全套课件·计算机导论(第四版)1

1、 第四版计算机导论第1章 计算机科学与技术概述 计算机的发展历程 计算机的特点与分类 计算机的应用 计算机科学与技术学科简介 著名计算机人物与公司1. 什么是计算机 计算机（Computer） ，又称电子计算机、电脑； 计算机是一种能够按事先编好的程序控制进行高速运算与处理的电子设备。 这是一台我们常见的计算机微型计算机2. 计算机的诞生 世界上第一台计算机：名称：ENIAC（电子数字积分和计算机 ）时间：1946年2月地点：美国（宾夕法尼亚大学）背景：解决弹道计算问题基本数据：占地170M2，用了约18000个电子管，运算速度5000次/秒。ENIACGeneral View of the

2、ENIAC FROM:/exhibits/rbm/mauchly/jwm0-1.html3.计算机的发展时 代年 份电 子 器 件 特 点第一代19461957电子管磁鼓、磁带；机器语言和汇编语言第二代19581964晶体管磁芯存储器、出现高级程序设计语言第三代19651972中小规模集成 电路大型化，集中式计算，远程终端第四代1972至今大、超大规模集成电路超大型化，图形界面，多媒体，网络通信 4.计算机的特点 运算速度快（几百万-数亿次/秒） 精度高（有效数字6位-16位-任意） 有记忆能力（存储信息） 有判断功能 能在程序控制下自动工作5.计算机的分类（1）从规模和性能指标分类巨型机(s

3、uper computer):ES/900,银河3大中型机(mainframe) ：370系列小型机（mini computer） ：PDP系列微机（ micro computer） ：PC机、P4笔记本（体积小，功能强大，便于携带 ）平板电脑（触摸屏，手写输入或者语音输入 ）工作站（workstation）笔记本与平板电脑示图（2） 按处理对象分类：数字计算机（digital computer）模拟计算机（analog computer）数字模拟混合计算机（hybrid computer）（3）按用途分类：通用计算机（general purpose computer）专用计算机（specia

4、lpurpose computer ）（4）按网络使用分类服务器（server）网络计算机（network computer）(客户机)6.微机的发展1971年Intel首创4004(4位微处理器)1973年Intel制成8008(8位微处理器)1978年Intel推出8086(16位微处理器)1985年Motorola推出68020(32位微处理器),Intel推出80386(32位微处理器)1989年推出80486九十年代,推出Pentium(奔腾)系列7.计算机的发展前景 第五代计算机正在研制之中(智能化,知识处理) 趋势：往两极发展，巨型机与微机 规律：每5-7年，性能提高10倍，价格

5、降到1/10。8.我国计算机的发展现状 1958年开始仿制电子管计算机 发展迅速，前途光明巨型机：天河一号 （2570万亿次 /秒）微机：同方，方正，联想，长城 水平较低，有待我们的奋发努力自主芯片刚起步软件开发等级低运算速度可以达每秒2570万亿次的“天河一号” 9.计算机的功能计算机的功能数据处理数据存储数据交换控制与外界的数据交换的机制与途径实现上述三种功能所须 的控制保存待处理的数据和处理好的结果对数据进行的各种算术逻辑运算10.计算机的应用 科学计算：航空航天,天气预报 数据处理：数据库，文字处理 自动控制：炼钢，炼油 CAX(CAD,CAM,CAI,) 人工智能：下棋，作曲，机器人

6、 网络应用：Internet11.计算机科学与技术学科简介 计算机科学与技术是研究计算机的设计与制造和利用计算机进行信息获取、表示、存储、处理、控制的理论、原则、方法和技术的学科 。计算机科学与技术是一门科学性与工程性并重的学科，表现为理论性和实践性紧密结合的特征。12. 计算机科学与技术的研究范畴 研究范畴包括计算机理论、硬件、软件、网络及应用等。计算机理论：算法分析、程序设计语言理论 等计算机硬件：元器件、存储介质、组成原理等 计算机软件：数据结构与算法、操作系统、数据库系统、算法设计与分析等 计算机网络：网络结构、数据通信与网络协议 计算机应用：软件开发工具、完善既有的应用系统、开拓新的

7、应用领域、人机工程 等13.计算机科学与技术学科课程体系（14个知识体 ） 离散结构(DS)； 组织与体系结构(AR)； 操作系统(OS)； 算法与复杂性(AL)； 程序设计基础(PF)； 网络计算(NC)； 程序设计语言(PL)； 人机交互(HC)； 图形学可视化计算(GV)； 智能系统(IS)； 信息管理(IM)； 软件工程(SE)； 数值计算科学(CN)； 社会和职业问题(SP)。 14.著名计算机人物 阿伦图灵Alan Turing，1912.61954.6，计算机科学之父，英国数学家。 1936年，图灵发表了一篇著名的论文论可计算数及其在判定问题中的应用，论文中提出了一种十分简单但运

8、算能力极强的理想计算装置，这一装置是一种理想的计算模型，这种计算机模型奠定了计算机组成部件、工作方式和顺序，被称为图灵机，图灵的这一思想奠定了整个现代计算机的理论基础。著名计算机人物 冯诺依曼（John Von Nouma，19031957），美藉匈牙利人，数学家。 1945年6月，冯诺依曼与戈德斯坦等人，联名发表了一篇长达101页纸洋洋万言的报告，即计算机史上著名的“101页报告”。这份报告奠定了现代计算机体系结构坚实的根基，直到今天，仍然被认为是现代计算机科学发展里程碑式的文献。 现在计算机的结构仍为“冯诺依曼机”著名计算机人物 金怡濂，1929.9-； 2002年国家最高科学技术奖获得者

