計算機基本概念與基礎(chǔ)知識

計算機應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)現(xiàn)在是1頁\一共有109頁\編輯于星期四學什么？上網(wǎng)、打字、聊天？要學習，適應(yīng)當今社會發(fā)展的新知識！第1章計算機基本概念與基礎(chǔ)知識第2章操作系統(tǒng)基礎(chǔ)第3章文檔處理技術(shù)第4章數(shù)據(jù)處理技術(shù)第5章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)第6章程序設(shè)計與算法基礎(chǔ)第7章現(xiàn)代信息技術(shù)簡介讓我們具有更豐富的知識，提高計算機應(yīng)用能力，方便學習，為以后工作打好基礎(chǔ)NO!現(xiàn)在是2頁\一共有109頁\編輯于星期四第1章計算機基本概念與基礎(chǔ)知識1.1概述1.2計算機數(shù)據(jù)表示1.3計算機系統(tǒng)現(xiàn)在是3頁\一共有109頁\編輯于星期四第一臺電子計算機（ENIAC）5000次加法/秒體重28噸占地170m218800只電子管1500個繼電器功率150KW現(xiàn)在是4頁\一共有109頁\編輯于星期四1.1.1計算機的發(fā)展第一代：從1946年到1957年的計算機計算機采用電子管作為計算機的邏輯元件基本運算速度只有每秒幾千次到幾萬次內(nèi)存容量只有幾千個字用二進制表示的機器語言或助記符表示的匯編語言編寫程序由于體積大、功耗大、造價高、使用不便，主要用于軍事和科研部門進行數(shù)值計算。1.1概述現(xiàn)在是5頁\一共有109頁\編輯于星期四第二代：從1958年到1964年的計算機使用晶體管代替了電子管運算速度提高到每秒幾十萬次基本運算內(nèi)存容量擴大到幾十萬字計算機軟件技術(shù)也有了很大發(fā)展，出現(xiàn)了FORTRAN、ALGOL-60、COBOL等高級程序設(shè)計語言，大大方便了計算機的使用體積縮小、功耗降低和軟件技術(shù)的發(fā)展，計算機的應(yīng)用從數(shù)值計算擴大到數(shù)據(jù)處理、工業(yè)過程控制等領(lǐng)域，并開始進入商業(yè)市埸?，F(xiàn)在是6頁\一共有109頁\編輯于星期四第三代：從1964年到1975年的計算機使用集成電路代替了分立元件運算速度提高到每秒幾十萬到幾百萬次基本運算內(nèi)存容量和可靠性等方面都有較大的提高計算機軟件技術(shù)的進一步發(fā)展，尤其是操作系統(tǒng)的逐步成熟是第三代計算機的顯著特點?，F(xiàn)在是7頁\一共有109頁\編輯于星期四第四代：從1975年到現(xiàn)在的計算機以大規(guī)模集成電路或超大規(guī)模集成電路來構(gòu)成計算機的主要功能部件基本運算速度可達每秒幾百萬次甚至上億次在軟件方面，出現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、分布式操作系統(tǒng)等，應(yīng)用軟件的開發(fā)已逐步成為一個龐大的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)。第四代計算機中最有影響的計算機種類莫過于微型計算機，它誕生于70年代初，80年代得到了迅速推廣，這是計算機發(fā)展史上最重要的事件。

現(xiàn)在是8頁\一共有109頁\編輯于星期四第一代（1946~1956）電子管5千~4萬（次/秒）第二代（1957~1964）晶體管幾十萬~百萬（次/秒）第三代（1965~1970）集成電路百萬~幾百萬（次/秒）第四代（1971~90年代）集成電路幾百萬~幾億（次/秒）

1.1.2計算機發(fā)展的幾個階段現(xiàn)在是9頁\一共有109頁\編輯于星期四1.1.3計算機的分類微型計算機（PC）以微處理器為中央處理單元而組成的個人計算機稱為PC機（微機）。價格便宜；應(yīng)用于各個領(lǐng)域現(xiàn)在是10頁\一共有109頁\編輯于星期四工作站:是一種高檔微機系統(tǒng)，其最突出的特點是圖形功能強，具有很強的圖形交互與處理能力，因此在工程領(lǐng)域、特別是在計算機輔助設(shè)計（CAD）領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)在是11頁\一共有109頁\編輯于星期四其特點表現(xiàn)在通用性強、具有很強的綜合處理能力、性能覆蓋面廣等，主要應(yīng)用在科研、商業(yè)和管理部門。大型通用機：現(xiàn)在是12頁\一共有109頁\編輯于星期四巨型機：它的運算速度最快、性能最高、技術(shù)最復(fù)雜。巨型機主要用于解決大型機也難以解決的復(fù)雜問題，如：天氣預(yù)報、分子模型、密碼破譯、軍事科學計算等現(xiàn)在是13頁\一共有109頁\編輯于星期四1.1.4.計算機的應(yīng)用（１）科學計算計算數(shù)學、計算物理、計算天文學、計算生物學工程設(shè)計天氣預(yù)報（２）數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理、分析、采集、存貯、傳送、檢索等數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)圖形圖象處理系統(tǒng)現(xiàn)在是14頁\一共有109頁\編輯于星期四（３）過程控制洲際導彈，航天飛機采集信息最佳值自動調(diào)節(jié)和控制（４）計算機輔助系統(tǒng)

