计算机的基础知识

1、第一章计算机的基础，计算机的定义：计算机是按照事先存储的程序自动进行高速信息处理的现代电子设备。数值计算是加工数字的过程。科学和工程计算等。信息处理是收集、组织、存储、处理和检索信息(如字符、字符、图形、图像、声音等)的过程。计算机具有执行加法、减法、乘法、除法等算术运算的计算能力。也可以执行逻辑运算并判断运算结果。也有存储信息的功能。人们把电脑也称为“电脑”。因为有记忆功能和逻辑推理能力。电脑还没有思考能力。1946年首次诞生电子计算机，面积为300吨，167平方米，虽然每秒可以加减法5000次，但具有划时代的意义，1.1计算机的发展过程，第一代电子计算机大约从1946年到1958年，使用电

2、子管道的逻辑组件为机器语言或汇编语言，计算速度为每秒数千次，内存为数千KB体积大，费用高。仅适用于军事和科学研究。电子计算机的开发可以分为以下几个阶段：1。第一代电子计算机、第二代电子计算机、第二代电子计算机大约是电子管计算机，从1958年到1964年，其逻辑组件从管到晶体管，计算速度每秒数十万次，内存扩展到数十KB。fortran、COBOL、ALGOL等高级语言出现了。第三代电子计算机大约是1964-1970年的集成电路计算机。逻辑组件使用小型集成电路smallscale integration(SSI)。每秒数十万到数百万次，第四代电子计算机，第四代电子计算机是从1970年到现在的大规模

3、集成电路计算机。逻辑组件使用大型集成电路largescale integration(LSI)。每秒能产生数千万到10万亿次的运算速度。第三代电子计算机，微型计算机，计算机，计算器，个人计算机(PC)个人计算机，计算机：计算机的常用名称：计算机的形状，机箱，键盘，显示器，鼠标，扬声器，机箱：机箱，计算机的重要部件安装在主板、CPU、内存、硬盘、软驱、光驱、声卡、显卡、电源等机箱中。键盘：键盘是用户在计算机上输入字符和命令的设备。键盘有101键盘和104键盘。104键盘是windows95专用键盘，比101键盘添加了多个快捷键。还有107和108键盘。如果计算机没有键盘，计算机将无法启动。鼠标：

4、比键盘更灵活、更方便的输入设备。电脑必备的设备。显示器：是计算机必需的输出设备。扬声器：计算机语音设备。多媒体计算机的重要组成部分之一。计算机主板：主机主要包括CPU、内存、总线、输入输出设备(简单地说是IO接口)和扩展槽。通常用称为电路板的印刷电路板制作。计算机系统、硬件、软件、CPU、内存、输入设备、输出设备、系统软件、应用软件、计算设备、控制器、随机内存RAM、只读内存ROM、1.2计算机的硬件系统及其结构、主存储、外部存储、外部存储软件系统通常是指对计算机运行作业服务的所有数据和各种程序。计算机的硬件系统包括五个主要组件：计算控制器内存：内部和外部内存输入设备输出设备、CPU:中央处理

5、器、计算设备：计算设备的主要任务是算术逻辑组件ALU、累加器和寄存器等算术计算和逻辑操作。运算器的主要技术指标是参与运算的二进制数据的位数和运算精度。前者影响计算机的计算速度，后者获取内存中的计算数据，由寄存器数据缓冲，经过计算后产生计算结果，结果保留在寄存器中或发送回内存进行下一次计算。整个计算过程在控制器控制下自动执行。控制器、控制器从内存中读取命令，分析输入的命令，然后控制和指示计算机的每个部件，完成一定的任务。命令寄存器由以下部分组成：命令计数器(程序计数器)；操作码解码器。控制器的功能可以概括为命令、分析命令和执行命令。CPU图例、时钟速度：CPU(如奔腾iii 550、赛扬433等

6、)的时钟速度为时钟频率。外部频率：CPU总线频率，主板为CPU提供的基准时钟频率。初始外部频率为60 MHz，1998年下半年为100MHz，1999年中期为133MHz，主频率和外部频率，存储：(1)内部存储：存储是计算机存储程序和数据的部件。计算机的存储主要分为两类。内部存储外部存储内部存储称为主存储，或简称为内存(主存储)。计算机上运行的程序，用于存储原始数据。通常，8个二进制位(位表示为b)称为1字节(byte表示为b)，字节是用于测量存储大小的基本单位，1024B等于1KB。内部存储由两部分组成：ROM和RAM。只读内存ROM(只读内存)只读内存是可擦除的存储芯片，可以作为用户只能读

