计算机基础知识内容回顾

第1章计算机基础知识回顾制作者:王敏时间:2011年第一页，共六十页。章节目录1.1计算机的常见概念1.2数制与字符编码1.3指令与程序设计语言1.4计算机硬件与软件系统1.5

多媒体技术与计算机病毒第二页，共六十页。1.1计算机的发展1946年,ENIAC，美国宾夕法尼亚大学，主要元器件：电子管。代次起止年份电子元器件数据处理方式运算速度应用领域第一代1946~1957电子管机器语言汇编语言、5千~3万次/秒国防及高科技第二代1958~1964晶体管高级程序设计语言数十万~几百万次/秒工程设计、数据处理第三代1965~1970中、小规模集成电路结构化、模块化程序设计、实时处理数百万~几千万次/秒工业控制、数据处理第四代1970~至今大规模、超大规模集成电路分时、实时数据处理、计算机网络上亿条指令/秒工业、生活等各方面第三页，共六十页。1.1.1计算机的特点（1）运算速度快。（2）精确度高，可靠性好。（3）具有记忆能力和逻辑判断能力。（4）能自动执行命令。（5）适用范围广，通用性强。（6）存储容量大。第四页，共六十页。1.1.1计算机的分类按用途分通用计算机专用计算机按规模分（综合性能）中型机微型机巨型机大型机工作站按工作原理分（数据形态）电子数字计算机电子模拟计算机混合计算机第五页，共六十页。1.1.1计算机的应用计算机主要应用领域科学计算信息处理过程控制辅助工程人工智能OA办公自动化MIS管理信息系统CADCAMCAICAT多媒体应用第六页，共六十页。1.2数制与编码常用的进制十进制用大写字母D（Decimal)表示二进制用大字B(Binary)表示八进制用大写字母O（Octal)表示十六进制用大写字母H（Hexadecimal)表示第七页，共六十页。十六进制：（EF）16=14×161+15×160=139非十进制转换成十进制：按权展开式

十进制：(153)10=1×102+5×101+3×100二进制：（1001）2=1×23+0×22+0×21+1×20=9八进制：（32）8=3×81+2×80=271.2数制与编码第八页，共六十页。二进制数八进制数十六进制数三位二进制数对八进制的一位一位八进制数对二进制的三位一位十六进制对二进制的四位四位二进制对十六进制的一位1.2数制与编码第九页，共六十页。1.2数制与编码第十页，共六十页。1.2数制与编码1）西文字符编码EBCDICASCII"控制字符<标点符号<数字<标点符号<大写字母<小写字母<标点符号第十一页，共六十页。1.2数制与编码内部处理输入字库汉字输入系统汉字字库内存通信显示打印输入码内码字型码字型码内码国标码地址码字型码2）汉字编码

第十二页，共六十页。1.2数制与编码机内码：在计算机内部对汉字进行存储，处理和传输的代码。用两个字节表示，将国标码所用字节最高位置为1。汉字字符编码区位码：用一个94行94列的二维代码表来表示汉字，两个字节分别用两位十进制编码，前字节的编码称为区码；后字节的编码称为位码。国标码：汉字信息交换码。每个汉字用两个字节表示，每个字节的最高位为0。国标码=区号（十六进制）+20H位号（十六进制）+20H机内码=国标码+8080H第十三页，共六十页。1.3指令和程序设计语言指令:给计算机下的一道命令。操作码操作数（地址码）操作码：规定操作的类型，如加，减，与，或，存储，删除等。操作数：参于操作的数据或数据的地址。第十四页，共六十页。1.3指令和程序设计语言高级语言：是高度封装了的编程语言，与低级语言相对。

它是以人类的日常语言为基础的一种编程语言，可读性强。主要的有Fortran、Pascal、Cobol、C、C++、Basic、Ada、Java、C#汇编语言（符号语言）：是一种与硬件紧密相关的程序设计低级语言。