9、。计算机科学家；是我国巨型计算机事业的开拓者之一。 提出了基于通用CPU芯片的大规模并行计算机设计思想、实现方案和多种技术相结合的混合网络结构，解决了240个处理机互连的难题，从而研制出运算速度达到当时国内领先水平的并行计算机系统。 主持研制国家重点工程“神威”巨型计算机系统，担任总设计师。15.著名计算机团体与公司 IEEE-CS ：美国电气与电子工程师学会计算机学会，它是目前世界上最大的计算机学术团体。 IEEE-CS宗旨：推进计算机和数据处理技术的理论和实践的发展，促进会员之间的信息交流合作。 IEEE-CS设有若干专业技术委员会、标准化委员会以及教育和专业技能开发委员会。专业技术委员会

10、组织专业学术会议、研讨会，覆盖计算机科学与技术各领域并随计算机科学与技术的发展而变化。 著名计算机团体与公司 ACM：美国计算机学会，创立于1947年，是世界上最早和最大的计算机教育和科研协会。现已成为计算机界最有影响的两大国际性学术组织之一（另一为IEEE-CS）。 ACM下面建立了几十个专业委员会（正式名称是SIGSpecial Interest Group），几乎每个SIG都有自己的杂志。据不完全统计，由ACM出版社出版的定期、不定期刊物有四十多种，覆盖了计算机科学技术的几乎所有领域。 著名计算机团体与公司 中国计算机学会，英文缩写CCF。成立于1962 年 6 月，全国性一级学会。学会

11、开展广泛的学术交流、科学普及、技术咨询、教育评估、优秀成果及人物评奖、刊物出版、计算机名词标准化等。 学会下设 9 个工作委员会，33个专业委员会，这些专业委员会涵盖了计算机研究及应用的各个领域。 学会的会刊有计算机学报、计算机研究与发展、软件学报、CAD与图形学等近二十多种刊物。 著名计算机团体与公司 IBM（International Business Machines Corporation，国际商用机器公司）是由1911年成立的计算制表记录公司（即CTR公司）发展而来。1981年8月IBM发布第一台PC，由于IBM-PC，IBM商标开始进入家庭、学校、中小企业。Intel和微软的霸业在

12、此基础上萌芽。1985年，IBM投资的科研项目催生了4位诺贝尔奖获得者。著名计算机团体与公司 英特尔（Intel）公司成立于1968年，是世界上最大的CPU及相关芯片制造商。80%左右的计算机都是使用Intel公司生产的CPU。 1971年，英特尔推出了全球第一个微处理器4004。 1993年英特尔推出了高性能微处理器Pentium,中文名为“奔腾”；因为用80586数字作为下一代芯片编号，不能作为注册商标，启用拉丁文Pentium（有“五”之意）表示第五代产品。 著名计算机团体与公司 微软(Microsoft，缩略为MS)是专门生产软件的公司，是全球最著名的软件商。 据统计90%以上的微机都

13、装有Microsoft的操作系统。微软公司是由比尔.盖茨（Bill Gates）和保罗艾伦（Paul Allen，1983年离开微软）于1975年创立的。 微软生产的软件产品除操作系统外，还有：办公软件Microsoft Office，网页浏览器Internet Explorer(目前世界上使用最广泛的一种浏览器)和中小数据库SQL Server是。著名计算机团体与公司 联想集团（Lenovo）成立于1984年，是国内最大的电脑制造商，联想品牌个人电脑多年来在中国及亚太市场保持首位。 联想集团1990年在国内推出联想系列微机，都在市场上获得成功。自主开发微机成功，造就了联想今日成就的根基。 2

14、004年12月联想集团收购IBM的全球PC业务，其中包括台式机业务和笔记本业务。联想集团将成为年收入达130亿美元的世界第三大PC厂商.著名计算机团体与公司 AMD：世界第二大CPU制造商.Epson：爱普生，日本爱普生打印机制造商。HP：是美国著名的惠普打印机、电脑制造商。Canon：佳能，日本著名的佳能打印机制造商。Compaq：康柏，是世界上最大的电脑公司之一，现已与HP合并。Apple：，美国苹果电脑公司，该公司以生产高性能专业级电脑著称于世。Philips：飞利浦，荷兰公司，生产彩显、光驱等。Sumsung：三星，韩国三星公司，著名的彩显制造商，也生产光驱、家用电器等。16.著名计算

15、机奖项 图灵奖，计算机科学界的最崇高奖项，有“计算机界的诺贝尔奖”之称。 图灵奖是由ACM于1966年设立的奖项，奖金2.5万美元，奖励在计算机科学研究中做出创造性贡献，推动了计算机科学技术发展的杰出科学家。 图灵奖偏重于计算机科学理论、算法、语言和软件开发方面。由于图灵奖对获奖条件要求极高，从1966年到2003年的38届图灵奖，共计有47名科学家获此殊荣，其中美国学者最多。 2000年图灵奖得主为华裔科学家姚期智（安德鲁-姚，Andrew Yao）,现被聘为清华大学计算机系讲席教授. 著名计算机奖项 IEEE-CS的计算机先驱奖（Computer Pioneer Award）设立于1980