7、取其内容的专用设备使用。不能修改，断电后内容不会消失。此芯片安装在系统主板上。基本单元/输出系统(BIOS)软件存储在ROM中，提供最基本、最备用的操作系统服务，同时也是硬件和操作系统父软件之间的接口。BIOS的主要功能是系统冷引导、热引导开机自检程序基本外部设备驱动程序、硬件中断管理程序和系统配置分析程序。系统配置程序、系统诊断、文字图形生成器。时钟管理器、DOS引导等。随机访问内存(random access memory，random access memory)随机访问内存(random access memory，RAM)也称为读写内存RAM，用于存储现场程序和数据。RAM中的信息显

8、示为电路的状态，因此一般来说，断电后信息会立即丢失。半导体集成电路制造的RAM.SRAM(静态随机记忆体)和DRAM(动态随机记忆体)。SRAM通过活动电路(即双稳态电路)维护内存中的信息。只要存储设备持续通电，存储设备上存储的信息就不会丢失。DRAM用手动组件存储数据，需要定期刷新才能保留数据。当前计算机的随机访问内存RAM通常使用64MB、128MB、256MB或更大内存容量的动态随机访问内存DRAM。内存：计算机运行时，系统首先将数据从外部内存读取到RAM，然后将数据从RAM读取到Cache，CPU直接从缓存读取数据。缓存容量通常在32到256kb之间，存储速度在15到35ns(纳秒)之

9、间，Cache访问速度通常大于80ns。即在CPU和内存之间设置一极高速小容量存储。也称为缓存(Cache)、(2)外部存储、次存储(次存储)。外部存储广泛用于备份和补充主存储。外部存储的特点是存储容量大、成本低、访问速度慢、永久离线信息存储。常用的外部存储包括软盘、硬盘、磁带、光盘等。安装在一台计算机上的硬盘容量越大越好，但容量越大，价格越高。即可从workspace页面中移除物件。软盘和硬盘、软盘写保护、1.44MB软盘可以存储80个磁道、每个磁道18个扇区、每个扇区512B，每个磁盘有2个侧面。，轨道是磁盘中心的同心圆，每个圆周为轨道，最外侧轨道为0轨道。80808512b2=14745

10、10b=1.44mb，磁道和扇区、硬盘、磁盘存储、CD-rom，磁盘的容量通常为650MB，cd-r和CD-rw，磁盘记录器，各种光盘文字。图形。图像等)的设备。常用的块设备有键盘。鼠标用具。图形扫描仪、数字化仪、手写笔、触摸屏等。(1)键盘是适合用户向主机传送命令、程序和数据的小型机的设备。大键盘、小键盘、(2)鼠标鼠标是代替现有键盘的光标移动键，是使光标移动位置更方便、更准确的设备，是通用窗口软件和绘图软件的最佳设备。(3)扫描仪是捕获图像并将其转换为可在计算机上查看、编辑、存储和输出的数字输入的设备。这里说的图像是指照片、文本页面、图片和图例等，甚至三维对象也可以用作扫描图像。5，输出设

11、备，输出设备用于存储计算机的处理结果。常用的输出设备包括显示器、打印机、绘图仪等。(1)显示器显示器，也称为显示器显示器，是计算机最基本、最匹配的输出设备。使用的阴极射线管显示器称为CRT。CRT显示器、红、绿、蓝(RGB)、显示器常用术语、点距离：显示器上同一颜色的两个磷光点之间的距离。点距离值越小(例如28mm、 26mm等)，显示屏的聚焦性能就越高。大小：显示对角线的长度，分辨率一般为640480、800600、1024768等，分辨率：显示水平和垂直方向的像素数，线数：水平扫描频率，场频率：垂直扫描频率(刷新频率)，水平偏转信号的每秒刷新次数，垂直偏转信号的每秒刷新次数通常应大于85H

