第一章计算机概述

第一章计算机概论

。计算机的越产与发展

♦:RC机的产生与全展、

♦:♦计算机的未来发展趋势

谶I大学计算机基础

计算机的计算模型S

世界上第一台计算机ENIAC

£5000次加法/秒

£体重28吨

了占地170m2

£18800只电子管

了1即个继电器

£功率漏期

Bl大学计算机基础

世界上第一台计算机

□第一台计厚机不具备

现代计算湎主要原

理特征：存檐程序和

程序控制

□1946年，冯・诺依曼首、

提出了电子计算机中存储

程序的概念（存储程序和

程序控制），并提出了五

舁机的基本构造-存储器、

运算器、控制器、输入设

备和输出设备。

谶I大学计算机基础

1.1计算机的起源与发展£

计算机是甄是我们俗称的“电脑”？

口计算机是、翔安程序能快速、准确、高效

自动地处理不加工信息的现代化电子设备。

魂I大学计算机基础

应用领域孤!

代起迄硬件

软件

别年份逻辑元件主存储器其他

______________

银延迟输入输出主

1946~机器语言、

电羊巢线、磁鼓、要米用穿孔科学计算

1957汇编语百

代磁芯卡片

普遍靠、

萋1958外存开始采高级语言、管理

Z科学计算、数据处

晶体管、色磁带、磁程序、监控程序、

用磁芯理、事务管理、、

1964简单的操作系统

外存普遍衰、

第1965声种功能较强的

Z集成磁芯、半实现标准化系列化，

京用磁带、磁条好统、会话

电路导体应用于各个领域

1971盘式舒、

可视化操作系缸

第各种专用外

四1970超大规模设，大容量火泛应用于所有领

代半导体数据库、多媒体、

至今磁盘、光盘

集成电路网络软件

等普遍使用

融1大学计算机基础

微处理器集成度发展示意图Ei

晶

体

管

数

目0.18微米芯片

10微米芯片4004奔腾4

国大学计算机基础

计算机发展旗罩

计算机世界中的中国工

1958年完一台电子计算机103

1959年完成大子计算机104

1959年中国自行研究的107计算机问世

1965年中国开始研制第三代计算机（集成路）

1977年研制成功中国第一台微机DJS050

魂|大学计算机基础

1.1计算机的起源与发展受

1.2计算机的分类S

口按处理簪的类型

数字计算晨嘤据表现形式为电压的高低

模拟计算机：赢於式为在时间和幅度上连

续变化的模拟量，力麻电压，电流，温度

圉大学计算机基础

1.2计算机的分类S

1.2计算机的分类S

□按规模大小分I

巨型机：体射叶速度快、存储量大、价格

昂贵。主要用嘤天、军事、气象。\

服务器：主要应用互理网络的共享资源，

有较高的运行速度和主簧凶外部接口

工作站：多用于计算机辅且赢注和图像处理,

拥有大容量的主存X

微型机：即PC,采用微处理芯片，%格低廉

圉大学计算机基础

计算机发展

计算机分类一一巨型机

运算速度可达毁几百亿次运算的超级计算机

1975年世界上嘉食超级计算机“Cray』”

超级计算机应用：天累报、地震机理研究、

石油和地质勘探，卫星画象处理等大量科学计

算的高科技领域。CRAT-II

中国超级计算机：X

国防科技大学研制的X

“银河1号”、“银河2号”和“银河3号

国家智能计算机中心推出的

“曙光1000”和“曙光200I”

魂|大学计算机基础

PC机的产生与发展a

•1971全受第一块微处理器——4004芯片诞生

•1972Intel宣声带宽为8位的8008芯片开发成功

•1974新一代舐领处理器——8080芯片问世

•1975MITS研制的以8080为CPU的全球第一台微电脑一

—Altair由世

・1976乔布斯和沃兹制格出©ppleI

•1977AppleII上市

・1981旧M的工程师们在佛罗电法的BocaRaton采用

8086与8088微处理器芯片，设计近自己的个人计算

机——IBM-PC

•1982以后80286、80386、80486、PeAgm芯片——

高能奔鹰(PentiumPro)、多功能奔腾(Pentium

MMX)、奔腾n、奔腾III和奔腾4等X.

