微机操作系统

1、微机操作系统微机操作系统东北大学东北大学 信息学院信息学院 自动化仪表所自动化仪表所教师：孟琭教师：孟琭信息技术与计算机文化信息技术与计算机文化第第1章章教学目标：教学目标：1.1 信息与信息技术的概念信息与信息技术的概念1.2 计算机技术概述计算机技术概述1.3 计算机中信息的表示计算机中信息的表示1.4 计算机系统计算机系统1.5 微型计算机系统微型计算机系统1.1.1信息与数据信息与数据 信息信息信息是现代社会中广泛使用的一个概念，关于信息的定义信息是现代社会中广泛使用的一个概念，关于信息的定义众说纷纭众说纷纭 。控制论创始人美国数学家维纳认为：信息是我们在适应外控制论创始人美国数学家维

2、纳认为：信息是我们在适应外部世界、感知外部世界的过程中与外部世界交换的内容。部世界、感知外部世界的过程中与外部世界交换的内容。信息论创始人美国数学家香农认为：信息能够用来消除不信息论创始人美国数学家香农认为：信息能够用来消除不确定性的因素。确定性的因素。一般认为：信息是在自然界、人类社会和人类思维活动中一般认为：信息是在自然界、人类社会和人类思维活动中普遍存在的一切物质和事物的属性。普遍存在的一切物质和事物的属性。所谓数据，是指存储在某种媒体上可以加以鉴别的所谓数据，是指存储在某种媒体上可以加以鉴别的符号资料。这里所说的符号，不仅指文字、字母、符号资料。这里所说的符号，不仅指文字、字母、数字，

3、还包括了图形、图像、音频与视频等多媒体数字，还包括了图形、图像、音频与视频等多媒体数据。由于描述事物的属性必须借助于一定的符号，数据。由于描述事物的属性必须借助于一定的符号，所以这些符号就是数据的形式。所以这些符号就是数据的形式。数据数据 1.1 信息与信息技术信息与信息技术1.1.2信息技术信息技术1.1 信息与信息技术信息与信息技术信息技术信息技术是指自20世纪70年代以来，随着微电子技术、计算机技术和通信技术的发展，围绕着信息的产生、收集、存储、处理、检索和传递，形成的一个全新的、用以开发和利用信息资源的高技术群，包括微电子技术、新型元器件技术、通信技术、计算机技术、各类软件及系统集成技

4、术、光盘技术、传感技术、机器人技术和高清晰度电视技术等，其中以微电子技术、计算机技术、软件技术和通信技术为主导。 简单地讲，信息技术是指人们获取、存储、传简单地讲，信息技术是指人们获取、存储、传递、处理、开发和利用信息资源的相关技术。递、处理、开发和利用信息资源的相关技术。1.1.3 信息社会信息社会1.1 信息与信息技术信息与信息技术信息社会信息社会也称信息化社会，是指以信息活动为社会发展的基本活动，以信息经济为主导经济，以信息技术为技术基础，以信息文化改变人类教育、生活和工作方式以及价值观念的新兴社会形态。 在信息社会里，信息作为继物质和能源之后的第三资源，在社会发展中起着主导作用，当今社

5、会的主导产业将从传统工业转向信息产业和知识产业。1.1.4 计算机的特点及分类计算机的特点及分类运算速度是指计算机每秒能执行多少条指令。常用单运算速度是指计算机每秒能执行多少条指令。常用单位是位是MIPS。Pentium 4微机内部数据位数为微机内部数据位数为32位（二进制），可位（二进制），可精确到精确到15位有效数字（十进制）。圆周率位有效数字（十进制）。圆周率的计算，的计算，有人曾利用计算机算到小数点后有人曾利用计算机算到小数点后200万位。万位。 计算机的存储器（能把数据、程序存入，进行数据处计算机的存储器（能把数据、程序存入，进行数据处理和计算，并把结果保存起来理和计算，并把结果保存

6、起来（1）运算速度快）运算速度快 （2）计算精度高）计算精度高（3）记忆能力强）记忆能力强在程序执行过程中，计算机能够进行各种基本的逻辑在程序执行过程中，计算机能够进行各种基本的逻辑判断，并根据判断结果来决定下一步执行哪条指令。判断，并根据判断结果来决定下一步执行哪条指令。（4）逻辑判断能力强）逻辑判断能力强1. 计算机的特点计算机的特点按工作原理划分按工作原理划分按功能划分按功能划分按性能划分按性能划分模拟式电子计算机模拟式电子计算机数字式电子计算机数字式电子计算机模拟数字混合计算机模拟数字混合计算机专用计算机专用计算机通用计算机通用计算机巨型计算机巨型计算机大中型计算机大中型计算机小型计算

7、机小型计算机工作站工作站微型计算机微型计算机1.1.4 计算机的特点及分类计算机的特点及分类2. 计算机的分类计算机的分类（1）科学计算）科学计算（2）信息处理）信息处理（3）计算机辅助设计与计算机辅助制造（）计算机辅助设计与计算机辅助制造（CAD/CAM）（4）计算机辅助教学与计算机管理教学（）计算机辅助教学与计算机管理教学（CAI/CMI）（5）自动控制）自动控制（6）多媒体应用）多媒体应用（7）电子商务）电子商务1.1.5 计算机的应用领域及发展趋势计算机的应用领域及发展趋势1. 计算机的应用领域计算机的应用领域1.2.1计算机的起源与发展计算机的起源与发展1.2计算机技术概述1. 早期