CAD（ComputerAidedDesign）CAM（computerAidedManufacturing）CAI（ComputerAidedInstruction

）現(xiàn)在是15頁\一共有109頁\編輯于星期四（5）人工智能(AI)智能機器人：感應(yīng)和識別能力，能回答問題專家系統(tǒng)：分析、決策模式識別：文字識別、圖紙識別等智能翻譯（6）網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)可視電話、網(wǎng)絡(luò)游戲、Email、網(wǎng)頁宣傳、商業(yè)應(yīng)用

現(xiàn)在是16頁\一共有109頁\編輯于星期四1.2計算機數(shù)據(jù)表示1.2.1計算機和二進制數(shù)據(jù)1.2.2數(shù)制轉(zhuǎn)換1.3.3文字信息的編碼現(xiàn)在是17頁\一共有109頁\編輯于星期四1.2.1計算機和二進制數(shù)據(jù)現(xiàn)在是18頁\一共有109頁\編輯于星期四信息的定義和分類信息的特征：可度量、可識別、可轉(zhuǎn)換、可存儲、可處理、可傳遞、可再生、可壓縮、可利用、可共享。信息：是對客觀世界各種事物的變化和特征及客觀事物之間相互作用和聯(lián)系的反映，是客觀事物經(jīng)過感知或認識后的再現(xiàn)。信息:是客觀存在的一切事物通過物質(zhì)載體所發(fā)出的消息、情報、指令、數(shù)據(jù)和信號中所包含的一切可傳遞和交換的內(nèi)容。現(xiàn)在是19頁\一共有109頁\編輯于星期四信息以二進制存儲的優(yōu)點：易于物理實現(xiàn)：電子元器件的兩種穩(wěn)定狀態(tài)對應(yīng)于0和1?？煽啃愿撸壕哂袃煞N穩(wěn)定的狀態(tài)運算簡單，邏輯性強通用性強：適用于各種數(shù)值型和非數(shù)值型信息的表示現(xiàn)實世界中，信息主要以數(shù)值、文字、語音、圖形和圖像等形式表示信息必須經(jīng)過數(shù)字化編碼，才能在計算機中存儲、傳送和處理。信息的表示在計算機中，信息以二進制形式存儲和傳輸現(xiàn)在是20頁\一共有109頁\編輯于星期四信息的編碼編碼：是指對輸入到計算機中的各種數(shù)值型和非數(shù)值型數(shù)據(jù)用二進制數(shù)進行編碼。對于不同機器、不同類型的數(shù)據(jù)其編碼方式是不同的，編碼的方法也很多。為了使信息的表示、交換、存儲或處理的方便，在計算機系統(tǒng)中通常采用統(tǒng)一的編碼方式，因此制定了編碼的國家標準或國際標準。編碼過程：在輸入過程中，系統(tǒng)自動將用戶輸入的各種數(shù)據(jù)按編碼的類型轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的二進制形式存入計算機存儲單元中。輸出時，再由系統(tǒng)自動將二進制編碼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成用戶可以識別的數(shù)據(jù)格式輸出給用戶。翻譯現(xiàn)在是21頁\一共有109頁\編輯于星期四信息的編碼表示

數(shù)值

十／二進制轉(zhuǎn)換

西文

ASCII碼

漢字

輸入碼／機內(nèi)碼轉(zhuǎn)換

聲音、圖像

模／數(shù)轉(zhuǎn)換

輸入設(shè)備

輸出設(shè)備二／十進制轉(zhuǎn)換西文字形碼漢字字形碼數(shù)／模轉(zhuǎn)換數(shù)值西文漢字聲音、圖像

內(nèi)存現(xiàn)在是22頁\一共有109頁\編輯于星期四1.2.2數(shù)制轉(zhuǎn)換現(xiàn)在是23頁\一共有109頁\編輯于星期四1.2.1數(shù)制數(shù)制：按進位的原則進行計數(shù)，稱為進位計數(shù)制，簡稱“數(shù)制”?，F(xiàn)在是24頁\一共有109頁\編輯于星期四常用的數(shù)制十進制：日常生活中最常見的是十進制數(shù)，用十個不同的符號來表示：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9，稱為代碼。用D表示十進制數(shù)。

二進制：二進制數(shù)只有兩個代碼“0”和“1”，所有的數(shù)據(jù)都由它們的組合來實現(xiàn)。二進制數(shù)據(jù)在進行運算時，遵守“逢二進一”的原則。用B表示二進制數(shù)。八進制和十六進制：計算機中的數(shù)據(jù)均以二進制形式存儲，但當數(shù)比較大時，用二進制形式表示位數(shù)較多，不便于書寫和較對，我們在書寫時，總是將二進制數(shù)據(jù)以八進制或十六進制的形式表達，并在八進制數(shù)據(jù)后加英文字母“O”，在十六進制數(shù)據(jù)后加英文字母“H”以示分別。八進制按“逢八進一”的原則計數(shù)，使用0、1、2、3、4、5、6、7共八個代碼，十六進制數(shù)按“逢十六進一”的原則計數(shù)，采用0-9和A、B、C、D、E、F六個英文字母一起構(gòu)成十六個代碼。