3|大学计算机基础

1.3计算机的应用

□科学i

这是计算机最早的应用领域之一，主要解决科学研究和工

程设计等方面的党勺数学计算问题。

例如：卫星飞行轨道的讨算；天气预报。

口数据处理

数据数据处理是计算机最广泛的应用领域。它主要是对数

据进行记录、整理、归纳和加工。

魂I大学计算机基础

1.3计算机的应用

口过程控匍（

计算机过程控前等是指对生产过程和对象进行实时控制。

冬行自动控制可以祗提高工作效率，改善人们的工作环

例如：飞机、导弹等系余的息动控制。

□辅助设计

主要是指设计和制造人员利用计赢身动或半自动地完成

产品设计和制造的技术。

例如：CAD、CAM、CAL

圉大学计算机基础

1.3计算机的应用S

□电子商务I

随着计算机遍菸术发展而新兴的一项应用，同时也让人

们开始关注网络逆飞勺稳定性和安全性

例如：网上订票，就上嗖勿

□人工智能

利用计算机具有信息存储和逻爵岬的能力，建立计算机

系统的知识、推理、学习及其他类砒人的认识和思维能力

的一门综合性的计算机应用技术。\

例如：机器人、医疗诊断、指纹识别、语畲四

圉大学计算机基础

计算机发展斯

计算机发展——微型化图

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。

呼庭花沁

Altair8800

融1大学计算机基础

计算机发展趋宜

计算机发展智能化

“总有Y，人类会造出一些举止跟人一样的

'没有贯魂的机械'来”。

£人类第一个“工蛇嶂人”：

一头在纺织机上挑丽弋户”（1742年）

f第一代机器人X

机械手（1962年出现）

f第二代机器人

具有“感觉”的机器人

£第三代机器人___________

装有启发式计算机的“智能机器人”

GarryKasparov

圉大学计算机基础

计算机发展真尊

计算机发展一一网络化

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、

力信息资源，网络用户

合作。

融1大学计算机基础

非冯・诺依曼结构计算机以

非冯・诺依曼尊构是一种由数据而不是由指令来

驱动执行的徐系结构

•数据流计算机

•归约计算机\

•基于面向对象程序设计语言的计算i

・智能计算机

圉大学计算机基础

第二章计算机中信息的表示F

。数制的概念

。数制转换

♦:♦信息编码

BB］大学计算机基础

2.1数制a

A数码、用来表示某种数制的符号。如：1、

2、3、4、A?^C、D、E、F等。

A基数：数制所使用臂码个数称为“基数”或

“基”，常用“R”表亲理R进制。如二进制的

数码是：0、1,基为2。

»位权：指数码在不同位置上的诞、在进位计

数制中，处于不同数位的数码，代表讪数值不同。

圉大学计算机基础

a

1.十进制(Decimal)

十进制的计颦则为：

(1)有十个不同的数F：0,1,2,3,4,5,6,7,8,

⑵每位逢十进一。X.

一个十进制数可以写成一个多藁臂式，例如：

756.34可以写成：

756.34=7X102+5X101+6X10°+3X10-1+4X

国大学计算机基础

Si

♦:♦计算机跟数据处理以二进制为基础

计算机采命《伞稳态的二值也路。以高、低

也伉表示0、定了计算机内部采用二

进制技术，它具行温、便、廉的特点。

使用二进制的好处：、\

①可采用二稳态的元箱、

②四则运算简单'、、

③节酒存储设备'、

④便于采用近病代教\

圉大学计算机基础

3.八进制(Octal)

八进制的计数观▼为：

(1)有八个不同的羲哽0,1,2,3,4,5,6,7o

(2)每位逢八进一。X.