可以理解为机器语言的助记符。

机器语言：是电脑的CPU可直接解读的数据。

用二进制表示。翻译第十五页，共六十页。1.3计算机的硬件和软件系统1944年8月，著名美籍匈牙利数学家冯·诺依曼提出设计一个全新的通用电子计算机EDVAC(ElectronicDiscreteVariableAutomaticComputer)方案。3点核心思想(1)计算机由5个基本功能部件组成；(2)程序与数据采用二进制代码表示；(3)按预先设定的存储程序控制实现计算机的自动运行。冯·诺依曼型计算机注意：EDVAC于1952年1月问世。最早问世的内储程序式计算机室英国剑桥大学威尔克斯教授于1949年5月制成的EDSAC。约翰·冯·诺依曼运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备第十六页，共六十页。1.3计算机的硬件和软件系统计算机系统软件系统硬件系统：组成计算机系统的各种物理器件

的总称：在硬件系统上运行的各类程序、

数据及有关资料的总称硬件是软件建立和依托的基础，软件是计算机系统的灵魂，硬件和软件相互结合构成一个完整的计算机系统。第十七页，共六十页。1.3主板电池声卡芯片PCI插槽BIOS芯片电源线插口软驱插口内存插槽CPU插槽I/O接口第十八页，共六十页。1.3I/O接口照相机、摄像机、移动盘、扫描仪、打印机等。显示器接口USB接口网线接口键盘、鼠标接口声音接口打印机接口第十九页，共六十页。1.3运算器CPU（CentralProcessingUnit）称为中央处理器或中央处理单元，又称微处理器（Micro-processorUnit,MPU）。CPU主要由运算器和控制器两大部件组成，此外，还包括若干个寄存器和高速缓冲存储器。第二十页，共六十页。也称算术逻辑单元ALU（ArithmeticLogicUnit）。它的功能就是算术运算和逻辑运算。算术运算就是指加、减、乘、除。逻辑运算就是指“与”、“或”“非”、“比较”、“移位”等操作。在控制器的控制下，它对取自内存或内部寄存器的数据进行算术或逻辑运算。1.3运算器第二十一页，共六十页。1.3控制器也叫控制单元CU(ControlUnit)功能：控制器可以向计算机的其它部分发出控制信号，控制信息处理的整个过程。同时，控制器还可接收其它部分送来的信号，然后根据信号调整对其它部分的控制。指挥计算机的各组成部分协调地工作，保证信息处理任务能按预先规定的步骤有条不紊地进行。第二十二页，共六十页。1.3CPU的主要性能指标CPU字长：计算机CPU能够直接处理的二进制数据的位数。通常字长为8的整数倍，如8位，16位，32位，64位等。Intel486和Pentium4均属于32位机。字长越长，运算精度越高，处理能力越强第二十三页，共六十页。CPU时钟频率：也叫主频，表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度。主要以MHz或GHz

为单位来度量。通常时钟频率越高，其处理速度也就越快。目前Pentium处理器的主频已达到1~3GHz。1.3CPU的主要性能指标第二十四页，共六十页。存储器是存放程序和数据的部件，可存储原始数据，中间计算结果及命令等信息。通常是将信息数字化后再以利用电、磁或光学等方式的媒体加以存储。各式存储器，如各式随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）等硬盘、软盘、磁带、磁芯存储器、磁泡存储器CD或DVD利用磁光方式存储信息的设备如：MO（磁光盘）1.3存储器第二十五页，共六十页。存储地址计算机的整个内存由很多个存储单元组成，以字节为单位进行编号，通过编号进行识别，该编号就称为存储单元的地址，对每个存储单元，该地址唯一。1.3存储器的相关概念第二十六页，共六十页。存储器一个字节作为一个存储单元每个字节可以存放数据或程序，称为存储单元的内容。0123210编号称为存储单元的地址。101101011.3存储器的相关概念第二十七页，共六十页。举例如下：向内存[0001]单元写数据10000000111011011100110110001101111011011110100111101101111011011110110111101101111011011110110111101101100011011100110110001101111011010000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111地址0001Cpu发出写控制命令数据10000000100000001.3存储器的访问过程第二十八页，共六十页。关于存储器存储器内存外存随机存储器（RandomAccessMemory，简称RAM）只读存储器（ReadonlyMemory，简称ROM）硬盘软盘磁带光盘等内存储器主要采用半导体集成电路制成，容量较小，但存取速度快。常与CPU一起组成计算机的主机。外存一般采用磁性介质或光学材料制成，容量大，但存取速度较慢，外存作为计算机的外部设备来使用。通常所说的存储器就是指内存。1.3存储器的分类第二十九页，共六十页。读写存储器，临时存储器存储当前使用的程序、数据、中间结果和外存交换的数据。特点：

