-80所規(guī)定的機(jī)器內(nèi)部編碼。當(dāng)計(jì)算機(jī)之間或與終端之間進(jìn)行信息交換時(shí)，要求它們之間傳送的漢字代碼信息完全一致，國標(biāo)碼就是用于漢字信息處理系統(tǒng)之間或者通信系統(tǒng)之間交換信息使用的代碼，所以國標(biāo)碼又稱漢字交換碼。國標(biāo)碼共收集了7445個(gè)字符和漢字，其中漢字6763個(gè)，以及各種符號(hào)682個(gè)。常用的一級(jí)漢字3755個(gè)（用漢語拼音排序），不大常用的二級(jí)漢字3008個(gè)（用偏旁部首排序）。在漢字交換碼中，每個(gè)漢字用2個(gè)字節(jié)表示。目前，我國大部分計(jì)算機(jī)系統(tǒng)仍然主要采用GB2312-80編碼。第50頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五4.字形碼字形碼也稱漢字輸出碼。字形碼的作用是輸出漢字。對(duì)漢字字形經(jīng)過點(diǎn)陣的數(shù)字化后的一串二進(jìn)制數(shù)稱為字形碼。各種漢字編碼間的關(guān)系如下圖所示。第51頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五1.7計(jì)算機(jī)語言1.7.1機(jī)器語言機(jī)器語言即是機(jī)器指令的集合。每臺(tái)計(jì)算機(jī)都配有自己的指令集合（叫做指令系統(tǒng)）。指令是指示計(jì)算機(jī)進(jìn)行某種操作的命令。一條指令通常包括操作碼和操作數(shù)兩部分。操作碼指示這條指令執(zhí)行何種操作，而操作數(shù)是指示操作的對(duì)象或參數(shù)。機(jī)器語言也稱為計(jì)算機(jī)低級(jí)語言。它是以二進(jìn)制代碼形式表示的機(jī)器指令的集合。用機(jī)器語言編寫的程序稱為機(jī)器語言程序，計(jì)算機(jī)只懂得機(jī)器語言。機(jī)器語言程序能被計(jì)算機(jī)直接識(shí)別和執(zhí)行，因此，機(jī)器語言運(yùn)行速度最快。就一臺(tái)微機(jī)來說，它的機(jī)器指令是用許多二進(jìn)制數(shù)表示的，即全是0和1的組合。第52頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五1.7.2匯編語言匯編語言，也稱符號(hào)語言或組合語言。匯編語言比機(jī)器語言進(jìn)了一步，它用符號(hào)來表示指令（操作碼和操作數(shù)），便于記憶。用匯編語言編寫的程序稱為源程序，源程序經(jīng)過匯編程序的加工和翻譯后成為計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的目標(biāo)程序。1.7.3高級(jí)語言高級(jí)語言，又稱算法語言，它的語句和命令接近于人們習(xí)慣使用的自然語言，它的運(yùn)算符和計(jì)算式子與數(shù)學(xué)上的用法很接近，使人們易學(xué)、易記、易用。高級(jí)語言不依賴于某臺(tái)機(jī)器，通用性好，高級(jí)語言是為一般人使用而設(shè)計(jì)的。計(jì)算機(jī)不能直接識(shí)別和執(zhí)行用高級(jí)語言編寫的源程序，源程序經(jīng)過“翻譯程序”的加工和翻譯后成為計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的目標(biāo)程序。所謂“翻譯程序”是指編譯程序或解釋程序。第53頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五常用的高級(jí)語言有：BASIC （最簡單，適合于初學(xué)者使用）FORTRAN （適合于科學(xué)計(jì)算）C （應(yīng)用于系統(tǒng)軟件程序設(shè)計(jì)等）COBOL （適合于商業(yè)、經(jīng)濟(jì)管理）PASCAL （結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)語言）DBASEⅢ （數(shù)據(jù)庫管理）FOXBASE （同上）FoxPro （同上）C++ （面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語言）Java （同上）…… ……第54頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五1.7.4源程序和目標(biāo)程序把人們用高級(jí)語言編寫的程序（稱為源程序）翻譯成計(jì)算機(jī)能直接執(zhí)行的機(jī)器語言程序（稱為目標(biāo)程序）。