计算机基础概论

null微机系统的启动微机系统的启动冷启动热启动加电开机 启动选择： 若机器还未加电，应用冷启动(开电源)方法启动；若机器已加电，要重新启动，先用按Ctrl+Alt+Del热键方法；若该方法失败，再用按Reset按钮启动；若还不行，则应关掉电源，等待20秒钟以后再打开电源开关启动。 第1章 计算机基础概述 第1章 计算机基础概述 1.1计算机发展简述 1.1.1. 计算机的诞生与发展历程 1.1.2. 计算机的分类与应用领域 1.1.3. 计算机新的发展方向 1.2 社会信息与信息处理 1.2.1. 社会信息化概述 1.2.2. 现代信息技术 1.2.3. 信息的 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示 1.2.4. 信息的存储 第1章 计算机基础概述第1章 计算机基础概述1.3计算机系统 1.3.1. 计算机系统的组成与工作原理 1.3.2. 微机的硬件系统与配置 1.3.3. 微机的存储系统 1.3.4. 输入/输出设备 1.4计算机软件系统 1.4.1. 计算机软件概述 1.4.2. 计算机语言概述 1.4.3. 算法与程序结构概述 1.4.4. 程序 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 步骤 第一台电子计算机（ENIAC） 第一台电子计算机（ENIAC）5000次加法/秒 体重30吨 占地约170M2 18800只电子管 1500个继电器 耗电140KW 价格40万美元1.1.1计算机的诞生与发展1.1.1计算机的诞生与发展第一台电子计算机诞生 ENIAC ：电子数字积分机与计算机 （Electronic Numerical Integrator And Calculator） 时 间：1946年2月 地 点：美国宾夕法尼亚大学 用 途：军事计算1943年由 John Brainered领导对ENIAC开始研究。图为 John Mauchly 及J. Presper Eckert负责这 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 的执行者计算机的诞生与发展计算机的诞生与发展1945年Von Neuuman（冯.诺依曼)、H.H.Goldstin、A.W.Burks 发表了一篇论文《电子计算机装置逻辑结构初探》 提出了两个主要著名论点: * 使用二进制 * 存储程序和程序控制 奠定了当代计算机硬件 由控制器、运算器、存 储器、输入设备、输出 设备等组成的结构体系冯·诺依曼计算机的5个组成部分冯·诺依曼计算机的5个组成部分 计算机发展的几个阶段 计算机发展的几个阶段电子管的缺点： 体积大； 耗能高; 散热量大；主要以采用不同的电子器件为划分依据开始用于军事和科研,再扩展到民用,开始形成计算机产业,由此进入computer eranull晶体管的优点： 体积小； 耗能低； 性能稳固；软件:出现了一系列的高级语言提出了操作系统的概念 应用范围和领域进一步扩展 计算机发展的几个阶段 计算机发展的几个阶段第三代 （60年代中期~1970初期） 中小规模集成电路 百万~几百万（次/秒）软件方面: 出现了操作系统 结构化,模块化程序设计方法 软硬件方面: 向通用化,系列化,标准化方向发展 开始采用半导体存储器代替磁芯存储器 null第四代 （1971~现在） 大规模,超大规模,极大规模的集成电路 几百万~几亿（次/秒）软硬件发展神速,超过了任何一个行业,尤其是近10年,微机,多媒体,网络的奇迹般的发展,推动了全球的科技,经济,文化等各个领域的发展 将电脑浓缩在一颗芯片上 将电脑浓缩在一颗芯片上0.18微米芯片1.1.2 计算机的分类与应用(自学)1.1.2 计算机的分类与应用(自学)我们一般按性能、用途和价格综合性能指标来划分，一般把计算机划分为巨型机、大型机、小型机、工作站和个人计算机5类。 巨型计算机（Supercomputer） 大型计算机（Mainframe） 小型计算机（Minicomputer） 工作站 （Workstation） 个人计算机（Personal Computer）1.1.2 计算机的分类与应用(自学)1.1.2 计算机的分类与应用(自学)1.巨型计算机（Supercomputer） 巨型计算机也称超级计算机，它采用大规模并行处理的体系结构，CPU由数以百计、千计、万计的处理器组成，有极强的运算处理能力，速度达到每秒万亿次以上，大多使用在军事、科研、气象、石油勘探等领域。 计算机的分类(自学)计算机的分类(自学)2.大型计算机（Mainframe） 运算速度快、存储容量大、通信联网功能完善、可靠性高、安全性好、有丰富的系统软件和应用软件的计算机，CPU通常有4、8、16、32个甚至更多处理器。 