現(xiàn)在是25頁\一共有109頁\編輯于星期四數(shù)制的特點：逢r進一每位的權(quán)值是基數(shù)r的若干次冪，冪次由該位的位置所決定。任何一種數(shù)制表示的數(shù)都可以寫成按位權(quán)展開的多項式之和。例如：993現(xiàn)在是26頁\一共有109頁\編輯于星期四十進制數(shù)：（993）D二進制數(shù)：（1111100001）B八進制數(shù)：（1741）O十六進制數(shù)：（3E1）H這四個數(shù)其實是同一個數(shù)，只是用不同的數(shù)值表示?；鶖?shù)：在采用進位計數(shù)的數(shù)字系統(tǒng)中，如果只有r個基本符號表示數(shù)值，則稱其為基r數(shù)制，r稱為該數(shù)制的基數(shù)。權(quán)：數(shù)值中每一個固定位置對應(yīng)的單位值稱為權(quán)，各種計數(shù)制中的權(quán)值恰好是r的某次冪。例如：an...a1a0.a-1...a-m

(r)

=an*rn+…+a1*r1+a0*r0

+a-1*r-1+...+a-m*r-m現(xiàn)在是27頁\一共有109頁\編輯于星期四計算機中各種進制數(shù)的表示進位制二進制八進制十進制十六進制規(guī)則逢二進一逢八進一逢十進一逢十六進一基數(shù)r=2r=8r=10r=16基本符號0、10……70……90…9、A…F權(quán)2的i次冪8的i次冪10的i次冪16的i次冪形式表示BODH現(xiàn)在是28頁\一共有109頁\編輯于星期四數(shù)制轉(zhuǎn)換r

進制轉(zhuǎn)化成十進制：數(shù)碼乘以各自的權(quán)的累加和。an...a1a0.a-1...a-m

(r)

=an*rn+…+a1*r1+a0*r0

+a-1*r-1+...+a-m*r-mai

是數(shù)碼，r是基數(shù)，ri是權(quán)；不同的基數(shù)，表示是不同的進制 總結(jié):

r進制轉(zhuǎn)化成十進制101.11(B)=122+021+120+12-1+12-2=5.75101(O)=182+081+180

=65101A(H)=1163+0162+1161+10160

＝4106現(xiàn)在是29頁\一共有109頁\編輯于星期四把轉(zhuǎn)換結(jié)果連接起來。整數(shù)部分：連續(xù)除以r取余數(shù)，直到商為0，余數(shù)從下到上排列，稱為除r取余法。小數(shù)部分：連續(xù)乘以r取整數(shù)，直到小數(shù)部分為0或達到所要求的精度為止，所得整數(shù)從上到下排列，稱為乘r取整法。最后十進制轉(zhuǎn)換為r進制現(xiàn)在是30頁\一共有109頁\編輯于星期四例3：57.3125(D)57轉(zhuǎn)換為二進制為1110010.3125轉(zhuǎn)換為二進制0101例1：100(D)例2：300(D)=111001.0101(B)=144(O)=12C(H)示例：現(xiàn)在是31頁\一共有109頁\編輯于星期四二進制、八進制、十六進制之間的轉(zhuǎn)換二進制數(shù)與十六進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換由于16=24，所以在將二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進制數(shù)時，對于整數(shù)，從最右側(cè)開始，每四位二進制數(shù)劃為一組，用一位十六進制數(shù)代替；十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)時正好相反，一位十六進制數(shù)用四位二進制數(shù)來替換。對于有小數(shù)的數(shù)，要分小數(shù)和整數(shù)部分處理。二進制與八進制的相互轉(zhuǎn)換與此相似，只是分組時每三位二進制數(shù)劃為一組例如：現(xiàn)在是32頁\一共有109頁\編輯于星期四二進制、八進制、十六進制之間的轉(zhuǎn)換64.1A(H)=0110

0100.0001

1010(B)1

101

101

110.110

101(B)=1556.65(O)每個數(shù)由三個二進制位組成每個數(shù)由四個二進制位組成八進制和十六進制轉(zhuǎn)化成二進制二進制轉(zhuǎn)化成八進制和十六進制11

0110

1110.1101

01(B)=36F.D4(H)以小數(shù)點為起點每三位一組逐次轉(zhuǎn)化以小數(shù)點為起點每四位一組逐次轉(zhuǎn)化144.7(O)=001

100

100.111(B)現(xiàn)在是33頁\一共有109頁\編輯于星期四1.2.3文字信息的編碼現(xiàn)在是34頁\一共有109頁\編輯于星期四英文字符的編碼（ASCII碼）由于計算機是以二進制形式存儲、運算、識別與處理數(shù)據(jù)的，因此，字母等字符也必須按特定的規(guī)則變?yōu)槎凭幋a才能進行入計算機處理。字符編碼實際就是為每一個字符確定一個相對應(yīng)的二制編碼。實際上，由于字符與數(shù)值之間沒有什么必然的聯(lián)系，某一個字符究竟對應(yīng)什么數(shù)，完全由人為規(guī)定。因此，為個交換信息，人們已經(jīng)建立了一些字符的編碼標準?，F(xiàn)在是35頁\一共有109頁\編輯于星期四