這種翻譯一般有兩種方式，即編譯方式和解釋方式。編譯方式是通過一個(gè)事先調(diào)入計(jì)算機(jī)內(nèi)存中的編譯程序，它先把整個(gè)源程序全部翻譯成機(jī)器語言程序（目標(biāo)程序），然后再加以執(zhí)行。解釋方式是通過事先調(diào)入計(jì)算機(jī)內(nèi)存中的解釋程序，它逐句地翻譯源程序，譯出一句立即執(zhí)行一句，邊解釋邊執(zhí)行。第55頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五1.8操作系統(tǒng)簡介1.8.1操作系統(tǒng)的概念操作系統(tǒng)是控制和管理計(jì)算機(jī)硬件和軟件資源，合理地組織計(jì)算機(jī)工作流程以及方便用戶的程序的集合。從用戶的觀點(diǎn)看，操作系統(tǒng)是用戶和計(jì)算機(jī)之間的接口。如DOS、UNIX、Linux、Windows系列等都是目前廣泛使用的操作系統(tǒng)。雖然各種操作系統(tǒng)就其規(guī)模、實(shí)現(xiàn)、功能、特性及硬件環(huán)境等方面而言存在不少差異，但它們提供的服務(wù)通常包括以下幾個(gè)方面：（1）資源分配。（2）程序執(zhí)行。（3）I/O操作。（4）文件系統(tǒng)管理。（5）中斷處理。（6）出錯(cuò)檢測。（7）保護(hù)。第56頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五另外，操作系統(tǒng)也為其他軟件的運(yùn)行建造工作環(huán)境，所以，通常把操作系統(tǒng)稱為軟件工作平臺(tái)。操作系統(tǒng)通常向用戶提供三種類型的接口：（1）命令接口。用戶從鍵盤上輸入操作系統(tǒng)的命令，系統(tǒng)提供相應(yīng)服務(wù)。（2）程序接口。程序接口也稱系統(tǒng)調(diào)用接口，用戶在自己的程序中使用系統(tǒng)調(diào)用，從而獲取系統(tǒng)更基層的服務(wù)。（3）圖形接口。用戶利用鼠標(biāo)、窗口、菜單、圖標(biāo)等圖形用戶界面工具，直觀、方便、有效地使用系統(tǒng)服務(wù)和各種應(yīng)用程序及實(shí)用工具。第57頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五1.8.2操作系統(tǒng)的功能操作系統(tǒng)是一種大型復(fù)雜的系統(tǒng)軟件，它的主要功能是實(shí)施對(duì)計(jì)算機(jī)各種資源的管理。通常把操作系統(tǒng)的功能分為進(jìn)程管理、存儲(chǔ)管理、設(shè)備管理、文件管理和作業(yè)管理五大部分。1.進(jìn)程管理進(jìn)程管理主要是對(duì)CPU進(jìn)行管理，所以又稱處理器管理。進(jìn)程管理的主要任務(wù)是：當(dāng)有多個(gè)用戶請(qǐng)求服務(wù)時(shí)，如何充分發(fā)揮CPU的作用，提高其使用效率，協(xié)調(diào)各程序之間的運(yùn)行，合理地為所有用戶服務(wù)。也就是說，進(jìn)程管理的主要任務(wù)是把處理器的時(shí)間分配給進(jìn)程以及協(xié)調(diào)各進(jìn)程之間的相互關(guān)系。第58頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五2.存儲(chǔ)管理存儲(chǔ)管理的主要任務(wù)是對(duì)內(nèi)存資源進(jìn)行合理分配。因此，必須隨時(shí)掌握內(nèi)存的分配情況，并進(jìn)行存儲(chǔ)空間的分配與釋放工作。因此，存儲(chǔ)管理所關(guān)心的是給每個(gè)用戶作業(yè)分配所需的內(nèi)存空間，并配合硬件完成地址轉(zhuǎn)換、用戶內(nèi)存區(qū)域的定界、存儲(chǔ)保護(hù)和內(nèi)存擴(kuò)充。存儲(chǔ)管理的目的，一是方便用戶，使用戶在編制程序時(shí)完全可以不考慮程序在內(nèi)存中的實(shí)際地址；二是對(duì)系統(tǒng)來說，要采用合理、有效地分配策略，提高資源的利用率，改善系統(tǒng)的整體性能。