功能： 为企业或政府的数据提供集中的存储、管理和处理，作为主服务器（企业级服务器）， 在信息系统中起着核心作用。计算机的分类计算机的分类3.小型计算机（Minicomputer） 供部门使用的计算机，以IBM公司的AS/400为代表。近些年来，小型机逐步为高性能的服务器（部门级服务器）所取代。 功能： 为多个用户执行任务，但它没有大型机的高性能，支持的并发用户数目比较少。小型机的典型应用是帮助中小企业（或大型企业的一个部门）完成信息处理任务，如库存管理、销售管理、 文档管理等。 计算机的分类计算机的分类4.工作站（Workstation） 是介于PC机与小型机之间的一种高档微机，其运算速度比微机快，且有较强的联网功能，主要用于特殊的专业领域，例如图像处理、计算机辅助设计等，特别适合于工程与产品设计使用。SGI，SUN，HP，IBM等公司都有此类产品,它与网络系统中的“工作站”，在用词上相同，而含义不同。因为网络上“工作站”这个词常被用泛指联网用户的结点，以区别于网络服务器。网络上的工作站常常指的是一般的PC机。计算机的分类计算机的分类5.个人计算机（Personal Computer，也称个人电脑、PC机或微机） 特点： 以微处理器为中心的一个独立完整的计算机系统。价格便宜，使用方便，软件丰富，性能不断提高，适合办公或家庭使用。通常只用来处理一个用户的任务，可独立使用，也可与其他计算机互连。 最早的代表机型： 1977年：Apple Macintosh　 (Apple公司产品，使用Motorola公司生产的微处理器） 1981年：IBM-PC　 (IBM公司产品，使用Intel公司生产的 8086微处理器）1.1.2 计算机的分类与应用(自学)1.1.2 计算机的分类与应用(自学)按Intel公司推出的MPU划分，可分为6阶段 Intel(4004,8008),1971至1972年推出,4、8位 Intel(8080)，1973至1977年推出,二代8位 Intel(8086，8088)，1978至1980年推出, 16位 Intel(80386，80486)，1981至1992年推出, 32位 Pentium(80586,Ⅱ)，1993至1998年推出, 32位 Pentium(80Ⅲ,Ⅳ),1995至今, 32位和64位 计算机的分类与应用计算机的分类与应用台式机：一般在办公室或家庭中使用。 便携机：用于移动计算。 笔记本（膝上机）：体积小、重量轻，便于外出携带，性能与台式机相当，但价格高出近一倍左右。 手持式计算机（掌上机）：包括商务通、快译通之类产品，它们与PC机不一定兼容，有些只有一些专用功能，缺乏通用性。个人计算机类别计算机的分类计算机的分类服务器/客户机 在这种系统中，巨型机、大型机和小型机均可作为系统的服务器，个人计算机和工作站则用作客户机。 客户机直接面向用户，通过联网与服务器共同合作完成信息处理的任务。 鉴于客户机/服务器系统的盛行，一些计算机厂家专门设计生产了称为“服务器”的一类计算机产品，它们的存储容量大，网络通信功能强、可靠性好、运行专门的网络操作系统。计算机的分类计算机的分类微控制器（单片机） 是一种把处理器、存储器、输入／输出接口电路等都集成在单块芯片上的大规模集成电路芯片。称单片计算机，简称单片机，用于工业控制，如家电的程序控制计算机在信息社会中的应用(自学) 计算机在信息社会中的应用(自学) １．科学与工程计算 要求运算速度快，计算精度高；大、巨型机.如航天技术、高能物理、气象预报、工程设计、地震预测等等，只有借助于计算机，才能更及时、准确地完成这样的工作。 ２．数据及事务处理 数据量大，速度不要求快，要求存储容量大；微机联网 ３．自动控制与人工智能 A/D、D/A转换；速度要求不高，要求可靠性高 ４．辅助系统 计算机辅助设计 CAD 计算机辅助制造 CAM 计算机基础教育CBE 包括(计算机辅助教学 CAI，计算机辅助测试 CAT ,计算机管理教学CMI） 计算机在信息社会中的应用 计算机在信息社会中的应用 ５．通讯与网络 随着信息化社会的发展，通讯业也发展迅速，计算机在通讯领域的作用越来越大，特别是计算机网络的迅速发展 。人们可以通过网络漫游世界，收发邮件、搜索信息、网上交流、办公、购物、传输文件等等。网络改变了人们的生活观念、工作观念和时空观念，人们越来越离不开计算机网络。 6 .电子商务 电子商务（Electronic Commerce，EC，或Electronic Business，EB）是指利用计算机和网络进行的新型商务活动。 可分为三种形式：B2B，交易双方是企业与企业之间；B2C，交易双方是企业与消费者之间；C2C，交易双方是消费者与消费者之间。 7.计算机模拟 计算机模拟（Computer Simulation）是用计算机程序代替实物模型来做模拟试验，可广泛应用于工业部门和社会科学领域。