Computer basic knowledge

1、v计算机基础知识计算机基础知识vWindows操作系统操作系统Company Logo计算机的起源计算机的起源Company LogoCompany Logo1620年，欧洲人发明计算尺；1642年计算器出现。1854年英国数学家布尔提出了符号逻辑的思想；19世纪中期，英国数学家巴贝奇（被称为“计算机之父”）提出了通用数字计算机的基本设计思想，为20世纪计算机的发明打下了坚实基础。第一台真正意义上的数字电子计算机，是ENIAC(Electronic Numerical Integrator AndCalculator) 。 计算机的发展计算机的发展Company Logo年代名称元件语言应用第

2、一代1946-1957 电子管计算机电子管机器语言汇编语言 科学计算第二代1958-1964 晶体管计算机 晶体管 高级程序设计语言 数据处理 第三代1965-1970 集成电路计算机 中小规模集成电路 高级程序 设计语言广泛应用到各个领域 第四代 1971-现在 大规模集成电路计算机 大规模集成电路 面向对象的高级语言网络时代 第五代 未来计算机光子 光子、量子、DNA等计算机的发展趋势计算机的发展趋势Company Logo(四四)智能化智能化(一一)巨型化巨型化(二二)微型化微型化(三三)网络化网络化计算机的特点计算机的特点Company Logo运算速度快运算速度快电子计算机的工作基于

3、电子脉冲电路原理，各个功能部件由电子线路构成，其中电场的传播扮演主要角色。计算机的存储性是计算机区别于其他计算工具的重要特征。 通用性是计算机能够应用于各种领域的基础，任何复杂的任务都可以分解为大量基本的算术运算和逻辑操作。计算机内部的操作运算是根据人们预先编制的程序自动控制执行的。存储容量大存储容量大通用性强通用性强工作自动化工作自动化精确性高精确性高计算机的可靠性很高，差错率极低，一般来讲,只在那些人工介入的地方才有可能发生错误。 Company Logo1.巨型机。 2.大型主机。 3.小型机。 4.个人计算机(或称微型机)。5.工作站。1.模拟计算机。 2.数字计算机。 3.混合计算机

4、。1.通用计算机。 2.专用计算机。计算机的应用领域计算机的应用领域Company Logo( (一一) )科学计算科学计算科学计算是指科学和工程中的数值计算。 ( (二二) )信息管理信息管理信息管理是指非数值形式的数据处理，以计算机技术为基础，对大量数据进行加工处理，形成有用的信息。 ( (三三) )过程控制过程控制过程控制又称实时控制，指用计算机及时采集检测数据，按最佳值迅速地对控制对象进行自动控制或自动调节。 ( (四四) )计算机辅助系统计算机辅助系统计算机辅助系统指通过人机对话，使计算机辅助人们进行设计、加工、计划和学习等工作。 ( (五五) )人工智能人工智能人工智能是研究怎样让

5、计算机做一些通常认为需要人类智能才能做的事情，又称机器智能。(六六)计算机网络与通信计算机网络与通信计算机网络与通信指利用通信技术，将不同地理位置的计算机互联，以实现世界范围内的信息资源共享，并能交互式地交流信息。 数制数制Company Logo( (一一) )基本概念基本概念1.进位计数制：用进位的方法进行计数的数制，简称进制。 2.数码：一组用来表示某种数制的符号。 3.基数：数制所使用的数码个数。 4.位权：指数码在不同位置上的权值。 (二二)常见的几种进位计数制常见的几种进位计数制1.十进制（Decimal） 2.二进制（Binary） 3.八进制（Octal） 4.十六进制（Hex

6、adecimal） 各进制数之间转换各进制数之间转换Company Logo1.1.二进制、八进制、十六进制数转化为十进制数。二进制、八进制、十六进制数转化为十进制数。对于任何一个二进制数、八进制数、十六进制数，均可以先写出它的位权展开式，然后再按十进制进行计算即可将其转换为十进制数。2.2.十进制数转化为二进制数。十进制数转化为二进制数。十进制数的整数部分和小数部分在转换时需作不同的计算，分别求值后再组合。3.3.二进制数与八进制数的相互转换。二进制数与八进制数的相互转换。二进制数转换成八进制数的方法是：将二进制数从小数点开始，对二进制整数部分向左每3位分成一组，不足3位的向高位补0；对二进