一个八进制数316.74可以写成如书勺多项式形式：

(316.74)。=3X82+1X81+6X8°+7X8^>4X8-2

融I大学计算机基础

4.十六进制(Hexadecimal)

十六进制的计数鳖J为：M

(1)有十六个不同的融夫0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,

A,B,C,D,E,Fo

⑵每位逢十六进一。X.

其中，数码A、B、C、D、E、F代表的数叫?别对应十进制数

的10、11、12、13、14和15。

圉大学计算机基础

2.2.不同数制间的转换£/1

f1?M他迸制患化为十进制数1U

对于任何一个二般擞:八进制数、十六进制数可以写出，的按

权展开式，再进行计算扁q

例如：X.

(1111.11)2=\

1X23+1X22+1X21+1X2°+1X2-1+1\^-2=15.75

(A10B.8)16=、\^

10X163+1X162+0X161+11X160+8X16-二中加国

圉大学计算机基础

2）十进制数转换为二进制数

⑴整数部分

对于整数部分采用二除2取余法”,即逐次除以2,直至商为

0,得出的余薮哄即为二进制各位的数码。

⑵小数部分

小数部分采用“乘2取整工、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薮氏

练习：将35.6875转换为二进制数

圉大学计算机基础

例：将(35.6872io转换为二进制数。

①用除弋余法将整数部分(35)1。转换为二进制整数：丁

2|_35__^v...............余数为1▲低位[

217_____……余数为1'

・2余数为0

2............为0

2|彳........

21............................余数为卜、|高位

°X

故：(35)10=(100011)2X.

验证：1X25+0X24+0X23+0X22+1X21+1X2°=32+2+1^35

圉大学计算机基础

②用乘2取整法将小数部分(0.6875)1。转换为二进制形式:西

0.6875

大学计算机基础

3）二进制数与八进制数之间的转换

»二进制转化为乂I进制方法

通过3位的二进网数可以

表示0~7这8个数码，在矗换过

程中：以二进制数的小数点甚

中心，整数部分从右向左3位为

一组；小数部分从左向右3位为

一组，最终分组对应进行转换

魂|大学计算机基础

3）二进制数与八进制数之间的转换

A八进制转化为三进制方法

以八进制数的小赘点为中心,

用3位二进制数表示\

谶|大学计算机基础

4）二进制数与十六进制数之间的转换

»二进制转化为十六进制方法二进制数十六进二进制数十六进制

制数数

通过4位的二进制数可以表示0000010008

0~15这16个数码，在转换过程0001110019

中：以二进制数的小数点为中.001021010A(10)

心，整数部分从右向左4位为OOVK31011B(11)

一组；小数部分从左向右4位0100、A1100C(12)

为一组，最终分组对应进行转01015\1101D(13)

换01106、弋。E(14)

0111711IYKF(15)