8、的计算方法或工具：早期的计算方法或工具：结绳、垒石、枝条 、算盘、计算尺、计算器。2. 计算机诞生的理论基础：计算机诞生的理论基础：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。 3. 埃尼克埃尼克ENIAC：第一台真正意义上的数字电子计算机，是Electronic Numerical Integrator And Calculator的缩写。它于1946年2月在美国的宾夕法尼亚大学正式投入研制成功并运行，ENIAC共使用了约18 800个真空电子管，重达30吨，耗电174千瓦，占地约140平方米，用

9、十进制计算，每秒运算5 000次加法。它没有今天的键盘、鼠标等设备，人们只能通过扳动庞大面板上的无数开关向计算机输入信息。ENIAC的诞生奠定了电子计算机的发展基础，开辟了信息时代的新纪元，是人类第三次产业革命开始的标志。 1.2.1计算机的起源与发展计算机的起源与发展1.2计算机技术概述图1 第一台电子管计算机（ENIAC）1.2.1计算机的起源与发展计算机的起源与发展1.2计算机技术概述计算机技术概述电子管：电子管：弗莱明发明（二极管）弗莱明发明（二极管）德福雷斯特改进（三极管）德福雷斯特改进（三极管）电子管十分笨重，能耗大、寿命短、噪电子管十分笨重，能耗大、寿命短、噪声大声大 1.2.1

10、计算机的起源与发展计算机的起源与发展1.2计算机技术概述计算机技术概述 晶体管：晶体管：20世纪，电子技术方面最伟大的发明，没有之一世纪，电子技术方面最伟大的发明，没有之一 与与Intel 1971年推出的首款年推出的首款4004微处理器相比，微处理器相比，22纳米纳米CPU（酷睿（酷睿i5 3470 ）的运行速度提高了）的运行速度提高了4000多倍，而每个晶多倍，而每个晶体管的能耗则降低了体管的能耗则降低了5000倍。每个晶体管的价格降低到原倍。每个晶体管的价格降低到原来的来的1/50000。一个。一个22纳米晶体管可在纳米晶体管可在1秒钟之内开关秒钟之内开关1000亿次。一个人开关这么多次

11、电灯，差不多需要花亿次。一个人开关这么多次电灯，差不多需要花2000年时年时间。间。 摩尔定律：当价格不变时，同样面积硅片上可容纳的晶体摩尔定律：当价格不变时，同样面积硅片上可容纳的晶体管数目，约每隔管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。换言之，每一美元所能买到的换言之，每一美元所能买到的电脑电脑性能，将每隔性能，将每隔18个月翻个月翻两倍以上。两倍以上。 第三代：第三代：中小规模集成中小规模集成电路计算机（电路计算机（19651970） 采用集成电路为基本元件采用集成电路为基本元件体积减小，功耗、价格等降低体积减小，功耗、价格等降低运算速度

12、及可靠性有了更大的提高运算速度及可靠性有了更大的提高操作系统日臻完善操作系统日臻完善应用到文字处理、企业管理和自动控制等领域应用到文字处理、企业管理和自动控制等领域 采用大规模集成电路为主要功能元件采用大规模集成电路为主要功能元件运算速度可达每秒几千万次至千百亿次运算速度可达每秒几千万次至千百亿次广泛应用于社会生活的各个领域广泛应用于社会生活的各个领域在办公自动化、电子编辑排版等领域大显身手在办公自动化、电子编辑排版等领域大显身手第四代：大规模、超第四代：大规模、超大规模集成电路计算大规模集成电路计算机（机（1971至今）至今） 1.2 计算机技术概述计算机技术概述1.2.1计算机的起源与发展

13、计算机的起源与发展1.2 计算机技术概述计算机技术概述1.2.1计算机的起源与发展计算机的起源与发展1.2.1计算机的起源与发展计算机的起源与发展1.2计算机技术概述年代年代名称名称元件元件语言语言应用应用第一代第一代19461957电子管计算机电子管计算机电子管电子管 机器语言机器语言 汇编语言汇编语言 科学计算科学计算 第二代第二代19581964晶体管计算机晶体管计算机 晶体管晶体管 高级程序高级程序设计语言设计语言 数据处理数据处理 第三代第三代19651970集成电路计算机集成电路计算机 中小规模中小规模集成电路集成电路 高级程序高级程序设计语言设计语言 广泛应用到各广泛应用到各个领

14、域个领域 第四代第四代 1971年现在年现在 集成电路计算机集成电路计算机 集成电路集成电路 面向对象的高面向对象的高级语言级语言网络时代网络时代 第五代第五代 未来计算机未来计算机 光子、量子、光子、量子、DNA等等智能智能化化多媒多媒体化体化网络网络化化微型微型化化巨型巨型化化计算机计算机的发展的发展趋势趋势1.2.2计算机的未来计算机的未来1.2计算机技术概述一、基本概念一、基本概念数码数码： 一组用来表示某种数制的符号。如：一组用来表示某种数制的符号。如：1、2、3、4、A、B、C、等。等。基数基数： 数制所使用的数码个数。常用数制所使用的数码个数。常用“R”表示，称表示，称R进制。进