7、制小数部分向右每3位分成一组，不足3位的向低位补0凑成3位。每一组有3位二进制数，分别转换成八进制数码中的一个数字，全部连接起来即可。 4.4.二进制数与十六进制数的相互转换。二进制数与十六进制数的相互转换。二进制数转换成十六进制数，只要把每4位分成一组，再分别转换成十六进制数码中的一个数字，不足4位的分别向高位或低位补0凑成4位，全部连接起来即可。Company Logo(一一)计算机中数据的单位计算机中数据的单位1.位（bit）。其简记为b，也称为比特，是计算机存储数据的最小单位。2.字节（byte）。其简记为B，规定1B=8bit。 3.字（word）。一个字通常由一个字节或若干个字节组

8、成。(二二)数值的表示数值的表示通常规定一个数的最高位作为符号位，“0”表示正，“1”表示负。 把在机器内存放的正负号数码化后的数称为机器数；把在机器外存放的由正负号表示的数称作真值。例如真值+127的机器数是011111111，真值-127的机器数是111111111。为了在计算机的输入输出操作中能直观迅速地与常用的十进制数相对应，习惯上用二进制代码表示十进制数，这种编码方法简称BCD码或8421编码。计算机硬件系统计算机硬件系统Company Logo冯诺依曼提出的存储程序工作原理决定了计算机硬件系统由以下5个基本部分组成。计算机软件系统计算机软件系统Company Logo(一一)指令指

9、令指令是指示计算机执行某种操作的命令，它由一串二进制数码组成，这串二进制数码包括操作码和地址码两部分。 (二二)程序程序程序是由一系列指令组成的，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。 (三三)存储程序工作原理存储程序工作原理为解决某个问题，需事先编制好程序，程序可以用高级语言编写，但最终需要转换为机器指令，即程序是由一系列指令组成的。 (四四)计算机的工作过程计算机的工作过程1.控制器控制输入设备或外存储器将数据和程序输入到内存储器。2.在控制器指挥下，从内存储器取出指令送入控制器。3.控制器分析指令，指挥运算器、存储器、输入输出设备等执行指令规定的操作。4.运算结果由控制器

10、送到存储器保存或送到输出设备输出。5.返回到第二步，继续取下一条指令，如此反复，直到程序结束。计算机软件计算机软件Company Logo软件是指使计算机运行所需的程序、数据和有关文档的总和。计算机软件通常分为系统软件和应用软件两大类，系统软件一般由软件厂商提供，而应用软件是为解决某一问题而由用户或软件公司开发的。 计算机系统的组成计算机系统的组成计算机系统硬件系统软件系统主 机外 设微处理器（CPU）内存储器（内存）控制器运算器随机存储器（RAM）只读存储器（ROM）外存储器（外存）输入设备（Input）输出设备（Output）软盘硬盘光盘、闪存键盘鼠标扫描仪显示器、投影机打印机绘图仪系统软

11、件应用软件操作系统语言处理程序数据库管理系统服务性程序办公软件包用户程序总线系统内（主）存储器 运算器 控制器 CPU 主主机机 输入设备 输出设备 外（辅助）存储器 图 1.2.2 硬件系统中五大功能部件 说明： 表示控制流 表示数据流 微处理器微处理器CPU 是计算机中最关键的部件，它由控制器、运算器、寄是计算机中最关键的部件，它由控制器、运算器、寄存器组和辅助部件组成。存器组和辅助部件组成。 运算器：运算器：用来进行算术运算和逻辑运算的元件。用来进行算术运算和逻辑运算的元件。 控制器：控制器：从存储器中取出指令、分析指令、确定指令从存储器中取出指令、分析指令、确定指令类型并对指令进行译码