ASCII：AmericanStandardCodeforInformation美國信息交換標準代碼，是最常用的一種字符編碼方案，包括所有的鍵盤符號及各種控制字符：0000000(0)～0011111(31)：各種控制字符（見教材P21）0100000(32)：空格0110000(48)～0111001(57)：“0”～“9”1000001(65)～1011010(90)：“A”～“Z”1100001(97)～1111010(122)：“a”～“z”括號中的數(shù)字為字符在表格中的位置序號在ASCII碼中，規(guī)定一個字符用7位二進制編碼；8位二進制(一個字節(jié))存儲,最高位為0?，F(xiàn)在是36頁\一共有109頁\編輯于星期四漢字編碼（一）漢字國標碼（GB2312-80）也稱漢字交換碼：將漢字分為兩級，一級漢字3755個，以拼音為序；二級漢字3008個，以偏旁為序，放在一個94*94的表格中，每個漢字的行號和列號組成一個編碼，叫區(qū)位碼：如“中”在第54行48列，區(qū)位碼為5448；為了與ASCII碼兼容，在行號和列號上各加32(十進制)，就構(gòu)成了國標碼：8680現(xiàn)在是37頁\一共有109頁\編輯于星期四漢字機內(nèi)碼是漢字在計算機內(nèi)部存儲、處理的代碼。計算機既要處理漢字，又要處理英文。因此計算機必須能區(qū)別漢字字符和英文字符。英文字符的的機內(nèi)碼是最高為為0的8位ASCII碼。為了不與7位ASCII碼發(fā)生沖突，把國標碼每個字節(jié)的最高位由0改為1，其余位不變的編碼作為漢字字符的機內(nèi)碼。（二）漢字機內(nèi)碼現(xiàn)在是38頁\一共有109頁\編輯于星期四以漢字“中”為例：區(qū)位碼：5448——

國標碼：8680——機內(nèi)碼：00110110001100000101011001010000（共16位）1101011011010000（共16位）現(xiàn)在是39頁\一共有109頁\編輯于星期四（三）輸入碼漢字輸入碼是為了將漢字通過鍵盤輸入計算機而設(shè)計的代碼。常用輸入編碼方案：

1、數(shù)字碼（區(qū)位碼、電報碼等）

2、音碼類（全拼、雙拼、智能ABC）

3、形碼類（五筆字型）

4、音形類（自然碼）現(xiàn)在是40頁\一共有109頁\編輯于星期四（四）字形碼漢字字形碼是漢字字形的數(shù)字化信息，用于漢字的顯示和打印。漢字字庫，是漢字字形數(shù)字化后，以二進制文件形式存儲在存儲器中而形成的漢字字模庫。漢字字模庫亦稱漢字字形庫，簡稱漢字字庫?，F(xiàn)在是41頁\一共有109頁\編輯于星期四漢字地址碼是指漢字庫中存儲漢字字形信息的邏輯地址。在漢字庫中，字形信息都是按一定順序（大多數(shù)按標準漢字交換碼中漢字的排列順序）連續(xù)存放在存儲介質(zhì)上的，所以漢字地址碼也大多是連續(xù)有序的，而且與漢字內(nèi)碼間有著簡單的對應(yīng)關(guān)系，以簡化漢字內(nèi)碼到漢字地址碼的轉(zhuǎn)換。（五）地址碼現(xiàn)在是42頁\一共有109頁\編輯于星期四其它編碼UCS碼.用4個字節(jié)表示各種符號，232Unicode碼,用2個字節(jié)表示各種符號216BIG5碼,目前臺灣、香港等地區(qū)普遍使用的一種繁體漢字的編碼標準。

GBK碼,1995年制訂了GBK碼，中文名叫《漢字內(nèi)碼擴展規(guī)范1.0版》，向下兼容GB2312碼。每個GBK碼由2Bytes組成，共23940個字現(xiàn)在是43頁\一共有109頁\編輯于星期四1.3計算機系統(tǒng)441.3.1計算機系統(tǒng)概述1.3.2計算機硬件系統(tǒng)和工作原理1.3.3計算機軟件系統(tǒng)1.3.4微型計算機硬件系統(tǒng)現(xiàn)在是44頁\一共有109頁\編輯于星期四1.3.1計算機系統(tǒng)概述45計算機系統(tǒng)分為：硬件系統(tǒng)：組成計算機系統(tǒng)的各種物理設(shè)備的總稱。軟件系統(tǒng)：在計算機上運行的所有軟件的總稱?，F(xiàn)在是45頁\一共有109頁\編輯于星期四計算機系統(tǒng)的組成46輸入設(shè)備：鍵盤、鼠標、掃描儀、麥克風等輸出設(shè)備：顯示器、打印機、音箱等外存設(shè)備：軟盤、硬盤、光盤、U盤等

計算機系統(tǒng)外設(shè)系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件硬件系統(tǒng)運算器(ALU)控制器(CU)主機內(nèi)存CPU隨機存取存儲器(RAM)只讀存儲器(ROM)高速緩沖存儲器

(Cache)操作系統(tǒng)：Windows、Unix、Linux等語言處理程序：C、C++、Java、Basic等

實用程序：診斷程序、排錯程序等

通用應(yīng)用軟件、專用應(yīng)用軟件

軟件系統(tǒng)現(xiàn)在是46頁\一共有109頁\編輯于星期四1.3.2計算機硬件系統(tǒng)和工作原理

（一）計算機硬件系統(tǒng)