16、年。IEEE-CS设立计算机先驱奖以奖励这些理应赢得人们尊敬的学者和工程师。计算机先驱奖同样有严格的评审条件和程序，但与其他奖项不同的是，这个奖项规定获奖者的成果必须是在15年以前完成的，以确保成果得到起时间的考验。 在1980年一次向32位科学家授予计算机先驱奖以后，1981年的计算机先驱奖只授予一位科学家，那就是美籍华裔科学家杰弗里朱(Jeffrey Chuan Chu)。杰弗里朱1919年7月出生于天津。1942年进入宾夕法尼亚大学，他是世界上第一台电子计算机ENIAC研制组的成员，是ENIAC总设计师莫奇利和埃克特的得力助手。 第1章作业： 阅读，然后回答第一题，作简答。 第二题选择题

17、（答案填写课本上） 计算机的工作原理 计算机的硬件系统 计算机主机 计算机外设 多媒体计算机第2章 计算机硬件基础1.计算机系统组成2. 计算机工作原理(1) 机器指令：计算机硬件可以执行的表示一种基本操作的二进制代码串。操作码：指明指令的操作性质。如加、减等操作数地址：指明指令的操作对象。一般情况指出参加操作的操作数所在内存单元的地址，有时也直接给出操作数本身。操作码操作数地址机器指令格式：(2) 程序：在此特指由机器指令组成的指令序列。一般用来完成一特定的任务，采用某种算法根据一定的数据流程，由若干条机器指令编写而成。计算机按程序规定的顺序一条一条地执行程序中的机器指令，达到完成指定任务的

18、目的。高级语言源程序编译目标程序连接程序编制与执行步骤可执行代码(3) 指令执行过程控制器控制从存储器中取出当前要执行的指令存放到控制器中。控制器分析该指令（译码）。生成执行该指令所需的控制信号。在控制信号的驱动下，将参加操作的操作数取来送运算器，同时控制运算器执行指令规定的操作按指令要求保存操作结果。3.微机主要性能指标（1）字长：一次能处理的二进制数据的位数。 字长愈长，则运算精度愈高，功能愈强 。 常见16位（286机）；32位（486，Pentium）等。（2）速度：用主频及运算速度来加以评价 。 主频为时钟频率 ，如P42.4G,主频为2.4GMHZ; 运算速度是每秒执行百万指令数（

19、MIPS）。（3）存储容量（4）性能价格比 存储容量单位： 1B (Byte,字节) = 8个二进制位(bit) 1KB=1024B =210B 1MB=1024KB=220B 1GB=1024MB=230B 1TB=1024GB=240B 1PB=1024TB=250B4. 计算机硬件系统硬件运算器控制器存储器输入输出部件CPU (中央处理机)(1) 运算器：对数据进行基本的算术逻辑运算运算器与计算机性能：运算器的性能是衡量计算机性能的重要指标（单位：MIPS-Millions of Instructions Per Second)运算器与计算机字长：运算器处理数据的位数代表计算机的字长。（

20、8位机，16位机，32位机，64位机等）(2) 控制器：提供指令执行所需要的控制信号，控制计算机各部分协调工作。达到执行指令的目的。暂存当前要执行的指令。对指令进行解释（译码）。生成执行该执行所需的控制信号。运算器和控制器合称为中央处理机（CPU-Central Processing Unit)(3) 存储器：存储指令和数据存储器内存（主存）：存放将执行的程序（指令）和程序执行所需的数据。目前内存主要由半导体器件构成。相对外存来说，价格贵、容量小。外存（辅存）：存放备用数据或程序。如软盘、硬盘、CD-ROM等，属于外部设备。相对价格低，容量大。一般概念上说存储器往往指的是内存。主存（内存）内存

21、中的信息能够被CPU直接读出或写入。主存储器由半导体存储器构成。可分为：只读存储器（ROM）随机读写存储器（RAM）CACHE外存：外存储器一般保存暂不执行的程序和数据或者是需长期保存的程序和数据 外存储器由磁介质其他介质构成 常见外存储器：软盘：（3.5寸，1.44M）硬盘： (10M80G）光盘：只读型光盘（CD-ROM）、追记型光盘（WORM）和可改写型光盘（MOD） ；可移动磁盘：移动硬盘由硬盘体加上控制芯片组成；优盘通过USB接口与计算机交换数据 。 硬盘及硬盘驱动器 软盘具有使用携带方便等特点，但其存储容量小，读写速度慢，对大量数据的存储显得力不从心，而硬盘便具有解决以上问题的全部

22、特点。硬盘作为微机系统的外存储器，它有着软盘所不可比拟的优势，所以成为微机的主要配置之一。如右图。 硬盘的分类 从外形磁盘直径尺寸分有5.25英寸、3.5英寸、2.5英寸和1.8英寸等。从存储容量上分有10GBG、20GB、30GB等。从接口分有IDE、EIDE、ATA2、SCSI接口。其中SCSI接口硬盘主要用在服务器上。EIDE、ATA2是在IDE作了改进的接口，其传输速度有了大幅度的提高。 硬盘的结构和存储原理 硬盘一般由多个盘片固定在一个转轴上。 微机上用的硬盘采用了温彻斯特技术，它把硬盘、驱动电机、读写磁头等组装并封装在一起，成为曼彻斯特驱动器。 硬盘工作时，固定同一个转轴上的多张盘