15、制。如二进制的数码是：如二进制的数码是：0、1，那么基数便为，那么基数便为2。 也可以认为是在一种数制中，一组固定不变的不也可以认为是在一种数制中，一组固定不变的不 重复数字的个数称为基数重复数字的个数称为基数 1.3 计算机中的信息表示计算机中的信息表示1.3.1. 数制及其转换数制及其转换位：位：从小数点开始，左边第一位为0位，每往左一位加1，小数点右边第一位为-1，往右一位减1 位权位权： 某个位置上的数代表的数量大小。某个位置上的数代表的数量大小。指数码在不同位置上的权值。在进位计数制中，处于不同数位的数码代表的数值不同。例如十进制数111，个位数上的1权值为1，十位数上的1权值为10

16、，百位数上的1权值为100。以此推理，第n位的权值便是10 n-1 ,如果是小数点后面第m位，则其权值为10m 。1.3 计算机中的信息表示计算机中的信息表示1.3.1. 数制及其转换数制及其转换 一般来说，如果数值只采用一般来说，如果数值只采用R个基本符号，则称为个基本符号，则称为R进制。进位计数制的编码遵循进制。进位计数制的编码遵循“逢逢R进一进一”的原则。的原则。各位的权是以各位的权是以R为底的幂。对于任意一个具有为底的幂。对于任意一个具有n位整位整数和数和m位小数的位小数的R进制数进制数N，按各位的权展开可表示，按各位的权展开可表示为：为：(N)Ran-1Rn-1an-2Rn-2a1R

17、1a0R0a-1R-1a-mR-m1.3 计算机中的信息表示计算机中的信息表示1.3.1. 数制及其转换数制及其转换1.3.2计算机中常用的数制计算机中常用的数制1十进制十进制 有十个不同的数码符号：有十个不同的数码符号：0，1，2，3，4，5，6，7，8 ，9 R10。每一个数码根据它在这个数中所处的位置（数。每一个数码根据它在这个数中所处的位置（数位），按照位），按照“逢十进一逢十进一”的原则来决定其实际数值，即各数位的的原则来决定其实际数值，即各数位的位权是位权是10的若干次幂。的若干次幂。 除了使用脚码的形式表示十进制数，还可以使用字符除了使用脚码的形式表示十进制数，还可以使用字符“D

18、” 。 在计算机中，数据的输入和输出一般采用十进制数。在计算机中，数据的输入和输出一般采用十进制数。 2二进制二进制 有两个不同的数码符号有两个不同的数码符号0和和1。 R2。每个数码符号根据它在这个数中的数位，按。每个数码符号根据它在这个数中的数位，按“逢二进一逢二进一”来决定其实际的数值。来决定其实际的数值。 我们还可以使用字符我们还可以使用字符“B” 表示二进制数。计算机中数据表示二进制数。计算机中数据存储采用二进制数。存储采用二进制数。1.3.2计算机中常用的数制计算机中常用的数制3八进制八进制 有八个不同的数码符号有八个不同的数码符号0，1，2，3，4，5，6，7。 R8。每个数码符

19、号根据它在这个数中的数位，按。每个数码符号根据它在这个数中的数位，按“逢八进一逢八进一”来决定其实际的数值。来决定其实际的数值。 我们还可以使用字符我们还可以使用字符“O”（Octal）表示八进制数。）表示八进制数。1.3.2计算机中常用的数制计算机中常用的数制4十六进制十六进制 有十六个不同的数码符号有十六个不同的数码符号0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F R16。每个数码符号根据它在这个数中的数位，按。每个数码符号根据它在这个数中的数位，按“逢十六进一逢十六进一”来决定其实际的数值。来决定其实际的数值。 我们还可以使用字符我们还可以使用字符“H” 表示十六进制数

20、。表示十六进制数。 1.3.2计算机中常用的数制计算机中常用的数制 1.3 计算机中的信息表示计算机中的信息表示1.3.3. 数制及其转换数制及其转换十进制二进制八进制十六进制十进制二进制八进制十六进制000091001119111110101012A2102211101113B3113312110014C41004413110115D51015514111016E61106615111117F7111771610000201081000108171000121111. 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

21、，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。例如：（1111.11）2= 123 + 122 + 121 + 120 + 12-1 + 12-2 = 15.75（A10B.8）16= 10163 + 1162 + 0161 + 11160 + 816-1 = 41 227.5 注意：在不至于产生歧义时，可以不注明十进制数的进制，如上例。1.3 计算机中的信息表示计算机中的信息表示1.3.3. 数制及其转换数制及其转换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。整数部分采用除2取余法，即逐次