圉大学计算机基础

4）二进制数与十六进制数之间的转换

A十六进就转叱为二进制方法

以十六遍詈的小数点为中心，将每一位

数都用4位二进制羲表示

国大学计算机基础

2.3信息在计算机中的表示目

单位“

位：即计算机中帮述存储空间的最小单位，指一位二

进制数，称为bit、\

字节：描述存储容量需基螃位，称为Byte

1B=8^K

一个字节由8位二进赢娃|成

1KB=210B1MB=220B1GB=2^&

圉大学计算机基础

2.3信息在计算机中的表示

2）数值型赘据的编码

真值：指藉毛负号的二进制数。

机器数：计算疝由于采用二进制处理指令，正、

负号以“0”、表不，即符号数字化

其中两种表达方式：、、

无符号机器数：每一位均代表愁值

有符号机器数：

符号位数值部分

融1大学计算机基础

原码:符节数字化表示的二进制数值，通

常在计竟机出使用8位或16位二进制数来

表示一个数、N

反码：对一个数求反。蹴的反码与原码

相同；负数的反码保留箕原般的符号位,

其他位取反。所谓的取反：而期反为o,

0取反为1X

圉大学计算机基础

补码：正港的补码与原码相同；负数的补

码为其应码（最低位）加1。

当X<0时，［如尺0］反+1

补码的引入可使上漠矶内的减法运算转

换为加法运算，实命遨据处理统一用

加法。、

圉大学计算机基础

孤］

2.定点数和浮点数

定,点彩衣法；指小数点固定在最高位数前或最

低位数后，该表示法只能描述整数和纯小数

1日

浮点表示法:数值的表示中，小数点的位干LZE

可移动的。

魂|大学计算机基础

2.3.2字符编码a

规定用什萩电二进制码来表示字母、数字以及专门

符号。

(1)ASCII码

目前，国际上使用而做数字和符号的信息

编码系统是采用美国标准信息还叫(American

StandardCodeforInformationInterchange),简

，为ASCII码。标准ASCII码字符集总共讪编弋128

圉大学计算机基础

\b6b,

000001010on100101110111

0000NULDLESP0@Pp

0001SOHDC111AQaq

0010STXDC2992BRbr

0011ETXDC33CScs

0100EOTDC4$4DTdt

0101ENQNAK%5EUe_-

0110ACKSYN6.6FVfV

0111BELETBJ7GWgw

1000BECAN(gHXhX

1001HTEM)9IYjy

*♦

1010LFSUBJZJz

1011VTESC+K[k{

1100FFS?<L(1

1101CRGS—=M]m1

1110SORS>N；An,

1111SIUS?00

圉大学计算机基础J

一

(2)汉字编码

汉字编即常用字符的编码要复杂得多，这是因

为汉字的数量暂较多，而且汉字的字形也是复杂多变

我国制定了“最淤民共和国国家标准信息交换

汉字编码”，代号为“潮咫2—80”，又称国标码。

该字符集把常用汉字分成两强三：一级字库有3755

个汉字，二级字库有3008个汉字;、

国标码规定，每个汉字由曲亍存储。

圉大学计算机基础

16X16点阵图

第三章计算机系统的组成

微型计算机由硬件逢统和软件系统组成。

口硬件指的是所能够看联的组成计算机的物理设备

例如：显示器、主机等。

口软件是计算机完成具体工作所箫哽序和数据。

没有安装任何软件的计算机，俗称“赢k

融1大学计算机基础

3.1计算机工作原理总

操作码地址码I

程序:完成某一任号所需一系列的指令集合。

现代计算机的工作原赢专储程序和程序、制原

理（冯・诺依曼原理）。X

圉大学计算机基础

工作过程:控制输入一读取T分析、执行一保存或输出

一继续或结束

谶।大学计算机基础

3.2计算机的硬件组成El

»计算机的硬践系统分为两大部分，即主机和外

设。X.