23、片以每分钟数千转甚至更高的速度旋转，磁头在驱动马达的带动下在磁介质盘做径向移动，寻找定位，完成写入或读出数据工作。 硬盘经过低级格式化、分区及高级格式化后即可使用。 硬盘盘片图 硬盘的存储容量计算： 硬盘片以硬质的铝合金片为片基，并涂上精细磁性材料制作而成。磁盘表面也以转轴中心为圆点，被均匀地划分为若干个半径不等的同心圆，称为磁道。不同记录面上相同直径的磁道在垂直方向构成同心圆柱，称为柱面，柱面数等于磁道数。每个磁道同样被划分为若干个扇区，每个扇区的容量均为512字节。因此，硬盘的容量可用下式计算： 硬盘容量=记录面数柱面数扇区数/磁道字节/扇区 光盘与光盘驱动器 光驱分类 光驱是多媒体计算机

24、的重要外设，主要用来读取光盘上的信息。此外它还可以用来播放CD、VCD的功能。 光驱按安装方式划分：有内置和外置式两种； 光驱按数据传输速度分：20速、24速、32速、40速、50速等等； 光驱按接口分类：IDE（或EIDE）接口和SCSI接口，一般来说，SCSI接口光驱性能比较好，但价格比较贵。 光盘的存储原理 光电存储介质俗称光盘。光盘上有许多可痕，光电读取设备中的光学读写头利用激光束投到光盘上，根据可痕的深浅不同，反射的光束也不同，来表示不同的数据。一张光盘可以存储650兆字节的数据。 光盘的种类： 从光盘的使用特性来分:只读光盘、写一次光盘、可重写光盘三大类。 （1）只读光盘或称CD-

25、ROM（CompactDiscReadOnlyMemory）。 数据信息由生产厂家在制造时写入到光盘中，该光盘可反复进行读操作，但不能进行写操作，即光盘中的数据不能更改或删除，而是永久保存。由于这种光盘具有ROM性质，因此又称为CD-ROM。 （2）一次性写入光盘 一次性写入光盘，可以由用户写入信息，但只能写一次，不能抹除和改写。这种光盘的信息可反复读盘上的信息。 （3）可擦写型光盘 可擦写型光盘，用户可自己写入信息，也可对已有的信息进行抹除和改写，就像使用磁盘一样反复使用。可擦写型光盘需要插入特殊的光盘驱动器进行读写操作，它的存储容量一般在几百MB至几个GB。 闪存盘（FlashMemory

26、Disk）又名优盘，是一种采用快闪存储器(Flash Memory)为存储介质，通过USB接口与计算机交换数据的新一代可移动存储装置。大多数人都把闪存盘作为1.44MB软盘的替代产品，但是原理却完全不同。1.44MB软盘是传统的磁介质存储产品，而闪存盘是以FlashMemory为介质，所以具有可多次擦写、容量超大、存取快捷、轻巧便捷、即插即用、安全稳定等许多传统移动存储设备无法替代的优点。 优盘(4) 输入输出部件：实现计算机与外界（人或其他计算机）的交流。输入/输出（I/O）接口：计算机内部与外部设备之间的连接桥梁。输入设备：接收用户的数据或指令。如键盘、鼠标等。输出设备：将计算机处理的结果

27、转化为人们可以接收的形式。如显示器、打印机等。总线（BUS）：一组公共的信息通道。 总线包括数据总线：数据信号线总和地址总线：地址信号线总和控制总线：控制信号线总和计算机硬件结构图（单总线结构）微机内部结构图示联想850主板 P4处理器 5. 多媒体计算机 多媒体计算机：应用计算机技术将各种媒体以数字化的方式集成在一起，具有表现、处理、存储多种媒体信息的综合能力。 五种媒体：感觉媒体、表示媒体、存储媒体、传输媒体、显示媒体。 应用：处理文字、声音、图像、视频、动画等。 MPC平台特点：兼容性、个人化或家庭化。 多媒体中的关键技术：大容量的存储技术 ：小体积的硬盘和高密度高容量的软盘。 数据压缩

28、和解压缩技术 ：可以由硬件实现，也可以由软件实现。 芯片的处理速度 ：超大规模集成电路密度和速度都大大增加。 多媒体计算机信息处理 ：声音媒体的数字化 ，视觉类媒体的数字化 。6. 键盘操作键盘分为:打字机区,功能键区,控制键区与数字小键盘区101键分为:字符键与控制键基本控制键:Caps Lock 大小写字母转换键Enter 回车键Shift 换档键BackSpace 退格键换档键字母锁定键空格键退格键功能键光标键制表定位键控制键小键盘数字锁定键键盘简介 主键区字母数字键：A-Z(a-z), 0-9符号键：标点符号、运算符号、空格、其他符号等特殊键：回车(Enter)、转换(Alt)、控制(

29、Ctrl)、上档(Shift)、大写锁定(Caps Lock)、制表(Tab)等 功能键功能键：逃逸(Esc)、F1-F12、屏幕打印(Print Screen)、滚动锁定(Scrool Lock)、暂定(Pause)、插入(Insert)、删除(Delete)等 光标方向键上、下、左、右 数字小键盘运算符号和数字7.鼠标操作左键右键滚轮鼠标的常用操作有： 单击：选定、确认；双击：执行；拖放：移动。上机操作：键盘练习详见计算机导论实验指导 实验1：键盘指法练习和键盘强化操作 注意：可在“金山打字通” 环境下练习 明确手指分工， 逐步实现盲打第2章作业： 阅读，然后简答第一题。 完成第二、三题。