22、除以2，直至商为0，得出的余数倒排，即为二进制各位的数码。小数部分采用乘2取整法，即逐次乘以2，从每次乘积的整数部分得到二进制数各位的数码。 (参见下例)1.3 计算机中的信息表示计算机中的信息表示1.3.3. 数制及其转换数制及其转换由上得出，由上得出，100D = 1100100B1.3 计算机中的信息表示计算机中的信息表示1.3.3. 数制及其转换数制及其转换例如：对十进制例如：对十进制100.125转化成二进制：首先对转化成二进制：首先对100进行转换进行转换2.对小数部分对小数部分0.125进行转换进行转换：0.1252 = 0.250整数0 a-10.252 = 0.5整数0 a-

23、20.52 = 1整数1 a-3由上得出，0.125D = 0.001B。将整数和小数部分组合，得出：100.125D = 1100100.001B。1.3 计算机中的信息表示计算机中的信息表示1.3.3. 数制及其转换数制及其转换3.二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。 1.3 计算机中的信息表示计算机中的信息表示1.3.3. 数制及其转换数制及其

24、转换所以，所以，11111101.101B = 375.5O。将八进制数转换成将八进制数转换成二进制数，只要将每一位八进制数转换成相应的二进制数，只要将每一位八进制数转换成相应的3位位二进制数，依次连接起来即可。二进制数，依次连接起来即可。例：把二进制数例：把二进制数11111101.101转化为八进制数。转化为八进制数。1.3 计算机中的信息表示计算机中的信息表示1.3.3. 数制及其转换数制及其转换二进制二进制3位分组位分组011111101101转换为八进制数转换为八进制数37554. 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

25、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。 十六进制数转换成二进制数，只要将每一位十六进制数转换成4位二进制数，然后依次连接起来即可。1.3 计算机中的信息表示计算机中的信息表示1.3.3. 数制及其转换数制及其转换所以，所以，10110001.101 B = B1.AH 。将将16进制数转换成进制数转换成二进制数，只要将每一位二进制数，只要将每一位16进制数转换成相应的进制数转换成相应的4位位二进制数，依次连接起来即可。二进制数，依次连接起来即可。例：将例：将10110001.101B转换为十六进制数转换为十六进制数。 。1.3

26、计算机中的信息表示计算机中的信息表示1.3.3. 数制及其转换数制及其转换二进制二进制4位分组位分组101100011010转换为十六进制数转换为十六进制数B1A1.3.4二进制的算术运算二进制的算术运算1.3 计算机中信息的表示方法计算机中信息的表示方法 1二进制数的加法运算二进制数的加法运算 二进制数的加法运算法则是：二进制数的加法运算法则是： 0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=0 （被加数和加数为（被加数和加数为1，结果本位为，结果本位为0，按逢，按逢二进一向高位进位二进一向高位进位1）1.3.4二进制的算术运算二进制的算术运算1.3 计算机中信息的表示方法计算机中信息的表示方

27、法 2二进制数的减法运算二进制数的减法运算 二进制减法的法则是：二进制减法的法则是： 0 - 0 = 0 1 - 0 = 1 0 - 1 = 1 （被减数为（被减数为0，减数为，减数为1，结果本位为，结果本位为1， 向高位借位）向高位借位） 1 - 1 = 0 1.3.4二进制的算术运算二进制的算术运算1.3 计算机中信息的表示方法计算机中信息的表示方法 3二进制数的乘法运算二进制数的乘法运算 二进制数的乘法运算法则是：二进制数的乘法运算法则是： 00=0 10=0 01=0 11=11.3.4二进制的算术运算二进制的算术运算1.3 计算机中信息的表示方法计算机中信息的表示方法 4二进制数的除

28、法运算二进制数的除法运算 二进制数的除法运算法则是：二进制数的除法运算法则是： 0 0 = 0 0 1 = 0 （1 0 无意义）无意义） 1 1 = 11.3.5基本逻辑运算基本逻辑运算1.3 计算机中信息的表示方法计算机中信息的表示方法 1逻辑信息的表示方法逻辑信息的表示方法 可以表示可以表示“真真”与与“假假”、“对对”与与“错错”、“是是”与与“非非”等具有逻辑性质的信息称为逻辑量，二进制的等具有逻辑性质的信息称为逻辑量，二进制的1和和0在逻辑上可以表示这种信息。在逻辑上可以表示这种信息。 一般来说，在计算机中，逻辑量用于判断某一事件一般来说，在计算机中，逻辑量用于判断某一事件是否成立

29、，成立为是否成立，成立为1（真），事件发生；不成立为（真），事件发生；不成立为0（假），事件不发生。（假），事件不发生。1.3.5基本逻辑运算基本逻辑运算1.3 计算机中信息的表示方法计算机中信息的表示方法 2基本逻辑运算基本逻辑运算 “与与”运算（运算（AND） “与与”运算又称逻辑乘，用符号运算又称逻辑乘，用符号“.”或或“”来表示。来表示。运算规则如下：运算规则如下： 00 = 0 01 = 0 10 = 0 11 = 1 即当两个参与运算的数中有一个数为即当两个参与运算的数中有一个数为0，则运算结果，则运算结果为为0，都为，都为1结果为结果为1。1.3.5基本逻辑运算基本逻辑运算1.3