1.1.3 计算机新的发展方向(自学) 1.1.3 计算机新的发展方向(自学) 计算机在朝着巨型化、微型化、多媒体化、网络化和智能化的发展同时，人们试图突破目前所有计算机都遵循的“冯.诺依曼”原理的限制，向着“非冯.诺依曼”结构模式发展，从目前的最新研究来看，未来光子、量子和分子计算机为代表的新技术将推动新一轮超级计算技术革命。 算机发展趋势：微型化与多媒体化 算机发展趋势：微型化与多媒体化计算机不再是单一的计算机器，而是一种 信息机器，一种个人的信息机器。并以更 接近自然的方式(多媒体方式)交换信息. 计算机发展趋势——巨型化 计算机发展趋势——巨型化运算速度可达每秒几百亿次运算的超级计算机 1975年世界上第一台超级计算机“Cray-I” 超级计算机应用：天气预报、地震机理研究、 石油和地质勘探，卫星图像处理等大量科学计 算的高科技领域。中国超级计算机： 国防科技大学研制的 “银河1号”、 “银河2号”和“银河3号” 国家职能计算机中心推出的 “曙光1000”和“曙光2000I” 计算机发展趋势——网络化 计算机发展趋势——网络化计算机网络： 计算机技术与通信技术结合 的产物。 计算机网络的发展动力： 使用远程资源，共享程序、 数据和信息资源，网络用户 的通讯和合作。 计算机发展趋势——智能化 计算机发展趋势——智能化“总有一天，人类会造出一些举止跟人一样的 ‘没有灵魂的机械’来”。 ——笛卡尔（1637）1.1.3 计算机新的发展方向(自学) 1.1.3 计算机新的发展方向(自学) 未来新型的计算机光子计算机：光子计算机是用光子代替电子进行数据运算、传输和存储。超高速的运算速度，强大的并行处理能力，大存储量和强的抗干扰 能力，运算速度要快1000倍以上。 生物计算机：生物电脑就是利用生物分子代替硅，实现更大规模的高度集成，存储量极大 。可以受人脑的指挥，成为人脑的外延或扩充。与人脑一样，能思维、推理、认识文字、图形，能理解人的语言等等 1.1.3 计算机新的发展方向 1.1.3 计算机新的发展方向 未来新型的计算机量子计算机 ：量子计算机是一种根据量子力学态叠加原理和量子相干原理而提出来的全新概念的计算机，基于量子的相干性，具有高度的平行计算能力。在存储容量、运算速度上也会有指数级的提高。 纳米计算机：“纳米”是一个计量单位，一个纳米等于10-9米，大约是氢原子直径的10倍，几乎不需要能源消耗，性能要强很多 1.1.3 计算机新的发展方向 1.1.3 计算机新的发展方向 2.计算机的新技术嵌入式技术：嵌入式系统融合了计算机软/硬件技术、通信技术和半导体微电子技术，根据应用要求，把相应的计算机作为一个信息处理的部件直接嵌入到应用系统中。 网格计算：网格是一种能带来巨大处理、存储能力和其他IT资源的新型网络。 中间件技术：中间件是在计算机硬件和操作系统之上，支持应用软件开发和运行的系统软件，也就是说它介于应用软件和操作系统之间的系统软件。它能够使应用软件相对独立于计算机硬件和操作系统平台，而且这些组件是通用的，具有标准的程序接口和协议。 1.2 社会信息与信息处理1.2 社会信息与信息处理今天的社会是一个崭新的信息化时代，信息产业成为社会发展的三大重要支柱之一。在信息社会中，信息是一种与材料和能源一样重要的资源。 (1)信息成为重要的战略资源 在工业社会中，能源和材料曾是最重要的资源。信息技术的发展，使人们日益认识到信息在促进社会经济发展中的重要作用，信息也是一种重要的战略资源 (2)信息业上升为最重要的产业 1977年，美国学者就提出一种宏观经济结构理论，将信息业与工业、农业、服务业并列为四大产业。1.2 社会信息与信息处理1.2 社会信息与信息处理(3)信息网络成为社会的基础设施 随着国家信息基础设施（National Information Infrastructure，NII）计划的提出和Internet网的扩大运行，“网络就是计算机”的思想已深入人心。“信息高速公路”实际上是一个交互式多媒体网络，是一个由通信网、计算机、数据库及日用电子产品组成的完备的网络，是一个具有大容量、高速度的电子数据传输系统，它将融合现有的计算机联网服务、电视功能，传递数据、图像、声音、文字等各种信息，服务范围涉及教育、金融、科研、卫生、商业和娱乐等极其广阔的领域，对全世界经济及各国政治和文化都将带来重大而深刻的影响。 1.2 社会信息与信息处理1.2 社会信息与信息处理信息的基本概念 信息是人们表示一定意义的符号的集合，即信号。它可以是数字、文字、图形、图像、动画、声音等，是人们用以对客观世界直接进行描述，与物质材料和能源一起构成世界的三大要素。信息就是经过加工后的数据，它对接受者的决策或行为有现实或潜在的价值或影响。其主要特点有：null信息信息概述 表示一定意义的符号的集合，即信号。它可以是数字、文字、图形、图像、动画、声音等，是人们用以对客观世界直接进行描述。