30、 第3章 计算机软件基础计算机软件系统组成操作系统基本功能文件标识与DOS操作软件开发与软件工程计算机程序设计数据库系统与信息系统1. 计算机软件组成软件系统软件应用软件操作系统语言处理程序数据库管理系统网络软件其他办公软件电子邮件软件其他(1)系统软件系统软件：用于计算机管理、监控、维护的软件。操作系统 ：DOS、WindowsXP、Windows NT；UNIX、NetWare；语言处理程序:各种语言的翻译程序；数据库管理系统DBMS：FoxBASE、FoxPro、SQL Server 、ORACLE ；服务软件：编辑程序、连接装配程序、打印管理程序、测试程序、诊断程序等 。 (2） 应用

31、软件应用软件：针对某个应用领域的具体问题而开发和研制的程序。文字处理软件：WORD、WPS等；电子表格软件：EXCEL、Lotus1-2-3等；图形处理软件：AutoCAD、3DS等；课件制作软件：PowerPoint、Author ware等。管理信息系统：MIS计算机集成制造系统：CIMS（CAD/CAM）2. 操作系统基本功能 （1） 什么是操作系统 操作系统是最低层的系统软件，它是对硬件系统功能的首次扩充。 操作系统是指用来控制和管理计算机硬件资源和软件资源的程序集合。它是计算机系统中极为重要的系统软件，用于统一管理计算机资源，合理地组织计算机的工作流程，协调计算机系统的各部分之间、系

32、统与用户之间、用户与用户之间的关系。 （2） 操作系统的功能 操作系统的基本功能归纳起来有五个方面。处理机管理 处理机管理主要解决对处理机（CPU）的分配调度策略、分配实施和资源回收等问题。处理机是计算机系统中的关键性资源。 存储管理 存储管理主要管理内存资源，根据用户程序的要求给它分配内存，保护用户存放在内存中的程序和数据不被破坏，同时存储管理还解决内存的扩充问题。 设备管理 设备管理负责管理各类外围设备。 文件管理 启动文件管理、支持文件的存储、检索和修改等操作操作系统不仅把程序、数据、各种信息，甚至把外设都当作文件来管理。作业管理 作业管理的任务是为用户提供一个使用系统的良好环境，根据不

33、同的系统要求，制定相应的调度策略，进行作业调度。（3） 操作系统的分类 操作系统的种类很多，我们无法用单一的标准将其统一分类。以下列出几种常用的分类方法。 按同一时刻所容纳服务对象可分为：单用户单任务系统（如MSDOS、PCDOS、PC/M）和多任务系统（如OS/2、Windows）、多用户操作系统（如UNIX、VMS、AOS/VS）单机系统（如MSDOS、PCDOS、UNIX、VMS、AOS/VS、MVX）多机系统（如Mach、UNIX）。按用户的使用方式可分为：批处理系统（MVX、DOS/VSE）分时系统（UNIX、XENIX）实时系统（IRMX、VRTX）。按硬件结构可分为：网络操作系统

34、（Netware、Sonos、Windows NT、OS/2 warp）分布式操作系统（Amoeba）多媒体系统（Amiga）。 3. DOS操作系统 DOS是磁盘操作系统（Disk Operating System）是Microsoft公司的产品，它是人与电脑之间的桥梁，它为我们操作电脑提供环境，同时也负责对整个计算机系统进行管理。其具体功能主要表现在以下几个方面。执行命令和程序 命令（Command）和程序（Program）都是可执行的二进制代码的集合。设备管理 由I/O系统实现对输入输出设备的驱动和管理；对内存和系统其它硬件之间的数据交换的管理。文件管理 由文件系统实现对各类文件的建立、

35、显示、比较、复制、修改、检索、删除等操作,将信息以文件或数据的形式存到磁盘上或从磁盘上读出。 DOS的启动与退出：将DOS系统文件由磁盘装入内存的过程称为DOS的启动或引导。当DOS启动时，完成对系统的初始化。启动Windows 后，可从“开始”菜单选择并单击“运行”；在运行窗口的“打开”栏输入“command”；选择“确定”按钮，即进入DOS状态。在DOS命令状态执行“EXIT”命令，即退出DOS，返回Windows。 DOS的组成： DOS采用层次模块结构，由一个引导程序和三个程序模块组成，它们分别是： (1) 引导记录模块。 (2) 输入输出系统模块。 (3) 磁盘操作管理模块。 (4)

36、 命令处理模块。 文件的概念。文件是一组存放在存储介质上的相关信息的集合，它可以是程序、数据或一段文字。文件用文件名标识，以供系统识别、查找。 文件名由18个字符构成，扩展名由03个字符构成。书写文件名时，先写主文件名，后写扩展名，主文件名与扩展名之间用“.”分开，因此俗称8.3格式。在Windows中文件标识去除了8.3格式。 4. 文件标识 文件名命名规则：组成文件名的字符可以是英文字母、汉字、数字和一些特殊字符$ # & ! % _文件名的字符不区分大小写，例如，文件名ABC.DBF与文件名aBC.dBF等效。 文件名中不能包括以下字符 空格 . ：, ; / * ? +不能使用计算机系

37、统的保留字，即系统有特殊用途的名字作为用户文件名或文件名的一部分。Windows 支持长文件名格式，主文件名字符数可达255个字符（包括空格）。 (3)文件的分类按文件性质、用途可分为系统文件、库文件、用户文件等。DOS中还将文件分为磁盘文件和设备文件两大类，存储在磁盘上的文件统称为磁盘文件。 文件的扩展名一般用于区分文件的类型，常见的扩展名及其所代表的文件类型见表3.1表3.1常见文件类型的扩展名.COM命令程序文件 .BAK备份文件.EXE可执行程序文件 .TXT 文本文件.BAT批处理文件 .XLS EXCEL电子表文件.SYS系统文件 .DAT 数据文件.DOC WORD文档文件 .L