①CPU可以随时直接对其读写；

②加电时信息完好，但断电后数据会消失，且无法恢复。分类：

①静态RAM（SRAM）

②动态RAM（DRAM）1.3内存—随机存储器RAM第三十页，共六十页。存放固定不变的控制计算机的系统程序和数据，如常驻内存的监控程序，基本Ｉ／Ｏ系统，各种专用设备的控制程序和有关计算机硬件的参数表等。特点：

①其中的信息只能读出不能写入；

②内容永久性，断电后信息不会丢失，可靠性高。1.3内存—只读存储器ROM第三十一页，共六十页。可编程的只读存储器，称为PROM可擦除、可编程的只读存储器，称为EPROM掩膜型只读存储器，称为MROM1.3内存—只读存储器ROM的分类第三十二页，共六十页。外存储器、辅助存储器、辅存用于存储暂时不用的程序和数据。1.3外存第三十三页，共六十页。硬盘是计算机系统中用来存储数据的设备，可以把它看做是计算机系统的仓库，其存储信息量大，安全系数也比较高，是长期保存数据的首选设备。从磁盘直径分有5.25英寸、3.5英寸、2.5英寸和1.8英寸等；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上作了改进的接口，其传输速度有了大幅度的提高。1.3外存—硬盘第三十四页，共六十页。1.3外存—硬盘的结构和存储原理硬盘工作时，固定在同一个转轴上的数张盘片以每分钟数7200转甚至更高的速度旋转，磁头在驱动马达的带动下在磁盘上做径向移动，寻找定位点，完成写入或读出数据工作。每个盘片正反面都有相对应的磁头每个磁盘片以转轴中心为圆点，被均匀地划分为若干个半径不等的同心圆，称为磁道。不同盘面上相同半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。每个磁道上又等分成若干个扇区，扇区数由系统的格式化程序来定。每个扇区可以存储若干个字节，字节数也是由格式化程序来确定。第三十五页，共六十页。1.3外存—硬盘容量的计算公式硬盘容量=记录面数×柱面数×扇区数×每扇区的字节数×盘片数以3.5英寸双面高密盘为例，它有80个磁道，每个磁道有18个扇区，每个扇区的容量是512个字节，磁盘两面都可记录数据，其存储容量是多少？80×18×512×2＝1440×1024字节=1440KB≈1.41MB第三十六页，共六十页。1.3外存—软盘软盘的容量=磁道数×扇区数×每扇区的字节数×记录面数第三十七页，共六十页。1.3外存—CD光盘存储容量达650MB分类：

只读型光盘CD-ROM

一次性写入光盘CD-R

可擦除型光盘CD-RW第三十八页，共六十页。1.3外存—DVD光盘存储容量极大，120mm的单面单层DVD盘片的容量为4.7GB。分类：DVD-ROMDVD-RDVD-RAM

DVD-VideoDVD-Audio第三十九页，共六十页。1.3输入设备输入设备是将数据、程序等转换成计算机能接受的二进制码，并将它们送入内存。鼠标键盘扫描仪条形码阅读器触摸屏第四十页，共六十页。1.3输入设备—键盘基本键盘区功能键区编辑键与光标移动键区指示灯部分数字小键盘区第四十一页，共六十页。1.3输入设备—键盘

键盘强行退出键制表定位键大写字符锁定键换挡键控制键功能键打印屏幕键滚屏锁定键暂停/中止键插入键删除键行首键行尾键向上翻页向下翻页数字锁定键回车键第四十二页，共六十页。1.3输出设备