47主機外設(shè)輸入設(shè)備外存設(shè)備網(wǎng)絡(luò)設(shè)備輸出設(shè)備計算機硬件包括：主機和外設(shè)現(xiàn)在是47頁\一共有109頁\編輯于星期四計算機的五大部件48馮·諾依曼思想：程序和數(shù)據(jù)以二進制表示五個基本部分組成：運算器控制器存儲器輸入設(shè)備輸出設(shè)備存儲器數(shù)據(jù)流控制流運算器外存儲器輸出設(shè)備內(nèi)存儲器輸入設(shè)備控制器現(xiàn)在是48頁\一共有109頁\編輯于星期四中央處理器（CPU）49處理器控制器運算器是計算機的神經(jīng)中樞和指揮中心，控制計算機所有部件的工作算術(shù)邏輯單元（ALU）執(zhí)行算術(shù)運算和邏輯運算現(xiàn)在是49頁\一共有109頁\編輯于星期四存儲器（Memory）50是計算機存儲程序和數(shù)據(jù)的記憶單元集合，可讀/寫其中的數(shù)據(jù)。存儲器外存儲器（輔存）長期存放大量的程序和數(shù)據(jù)特點：·速率慢，不能與CPU直接交換數(shù)據(jù)·斷電后信息能長期存放·價格低，容量大常用：·磁盤(軟盤、硬盤)·磁帶·光盤、閃存(U盤)內(nèi)存儲器（主存）信息交流的中心特點：·速率快，與CPU直接交換數(shù)據(jù)·斷電后信息丟失·價格高，容量小常用：·隨機存取存儲器(RAM)·只讀存儲器(ROM）·高速緩沖存儲器(Cache)現(xiàn)在是50頁\一共有109頁\編輯于星期四511Byte=8bit1KB=1024B=210B1MB=1024KB=220B1GB=1024MB=230B1TB=1024GB=240B字節(jié)BYTE76543210位Bit·位(bit)：電子計算機中最小的數(shù)據(jù)存儲單位，

代碼只有0和1·字節(jié)(Byte)：

8個二進制位構(gòu)成一個字節(jié)

是存儲空間的基本計量單位1個英文字母占用1個字節(jié)1個漢字占用2個字節(jié)·字(Word)：

由若干個字節(jié)構(gòu)成，字的位數(shù)叫做字長

是計算機進行數(shù)據(jù)處理和運算的單位

存儲器的有關(guān)術(shù)語現(xiàn)在是51頁\一共有109頁\編輯于星期四輸入/輸出設(shè)備（Input/Output）52常用輸入設(shè)備：鍵盤、鼠標、觸摸屏、掃描儀、麥克風等。常用輸出設(shè)備：顯示器、打印機、繪圖儀、音箱等。現(xiàn)在是52頁\一共有109頁\編輯于星期四53（二）計算機軟件系統(tǒng)軟件是指程序、程序運行所需要的數(shù)據(jù)以及開發(fā)、使用和維護這些程序所需要的文檔的集合。軟件分為：系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件是指控制計算機的運行、管理計算機的各種資源、并為應(yīng)用軟件提供支持和服務(wù)的一類軟件。系統(tǒng)軟件通常包括：操作系統(tǒng)、語言處理程序和各種實用程序。現(xiàn)在是53頁\一共有109頁\編輯于星期四54為了使計算機系統(tǒng)中的所有軟、硬件資源協(xié)調(diào)一致，有條不紊地工作，就必須有一個軟件來進行統(tǒng)一的管理和調(diào)度，這種軟件就是操作系統(tǒng)。

一般而言，引入操作系統(tǒng)的目的：首先，從用戶角度來看，操作系統(tǒng)將裸機改造成一臺功能更強、用戶使用起來更靈活方便的虛擬機，提高了用戶工作效率。其次，為了合理地使用系統(tǒng)內(nèi)包含的各種軟、硬件資源，提高整個系統(tǒng)的使用效率。

目前經(jīng)典的操作系統(tǒng)：Windows、UNIX、Linux等。操作系統(tǒng)現(xiàn)在是54頁\一共有109頁\編輯于星期四55程序設(shè)計語言與語言處理程序（1）程序設(shè)計語言按照程序設(shè)計語言發(fā)展的過程，大概分為三類：機器語言

機器語言是由二進制代碼0和1按一定規(guī)則組成的、能被機器直接理解和執(zhí)行的指令集合。機器語言缺點：編程工作量大，難學、難記、難修改，只適合專業(yè)人員使用；由于不同的計算機，其指令系統(tǒng)不同，機器語言隨機而異，通用性差，是面向機器的語言。

機器語言優(yōu)點：程序代碼不需要翻譯，所占空間少，執(zhí)行速度快?，F(xiàn)在已經(jīng)沒有人用機器語言直接編程了。

現(xiàn)在是55頁\一共有109頁\編輯于星期四匯編語言將機器指令的代碼用英文助記符來表示，代替機器語言中的指令和數(shù)據(jù)。例如用ADD表示加、SUB表示減、JMP表示程序跳轉(zhuǎn)等等。因此，匯編語言是使用一些反映指令功能的助記符來代替機器語言的符號語言。匯編語言克服了機器語言難讀等缺點，保持了其編程質(zhì)量高，占存儲空間少，執(zhí)行速度快的優(yōu)點。常用于過程控制等編程。匯編語言面向機器，使用者需要專業(yè)知識。匯編語言編寫的程序，必須翻譯成機器語言，才能被計算機執(zhí)行。