38、IB库文件.CC语言源程序文件 .OBJ中间目标代码文件.HTM 超文本标识语言文件 .OVL程序覆盖文件.RAR 压缩文件 .ZIP压缩文件（1） 目录（文件夹） 文件系统采用树形目录结构来组织和管理文件和目录。树形目录结构的根部称为根目录，根目录用反斜杠“”表示，每个盘只有一个根目录。 Windows中将文件目录称为文件夹。 根目录下可以存放若干个文件，也可存放若干个子目录。当前正在使用的那个目录称为当前目录。 目录与路径：图 磁盘文件的树型目录结构（2） 路径 文件路径是由用“”隔开的各目录名组成。 绝对路径是指从该文件所在磁盘的根目录开始，直到该文件所在的目录为止的路线上的所有目录名（

39、各目录名之间用“”分隔）。相对路径是指从该文件所在磁盘的当前目录下的某子目录开始直到该文件所在的目录为止的路线上的所有目录名（各目录名之间也用“”分隔）。 DOS命令是由命令关键字和其后的参数及选项组成，命令关键字采用大小写均可；DOS命令的关键字与参数之间必须用空格分隔；路径与文件名之间用“”分隔；命令格式中排在一起的参数其前后顺序可以任意调换。 通常将DOS命令分为内部命令和外部命令两大类。 5. DOS操作命令常用DOS命令： (1) 清屏命令：CLS (2) 日期命令：DATE (3) 时间命令：TIME (4) 列文件目录： DIR 路径文件名/P/S/B/L (5) 建立子目录：

40、MD 盘符路径 （6）改变当前目录： CD d:path 子目录名 6.计算机程序设计 （1）指令：指令是计算机完成某一操作而发出的指示或命令,是计算机硬件可以执行的表示一种基本操作的二进制代码串。操作码：指明指令的操作性质。如加、减等操作数地址：指明指令的操作对象。一般情况指出参加操作的操作数所在内存单元的地址，有时也直接给出操作数本身。操作码操作数地址机器指令格式：（2）指令系统 计算机所有指令的集合称为该计算机的指令系统。 一个完整的指令系统应具有完备性、有效性、规整性、兼容性等特点。 计算机的指令结构分为两大类：复杂指令系统和精简指令系统。 复杂指令系统指令条数很多，格式和种类较多，单

41、指令完成的功能可以很复杂。 精简指令系统选用最为常用的指令，指令条数少，格式单一，种类少，采用大量的寄存器，完成复杂功能一般采用多条指令编制子程序完成。 程序的执行过程： 有序的指令集合构成程序，程序的执行过程就是一条条指令的执行过程。 控制器每取出一条指令，下一条指令的地址会自动的置入程序计数器当中（PC），从而为取下一条指令作准备。 控制器不断地取指令、分析指令、执行指令直至完成任务为止，这也是为什么指令要顺序存放和计算机工作能高度自动化的原因。 (3） 计算机语言计算机语言分：低级语言（含机器语言、汇编语言，是面向机器的语言）和高级语言（面向问题的语言）。机器语言：计算机能直接识别和执行

42、的语言。汇编语言：由助记符表示机器指令的语言。高级语言：接近自然、数学形式的语言。高级语言分为：面向过程程序设计语言和面向对象程序设计语言。面向过程程序设计语言的典型代表：C语言、PASCAL语言等。面向对象程序设计语言主要概念：对象：即人们要进行研究的任何事物，它具有状态和操作。类：是面向对象语言必须提供的由用户定义的数据类型，它将具有相同状态、操作和访问机制的多个对象抽象成一个对象类。继承：是面向对象语言的另一个基本要素。类与类之间可以组成继承层次，一个类的定义可以定义在已有定义类的基础上。C+、Java和Smaltalk是面向对象程序设计语言的代表。面向对象程序设计语言概念(4） 计算机

43、语言的翻译程序汇编程序：将汇编语言源程序翻译成机器语言的程序。编译程序：高级语言源程序翻译成目标程序再执行。解释程序：高级语言源程序边翻译边执行。7. 数据库系统 数据库系统：由数据库（DB）、数据库管理系统（DBMS）、数据库管理员（DBA）、数据库应用程序以及用户5个部分组成的系统。数据库：有一定结构的相关数据的集合。数据库管理系统：是对数据库进行管理的软件。 数据库管理员：对数据库进行设计、维护和管理的工作人员。 数据库应用程序：满足数据处理需求的应用程序用户:用户可以通过数据库管理系统直接操纵数据库 数据库种类：根据所采用的模型不同，数据库分为3类；数据模型分为： 层次模型 网状模型

44、关系模型对应的数据库有层次数据库、网状数据库和关系数据库。微机中数据库主要为关系模型数据库。 关系数据库:关系模型的数据库称为关系数据库。关系模型是建立在数学基础上的二维表，每一张表称为一个关系，每个关系均有一个名称，称为关系名。关系的基本运算有两类：一类是传统的集合运算（并、差、交等）；另一类是关系运算（选择、投影、联接）。 常见的关系数据库产品：ACCESS，VFP，SQL SERVER，ORACLE关系数据库示例上机操作：汉字输入练习详见计算机导论实验指导 实验2：练习汉字拼音输入（金山打字通 ） 注意：可选择练习五笔字形输入汉字第3章作业： 阅读，然后简答第一题。 完成第二题。 第4章