信息的主要特征无处不在 可传递性和共享性 信息必须依附于载体 信息的可处理性 1.2 社会信息与信息处理(部分自学)1.2 社会信息与信息处理(部分自学)(1)信息无处不在 信息同物质和能源一样，是人们赖以生存与发展的重要资源。 (2)信息的可传递性和共享性 信息在空间上和时间上都具有可传递性。 信息在空间的传递称为通信。把甲地的信息通过电话、 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 信、电子邮件等方式传递到乙地。通常把信息的发布者称为信源，把信息的接受者称为信宿，信息的通路称为信道。null信息在时间上的传递称为信息存储。把信息用文字符号记录在本上，也可以用文字、声音或图像符号记录在磁带、磁盘或光盘上。存储的信息可以过一段时间甚至很长时间以后再利用。信源发出信息后，其自身信息并不减少，而且同一信源可供给多个信宿。这是信息的又一个重要特征，也被称为信息的可扩充性和共享性。 (3)信息必须依附于载体 信息是事物运动的状态和方式而不是事物本身，因此，它不能独立存在，必须借助某种符号才能表现出来，而这些符号又必须寄载于某种物体上。 (4)信息的可处理性 信息可以被压缩、存储、有序化，也可以转换形态，经过综合、分析等处理，原有信息可以实现增值，更有效地服务于不同的人群或不同的领域。 1.2.3信息的表示1.2.3信息的表示在计算机内，数据的存储、计算和处理都采用由“0”和“1”组成的二进制代码。输入到计算机中的所 有信息，没有量的含 义，如数字符号0 ～ 9、大写字母A ～ Z 或小写字母a ～ z、 汉字、图形、声音 及其一切可印刷的 符号 +、-、！、#、 %、》、…… 等。数据是信息的一种具体表现形式。可分为：数值型数据指数学 中的代数值，具有 量的含义，又有正 负之分，整数和小 数之分。如：1.23, -0.45等。 二进制概念 二进制概念为什么采用二进制？ 这是由计算机电路所采用的器件决定的。在计算机中采用了具有两个稳态的二值电路 计算机的语言——二进制 计算机的语言——二进制十进制 R=10，可使用0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 二进制 R=2 ，可使用0,1 八进制 R=8 ，可使用0,1,2,3,4,5,6,7 十六进制 R=16 ，可使用0,……,9,A,B,C,D,E,F“逢R进一，借一当R”R进制的概念数制数制一. 数制的定义和表示 数制——进位计数制，是人们利用符号来计数的方法 数制的种类：二进制、十进制、八进制、十六进制等。 数制中的一些名词术语： 数码：用数字表示一种数制的数值 基：数制所使用的数码个数 权：某数制每一位所具有的值数制的表示数制的表示十进制（Decimal System）基为10，数码0、1、2、……９，权为以１０为底的幂。 二进制（Binary System）基为２，数码０，１，权为以２为底的幂。 八进制（Octal System）基为８，数码０、１、２……７，权为以８为底的幂。 十六进制（Hexadecimal System）基为１６，数码０、１、２……９、A、B、C、D、E、F，权为以１６为底的幂。5数制的表示数制的表示书写时，在各种进制数的后面加上（2）、（8）、（10）、（16）或B、O、D、H 如：11011011(2)、375.23(8)、1289.95(10)、13AF.FF(16) 或：(11011011)2、(375.23)8、(1289.95)10、(13AF.FF)16 或：11011011B、 375.23O、 1289.95D、 13AF.FFH数制数制常用计数制的基数和数码16 0~9,A,B,C,D,E,F8 0~72 0,110 0~9基 数 数码十六进制八进制二进制十进制常用数制对照表见书P12数制间的转换(三个方面)数制间的转换(三个方面)十进制数非十进制数二,八,十六进制之间的转换非十进制数十进制数1.非十进制数 十进制数1.非十进制数 十进制数位权法：把各非十进制数按权展开求和 转换公式： (F)x =an-1×xn-1 + an-2×xn-2 + ... + a1×x1 + a0×x0 + a-1×x-1 + ... 示例： (1011.1)2 =1×23+0×22+1×21 +1×20 +1×2-1 = 8+0+2+1+0.5=(11.5)10十进制整数 非十进制整数十进制整数 非十进制整数结果为：113除基数余数法：除基数取余数、由下而上排列。 示例1：(反过来如何验证?)十进制整数 非十进制整数十进制整数 非十进制整数示例2：结果为:1001011十进制小数 非十进制小数十进制小数 非十进制小数进位法：用十进制小数乘基数，当积为0或达到 所要求的精度时，将整数部分由上而下排列。 