12、，负责向其他各部件发出控制信号。类型并对指令进行译码，负责向其他各部件发出控制信号。 寄存器：寄存器：用来存放当前运算所需的各种操作数、地址用来存放当前运算所需的各种操作数、地址信息、中间结果等内容。信息、中间结果等内容。 存储器存储器：存储器的主要功能是存放程序和数据。使存储器的主要功能是存放程序和数据。使用时，可以从存储器中取出信息，不破坏原有的内用时，可以从存储器中取出信息，不破坏原有的内容，这种操作成为存储器的读操作；也可以把信息容，这种操作成为存储器的读操作；也可以把信息写入存储器，原来的内容被抹掉，这种操作称为存写入存储器，原来的内容被抹掉，这种操作称为存储器的写操作。储器的写操作

13、。输入、输出设备输入、输出设备：输入设备是变换输入形式的部输入设备是变换输入形式的部件。它将人们的信息形式变换成计算机能接收并识件。它将人们的信息形式变换成计算机能接收并识别的信息形式别的信息形式；输出设备是变换计算机输出信息形输出设备是变换计算机输出信息形式的部件。它将计算机运算结果的二进制信息转换式的部件。它将计算机运算结果的二进制信息转换成人类或其它设备能接收和识别的形式，如字符、成人类或其它设备能接收和识别的形式，如字符、文字、图形、图像、声音等。文字、图形、图像、声音等。 所谓总线，是指微型计算机各部件之间传送信所谓总线，是指微型计算机各部件之间传送信息的通道。息的通道。CPU内部的

14、总线为内部总线，连接微型内部的总线为内部总线，连接微型计算机系统各部件的总线称为外部总线。计算机系统各部件的总线称为外部总线。总线：总线：总线结构图总线结构图 RAMRAMROMROMI/OI/O接口接口I/OI/O接口接口CPUCPU数据总线数据总线控制总线控制总线地址总线地址总线 微型计算机的系统总线从功能上分为地址总线、微型计算机的系统总线从功能上分为地址总线、数据总线和控制总线。数据总线和控制总线。 1地址总线地址总线 地址总线是单向的。地址总线的位数决定了地址总线是单向的。地址总线的位数决定了CPU的寻址能力，也决定了微型机的最大内存容量。的寻址能力，也决定了微型机的最大内存容量。

15、2数据总线数据总线 数据总线用于传输数据。数据总线的传输方向是数据总线用于传输数据。数据总线的传输方向是双向的，是双向的，是CPU与存储器、与存储器、CPU与与I/O接口之间的双接口之间的双向传输。向传输。 3控制总线控制总线 控制总线是控制总线是CPU对外围芯片和对外围芯片和I/O接口的控制以接口的控制以及这些接口芯片对及这些接口芯片对CPU的应答、请求等信号组成的总的应答、请求等信号组成的总线。线。 微型计算机的基本硬件组成微型计算机的基本硬件组成Socket7插槽键盘插座CACHE控制芯片CMOS主板电池ISA插槽PCI插槽内存插槽串行/并口插槽1.系统主板系统主板2.2.微处理器微处理

16、器AMD公司的CPUIntel公司的CPU3.主存储器主存储器4.硬盘硬盘磁头盘片 光盘（光盘（Optical Disk）是利用激光进行）是利用激光进行读写信息的圆盘。读写信息的圆盘。5光盘存储器光盘存储器光盘驱动器光盘驱动器DVD外形外形6.U6.U盘存储器盘存储器7外围设备外围设备 打印机 扫描仪 液晶显示器Windows操作系统操作系统操作系统的定义操作系统的定义Company Logo操作系统是最重要的系统软件操作系统是最重要的系统软件。操作系统是控制和管理计算机操作系统是控制和管理计算机硬件、软件资源，合理组织计硬件、软件资源，合理组织计算机工作流程以及方便用户使算机工作流程以及方便

17、用户使用的大型程序，用的大型程序，它由许多具有它由许多具有控制和管理功能的子程序组成控制和管理功能的子程序组成。1.1.操作系统操作系统操作系统的主要特性操作系统的主要特性Company Logo（1）并发性。是指两个或两个以上的运行程序在同一时间间隔段内同）并发性。是指两个或两个以上的运行程序在同一时间间隔段内同时执行。时执行。 （2）共享性）共享性共享性是操作系统的另一个重要特征。共享是指操作系统中的资源（包共享性是操作系统的另一个重要特征。共享是指操作系统中的资源（包括硬件资源和信息资源）可被多个并发执行的进程所使用。括硬件资源和信息资源）可被多个并发执行的进程所使用。 （3）虚拟性）虚