45、 计算机运算与编码基础 进位计数制及其运算数值在计算机中的表示信息编码4.1 进位计数制及其运算4.1.1 进位计数制及其转换1进位计数制的特点进位计数制有两个共同点，即按基数来进位与借位；用位权值来计数。（1）基数。不同的计数制是以基数（Radix）来区分的，若以r代表基数，则：r=10 为十进制，可使用0，1，2，9共10个字符；r=2 为二进制，可使用0，1共2个字符；r=8 为八进制，可使用0，1，2，7共8个字符；r=16 为十六进制，可使用0，1，2，9，A，B，C，D，E，F共16个字符。所谓按基数进位与借位，就是在执行加法或减法时，要遵守“逢r进一，借一当r”的规则。如十进制数

46、的规则为“逢十进一，借一当十”；二进制数的规则为“逢二进一，借一当二”。值得注意的是，基数r的大小同时也说明了r进制中拥有不同字符的个数。一般r进制数通常写为:或 ，其中数码 。例如，十进制数182.05可写为(182.05)10或182.05(10)，也可带后缀D（D为十进制数的后缀），写为182.05D或(182.05)D。二进制数(11101.101)2可写为11101.101(2)，有时也写为11101.101B或(11101.101)B，（二进制数的后缀为B）。八进制数(32.506)8可写为32.506(8)，有时写为32.506Q或(32.506)Q（八进制数的后缀常记为Q）。十

47、六进制数(8A0B.5C)16可写为8A0B.5C(16)，有时也写为8A0B.5CH或(8A0B.5C)H（十六进制数的后缀为H）。 （2） 位权值。在任何一种数制中，一个数的每个位置上各有一个“位权值”（Position Weight Value）。例如：十进制数752.65从小数点开始，往左共有3个位置，分别为个、十、百或100，101，102。此处的100，101，102称为这3个位置的位权值。类似地，从小数点往右的两个位置的位权值分别为10-1，10-2。所谓“用位权值计数”的原则，即每个位置上的数符所表示的数值等于该数符乘以该位置上的位权值。如十进制数752.65可以表示成： 2.

48、 二进制数 计算机内部是一个二进制数字世界，只有两个数符即0和1。 采用二进制表示信息有以下几个优点： (1) 易于物理实现 (2) 二进制数运算简单 (3) 机器可靠性高 (4) 通用性强 二进制运用于数值信息编码，适用于各种非数值信息的数字化编码。特别是仅有的两个符号0和1正好与逻辑命题的两个值“真”与“假”相对应.3. 不同数制的相互转换 (1) r进制转换为十进制（2）十进制转换为r进制数。 因而，将一个十进制整数转换为r进制整数的转换规则为“除r取余法”，即将需转换的十进制整数不断除以 r取余数，直到商为0时结束。所得余数序列，先余为低位，后余为高位。 具体来讲，十进制转整数换为二进

49、制整数，除2取余，直到商为0时结束。例4-2 求 13=（ ）2解: 实施除2取余 商 余数 13/2=6 1 （低） 6/2 =3 0 3/2 =1 1 1/2 =0（结束） 1 （高） 十进制数13转换为二进制数的结果为13=(1101)2类推，十进制整数转换为八进制整数，除8取余；十进制整数转换为十六进制整数，除16取余。例4-3 求 267=( )16 商 余数267/16 =16 11（即数码B，低）16/16 = 1 01/16 = 0（结束） 1（高）解：实施除16取余。十进制数267转换为十六进制数的结果为：267=(10B)16 2) 十进制小数t转换为r进制小数 例4-4

50、求 解：对小数反复实施乘2取整，直到小数部分为零时止。整数部分 小数部分0.3752 = 0.75 =0（高） + 0.750.752 = 1.5 =1 + 0.50.52 = 1.0 =1（低） + 0（结束）转换后的结果为：例4-5 求解：对整数部分实施除8取余。 商 余数 93/8=11 5（低）11/8=1 3 1/8 =0 （结束） 1（高）对小数部分实施乘8取整，得： 整数部分 小数部分0.43758= 3.5 = 3（高） + 0.50.58= 4.0 = 4（低） + 0（结束）转换后的整数与小数部分相拼，有 。 （2）二进制与八、十六进制间的转换。1）八、十六进制转换为二进制

51、。八进制转换为二进制：根据表4.1将每位八进制数码展开为3位二进制数码。十六进制转换为二进制：根据表4.2将每位十六进制数码展开为4位二进制数码。转换后，如果首尾有“0”，需去掉首尾的“0”。例4-6 求解：(30.14)8 = 011 000 . 001 100 将每位展开为3位二进制数 3 0 1 4 = (11000.0011)2 去掉首尾的“0”例4-7 求 解：= 0111 0000 1100 . 1010 将每位展开为4位二进制数 7 0 C A = (11100001100.101)2 去掉首尾的“0” 2）二进制转换为八进制与十六进制。注意到 ，因而二进制转换为八进制与十六进制

52、有以下简明的转换规则。二进制转换为八进制数的转换规则：以小数点为中心，分别向左、向右每三位分成一组，首尾组不足三位时，首尾用“0”补足，将每组二进制数根据表4.1转换成一位八进制数码。二进制转换为十六进制数的转换规则：以小数点为中心，分别向左、向右每四位分成一组，首尾组不足四位时，首尾用“0”补足，将每组二进制数根据表4.2转换成一位十六进制数。例4-8 (1111100110.10111)2 =( )8解：(1111100110.10111)2 = ( (00)1 111 100 110.101 11(0) )2 1 7 4 6 5 6 = (1746.56)8例4-9 (110000111