30、 计算机中信息的表示方法计算机中信息的表示方法 2基本逻辑运算基本逻辑运算 “或或”运算（运算（OR） “或或”运算运算又称逻辑加，用符号又称逻辑加，用符号“+”+”或或“”表示。表示。运算规则如下：运算规则如下： 00 = 0 01 = 1 10 = 1 11 = 1 即当两个参与运算的数中有一个数为即当两个参与运算的数中有一个数为1，则运算结果，则运算结果为为1，都为，都为0结果为结果为0。1.3.5基本逻辑运算基本逻辑运算1.3 计算机中信息的表示方法计算机中信息的表示方法 2基本逻辑运算基本逻辑运算 “非非”运算运算（NOT） 如果变量为如果变量为A，则它的非运算结果用，则它的非运算结

31、果用 A 表示。运算表示。运算规则如下：规则如下： 0 = 1 1 = 0 1.3.5基本逻辑运算基本逻辑运算1.3 计算机中信息的表示方法计算机中信息的表示方法 2基本逻辑运算基本逻辑运算 “异或异或”运算运算（XOR） “异或异或”运算用符号运算用符号“”来表示。其运算规则如来表示。其运算规则如下：下： 00 = 0 01 = 1 10 = 1 11 = 0 即当两个参与运算的数取值相异时，运算结果为即当两个参与运算的数取值相异时，运算结果为1，否则为否则为0。1.3.6字符的编码字符的编码1.3 计算机中信息的表示方法计算机中信息的表示方法1. 计算机中数据的单位计算机中数据的单位 1）

32、位（）位（bit） 简记为b，也称为比特，是计算机存储数据的最小 单位。一个二进制位只能表示0或1。 2）字节（）字节（Byte） 字节来自英文Byte，简记为B。规定1B=8bit。 1 KB = 210 B，1 MB = 220 B，1 GB = 230 B， 1 TB = 240 B 3）字（）字（Word） 一个字通常由一个字节或若干个字节组成。字长是一个字通常由一个字节或若干个字节组成。字长是计算机一次所能处理的实际位数长度，字长是衡量计算计算机一次所能处理的实际位数长度，字长是衡量计算性能的一个重要指标。性能的一个重要指标。 1.3.6字符的编码字符的编码1.3 计算机中信息的表示

33、方法计算机中信息的表示方法 ASCII码是美国信息交换用标准代码，已经被码是美国信息交换用标准代码，已经被国际标准化组织（国际标准化组织（ISO）认定为国际标准，为世界）认定为国际标准，为世界公认，并在世界范围内通用。公认，并在世界范围内通用。 ASCII码是用一个码是用一个8位二进制数（位二进制数（1个字节）表个字节）表示，每个字节只占用了示，每个字节只占用了7位，基本位，基本ASCII码最高位码最高位恒为恒为0。7位位ASCII码可以表示码可以表示27128种字符。当种字符。当编码最高位为编码最高位为0时，称为基本时，称为基本ASCII码，当最高位码，当最高位为为1时，形成扩充的时，形成扩

34、充的ASCII码，它表示范围为码，它表示范围为128255，可表示，可表示128种字符。种字符。 1.ASC2.汉汉字字编编码码 汉字信息交换码（国标码）汉字信息交换码（国标码） 1981年我国颁布了年我国颁布了GB2312国家标准国家标准信息交信息交换用汉字编码字符集换用汉字编码字符集.基本集基本集。该标准选出。该标准选出6 763个常用汉字和个常用汉字和683个非常用汉字字符，并为每个字个非常用汉字字符，并为每个字符规定了标准代码。符规定了标准代码。GB2312字符集构成一个字符集构成一个94行、行、94列的二维表，行号为区号，列号为位号，每个汉列的二维表，行号为区号，列号为位号，每个汉字

35、或符号在字或符号在ASCII码表中的位置用它所在的区号和码表中的位置用它所在的区号和位号来表示。为了处理与存储方便，每个汉字在计位号来表示。为了处理与存储方便，每个汉字在计算机内部分别用一个字节来表示算机内部分别用一个字节来表示。1.ASC2.汉汉字字编编码码 汉字机内码汉字机内码 汉字机内码是供计算机系统内部进行存储、加汉字机内码是供计算机系统内部进行存储、加工处理、传输统一使用的代码，又叫汉字内部码。工处理、传输统一使用的代码，又叫汉字内部码。由于文本中通常混合使用汉字和西文字符，汉字信由于文本中通常混合使用汉字和西文字符，汉字信息如果特别标识，就会与单字节的息如果特别标识，就会与单字节的

36、ASCII码混淆。码混淆。因此将一个汉字看成是两个扩展的因此将一个汉字看成是两个扩展的ASCII码，使表码，使表示示GB2312汉字的两个字节的最高位都为汉字的两个字节的最高位都为1，并且汉，并且汉字的区码和位码都加上字的区码和位码都加上A0H，保证把两个字节的最，保证把两个字节的最高位一律由高位一律由“0”变成变成“1”，其余，其余7位不变。位不变。 1.ASC2.汉汉字字编编码码 汉字输入码（外码）汉字输入码（外码） 汉字输入码是为了将汉字通过键盘输入计算机汉字输入码是为了将汉字通过键盘输入计算机而设计的代码。汉字输入编码方案很多，综合起来而设计的代码。汉字输入编码方案很多，综合起来可分为