18、拟性操作系统中的所谓操作系统中的所谓“虚拟虚拟”是指通过某种技术把一个物理实体变成若干是指通过某种技术把一个物理实体变成若干个逻辑上的对应物。个逻辑上的对应物。 （4）异步性）异步性 异步性（异步性（Asynchronism），或称随机性。操作系统中的随机性处处），或称随机性。操作系统中的随机性处处可见，操作系统内部产生的事件序列有许许多多可能可见，操作系统内部产生的事件序列有许许多多可能,而操作系统的一个而操作系统的一个重要任务是必须确保捕捉任何一种随机事件，正确处理可能发生的随机重要任务是必须确保捕捉任何一种随机事件，正确处理可能发生的随机事件，正确处理任何一种事件序列，否则将会导致严重后

19、果。事件，正确处理任何一种事件序列，否则将会导致严重后果。 操作系统的功能操作系统的功能Company Logo存储器管理存储器管理设备管理设备管理文件管理文件管理用户接口用户接口处理器管理处理器管理网络与通信管理网络与通信管理实现处理器的分配和回收等问题实现处理器的分配和回收等问题Company Logo存储器管理存储器管理设备管理设备管理文件管理文件管理用户接口用户接口处理器管理处理器管理网络与通信管理网络与通信管理操作系统对内存的管理操作系统对内存的管理Company Logo存储器管理存储器管理设备管理设备管理文件管理文件管理用户接口用户接口处理器管理处理器管理网络与通信管理网络与通信

20、管理管理计算机系统中所有的外围设备管理计算机系统中所有的外围设备Company Logo存储器管理存储器管理设备管理设备管理文件管理文件管理用户接口用户接口处理器管理处理器管理网络与通信管理网络与通信管理对用户文件和系统文件进行有效管理对用户文件和系统文件进行有效管理Company Logo存储器管理存储器管理设备管理设备管理文件管理文件管理用户接口用户接口处理器管理处理器管理网络与通信管理网络与通信管理对用户文件和系统文件进行有效管理对用户文件和系统文件进行有效管理Company Logo存储器管理存储器管理设备管理设备管理文件管理文件管理用户接口用户接口处理器管理处理器管理网络与通信管理网

21、络与通信管理命令接口、程序接口和图形接口命令接口、程序接口和图形接口Company Logo存储器管理存储器管理设备管理设备管理文件管理文件管理用户接口用户接口处理器管理处理器管理网络与通信管理网络与通信管理网上资源管理、数据通信管理、网络管理网上资源管理、数据通信管理、网络管理操作系统的分类操作系统的分类Company LogoCompany Logo按与用户对话的界面分类v命令行界面操作系统v(如C:DOS)v图形用户界面操作系统按操作系统的工作方式分类v单用户单任务操作系统(MS-DOS、PC-DOS等）v单用户多任务操作系统(OS/2、windows3.x/95/98)v多用户多任务分

22、时操作系统(windows XP、UNIX)按操作系统的功能分类v批处理系统v分时操作系统典型操作系统概述典型操作系统概述Company Logo1 1DOSDOS操作系统操作系统 DOSDOS的全称是磁盘操作系统（的全称是磁盘操作系统（Disk Operating SystemDisk Operating System），是一种单用户、普及型的微机操作系统，主要），是一种单用户、普及型的微机操作系统，主要用于以用于以IntelIntel公司的公司的8686系列芯片为系列芯片为CPUCPU的微机及其兼容的微机及其兼容机，曾经风靡了整个机，曾经风靡了整个2020世纪世纪8080年代。年代。DOS