输出设备用来将计算机处理和计算后所得的数据信息传送到外部设备，并转化成人们所需要的表示形式。显示器音响打印机投影仪第四十三页，共六十页。1.3总线

微机各功能部件相互传输数据时，需要有连接它们的通道，这些公共通道就称为总线（Bus）。分类：按总线的位置分为内部总线和系统总线。按总线传送的数据类型分为数据总线，地址总线和控制总线。第四十四页，共六十页。1.3总线CPU内存模块输出设备输入设备输入/输出设备DBABCB※地址总线(AB)用来传送地址信息。※CPU通过地址总线把需要访问的内存单元地址或外部设备的地址传送出去。通常地址总线是单方向的。※数据总线(DB)用来传输数据信息。※它是CPU同各部件交换信息的通道。数据总线都是双向的，而具体传送信息的方向，则由CPU来控制。※控制总线(CB)用来传输控制信号。※控制信号中，有的是微处理器送往存储器和I／O接口电路的，也有是其它部件反馈给CPU的，因此，控制总线的传送方向由具体控制信号而定，一般是双向的。第四十五页，共六十页。计算机软件一般是指程序和程序有关的文档的集合。系统软件软件系统应用软件1.3软件系统第四十六页，共六十页。系统软件由一组控制计算机系统并管理其资源的程序组成，提供操作计算机最基础的功能。没有系统软件，就无法使用应用软件。操作系统系统软件服务程序数据库管理系统语言处理系统1.3系统软件第四十七页，共六十页。1.3系统软件—操作系统操作系统（OperatingSystem，OS）是管理、控制和监督计算机软、硬件资源，保证计算机各个部分协调、有效工作的软件。操作系统是最基本的系统软件，是系统软件的核心。5大功能模块：

处理器管理

作业管理（任务管理）

存储器管理

设备管理（输入输出管理）

文件管理第四十八页，共六十页。1.3操作系统的分类DOS操作系统按任务数图形用户界面操作系统命令行界面操作系统多用户操作系统单用户操作系统多任务操作系统单任务操作系统分时操作系统批处理系统实时操作系统网络操作系统按用户界面按用户数按系统功能DOSDOSWindowsDOS，WindowsUNIX，LinuxDOSDOSWindows，UNIX，LinuxMVX，DOS/VSELinux、UNIX、XENIX、MacOSRTOS，RTWINDOWS※早期的DOS操作系统是单用户单任务操作系统※Windows2000、XP、7则是单用户多任务操作系统※Linux、UNIX是多用户多任务操作系统

Linux、UNIX、Windows2003Server第四十九页，共六十页。1.3系统软件—数据库管理系统

数据库管理系统（DataBaseManagementSystem,DBMS）对数据库完成建立、存储、筛选、排序、检索、复制、输出等一系列管理的计算机软件。例如：用于微型计算机里的小型数据库的管理软件Access,FoxPro等；大型数据库管理软件，如Oracle、DB2等。第五十页，共六十页。1.3系统软件—语言处理系统

语言处理系统的功能是将用高级语言编写的程序编译成机器语言，以便计算机识别和运行。例如：FORTRAN、PASCAL、C、BASIC，C++,Java等语言处理程序。第五十一页，共六十页。1.3系统软件—服务程序

用于计算机的检测、故障诊断和排除的程序统称为服务程序。例如：

软件安装程序、磁盘扫描程序、故障诊断程序以及纠错程序等。第五十二页，共六十页。1.3应用软件

应用软件（

ApplicationSoftware）是为解决各种实际问题而编制的应用程序及有关资料的总称。根据服务对象不同，分为：

通用软件

专用软件第五十三页，共六十页。1.3系统软件—通用软件

为解决某一类问题所设计的软件称为通用软件。例如：文字处理软件，如WPSWord,MicrosoftWord等；电子表格软件，如Excel等；课件制作软件，如PowerPoint、Authorware等；机械设计制图的绘图软件，如AutoCAD等；图像处理的软件，如PhotoShop等；

用于财务会计业务的财务软件等。第五十四页，共六十页。专门适应特殊需求的软件称为专用软件。例如：

用户自己组织人力开发的能自动控制车床，同时也能将各种事务性工作集成起来的软件。1.3系统软件—专用软件

第五十五页，共六十页。计算机系统软件系统硬件系统主机外部设备中央处理器内存储器运算器控制器只读存储器ROM随机存储器RAM外存储器输入设备输出设备系统软件操作系统数据库管理系统语言处理程序服务程序应用软件通用应用软件专用应用软件SRAMDRAMPROMEPROMMROM第五十六页，共六十页。多媒体技术：通过计算机把文本、图形、图像、声音、动画和视频等多种媒体综合起来，使之建立起逻辑连接，并对它们进行采样量化、编码压缩、编辑修