12、z。(2)打印机也是计算机系统中最常用的输出设备。显示器上输出的内容可以当场查看，但不能保存的打印机弥补了这一不足。目前常用的打印机是点阵打印机、喷墨打印机和激光打印机。各种打印机示意图、针式打印机原理、(3)绘图仪是以图形方式绘制计算机输出信息的输出设备。通常，计算计量器和控制器相结合，称为CPU。中央处理器和内部存储称为主机，块设备和输出设备称为外部设备或外围设备。接口、接口是指不同设备的坞站部分，用于与其他系统或设备的连接和通信。实现其他设备对接的接口电路称为接口。I/O接口是实现各种设备和CPU之间连接的计算机的重要组成部分。显示器、打印机、磁盘等。I/O接口包括总线和通信接口、机箱背

13、面接口、PS/2并行端口、USB接口、25针并行端口、9针串行端口、USB特性：可以连接多个不同的设备、即插即用连接、热插拔支持。最多可连接127台设备。480Mb/s的传输速度是并行端口的数百倍。无需为设备单独供电UBS接口、显卡和声卡接口、网卡、扫描仪和手写笔、数码相机、1.3计算机软件系统及其结构；软件系统是指计算机运行所需的程序、数据和相关资源。一般分为系统软件和应用软件。1 .系统软件系统软件是控制和调整微机及其外部设备，支持应用软件开发和执行的软件。通常包括操作系统、语言处理程序、数据库管理系统和服务程序。(1)操作系统、操作系统是管理和控制计算机系统中所有软件、硬件资源的软件，实

14、现协调高效的工作，为用户提供使用计算机的良好操作环境。(2)语言处理程序将使用特定语言编写的程序编译成计算机能够识别的机器语言目标程序。，(3)计算机语言、计算机语言是用户和计算机之间交流的工具，可分为机器语言、汇编语言和高级语言三种。计算机语言(MachineLanguage)直接在计算机上接受并执行的命令称为机械命令。所有的机器指令构成了计算机的机器语言。机器语言是二进制代码语言。机器语言程序可以直接在计算机上运行，但用机器语言编写程序对记忆、阅读、写作不利。计算机只能接受用二进制代码表示的机器语言，因此任何高级语言都必须翻译成二进制代码程序，以便最终被计算机接受和执行。汇编语言容易记忆和

15、书写，但机器不能直接识别和执行用汇编语言编写的程序，必须将其翻译成计算机语言才能在计算机上运行。这个翻译过程称为汇编过程。以助记符号的二进制代码形式的机器语言称为汇编语言，汇编语言是为特定计算机或计算机系统设计的面向机器的语言。汇编语言指令和机器指令基本上保持了一对一的对应关系。汇编语言(AssemblerLanguage)、高级语言(HighLevelLanguage)、机器语言和汇编语言都是面向机器的语言，执行效率高，但编写程序的效率低。高级语言是自然语言。数学语言相对接近的计算机编程语言，为了说明问题解决过程或问题处理过程，易于使用、灵活，与机器无关，因此具有一定的共性。(4)根据特定数

16、据模型在计算机上配置的数据库管理系统，以满足一个部门中多个用户的不同应用程序需要。存储和使用的互连数据的集合。数据库管理系统是为数据库构建、使用和维护而配置的软件集合，它提供了集成管理和操作数据库的方法。当前计算机上广泛使用的数据库管理系统包括FoxPro、SQLSever、Access和Oracle。(5)服务程序，该程序是支持软件开发和硬件维护的软件。例如，各种开发调试工具软件、编译器、连接程序、计算机工具软件、诊断测试软件、病毒删除软件等。2，应用程序软件，应用程序通常是指用户为解决其应用程序领域中的特定实际问题而准备的程序。由于计算机的应用非常广泛，应用程序是1.4计算机的分类和应用程

17、序，1.4.1计算机的性能指标主要有以下几个方面：1.i. i. I-length是计算机的重要指标。字的长度表示计算机可以直接处理的二进制数据的位数，字的长度直接影响计算机的性能和应用。2 .时钟频率表示CPU的时钟频率(例如，p /800，即CPU的主频率为800MHz)，则时钟速度将极大地确定计算机的计算速度，时钟速度越高，计算机的速度也就越快。3 .存储容量存储容量指微机主机内的存储容量(以下简称内存容量)，以字节为单位。要运行的程序和数据必须安装并运行内嵌存储，因此存储容量决定了计算机能否运行更大的程序，并直接影响运行速度。4 .数据速率表示计算机主机与外部设备交换数据的速度，通常，高传输速率的计算机可以配置高速外部设备。5 .兼容性计算机的兼容性意味着运行多种操作系统。应用软件包和在其他类型的计算机上开发程序的可