現(xiàn)在是56頁\一共有109頁\編輯于星期四高級語言高級語言是一種接近于自然語言和數(shù)學公式的程序設(shè)計語言。

高級語言使程序員可以完全不用與計算機的硬件打交道，可以不必了解機器的指令系統(tǒng)，是面向過程的語言。這樣，程序員就可以集中精力來解決問題本身而不必受機器制約，編程效率高；由于與具體機器無關(guān)，因此程序的通用性強?，F(xiàn)在是57頁\一共有109頁\編輯于星期四（2）語言處理程序

58在所有的程序設(shè)計語言中，除了用機器語言編制的程序能夠被計算機直接理解和執(zhí)行外，其他的程序設(shè)計語言編寫的程序計算機都不能直接執(zhí)行，這種程序成為源程序。源程序必須經(jīng)過一個翻譯過程才能轉(zhuǎn)換為計算機所能識別的機器語言程序，實現(xiàn)這個翻譯過程的工具就是語言處理程序?，F(xiàn)在是58頁\一共有109頁\編輯于星期四（3）典型的程序設(shè)計語言

FORTRAN語言

COBOL語言

Pascal語言C與C++語言

BASIC語言

Java語言現(xiàn)在是59頁\一共有109頁\編輯于星期四60實用程序完成一些與管理計算機系統(tǒng)資源及文件有關(guān)的任務(wù)。最基本的實用程序是下面5種：

（1）系統(tǒng)設(shè)置和優(yōu)化軟件（2）診斷程序（3）備份程序（4）反病毒程序（5）文件壓縮程序?qū)嵱贸绦?/p>

現(xiàn)在是60頁\一共有109頁\編輯于星期四（二）應(yīng)用軟件（1）辦公軟件：

Office、WPS（2）圖形和圖像處理軟件：畫圖、Photoshop、CorelDRAW、Flash（3）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：

Access、FoxPro、SQLServer、Oracle（4）Internet服務(wù)軟件：瀏覽器、電子郵件軟件、文件傳輸軟件（5）娛樂與學習軟件：游戲、CAI軟件應(yīng)用軟件是利用計算機的軟、硬件資源為某一專門的應(yīng)用目的而開發(fā)的軟件?，F(xiàn)在是61頁\一共有109頁\編輯于星期四1.3.3微型計算機硬件系統(tǒng)6220世紀70年代誕生微型計算機。微型計算機與大、中、小型計算機的區(qū)別在于微型機計算機的CPU采用了大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術(shù)。通常將微型計算機的CPU芯片稱作微處理器（MicroProcessingUnit，MPU）。微型計算機的發(fā)展是與微處理器的發(fā)展同步的。微型計算機概述現(xiàn)在是62頁\一共有109頁\編輯于星期四微型計算機的發(fā)展方向

63①

高速化

處理器主頻P4達3.4G②

超小型化

典型的標志是筆記本電腦和Pad的流行。③

多媒體化

全新的多媒體處理芯片、多媒體和超媒體系統(tǒng)的

開發(fā)和標準化、虛擬現(xiàn)實技術(shù)和發(fā)展多媒體通信等。④

網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)計算機、具有聯(lián)網(wǎng)功能的Pad以及各種類型的

個人計算機等正在飛速發(fā)展。⑤

隱形化

今后將擺脫顯示屏、鍵盤加主機的傳統(tǒng)形像，電視

計算機、影音計算機等將大量出現(xiàn)?，F(xiàn)在是63頁\一共有109頁\編輯于星期四微型計算機的分類641、按組成結(jié)構(gòu)分類

單片機

組成部分集成在一個超大規(guī)模芯片上，廣泛用于

控制、儀器儀表、通信、家用電器等領(lǐng)域。

單板機

各組成部分裝配在一塊印刷電路板上，常用于

過程控制或作為儀器儀表的控制部件。

多板機

各組成部分裝配在多塊印刷電路板上，如臺式、

便攜式PC機。2、按用途分類微型計算機按用途可分為臺式、便攜式、手持式等。

現(xiàn)在是64頁\一共有109頁\編輯于星期四微型計算機的主要性能指標65CPU指標

主要包括CPU字長、時鐘頻率。運算速度

計算機的運算速度通指平均運算速度。內(nèi)存容量

內(nèi)存容量反映了內(nèi)存儲器存儲數(shù)據(jù)的能力。存儲

容量越大，其處理數(shù)據(jù)的范圍就越廣，并且運算

速度一般也越快。

現(xiàn)在是65頁\一共有109頁\編輯于星期四66系統(tǒng)主板（又稱母板）

CPU

內(nèi)存硬盤驅(qū)動器DVD-ROM驅(qū)動器軟盤驅(qū)動器顯示器適配器電源鍵盤微型計算機基本結(jié)構(gòu)

現(xiàn)在是66頁\一共有109頁\編輯于星期四67（一）主板PC99規(guī)范要求主板各接口必須采用有色標識，方便識別。主板（MainBoard）是微型計算機中最大的一塊集成電路板，是微型計算機中各種設(shè)備的連接載體。主板在結(jié)構(gòu)上主要有AT、ATX、MicroATX以及BTX等類型。它們的區(qū)別主要在于板上各元器件的布局排列方式、尺寸大小、形狀以及所使用的電源規(guī)格和控制方式的不同。ATX是目前最常用的主板結(jié)構(gòu)，擴展插槽較多，配合ATX電源，可以實現(xiàn)軟關(guān)機和Modem遠程遙控開關(guān)機等功能。