第59頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五3.設(shè)備管理設(shè)備管理程序是操作系統(tǒng)中用戶與外部設(shè)備之間的接口。其主要功能是分配、回收外部設(shè)備和控制設(shè)備的運(yùn)行。4.文件管理操作系統(tǒng)中，把負(fù)責(zé)存儲(chǔ)和管理信息的機(jī)構(gòu)稱為文件系統(tǒng)。在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，操作系統(tǒng)不僅把程序、數(shù)據(jù)、各種信息甚至把外部設(shè)備都當(dāng)作文件來管理。文件管理的功能如下：（1）文件命令的解釋和加工。（2）管理文件系統(tǒng)所用的資源（文件目錄和外存）。（3）為相應(yīng)設(shè)備提供I/O請(qǐng)求。第60頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五5.作業(yè)管理作業(yè)是指用戶在一次算題或一次事務(wù)處理過程中，要求計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所做工作的集合。一個(gè)作業(yè)從進(jìn)入系統(tǒng)到執(zhí)行結(jié)束，一般需要經(jīng)歷收容、執(zhí)行和完成3個(gè)階段。相應(yīng)地，可以說作業(yè)處于后備、執(zhí)行和完成三個(gè)不同的狀態(tài)。1）后備狀態(tài)作業(yè)由輸入設(shè)備進(jìn)入外存儲(chǔ)器的過程稱為收容。一旦收容結(jié)束，系統(tǒng)就把建立的作業(yè)控制塊加入到后備作業(yè)隊(duì)列中。此時(shí)，該作業(yè)處于后備狀態(tài)，等待作業(yè)調(diào)度程序調(diào)度。2）執(zhí)行狀態(tài)后備作業(yè)被作業(yè)調(diào)度程序選中并分配了必要的資源，調(diào)入內(nèi)存執(zhí)行，此時(shí)該作業(yè)處于執(zhí)行狀態(tài)。3）完成狀態(tài)當(dāng)一個(gè)作業(yè)正常運(yùn)行結(jié)束，或因發(fā)生錯(cuò)誤而中途終止時(shí)，作業(yè)進(jìn)入完成狀態(tài)。第61頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五1.8.3操作系統(tǒng)的類型根據(jù)操作系統(tǒng)所提供的工作環(huán)境，可將操作系統(tǒng)分成多道批處理系統(tǒng)、分時(shí)系統(tǒng)和實(shí)時(shí)系統(tǒng)三大類。1.多道批處理系統(tǒng)多道批處理系統(tǒng)的基本思想是操作員啟動(dòng)有關(guān)程序每次將一批經(jīng)過合理搭配的作業(yè)輸入到計(jì)算機(jī)外存中等待運(yùn)行；之后，當(dāng)操作系統(tǒng)需要調(diào)入新的作業(yè)時(shí)，根據(jù)當(dāng)時(shí)的運(yùn)行情況和用戶請(qǐng)求，按照某種調(diào)度原則，從后備作業(yè)中挑選一個(gè)或多個(gè)合適的作業(yè)到內(nèi)存中參加運(yùn)行；當(dāng)某個(gè)作業(yè)運(yùn)行完畢或因故執(zhí)行不下去時(shí)，系統(tǒng)轉(zhuǎn)去執(zhí)行另一個(gè)作業(yè)。重復(fù)上述步驟，直至這一批作業(yè)全部執(zhí)行為止。所謂批處理，是指這樣一種操作方式，即用戶同他的作業(yè)之間沒有交互作用，不能直接控制作業(yè)的運(yùn)行。多道批處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是提高系統(tǒng)資源的使用效率，增強(qiáng)系統(tǒng)對(duì)作業(yè)的吞吐量，實(shí)現(xiàn)整個(gè)計(jì)算機(jī)工作流程的自動(dòng)化。第62頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五2.