A主机是微机的主体:微如的运算、存储过程都

是在这里完成的

A外设包括常用工/O设备（如薪、键盘、显

示器等）、硬盘、光驱、软驱、各蓝板专、电

源及各种连线。X

圉大学计算机基础

服务器

的主机

箱内部

20100920Alek.Ghe«

微

机

主

机

箱

笔记

本电

脑

机主

立内

口B

圉大学计算机基础

PCI插槽

是安

装在微型

计算机主

机箱中的

印刷电路

板，这是

连接CPUCPU插槽

存储

勺

、

存

器

外

各

借

储

、

舌

卡

配

种

一

设

部

卜

、

备的中心

枢纽。■

『人¥

CPU

CPU（Cenrr^lProcessUnit,中央处理器）是计算机的心脏

，也称为微处理器7史cro-Processor）,主要由运算器、控制

器和寄存器组成。

目前最具代表性的产品是1"&£>物了处理器系列，从1985年起已经陆

续推出了80386、80486>Pentium（奔腾:\xmeiitiumPro（高能奔腾）、

PentiumII、Celeron（赛扬）、PentiumHRFentium40

困I大学

英特尔®凌动TM

处理器，适用于

互联网设备。多

使用在精巧便携

的上网本中，提

供简易的计算功

能，以及移动互

联网体验。

圉大学计算机基础

a

第二代智能英特尔®

酷睿TM处理器，是处

理器与无缝内置的图

形处理芯片（即核芯

显卡）”的强势组合,

拥有匹敌主流独立显

卡的图形性能和更智

能的能耗管理，以及

和CPU其他计算单元之

间更协调的均衡计算,

CORE独立显卡从此不再是

inside」主流游戏的必需装备。

融|大学计算机基础

________CPU性能指标国

■时钟频率飞契）：指时钟脉冲发生器输出周期性脉冲的频率。

如:二11旃800MES，4的2.4GHz等。

­字长：CPU一次能处盆三进制位数，字长越大，处理信息数

据量越大。如32位微处理器处理器。

•指令周期：一个完整的指令从读取鹏华到最终执行时需的时

间。X

3|大学计算机基础

“我的电脑”—“属性”——“系统属性”

我的i

打开(0)

资源管理器国

设备管理器

搜索但)…

管理@

映射网络驱动器⑼…

断开网络驱动器①…

创建快捷方式⑤

删除。

重命名M

属性@

大学计算机基础

存储器凹

存储器是用来存放各种数据和程序的设备。好的存储器

容量大，读写窗度\[

按读写次数将内存瀛噂为：

•只读存储器(ROM,R^OnlyMemory)数据由

制造商写入，断电数据不会会失、

•随机存储器(RAM,RandomAcbe^sMemory)可

随时读写数据，断电后数据丢失\

融1大学计算机基础

1）内存储器与外存储器a

按有螭器与CPU之间的关系将其分为内（主）

存储器和外存储

内存的存取/蹩快，直接与CPU交换信息，

只能在计算机工作时存褪信号造价也较贵。

外存储器的容量大，能蔡永《存放信息。但

其存取的速度相对较慢，造价较低

目前计算机上的内存的存储容量赢道256MB

512MB、2GB、4GB等

3|大学计算机基础◄

内存条

—

InlingonESw

0如IMAMI

■■m

<ianMNW-iuMfWs■一^

It

A*mEi，inCitHi--5aLB

imS

・

二S

二2

-?学-

3二

*3二:.

-:,

SDRAM同步动态随机存储器,

DDRAM双倍速率同步动态随机存储器

国大学计算机基础

计算机读取数据的工作原理

外存不能直接与CPU交换信息，它用来保存西

暂时不用的信息，待CPU需要加工其中信息时，通过

软驱和软盘

软亚又题为软盘驱动器，软驱的基本作用

是读取软盘中的“叫目前使用的软驱主要是传统

的1.441^软驱，使用前软更为3.5英寸软盘，简称为

3寸盘。

魂|大学计算机基础

硬盘

石更盘的容量也发展迅速，已经从过去的几百

MB,发展到现在的几百GB。

主轴

反力矩弹簧装置.