現(xiàn)在是67頁\一共有109頁\編輯于星期四68系統(tǒng)主板內(nèi)存總線插槽接口卡CPU串行接口USB接口芯片組現(xiàn)在是68頁\一共有109頁\編輯于星期四69主板圖解（1）線路板（2）北橋芯片（3）南橋芯片（4）CPU插座（5）內(nèi)存插槽（6）PCI插槽（7）AGP插槽（8）ATA接口（9）軟驅(qū)接口（10）電源插口及主板供電部分（11）BIOS及電池（12）機箱前置面板接頭（13）外部接口（14）主板上的其它主要芯片現(xiàn)在是69頁\一共有109頁\編輯于星期四70（1）

線路板

PCB印制電路板是所有電腦板卡所不可或缺的東東。它實際是由幾層樹脂材料粘合在一起的，內(nèi)部采用銅箔走線。

現(xiàn)在是70頁\一共有109頁\編輯于星期四71芯片組芯片組是系統(tǒng)主板的靈魂，決定了主板的結(jié)構(gòu)及CPU的使用。根據(jù)芯片的功能，可分為北橋芯片(MCH)和南橋芯片(ICH)。最常見的芯片組生成廠家有：Intel、VIA等?，F(xiàn)在是71頁\一共有109頁\編輯于星期四72（2）

北橋芯片北橋芯片負責與CPU的聯(lián)系并控制內(nèi)存、AGP、PCI數(shù)據(jù)在北橋內(nèi)部傳輸，通常在主板上靠近CPU插槽的位置，由于北橋芯片的發(fā)熱量一般較高，所以在此芯片上裝有散熱片。現(xiàn)在是72頁\一共有109頁\編輯于星期四73（3）

南橋芯片南橋芯片主要負責與I/O接口控制、IDE設(shè)備(硬盤等)控制以及高級能源管理)等，一般位于離CPU插槽較遠的下方，在靠近PCI槽的位置?，F(xiàn)在是73頁\一共有109頁\編輯于星期四74（4）CPU插座

CPU插座就是主板上安裝中央處理器的地方。現(xiàn)在是74頁\一共有109頁\編輯于星期四75（5）內(nèi)存插槽內(nèi)存插槽是主板上用來安裝內(nèi)存的地方現(xiàn)在是75頁\一共有109頁\編輯于星期四76（6）PCI插槽PCI(peripheral

component

interconnect)總線插槽它是由Intel公司推出的一種局部總線。它為顯卡、聲卡、網(wǎng)卡、電視卡、MODEM等設(shè)備提供了連接接口，它的基本工作頻率為33MHz或66MHz，最大傳輸速率可達532MB/s?，F(xiàn)在是76頁\一共有109頁\編輯于星期四77（7）AGP插槽AGP圖形加速端口(Accelerated

Graphics

Port)是專供3D加速卡(3D顯卡)使用的接口。它直接與主板的北橋芯片相連?，F(xiàn)在是77頁\一共有109頁\編輯于星期四78（8）ATA接口

ATA接口是用來連接硬盤和光驅(qū)等設(shè)備而設(shè)的。

現(xiàn)在是78頁\一共有109頁\編輯于星期四79（9）軟驅(qū)接口

軟驅(qū)接口顧名思義是用來連接軟盤驅(qū)動器的。

現(xiàn)在是79頁\一共有109頁\編輯于星期四80（10）電源插口及主板供電部分現(xiàn)在是80頁\一共有109頁\編輯于星期四81（11）BIOS及電池現(xiàn)在是81頁\一共有109頁\編輯于星期四82（12）機箱前置面板接頭

現(xiàn)在是82頁\一共有109頁\編輯于星期四83（13）外部接口主要包括：鍵盤、鼠標、USB、RS232、聲音輸入輸出等接口?，F(xiàn)在是83頁\一共有109頁\編輯于星期四84顯示器接口：藍色的為SUB接口，傳輸?shù)氖悄M信號，白色的是DVI接口，傳輸?shù)氖菙?shù)字信號。

現(xiàn)在是84頁\一共有109頁\編輯于星期四85（14）主板上的其它主要芯片AC97聲卡芯片

網(wǎng)卡芯片I/O控制芯片

頻率發(fā)生器芯片現(xiàn)在是85頁\一共有109頁\編輯于星期四86CPU發(fā)展史Intel4004

1971年1月，Intel公司的霍夫(MarcianE.Hoff)研制成功世界上第一枚4位微處理器芯片Intel4004，標志著第一代微處理器問世，微處理器和微機時代從此開始。因發(fā)明微處理器，霍夫被英國《經(jīng)濟學家》雜志列為“二戰(zhàn)以來最有影響力的7位科學家”之一。（二）CPUIntel8008

1972年4月，霍夫等人開發(fā)出第一個8位微處理器Intel8008。主頻200KHz，運算速度0.06MIPs，集成晶體管3500個。現(xiàn)在是86頁\一共有109頁\編輯于星期四87Intel8080

1973年8月，霍夫等人研制出8位微處理器Intel8080，主頻2MHz，運算速度0.64MIPs，集成晶體管6000個，6微米制造工藝，最大尋址內(nèi)存64KB，第二代微處理器就此誕生。