分時(shí)系統(tǒng)分時(shí)系統(tǒng)是指把計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)資源（尤其是CPU）進(jìn)行時(shí)間上的分割，分成一個(gè)個(gè)時(shí)間片供多個(gè)用戶使用，每個(gè)用戶依次輪流使用時(shí)間片。這種能分時(shí)輪流地為各終端用戶服務(wù)并及時(shí)地對(duì)用戶服務(wù)請(qǐng)求予以響應(yīng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，稱為分時(shí)系統(tǒng)。分時(shí)系統(tǒng)有如下特征：（1）多路調(diào)制性：是指系統(tǒng)可帶多個(gè)終端，同時(shí)可允許多個(gè)分時(shí)用戶工作。（2）獨(dú)立性：是指操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了向每個(gè)用戶提供了一臺(tái)虛擬機(jī)，并且每個(gè)用戶的虛擬機(jī)彼此互不干擾，系統(tǒng)保證各用戶程序運(yùn)行的完整性，不發(fā)生相互混淆或破壞現(xiàn)象。（3）交互性：是指用戶在終端上直接與計(jì)算機(jī)交互會(huì)話來聯(lián)機(jī)控制自己的作業(yè)運(yùn)行。（4）及時(shí)性：系統(tǒng)能對(duì)用戶的輸入及時(shí)做出響應(yīng)。第63頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五3.實(shí)時(shí)系統(tǒng)實(shí)時(shí)是指對(duì)隨機(jī)發(fā)生的外部事件做出及時(shí)的響應(yīng)并對(duì)其進(jìn)行處理，所發(fā)生的外部事件并非是由于人為來啟動(dòng)和直接干預(yù)引起的。實(shí)時(shí)系統(tǒng)分為實(shí)時(shí)控制和實(shí)時(shí)處理兩種系統(tǒng)。實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)是利用計(jì)算機(jī)對(duì)一個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行控制、監(jiān)測、調(diào)整，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)的高效率。實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)是指計(jì)算機(jī)對(duì)輸入信息或數(shù)據(jù)要以足夠快的速度進(jìn)行處理，并在一定時(shí)間內(nèi)做出響應(yīng)。所以實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是一種響應(yīng)時(shí)間快、可靠性高的操作系統(tǒng)。實(shí)時(shí)系統(tǒng)是一種專門為某種應(yīng)用而設(shè)計(jì)的專用系統(tǒng)，系統(tǒng)本身就包含有控制某實(shí)時(shí)過程和處理實(shí)時(shí)信息的專用程序。第64頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五一般較大的實(shí)時(shí)系統(tǒng)，除了具有一般操作系統(tǒng)的基本功能外，還有如下特點(diǎn)和功能：（1）實(shí)時(shí)性強(qiáng)。系統(tǒng)要對(duì)外部輸入的實(shí)時(shí)信號(hào)做出及時(shí)響應(yīng)，響應(yīng)的時(shí)間間隔要足夠控制發(fā)出實(shí)時(shí)信號(hào)的那個(gè)環(huán)境。通常的響應(yīng)時(shí)間在毫秒級(jí)，甚至微秒級(jí)。（2）實(shí)時(shí)系統(tǒng)對(duì)可靠性要求極高，為此通常采用雙機(jī)系統(tǒng)。（3）實(shí)時(shí)信息處理系統(tǒng)也有多終端用戶問題，但實(shí)時(shí)系統(tǒng)僅允許操作員訪問有限的專用程序，不能編寫程序或修改已有程序。（4）系統(tǒng)整體性強(qiáng)。實(shí)時(shí)系統(tǒng)所管理的聯(lián)機(jī)設(shè)備和資源，通常要按一定的時(shí)間關(guān)系和邏輯關(guān)系協(xié)調(diào)工作。（5）具有過載防護(hù)能力。