37、流水码、拼音类输入码、字形类输入码和音可分为流水码、拼音类输入码、字形类输入码和音形结合输入码。形结合输入码。 汉字的输入编码和汉字的机内码是不同范畴的汉字的输入编码和汉字的机内码是不同范畴的概念。对同一个字，不管采用什么样的输入法，其概念。对同一个字，不管采用什么样的输入法，其机内码都是相同的。机内码都是相同的。 1.ASC2.汉汉字字编编码码 汉字字形码汉字字形码 汉字字形码主要是指汉字字形点阵的代码，是汉字字形码主要是指汉字字形点阵的代码，是汉字字库中存储的汉字字形的数字化信息，用于汉汉字字库中存储的汉字字形的数字化信息，用于汉字的显示和打印。字的显示和打印。 目前汉字字形的产生方式大多

38、是点阵方式，汉目前汉字字形的产生方式大多是点阵方式，汉字字形点阵中每个点的信息要用一位二进制码表示。字字形点阵中每个点的信息要用一位二进制码表示。对于对于1616点阵的字形码，需要用点阵的字形码，需要用32个字节个字节（1616/832）表示。）表示。 1.ASC2.汉汉字字编编码码1.3.7计算机的工作原理计算机的工作原理首先根据该任务要求编写相应的程序，然后通过输入设首先根据该任务要求编写相应的程序，然后通过输入设备向控制器发出输入信息的请求，得到控制器许可的情备向控制器发出输入信息的请求，得到控制器许可的情况下，输入设备把程序和况下，输入设备把程序和 数据送到存储器中并保存起数据送到存储

39、器中并保存起来。来。随后，计算机系统就会在控制器的控制协调下，自动地随后，计算机系统就会在控制器的控制协调下，自动地运行程序，并把程序运行结果存入存储器。运行程序，并把程序运行结果存入存储器。最后，在控制器的控制下输出设备把存储器中的运行结最后，在控制器的控制下输出设备把存储器中的运行结果输出，显示为用户容易识别的形式。果输出，显示为用户容易识别的形式。1.4.1计算机的组成计算机的组成1.4 计算机系统计算机系统 一个完整的计算机系统由硬件系统一个完整的计算机系统由硬件系统 和软件系统两大部分组成。和软件系统两大部分组成。 计算机硬件系统计算机硬件系统 计算机软件系统计算机软件系统 计算机系

40、统的完整组成计算机系统的完整组成1.4.1 计算机的组成（硬件）计算机的组成（硬件）1.4 计算机系统计算机系统硬件硬件指的是计算机系统中由电子、机械和光电元件等组成的各种计算机部件和计算机设备。这些部件和设备依据计算机系统结构的要求，构成一个有机整体，称为计算机硬件系统。 未配置任何软件的计算机叫裸机裸机，它是计算机完成工作的物质基础。1.4.1 计算机硬件系统计算机硬件系统1.4 计算机系统的组成计算机系统的组成冯冯诺依曼（诺依曼（Von Neumann）提出的存储程序工作原理决定了计算机硬件系统）提出的存储程序工作原理决定了计算机硬件系统由以下五个基本部分组成。由以下五个基本部分组成。计

41、算机硬件系统包括计算机的主机和外部设备。它由五大功能部件组成，即：计算机硬件系统包括计算机的主机和外部设备。它由五大功能部件组成，即：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。图2 硬件系统五大组成部分框图 返 回 运算器运算器运算器是计算机对数据进行加工处理的部件，包运算器是计算机对数据进行加工处理的部件，包括算术运算和逻辑运算。括算术运算和逻辑运算。 控制器控制器控制器负责从存储器中取出指令，并对指令进行控制器负责从存储器中取出指令，并对指令进行译码；根据指令的要求，按时间的先后顺序，负译码；根据指令的要求，按时间的先后顺序，负责向其他各部件发

42、出控制信号，保证各部件协调责向其他各部件发出控制信号，保证各部件协调一致地工作，一步一步地完成各种操作。一致地工作，一步一步地完成各种操作。1.4.1 计算机硬件系统计算机硬件系统计算机硬件系统计算机硬件系统 存储器存储器 存储器的主要功能是存放程序和数据，是计存储器的主要功能是存放程序和数据，是计算机记忆或暂存数据的部件。计算机中的全部信算机记忆或暂存数据的部件。计算机中的全部信息，都存放在存储器中。而且，指挥计算机运行息，都存放在存储器中。而且，指挥计算机运行的各种程序也存放在存储器中。的各种程序也存放在存储器中。1.4.1 计算机的组成（硬件）计算机的组成（硬件）1.4 计算机系统计算机

43、系统存储器分为两大类：存储器分为两大类：内存储器和外存储器，简称内存和外存。内存储器又称为主存储器，外存储器又称为辅助存储器。1.4.1 存储器的分类存储器的分类1.4 计算机系统计算机系统存储器内存储器外存储器ROM（Read Only Memory）RAM（Random Access Memory）Cache磁盘（硬盘、软盘）光盘（CD-ROM、CD-RW、DVD、MO）闪存（CF卡、MMC卡、SD卡）磁带计算机硬件系统计算机硬件系统 输出设备输出设备输出设备是输出计算机处理结果的设备。在大多输出设备是输出计算机处理结果的设备。在大多数情况下，它将这些结果转换成便于人们识别的数情况下，它将