23、DOS由由IBMIBM公司公司和微软公司开发，包括和微软公司开发，包括PC-DOSPC-DOS和和MS-DOSMS-DOS两个系列。两个系列。没有通用的应用程序接口，加上用户界面不友善，没有通用的应用程序接口，加上用户界面不友善，操作使用不方便，从而逐步让位于操作使用不方便，从而逐步让位于WindowsWindows等其他等其他操作系统。操作系统。 Company Logo2 2UnixUnix操作系统操作系统 UnixUnix操作系统是一个通用、交互型分时操作系统。操作系统是一个通用、交互型分时操作系统。它最早由美国电报电话公司的贝尔实验室的它最早由美国电报电话公司的贝尔实验室的Thomps

24、onThompson和和RitchieRitchie于于19691969年在年在DECDEC公司的小型系列公司的小型系列机机PDP-7PDP-7上开发成功。上开发成功。19731973年年RitchieRitchie开发出的开发出的C C语言语言对对UnixUnix的发展产生了重要作用，用的发展产生了重要作用，用C C语言改写后的语言改写后的UnixUnix具有高度易读性、可移植性，为其迅速推广和具有高度易读性、可移植性，为其迅速推广和普及迈出了决定性的一步。普及迈出了决定性的一步。Company Logo3 3LinuxLinux操作系统操作系统 LinuxLinux是由芬兰籍科学家是由芬兰

25、籍科学家Linus TorvaldsLinus Torvalds于于19911991年编写年编写完成的一个操作系统内核，当时他还是芬兰赫尔辛完成的一个操作系统内核，当时他还是芬兰赫尔辛基大学计算机系的学生，在学习操作系统课程中，基大学计算机系的学生，在学习操作系统课程中，自己动手编写了一个操作系统原型，自己动手编写了一个操作系统原型， LinusLinus把这个系把这个系统放在统放在InternetInternet上，允许自由下载，许多人对这个系上，允许自由下载，许多人对这个系统进行改进、扩充、完善，许多人做出了关键性贡统进行改进、扩充、完善，许多人做出了关键性贡献。献。LinuxLinux由

26、最初一个人写的原型变化成在由最初一个人写的原型变化成在InternetInternet上由无数志同道合的程序高手们参与的一场运动。上由无数志同道合的程序高手们参与的一场运动。Company Logo4 4Mac OSMac OS操作系统操作系统 Mac OSMac OS操作系统是美国操作系统是美国AppleApple公司推出的操作系统，公司推出的操作系统，运行在运行在MacintoshMacintosh计算机上。计算机上。Mac OSMac OS是全图形化界面是全图形化界面和操作方式的鼻祖。由于它拥有全新的窗口系统、和操作方式的鼻祖。由于它拥有全新的窗口系统、强有力的多媒体开发工具和操作简便的

27、网络结构而强有力的多媒体开发工具和操作简便的网络结构而风光一时。风光一时。AppleApple公司也就成为当时唯一能与公司也就成为当时唯一能与IBMIBM公公司抗衡的司抗衡的PCPC机生产公司。机生产公司。 Company Logo5 5WindowsWindows操作系统操作系统WindowsWindows的第一个版本是的第一个版本是Windows 1.xWindows 1.x，但是从，但是从Windows 1.xWindows 1.x到到Windows 3.xWindows 3.x，系统都必须依靠，系统都必须依靠DOSDOS提提供的基本硬件管理功能才能工作，因此从严格意义供的基本硬件管理功

28、能才能工作，因此从严格意义上来说它还不能算是一个真正的操作系统，只能称上来说它还不能算是一个真正的操作系统，只能称为图形化用户界面操作环境。为图形化用户界面操作环境。19951995年年8 8月，月，MicrosoftMicrosoft公司推出了公司推出了Windows 95Windows 95，并放弃开发新的，并放弃开发新的DOSDOS版本版本，Windows 95Windows 95能够独立在硬件上运行，是真正的新能够独立在硬件上运行，是真正的新型操作系统。以后型操作系统。以后MicrosoftMicrosoft公司又相继推出了公司又相继推出了Windows 97Windows 97、Windows 98Windows 98、Windows 98 SEWindows 98 SE、Windows MeWindows Me等后继版本。等后继版本。20012001年年1 1月推出家用和商月推出家用和商用合二为一的操作系统用合二为一的操作系统Windows XPWindows XPWindows 7基础基础Company Logo一、一、Windows