Intel80858位微處理器，主頻5MHz，運算速度0.37MIPs，集成晶體管6500個，3微米制造工藝，最大尋址內(nèi)存64KB，生產(chǎn)日期1976年。Intel808616位微處理器，主頻4.77/8/10MHZ，運算速度0.75MIPs，集成晶體管29000個，3微米制造工藝，最大尋址內(nèi)存1MB，生產(chǎn)日期1978年6月，當時售價360美元。標志著第三代微處理器問世。

現(xiàn)在是87頁\一共有109頁\編輯于星期四88Intel8088由于當時8086過于昂貴，大部分人都沒有足夠的錢購買使用此芯片的電腦，于是Intel在1年之后，推出4.77MHz的8位微處理器8088主頻集成晶體管29000個，3微米制造工藝，最大尋址內(nèi)存1MB，生產(chǎn)日期1979年6月。

IBM公司1981年生產(chǎn)的第一臺PC就是使用此芯片，標志著x86架構(gòu)和IBMPC兼容電腦的產(chǎn)生。

Intel80186、801888086和8088問世后不久，Intel公司就開始對它們進行改進，將更多功能集成在芯片上，這樣就誕生了80186和80188。Intel802861982年，在80186發(fā)布后的幾周，Intel發(fā)布了80286。集成約13.4萬個晶體管，3微米制造工藝，PGA封裝，最大主頻為20MHz，采用16位數(shù)據(jù)總線和24位地址總線。

現(xiàn)在是88頁\一共有109頁\編輯于星期四89Intel80386

1985年10月，Intel發(fā)布了劃時代的產(chǎn)品：80386DX微處理器，主頻16/20/25/33MHz，運算速度最高達10MIPs，集成晶體管275000個，

1.5微米制造工藝，可以直接訪問4G字節(jié)的內(nèi)存，并具有異常處理機制，增加了“虛擬86模式”可以同時模擬多個8086處理器來提供多任務(wù)處理能力。80386的廣泛應(yīng)用，將PC機從16位時代帶入了32位時代。Intel為了擴大市場份額而在1989年推出一種較便宜的普及型CPU：準32位微處理器芯片80386SX，降低整機成本。Intel804861989年，80486芯片面世。這款經(jīng)過四年開發(fā)和3億美元資金投入的芯片的偉大之處在于它首次實破了100萬個晶體管的界限，集成了120萬個晶體管，使用1微米的制造工藝。80486的時鐘頻率從25MHz逐步提高到33MHz、40MHz、50MHz?，F(xiàn)在是89頁\一共有109頁\編輯于星期四90IntelPentium

1993年3月22日：全面超越486的新一代586CPU問世，為了擺脫486時代微處理器名稱混亂的困擾，Intel把自己的新一代產(chǎn)品命名為Pentium（奔騰）以區(qū)別AMD和Cyrix的產(chǎn)品。AMD和Cyrix也分別推出了K5和6x86微處理器來對付芯片巨人，但是由于奔騰微處理器的性能最佳，Intel逐漸占據(jù)了大部分市場?，F(xiàn)在是90頁\一共有109頁\編輯于星期四91IntelPentiumII

PentiumⅡ的中文名稱叫“奔騰二代”，它有Klamath、Deschutes、Mendocino、Katmai等幾種不同核心結(jié)構(gòu)的系列產(chǎn)品。IntelPentiumIII

1999年春節(jié)剛過，Intel發(fā)布采用Katmai核心的新一代微處理器—PentiumⅢ。0.25微米工藝制造，內(nèi)部集成950萬個晶體管，系統(tǒng)總線頻率為100MHz，雙重獨立總線，32K一級緩存和512K二級緩存，包含MMX和SSE指令?，F(xiàn)在是91頁\一共有109頁\編輯于星期四92IntelPentium4

2000年11月21日，Intel在全球同步發(fā)布了其最新一代的微處理器—Pentium4（奔騰4）?，F(xiàn)在是92頁\一共有109頁\編輯于星期四93（三）存儲器內(nèi)部存儲器訪問速度快信息暫時性相對價格高外部存儲器訪問速度慢信息永久性相對價格低微型計算機存儲器分：內(nèi)部存儲器和外部存儲器現(xiàn)在是93頁\一共有109頁\編輯于星期四94內(nèi)部存儲器(1)隨機存取存儲器(RandomAccessMemory，簡稱RAM)RAM通常指計算機主存，CPU對它們既可讀出又可寫入數(shù)據(jù)。

用于筆記本電腦內(nèi)存條用于臺式機內(nèi)存條現(xiàn)在是94頁\一共有109頁\編輯于星期四95內(nèi)部存儲器(2)只讀存儲器(ReadonlyMemory，簡稱ROM)CPU對它們只取不存，其信息用戶無法修改。斷電時信息不會丟失。ROM中一般存放計算機系統(tǒng)管理程序。(3)高速緩沖存儲器Cache

是介于CPU和內(nèi)存之間的一種可高速存取信息的芯片，用于解決它們之間的速度沖突問題，Cache一CPUCacheRAM現(xiàn)在是95頁\一共有109頁\編輯于星期四96外部存儲器軟盤現(xiàn)在是96頁\一共有109頁\編輯于星期四97硬盤柱面扇區(qū)磁道硬盤片是由涂有磁性材料的鋁合金構(gòu)成硬盤片讀寫磁頭現(xiàn)在是97頁\一共有109頁\編輯于星期四98硬盤主要技術(shù)指標：存儲容