44、这些结果转换成便于人们识别的形式。形式。 输入设备输入设备输入设备用于接受用户输入的原始程序和数据，输入设备用于接受用户输入的原始程序和数据，它是重要的人机接口，负责将输入的程序和数据它是重要的人机接口，负责将输入的程序和数据转换成计算机能识别的二进制代码，并放入内存转换成计算机能识别的二进制代码，并放入内存中。中。1.4.2 计算机软件系统计算机软件系统 相对于计算机硬件而言，软件是计算机的无形部分，是计算相对于计算机硬件而言，软件是计算机的无形部分，是计算机的灵魂。机的灵魂。是指使计算机运行所需的程序、数据和有关文档的总和.软件可以对硬件进行管理、控制和维护。根据软件的用途可将软件可以对硬

45、件进行管理、控制和维护。根据软件的用途可将其分为：其分为： 系统软件系统软件 应用软件应用软件系统软件一般由软件厂商提供，系统软件一般由软件厂商提供，应用软件是为解决某一问题而由用户或软件公司开应用软件是为解决某一问题而由用户或软件公司开发的。计算机硬件计算机硬件操作系统操作系统高级语言程序高级语言程序各种应用软件各种应用软件用户用户等等应用软件数据库管理系统系统支撑和服务程序语言处理程序操作系统系统软件软件系统 PhotoshopAdobeOffice WPSOfficeMicrosoft 操作系统对计算机资源进行控制与管理的系统化程序集合，它操作系统对计算机资源进行控制与管理的系统化程序集

46、合，它是用户和计算机硬件系统之间的接口，为用户和应用软件提供是用户和计算机硬件系统之间的接口，为用户和应用软件提供了访问和控制计算机硬件的桥梁。了访问和控制计算机硬件的桥梁。 操作系统是最基本最重要的系统软件，用来管理和控制操作系统是最基本最重要的系统软件，用来管理和控制计算机系统中硬件和软件资源的大型程序，是其他软件运行的计算机系统中硬件和软件资源的大型程序，是其他软件运行的基础。基础。 1.4.2 计算机软件系统计算机软件系统操作系统负责对计算机系统的全部软、硬件和数据资源进行统操作系统负责对计算机系统的全部软、硬件和数据资源进行统一控制、调度和管理。一控制、调度和管理。 主要作用：主要作

47、用：提高系统的资源利用率、提供友好的用户界面，提高系统的资源利用率、提供友好的用户界面，从而使用户能够灵活、方便地使用计算机。从而使用户能够灵活、方便地使用计算机。1.4.2 计算机软件系统计算机软件系统操作系统操作系统操作系统是一个庞大的管理控制程序，它包括五个管理功能：操作系统是一个庞大的管理控制程序，它包括五个管理功能：处理器管理、存储管理、设备管理、文件管理和作业管理。处理器管理、存储管理、设备管理、文件管理和作业管理。 操作系统操作系统 按其运行的环境可分为实时操作系统、分时按其运行的环境可分为实时操作系统、分时操作系统和批处理操作系统。操作系统和批处理操作系统。 按其管理用户的数量

48、可分为按其管理用户的数量可分为单用户操作系统和多用户操作系统。单用户操作系统和多用户操作系统。 按同时管理的作业数按同时管理的作业数可分为单用户单任务操作系统、单用户多任务操作系统和多用可分为单用户单任务操作系统、单用户多任务操作系统和多用户多任务操作系统。户多任务操作系统。1.4.2 计算机软件系统计算机软件系统语言处理程序语言处理程序 人与人交流需要语言，人与计算机之间交流同样需要语言。人与人交流需要语言，人与计算机之间交流同样需要语言。人与计算机之间交流信息使用的语言叫做程序设计语言。按照人与计算机之间交流信息使用的语言叫做程序设计语言。按照其对硬件的依赖程度通常把程序设计语言分为三类：

49、其对硬件的依赖程度通常把程序设计语言分为三类：机器语言机器语言汇编语言汇编语言高级语言高级语言 1.2.3 计算机软件系统计算机软件系统机器语言机器语言 机器语言是一种用二进制代码机器语言是一种用二进制代码“1”和和“0”组成的一组代码组成的一组代码指令，是唯一可以被计算机硬件识别和执行的面向机器的语言。指令，是唯一可以被计算机硬件识别和执行的面向机器的语言。 优点：占用内存小、执行速度快优点：占用内存小、执行速度快 缺点：编写程序工作量大、程序阅读性差、调试困难缺点：编写程序工作量大、程序阅读性差、调试困难 1.4.2 计算机软件系统计算机软件系统汇编语言汇编语言 汇编语言是使用一些能反映指