53、0.100101)2=( )16解：(1100001110.100101)2 =( (00)11 0000 1110.1001 01(00) )2 3 0 E 9 4 = (30E.94)16 4.1.2 二进制数的运算 1. 二进制数的算术运算 二进制数的加减乘除算术运算法则与十进制基本相同，唯一的区别在于二进制是逢“二”进位（或借位）。 加法运算：0+0=0；1+0=0+1=1；1+1=10（向高位进1） 减法运算：0-0=1-1=0；1-0=1；0-1=-1 (需借位） 乘法运算：0*0=0*1=1*0=0；1*1=1。 除法运算：0/1=0；1/1=1。（0不能作除数）例4-10 已知

54、X=(00110010)B，Y=(10010010)B，试计算Y+X与Y-X。解：根据二进制逢“二”进位（或借位）规则，X+Y的算式如下：被加数 （10010010）B（146）D加数 + （00110010）B（ 50）D和 （11000100）B（196）D根据二进制减法运算规则，Y-X的算式如下：被减数 （10010010）B（146）D减数 （00110010）B（ 50）D差 （01100000）B（ 96）D计算结果为：Y+X=(11000100)B，YX=(01100000)B。例4-11 已知X=(11001)B，Y=(101)B，试计算X*Y。解：根据二进制乘法运算规则，X*

55、Y的算式如下。被乘数（11001）B （25）D乘数 （101）B （ 5）D11001 + 11001乘积 （1111101）B （125）D计算结果为：X*Y=(11001)*(101)=(1111101)B。2. 二进制数的逻辑运算 例4-13 已知两逻辑数：A=10101100，B=01110110，试计算AB和A+B。101011001010110001110110 + 011101100010010011111110解：计算结果为AB = 1010110001110110 = 00100100A + B = 10101100 + 01110110 = 11111110当遇到逻辑运算

56、的与、或、非的混合运算时，运算顺序为：括号优先，然后为三种逻辑运算；三种逻辑运算中，逻辑非的运算优先级最高，然后是逻辑与，最后是逻辑或。同级运算按照从左至右的顺序进行。4.2 数值在计算机中的表示 4.2.1 数值型数据的特点 (1) 数的长度 计算机中同一类型的数据具有相同的数据长度，与数据的实际长度无关。 (2) 数的符号 用数的最高位(左边第一位)来表示数的正负号，并约定以“0”表示正，以“1”表示负。 (3) 小数点的表示方法 在计算机中表示数值小数点的位置总是隐含的，即约定小数点的位置。 4.2.2 数的定点表示与浮点表示 4.2.3 原码、反码与补码存放在机器中的数带有数符，计算时

57、若要考虑符号问题，将增加计算机实现的难度。若将符号位与数值直接参加运算，则可能产生错误的结果。例如：-7+10的结果应为3，但若将符号位同时与数值直接参加运算，运算如下：被加数（10000111）B（ 7）D加数 + （00001010）B（ 10）D和数 （10010001）B（17）D显然结果出错。为了解决这类问题，考虑引入数的原码、反码与补码。1原码用最高位表示数值的符号，其后各位表示该数值的绝对值的表示法称为原码表示法。其中符号位为0时表示该数值为正，符号位为1时表示该数值为负。例4-14 写出二进制数+1000110与1000110的原码。解：只要把正号变为“0”，负号变为“1”，即

58、得+ 1000110原= 010001101000110原= 110001102反码对于正数，反码与原码相同；对于负数，反码保持原码的符号位不变，而其他各位取反。例4-15 写出二进制数+1000110与1000110的反码。解：+ 1000110反 = 010001101000110反 = 10111001例4-16 求-117的反码（用一字节表示）。解：-117的原码为 11110101，符号位的1不变，其他位取反，有 117反 = 100010103补码对于正数，补码与原码相同；对于负数，补码保持原码的符号位不变，而其他各位取反，然后在最低位加上1。即负数的补码为它的反码加1。例4-17

59、 求-117的补码（用一字节表示）。解： 117反= 10001010，加“1”得117补= 10001011由于原码表示的数有正有负，所以运算时常要进行一些判断，从而增加了运算的复杂性。例如，两数相加，若符号不同，实际是要做减法；两数相减，若符号相异，实际是要做加法。在补码运算中，通过对负数适当处理，则无论是求和还是求差，一律都是做加法，从而简化了运算的实现过程。例4-18 求119117。解：只要将119与117两数的补码相加即可得到结果的补码（即+2的补码）。119的补码为01110111（即119的原码）。 01110111+ 10001011 00000010 结果的补码117的补码

60、为10001011，因而00000010正好是+2的补码。4.3 信息编码 4.3.1 字符的ASCII码 在计算机中，字符的编码通常用ASCII码“美国标准信息交换码”。（1） 每个字符的二进制编码为7位，故共含27128种不同 字符的编码。（2）表内有33种控制码，位于表的左首两列和右下角位置上。（3）其余95个字符为可打印或可显示字符，包括英文大小写字母共52个，09的数字共10个和 其他标点符号、运算符号等共33个。（4）通常一个ASCII码占用一个字节(即8个bit)，其最高位为“0”。 返回本节4.3.2 汉字的编码 英文为拼音文字，所有的字词均由52个英文大小写字母拼组而成，加上