示例： 0.625 ╳ 2 1.250 整数为1 ╳ 2 0.50 整数为0 ╳ 2 1.0 整数为1 小数值为0结果为：.101二进制、八进制、十六进制之间的转换二进制、八进制、十六进制之间的转换以小数点为基准 整数部分从右向左 小数部分从左向右二进制 十六进制 二进制 八进制 二进制、八进制、十六进制之间的转换二进制、八进制、十六进制之间的转换0001 1011 0111.0100 ( 1 B 7 . 4 )16示例：100 110 110 111 . 010 100 ( 4 6 6 7 . 2 4 )8西文字符编码(P14) 西文字符编码(P14) 字符:包括西文字符（大小写字母、数字、各种符号）和中文字符。编码是指对输入到计算机中的各种非数值型数据用二进制数进行编码的方式。由于计算机是以二进制的形式存储和处理的，因此字符也必须按特定的规则进行二进制编码才能输入到计算机。对于不同机器、不同类型的数据其编码方式是不同的，编码的方法也很多。编码其实就是将每个字符按顺序确定顺序编号，编码值仅作为识别与使用这些字符之用。 西文字符编码 西文字符编码 对西文字符编码最常用的是ASCII码(American Standard Code for Information Interchange),标准的是7位码和8位的扩展码 7位二进制数可以表示128种状态（27 =128），每种状态都唯一对应一个7位的二进制码，也即对应一个字符，这些码可以排列成一个十进制序号0～127。这样可以表示128个字符。 字符的表示字符的表示汉字信息的表示汉字信息的表示GB2312-80《中华人民共和国国家标准信息交换汉字编码》, 它分成94区，每个区又分94个位。用两个连续字节来表示一个汉字字符，高字节为区号，低字节为位号，共收录汉字6763个，符号682个。 GBl8030-2000《信息技术·信息交换用汉字编码字符集·基本集的扩充》，共收录27484个汉字。 机内码是指在计算机系统中用来表示中文或西文信息的代码。 ASCII码是一种西文机内码； 汉字机内码一般都采用变形的国标码，即国标码的另一种表示形式，将每个字节的最高位置1。 又称外码，是指用各种汉字输入法直接从键盘上输入汉字的各种编码，汉字输入的方法有很多，按照编码原理可分成数字码、拼音码、字型码和形音码，具体有区位码、全拼、五笔字型、智能ABC等。用于汉字的显示和打印。构造汉字字型有两种方法：向量法和点阵法。 128种字符的字符集能满足西文处理要求,编码容易,但是汉字??null汉字处理原理：P16 图1-141.2.4 信息的存储 1.2.4 信息的存储 数据的存储单位有位、字节和字等。 位（Bit）：这是最小的信息单位，是用0或1来表示的一个二进制数位。 字节（Byte）：是数据存储中最常用的基本单位。PC中由8个二进制位构成一个字节。一个字节可存放一个半角英文字符的编码（ASCII码）。两个字节可存放一个汉字编码。这里所说的字符是指ASCII码字符，即半角的英文字母、数字或其它符号。1.2.4 信息的存储 1.2.4 信息的存储 存储容量一般用KB、MB、GB、TB来表示。它们的关系如下： 1KB=1024B，1MB=1024KB，1GB=1024MB，1TB=1024GB，注意：习惯上也就是普通物理和数学上的1 K＝1 000，而计算机中的1 K＝1024＝210 字（Word）：是位的组合，是信息交换、加工、存储的基本单元。一个字由一个字节或若干字节构成（通常取字节的整数倍）。它可以代表数据代码、字符代码、操作码和地址码或它们的组合。 存储体结构图存储体结构图存储单元地址0000H 0001H 0002H FFFFH存储位存储单元 （字节）存储体存储容量=终止地址-起始地址+1(一般是16进制,可以换算成10进制)1.3 计算机系统1.3 计算机系统计算机系统1.3 计算机系统的组成1.3 计算机系统的组成硬件(Hardware):一台计算机的各种物理设备,是计算机系统的物质基础 软件(Software):一介于用户和硬件系统之间的界面。指计算机系统运行所需要的各种程序、数据及相关的文档资料。 硬件与软件的关系:一硬件是软件建立和依托的基础,软件是计算机系统的灵魂。要把计算机系统当作一个整体来考虑。 注意二个小概念: CPU 主机(CPU+存储器) nullP18 计算机硬件基本组成 计算机硬件基本组成 工作过程:输入,存储,处理,输出四个步骤计算机工作原理计算机工作原理指令是对计算机进行程序控制的最小单位。 所有的指令的集合称为计算机的指令系统。输入计算机的信息：数据和程序 计算机通过执行指令来处理各种信息0110000010000001（060201-八进制） 0110（06）：是操作码，表示加法操作 0201：源操作数在02寄存器，目的操作数在01寄存器计算机工作原理计算机工作原理程序运行过程指令：计算机能直接识别并执行某种基本操作的命令，由一串二进制数码组成。