在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，任務(wù)進(jìn)入系統(tǒng)往往有很大的隨機(jī)性，有時(shí)就會(huì)超過系統(tǒng)的處理能力，因而產(chǎn)生過載。必須為系統(tǒng)設(shè)計(jì)某種防護(hù)機(jī)構(gòu)，以保證一旦發(fā)生過載，系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。第65頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五4.通用操作系統(tǒng)前面將操作系統(tǒng)大致分為三種基本類型，但對(duì)于一個(gè)具體的操作系統(tǒng)來說，它可能不單屬于其中任何一類，而同時(shí)具有這三類或其中兩類的特點(diǎn)，也可能以某類為主，兼有其他類的特點(diǎn)。如果一個(gè)操作系統(tǒng)兼有上述兩類或三類的功能，則該系統(tǒng)稱為通用操作系統(tǒng)。不同類型操作系統(tǒng)之間的差異，主要是由于系統(tǒng)所側(cè)重的目標(biāo)不同造成的。在多道批處理系統(tǒng)中，重點(diǎn)是放在機(jī)器的利用率和吞吐作業(yè)的能力上；在分時(shí)系統(tǒng)中，重點(diǎn)是放在交互作用和響應(yīng)時(shí)間上；在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，重點(diǎn)是放在系統(tǒng)的完整性、響應(yīng)時(shí)間和基本數(shù)據(jù)的保護(hù)上。第66頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五1.8.4文件與目錄的概念1.文件的概念DOS系統(tǒng)的功能之一是管理文件。文件是指存放在外存儲(chǔ)器上按一定方式組織起來的信息（如文字、程序、圖形、圖像、聲音等）的集合。每一個(gè)文件都有一個(gè)特定的名字以供識(shí)別、查找之用。各種高級(jí)語言的程序、數(shù)據(jù)等均以文件的形式存放在磁盤上。1）文件名文件名是用來區(qū)別不同文件的符號(hào)，DOS系統(tǒng)規(guī)定文件名一般由基本名和擴(kuò)展名組成，它們之間以圓點(diǎn)分隔。其格式為：<基本名>.<擴(kuò)展名>]第67頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五常用的文件擴(kuò)展名

擴(kuò)展名文件類別擴(kuò)展名文件類別.COM可執(zhí)行的系統(tǒng)命令文件.BAK編輯程序的備份文件.EXE可執(zhí)行文件.SYS系統(tǒng)專用文件.OVR或OVL程序覆蓋文件.INI初始化參數(shù)文件.BAT批處理文件.PRN列表文件.TXT文本文件.LIB庫文件.$$$暫存或不正確存貯的文件.DAT數(shù)據(jù)文件.TMP暫存文件.HLP幫助信息文件.PASPascal語言程序文件.PRGFoxPro命令文件第68頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五2）文件屬性DOS系統(tǒng)中的所有磁盤文件，根據(jù)其特點(diǎn)和性質(zhì)分為系統(tǒng)、隱含、只讀和檔案（也稱歸檔或存檔）四種不同的屬性。系統(tǒng)屬性（S）：具有系統(tǒng)屬性的文件，是屬于某些專用系統(tǒng)的文件（如MS-DOS系統(tǒng)中的IO.SYS，MSDOS.SYS等）。其特點(diǎn)是文件本身一般被隱藏起來，不能被刪除、復(fù)制、改名。如果可執(zhí)行文件被設(shè)置為具有系統(tǒng)屬性，則不能被執(zhí)行。隱含屬性（H）：用于防止文件在列表時(shí)顯示出來。具有隱含屬性的文件，其特點(diǎn)是文件本身被隱藏起來，使用這種屬性可以對(duì)文件進(jìn)行保密。只讀屬性（R）：用于保護(hù)文件不被修改和刪除。具有只讀屬性的文件，其特點(diǎn)是文件能讀入內(nèi)存，也能復(fù)制，但不能修改，也不能被刪除。對(duì)于一些重要的文件，可以設(shè)置為只讀屬性，以防止文件被誤刪或誤改。檔案屬性（A）：用戶各種文件生成時(shí)，DOS系統(tǒng)均自動(dòng)將其設(shè)置為檔案屬性。只有具有檔案屬性的文件，才可以列文件目錄清單、復(fù)制、修改、更名、刪除等操作。