3|大学计算机基础

?我的电脑

硬盘容量的计算

采用HDTune进行硬盘性能测试

♦印)Tune2.52-硬盘实用工具

Maxtor6Y120LO(122GB)v39P朝朝IH3*退出⑥

至推测试a信息详情+健康状况茸误扫描

状

最

坦

修

¥阈值

数据

ID良

203好

良

(03)累计加电时间2536037413好

良

(04)开始/停止计数24137好

良

(05)再分配扇区计数25363123好

100良

(06)读取通道容限25200好

良

(07)寻道错误率2490好

1807良

(08)寻道时间性能25340156好

⑸良

(09)通电小时计数252100812好

良

(0A)累计重试计数好

2522230

0良

(0B)校准重试计数好

2526«

0良

(0C)电源回路计数2530好

0艮

(C0)断电缩进计数2530好

0良

(C1)载入回路计数好

25341

0良

(C2)温度2521817好

0A良

(C3)已恢复的硬件ECC2530好

0良

(C4)再分配事件计数253好

00良

(C5)当前挂起扇区253好

00良

(C6)脱机无法校正1990好

0良

(CT)UDMA校验错误计数220好

50艮

(C8)写入错误率223好

50良

(C9)味知表征)2520好

一V

(CA)保知表征)

开机时间：10812健康状况：良好

a

09)师

KROLLONTRACK,主界面㈠?精助蜃出

软件更新快速启动

磁盘诊断

2

||御驱动器测试SMART测试

EJ测试潜在的硬件问跑监视并报告潜在的

整盘驱动需问睡

磁盘显示器、分区测试

r)旅盘驱动耨空间分析现有的文件

、系统结构

使用的详细信息

数据顾问

创建自引导诊断工具盘

大学计算机基础

,---------,数据恢复

碳盒诊浙

高级恢复删除恢复

数据恢显_11使用高级选项来®查找并恢复已泅除的文件

自定义数据恢复

文件修宜

邮件修侵格式化恢复原始恢复

从已格式化的不含任何文件系统

________________

卷中恢复文件结构信息的恢复

继续恢复紧急引导盘

继续已保存的数创建紧急引导总

据恢复会话

111大学计算机基础

光存储器

由于技求年熟、读取速度快、价格低和使用方便等优

点，光存储器的使海舞越广泛，这里主要讲解光驱、光盘和

刻录机。图为光驱和光藤意图，刻录机的外形和光驱相似。

融1大学计算机基础

光驱

A光盘驱动器更称光驱，英文名称为CD-ROW,它是读

取光盘信息的海熊目前已成为多媒体计算机必备的

外部设备。X.

»光盘驱动器主要有CD和赢、两种。

魂|大学计算机基础

刻录光驱

融1大学计算机基础

光盘

»光盘采壁光材料作为存储介质，通过改变记录

介质的折光却呆存信息，根据激光束反射光的强弱

来读出数据。

»根据性能和用途的潟Y盘存储器可分为

只读型光盘(CD-ROM>DVD-Rbiwo

一次性写入型光盘(BD-R、DVD-R)

可重写型光盘(CD-RW、DVD-RW)

融j大学计算机基础

聂副视孩电影到光

DVD时序表备的

豆副光叁格映做刻录到光盘

备份文件

将镜像刻录到光盘

谶I大学计算机基础

可移动存储设备

A闪存：主要尽通过USB通用串行接口与电脑连接,

常见的有U盘,%%卡。

»移动硬盘：由硬赢装。

大学计算机基础

遍1大学计算机基础

360木马防火培

IU盘免疫藏妾了不明程岳的自动运行

［各径•H:\autorim.inf

1

:U盘免疫能有效防止木马通过喳入侵

确定

可移动磁盘图标

谶I大学计算机基础

如何解决U盘病毒问题

避免运行疝inf病毒，关闭系统的自动播放功能

尽量使用“右献打开U盘。

打开”组策略“窗

“开始，，一“运仃键入gpedit.msc

画图

N0b打印机和传真

/•搜索⑤

圉大学计算机基础

左栏”用户配置“——”管理模板”——“系统”

口

组策略」（一.」，1.X■一，

文件（E）操作（A）查看Q）帮助但）

g回国富造图画

穿"本地计算机"策略系统

-，用户配置1关闭自动播放状态

口软件设置

1\A/inHr\iAfe

显示属性

J管理模板

口任务栏和「开支

要求：

a口桌面至少MicrosoftWindows

国口控制面板

2000

被

置

未

己

口共享文件夹酉

被

置

未