50、令功能的助记符来代替机器汇编语言是使用一些能反映指令功能的助记符来代替机器指令的符号语言。指令的符号语言。 汇编语言的指令与机器语言的指令基本上是一一对应的。汇编语言的指令与机器语言的指令基本上是一一对应的。这些助记符一般是人们容易记忆和理解的英文缩写，这些助记符一般是人们容易记忆和理解的英文缩写， 优点：汇编语言在编写、阅读和调试方面有很大进步，运优点：汇编语言在编写、阅读和调试方面有很大进步，运行速度快。行速度快。 缺点：是面向机器的语言，编程复杂，可移植性差。缺点：是面向机器的语言，编程复杂，可移植性差。 1.4.2 计算机软件系统计算机软件系统高级语言高级语言 高级语言是一种独立于机器

51、的算法语言。高级语言是一种独立于机器的算法语言。 高级语言的表达方式接近于人们日常使用的自然语言和数高级语言的表达方式接近于人们日常使用的自然语言和数学表达式，并且有一定的语法规则。学表达式，并且有一定的语法规则。 缺点：编写的程序运行要慢一些缺点：编写的程序运行要慢一些 优点：编程简单易学、可移植性好、可读性强、调试容易优点：编程简单易学、可移植性好、可读性强、调试容易1.4.2 计算机软件系统计算机软件系统数据库管理系统数据库管理系统 数据库管理系统主要面向解决数据处理的非数值计算问题，数据库管理系统主要面向解决数据处理的非数值计算问题，对计算机中存放的大量数据进行组织、管理、查询。对计算

52、机中存放的大量数据进行组织、管理、查询。 目前，常用的数据库管理系统有目前，常用的数据库管理系统有SQL Server、Oracle、Mysql和和Visual FoxPro等。等。 1.4.3 计算机软件系统计算机软件系统系统支撑和服务程序系统支撑和服务程序: 该类程序又称工具软件，如系统诊断程序、调试程序、排错程该类程序又称工具软件，如系统诊断程序、调试程序、排错程序、编辑程序、查杀病毒程序等等，都是为维护计算机系统的序、编辑程序、查杀病毒程序等等，都是为维护计算机系统的正常运行或支持系统开发所配置的软件系统正常运行或支持系统开发所配置的软件系统。 1.4.3 计算机软件系统计算机软件系统

53、 应用软件是用户为解决各种实际问题而编制的计算机应用程序及其应用软件是用户为解决各种实际问题而编制的计算机应用程序及其有关资料。有关资料。 应用软件具有很强的实用性。应用软件具有很强的实用性。 随着计算机应用领域的不断拓展和计算机应用的广泛普及，各种各样的应随着计算机应用领域的不断拓展和计算机应用的广泛普及，各种各样的应用软件与日俱增，如用软件与日俱增，如Microsoft Office、WPS Office、Photoshop等。专用软件是等。专用软件是只为完成某一特定专业的任务而设计的软件，它往往是针对某行只为完成某一特定专业的任务而设计的软件，它往往是针对某行业、某用户的特业、某用户的特

54、定需求而专门开发的，如某个公司的管理系统、医院信息系统（定需求而专门开发的，如某个公司的管理系统、医院信息系统（HIS）、办公自动化系统）、办公自动化系统（OA）等。）等。 1.4.2 计算机软件系统计算机软件系统微型计算机按其性能、结构、微型计算机按其性能、结构、技术特点等可分为技术特点等可分为1.5微型计算机系统微型计算机系统单片机：将微处理器（单片机：将微处理器（CPU）、）、一定容量的存储器以及一定容量的存储器以及I/O接口接口电路等集成在一个芯片上，就电路等集成在一个芯片上，就构成了单片机。构成了单片机。1.5微型计算机系统微型计算机系统PC（Personal Computer，个，

55、个人计算机）：供单个用户使用人计算机）：供单个用户使用的微机一般称为的微机一般称为PC，是目前使，是目前使用最多的一种微机。用最多的一种微机。1.5微型计算机系统微型计算机系统便携式微机：便携式微机大体便携式微机：便携式微机大体包括笔记本计算机和个人数字包括笔记本计算机和个人数字助理助理( PDA）等。）等。 1.5微型计算机系统微型计算机系统1. 运算速度运算速度2. 主频主频3. 字长字长运算速度运算速度 单位时间内执行的计算机指令数。 单位有MIPS（Million Instructions Per Second）和BIPS（Billion Instructions Per Second

56、）。4.内核内核5.内存容量内存容量1. 运算速度运算速度2. 主频主频3. 字长字长主频主频 即时钟频率，是指计算机CPU在单位时间内发出的脉冲数，它在很大程度上决定了计算机的运算速度，主频的单位是赫兹（Hz）。4.内核内核5.内存容量内存容量1. 运算速度运算速度2. 主频主频3. 字长字长字长字长 是指计算机的运算部件能同时处理的二进制数据的位数，它与计算机的功能和用途有很大的关系。4.内核内核5.内存容量内存容量1. 运算速度运算速度2. 主频主频3. 字长字长内核数内核数 CPU内核数指CPU内执行指令的运算器和控制器的数量。目前有2个、4个和8个等。Intel和AMD分别推出了双核心处理器Pentium D和Athlon 64 X2。4.内核内核5.内存容量内存容量1. 运算速度运算速度2. 主频主频3. 字长字长内存容量内存容量 是指内存储器中能存储信