程序：是由一系列指令组成，它是为解决某一问题而设计的一系列排列有序的指令的集合。1.3.2微机的硬件系统与配置1.3.2微机的硬件系统与配置微机的主要性能指标有字长、速度、内存容量等。 字长 CPU能直接处理参与运算寄存器所含有的二进制数据的位数叫字长，它代表了机器的精度。 (2)速度 主频：主时钟频率，是时钟周期的倒数，等于CPU在1秒钟内能够完成的工作周期数。它在很大程度上决定了计算机的运行速度用兆赫兹（MHz）为单位。主频越高表示CPU的运算速度越快。例如Pentium（奔腾）机系列目前市场上的主频大多在2.0GHz～4.0GHz之间。但主频不能直接表示每秒运算次数。1.3.2微机的硬件系统与配置1.3.2微机的硬件系统与配置目前计算机的速度 银河Ⅲ：130亿次／秒 (国产机） 曙光3000：3800亿次／秒 (国产机，国内最快) Earth Simulator(地球仿真超级计算机)：350000 亿次/秒 浮点运算（NEC公司，世界最快） 运算速度 这也是衡量计算机性能的一项主要指标，它取决于指令的执行时间。运算速度的计算方法有多种，目前常用单位时间执行多少条指令来表示。直接描述运行次数的指标为MIPS （Million Instructions Per Second） ，即每秒百万条指令。某一Intel Pentium的速度可达400MIPS，即表示每秒执行4亿条指令以上。null(3)内存容量 内存容量是指内存中存储信息（字节数）的总量，其大小反映了内存存储数据的能力，容量越大，其处理数据的范围就越广，功能就越强。内存容量可以根据用户的需要来配置，一般配置至少为128MB、256MB，也有512MB或1GB以上的。 度量单位：B，KB，MB，GB，TB 1 B（字节,Byte）= 8位二进制数（个人计算机主存的地址编码单元,bit） 1 KB = 1024 B = 210 B 1 MB = 1024 KB = 220 B 1 GB = 1024 MB = 230 B 1 TB = 1024 GB = 240 B 例如：内存 256 MB，硬盘 40 GB微机系统的组成微机系统的组成体系结构：“开放式”、“积木式” 内部运行：总线结构微机系统的组成微机系统的组成主频:CPU的时钟频率,单位是MHZ,GHZ 如P4 3.2GHz? 外频:CPU与外围电路连接通道的时钟频率,如100MHZ和133MHZ 高速缓冲存储器：Cache是一种存取速度比内存更快的存储设备，用于CPU运算过程中的数据暂存，减少CPU因等待低速设备（如内存）所导致的延迟硬件系统硬件系统输入设备输出设备存储器将程序和数据的信息转换成相应的电信号，让计算机能接收。如键盘、鼠标等。是计算机的核心部件，是对信息或数据进行加工和处理(主要功能是对二进制编码进行算术运算和逻辑运算)的部件。控制器运算器计算机的神经中枢。控制器产生各种控制信号，控制计算机各部件协调工作，以指挥整个计算机有条不紊地自动执行程序。计算机在处理数据的过程中，或在处理数据之后把程序和数据存储起来的装置，分为主存储器(内存)和辅助存储器。能将计算机内部处理后的信息传递出来的设备。如显示器、打印机等1.3.1 计算机系统的硬件组成1.3.1 计算机系统的硬件组成常见输入设备： 键盘 鼠标器 扫描仪 图形数字化仪 光笔 条形码阅读器 模——数（A/D）转换器 数码相机键盘键盘鼠标鼠标鼠标鼠标2.输出设备 2.输出设备 常见输出设备： 显示器 打印机 绘图仪 X-Y记录仪 数—模（D/A）转换器 从数据输入输出的角度看，磁盘机和磁带机也可看作是I/O设备。三、 显示器三、 显示器2. 显示系统的基本概念 显示系统包括：显示器和显示适配器（又称显示卡） 显示卡类型 VGA（视频图形显示控制卡） SVGA（Super VGA）TVGA三、 显示器三、 显示器3.显示器的性能指标： 屏幕尺寸：屏幕对角线长度 可视图像尺寸：小于屏幕尺寸 像素：构成数字图像的最小单位，即光点。每个像素包含一个红色、绿色、蓝色的磷光体 点距：屏幕上相邻两个相同颜色的荧光点之间的最小距离，以毫米为单元，如.31 、.28等，点距越小，分辨率越高。 屏幕类型：纯平面和液晶。 显示内存：存放图像在显示卡上。 扫描方式：逐行扫描和隔行扫描。3.显示器的性能指标：3.显示器的性能指标：分辨率： 定义显示器画面解析度的标准，由每帧画面的图素数决定。一般表示为水平分辨率和垂直分辨率的乘积。如1024×768。 1024表示水平分辨率，一个扫描行中有1024个像素；768表示垂直分辨率，一屏共有768扫描行。 刷新频率：屏幕的刷新速度。 分为垂直刷新频率（场频）：画面刷新次数。75HZ 水平刷新频率（行频）：电子枪每秒钟扫描过的水平线数目，单位KHZ。 3.显示器的性能指标：3.显示器的性能指标：视频带宽：每秒钟电子枪扫描过的像素总数。 