DOS系統(tǒng)命令A(yù)TTRIB可以設(shè)置、改變和顯示文件屬性。Windows系統(tǒng)設(shè)置、改變和顯示文件屬性更加方便。第69頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五2.目錄與路徑在同一子目錄中還可以再建立下一級(jí)的目錄，就如同在文件柜中再按要求分層存放一樣，這在DOS中同樣稱為子目錄。DOS的文件操作采用樹形目錄結(jié)構(gòu)，可以有多級(jí)目錄，其分布就像一棵倒掛的樹。第一級(jí)目錄稱為根目錄，根目錄只有一個(gè)，它是在格式化磁盤時(shí)就自動(dòng)建立的目錄。在根目錄下可以按需要建立多個(gè)子目錄。任一級(jí)子目錄中還可以建立多個(gè)子目錄，每個(gè)子目錄中有兩個(gè)特殊的子目錄（即“.”和“..”子目錄），它是在建立子目錄時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)生成的，兩個(gè)特殊的子目錄的含義是：“.”——表示當(dāng)前目錄的縮寫?！?.”——表示當(dāng)前目錄的上級(jí)目錄的縮寫。根目錄中可以包含有普通文件和其他子目錄，而最底層是文件。第70頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五在樹形目錄結(jié)構(gòu)中，描述一個(gè)文件常用以下的文件說明格式：[<d:>][<path>]<filename>其中：<d:>為文件所在的盤符，缺省時(shí)為當(dāng)前盤。<path>為路徑，路徑是由根目錄、一系列子目錄名和“\”符號(hào)所組成，即用“\目錄名\目錄名\”表示。<path>中最前面的一個(gè)“\”符號(hào)表示根目錄。當(dāng)<path>中最前面的符號(hào)不是“\”而是子目錄名時(shí)，則是從當(dāng)前目錄開始的路徑表示形式。缺省<path>時(shí)，表示當(dāng)前目錄。路徑用于描述文件所在的位置。<filename>是文件名（若有擴(kuò)展名，則包含擴(kuò)展名）。第71頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五在查找文件時(shí)，由于開始位置的不同，路徑分為絕對(duì)路徑和相對(duì)路徑。如果路徑最前面有“\”符號(hào)，表示從根目錄開始，稱為絕對(duì)路徑。如果路徑前面沒有“\”符號(hào)，表示路徑從當(dāng)前目錄開始，稱為相對(duì)路徑。第72頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五1.8.5MS-DOS操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)是系統(tǒng)軟件的核心，它控制程序的執(zhí)行和提供資源分配、輸入輸出控制和數(shù)據(jù)管理等服務(wù)。常見的操作系統(tǒng)有：如字符界面的DOS操作系統(tǒng)、圖形界面的Windows系列操作系統(tǒng)、UNIX操作系統(tǒng)等。1.DOS系統(tǒng)簡介DOS是磁盤操作系統(tǒng)（DiskOperationSystem）的簡寫。操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的指揮中樞，它統(tǒng)管計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一切軟件和硬件資源。MS-DOS的主要功能是控制和管理計(jì)算機(jī)的硬件和軟件資源，主要是進(jìn)行文件管理和設(shè)備管理。其中文件系統(tǒng)負(fù)責(zé)建立、刪除、讀寫和檢索各類文件，而輸入/輸出管理系統(tǒng)則負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備，例如顯示器、鍵盤、磁盤驅(qū)動(dòng)器、打印機(jī)以及異步通訊器等。第73頁，共80頁，2023年，2月20日，星期五2.MS-DOS系統(tǒng)的組成MS-DOS系統(tǒng)由幾個(gè)主要部分組成，每一部分對(duì)應(yīng)用程序提供特定支持。MS-DOS系統(tǒng)由引導(dǎo)記錄和3個(gè)基本模塊組成。1）BootRecord（引導(dǎo)記錄）引導(dǎo)記錄程序（也稱自舉程序）