对于液晶显示器还要考虑防眩光防反射、观察屏幕的视角、可视角度、亮度、对比度等性能参数。 显示系统显示系统  存储器的分类  存储器的分类⑴内存： 由中央处理器直接访问的存储器，它存放着现在运行的程序和数据，也可以存放存储计算结果或中间结果。 内存由RAM和ROM组成 RAM(Random Access Memory)—随机存取存储器 特点：机器断电后，存储的信息便丢失。用户使用的存储器 ROM(Read-Only Memory)—只读存储器 特点：只能读，不能写；存储的信息不会丢失。存放自检程序、字库等固定信息。内存条内存条SDRAM内存条DDR内存条RDRAM内存条 存储器的分类 存储器的分类⑵外存： 存储大量的暂时不参加运算或处理的程序和数据，又叫辅助存储器。 外存按存储介质分为磁表面存储器和光存储器。 磁表面存储器有硬磁盘存储器、软磁盘存储器、和磁带存储器等 特点：存储容量大、可靠性高、价格低，可永久保存信息。但速度慢。 1.3.5 微机的外存储器1.3.5 微机的外存储器一、硬磁盘存储器 磁盘存储器由三个部分组成： １.磁盘控制器（控制卡） ２.磁盘驱动器（磁盘机或称磁盘子系统） ３.磁盘片（信息的存储介质） 温彻斯特磁盘  存储器的分类 存储器的分类光盘存储器有： 只读光盘CD-ROM(Compact Disk-Read Only Memory) 交互式光盘CD-I 视频光盘Video-CD USB(Universal Serial Bus,通用串行总线)接口的移动存储器： 移动硬盘：是以硬盘为存储介制，强调便携性的存储产品。 U盘，U盘采用非易失性的快闪存储器芯片为介质，可擦写，不会丢失数据，方便携带和使用。辅助存储器辅助存储器160GB的移动硬盘 硬件系统-存储器硬件系统-存储器存储系统：主存储器： Cache缓存、ROM、RAM 辅助存储器： 软盘、硬盘、光盘、USB移动盘主板主板2. 主板2. 主板系统主板上有微处理器、内存储器、总线扩展槽、电源、外存储器及其他附件。 (1)芯片组 如430BX芯片组 南桥：82372AB，,负责管理 PCI、 ISA总线以及其他周边设备的数据传输 北桥：82443BX ，负责管理CPU、Cache和内存之间的数据传输等功能 2. 主板2. 主板(2)CMOS RAM芯片，用于保存当前系统的硬件配置信息和用户设定的某些参数． (3)BIOS 基本输入/输出系统，是控制管理着微机开机后自检的过程，微机主板上初始化程序。 (4)AGP 加速图形端口的缩写,是一种解决视频带宽不足而指定的总线结构。(5) 总线和扩展槽(5) 总线和扩展槽①总线 功能:连接计算机系统的各个部件 包括:地址总线、数据总线和控制总线 总线标准: 对插件尺寸、插头线路、各引线的定义和时序作出明确规定的标准。 主要有：ISA、EISA、VESA和PCI等。 ② 扩展槽——又称总线接插器 功能：用来插各种接口板，如显示卡、打印卡等。 种类：有5槽、7槽等；有长槽、短槽。(6) Cache(6) Cache高速缓冲存储器Cache 是位于CPU与内存之间的一种容量较小但速度很高的存储器 Cache保存CPU刚用过或循环使用的一部分数据。 分为 一级缓存L1 Cache，集成在CPU内部 二级缓存L2 Cache，集成在主板上，也有集成在CPU中的。3. CPU芯片3. CPU芯片主流微处理器芯片——Intel系列 80X86 / Pentium / Pentium Pro / PⅡ/ PⅢ/P4 非Intel系列——AMD公司的K6、K7、Cyrix的M系列、还有DEC公司、IBM公司 1999.2.26 Intel公司正式发布推出Pentium Ⅲ/500MHz CPU AMD于1999.8.13推出了迄今最强的微处理器芯片K7/650MHz PⅢ 集成了800万个晶体管，内含127条多媒体指令； K7 集成了2200万个晶体管CPUCPU 1.4计算机软件系统 1.4计算机软件系统 存储程序和程序控制的工作原理的计算机决定了它的使用方式： 编写程序和运行程序。 计算机系统是由硬件系统和软件系统组成 , 计算机软件由程序、数据和有关的文档组成。 计算机软件系统按用途分为系统软件和应用软件。1.软件系统1.软件系统系统软件应用软件null操作系统一方面对系统进行管理，另一方面是为用户提供服务。对用户来说，操作系统是一个用户环境，一个操作平台，用户与计算机交互操作的界面；对系统设计者而言，操作系统是一个功能强大的系统资源管理器，控制和管理计算机软硬件资源和程序执行的集成软件系统。 操作系统 用户与计算机关系操作系统功能操作系统功能设备管理：对除CPU和内存外所有外部设备的管理 操作系统分类操作系统分类随着计算机软硬件技术的迅速发展，操作系统也经历了快速的发展，不同的硬件结构，尤其是不同的应用环境，有不同类型的操作系统。 操作系统批处理操作系统单用户操作系统:分时操作系统实时系统网络操作系统一次只支持一个用户程序的运行，系统的全部资源都提供给该用户使用，用户对整个系统有绝对的控制权。批量处理 用于连接几十甚至上百个终端的系统，每个用户在他自己的终端上控制其作业的运行，而处理机则按固定时间片轮流地为各个终端服务。 事件驱动设计，即当接受了某些外部信息后，在一定的时间范围内完成。 管理一台或多台主机的软硬件资源，支持网络通信，提供网络服务的软件集合 常用操作系统简介常用操作系统简介常用操作系统 DOS操作系统:单用户的字符界面操作系统Windows操作系统:图形界面的,具有人机交互能力的,单用户,多任务的OSUNⅨ操作系统:多用户,多任务,多处理的分时操作系统Linux操作系统:源代码开放,与Unix兼容的OS软件系统软件系统主要的系统软件： 主要是指网络通讯协议及网络操作系统。其主要功能是支持终端与计算机、计算机与计算机以及计算机与网络之间的通讯，提供各种网络管理服务，实现资源共享和分布式处理，并保障计算机网络的畅通无阻和安全使用。 用于管理和控制计算机硬件和软件资源，是由一系列程序组成的。操作系统是直接运行在裸机上的最基本的系统软件，任何其他软件必须在操作系统的支持下才能运行。汇编程序： 汇编语言 编译程序和解释程序： 高级语言应用软件应用软件应用软件是指为用户解决某个实际问题而编制的程序和有关资料。可分为应用软件包和用户程序。 通用的应用软件：文字处理软件、表处理软件等，为各行各业的用户所使用 应用软件应用软件专用的应用软件：财务管理系统、计算机辅助设计（CAD）软件、图形图像处理软件、视音频处理软件、应用数据库管理系统等。还有一类专业应用软件是专给软件开发人员使用的，称为软件开发工具，也称支持软件。 Visual C++和Visual Basic都是面向对象的软件开发工具 1.4.2 计算机语言概述 1.4.2 计算机语言概述 计算机语言是人与计算机交流的工具。为了告诉计算机应该做什么和如何做，必须把解决问题的方法和步骤以计算机可以运行的指令表示出来，即要编制程序。这种用于编写计算机程序所使用的语言称为计算机语言。按照计算机语言发展的过程，一般机器语言、汇编语言和高级语言三大类。1.4.2 计算机语言概述 1.4.2 计算机语言概述 (1)机器语言 机器语言是被计算机直接理解和执行的，由0和1按一定规则排列组成的一个指令集，它是计算机唯一能识别和执行的语言，机器语言程序就是机器指令代码序列。 机器语言机器语言优点: 执行效率高、速度快。 主要缺点: 直观性差，可读性差，通用性差。 (2)汇编语言(2)汇编语言用助记符来代替机器语言中的操作码，用一定的符号来表示操作数或地址。 如用ADD表示加，MOVE表示数据传送，JMP表示程序跳转等等 与高级语言相比，用机器语言或汇编语言编写的程序节省内存，执行速度快，并且可以直接利用和实现计算机的全部功能，完成一般高级语言难以做得到工作。它常用于编写系统软件、实时控制程序、经常使用的标准子程序、直接控制计算机的外部设备或端口数据输入输出的程序。 高级语言高级语言面向过程的语言 接近于人类自然语言和数学语言的语言，称为高级语言，也就是算法语言，是第三代语言。 特点：与计算机的指令系统无关。它从根本上摆脱了语言对计算机硬件的依赖，由面向机器改为面向过程，所以也称为面向过程语言。主要有FORTRAN、BASIC、PASCAL和C语言等 null③智能性语言这是第五代语言。它具有第四代语言的基本特征，还具有一定的智能和许多新的功能。如PROLOG语言，广泛应用于抽象问题求解、数据逻辑、自然语言理解、专家系统和人工智能的许多领域。②面向对象的语言面向对象语言把客观事物看成是具有属性和行为的对象，通过抽象找出同一类对象的相同属性和行为，形成类。称第四代语言是面向对象的语言，如Visual C++，Visual Basic，Java语言等 语言处理程序语言处理程序用高级语言编写的程序（源程序），计算机是不能直接识别和执行的。要让计算机能识别和执行高级语言编写的程序，首先要将高级语言编写的程序通过语言处理程序翻译成计算机能识别和执行的二进制机器指令（目标程序），然后计算机执行才能。实现这个翻译过程的工具就是语言处理程序。不同的高级语言有不同的语言处理程序。 (1)汇编程序汇编程序是将汇编语言编制的源程序翻译成机器语言程序的工具。语言处理程序语言处理程序(2)目标程序将计算机本身不能直接读懂的源程序翻译成相应的机器语言程序，称为“目标程序”。 计算机将源程序翻译成机器指令时，有编译方式和解释方式两种。编译方式工作过程如下所示。 P33语言处理程序语言处理程序 解释方式就是将源程序输入计算机后，用该种语言的解释程序将其逐条解释，逐条执行，执行完只得结果，而不保存解释后的机器代码，下次运行该程序时还要重新解释执行。如图所示。