计算机基础教程 第一章.doc

计算机文化基础1. 数据 数据是指存储在某种媒体上可以加以鉴别的符号资料。符号是数据的形式。信息的符号化就是数据。 2. 数据与信息的关系 数据是信息的具体表现形式。 有信息一定有数据，有数据不一定有信息。3. 信息技术 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。 现代信息技术由传感技术、计算机技术、通信技术和网络技术等多种不同技术构成。4. 信息社会 信息社会是以信息活动为社会发展的基本活动，以信息技术为主导经济，以信息技术为技术基础，以信息文化改变人类教育、生活、工作方式以及价值观念的新兴社会形态。5. 信息传播的途径 语言 文字 印刷术 6. 文化 是人类在物质和精神两方面具有整体性的创造力的表现，是人类对客观世界整体性把握的一种能力，也是人类进步的标志。 7. 文化的基本属性 广泛性 传递性 教育性 深刻性 9. 计算机文化 所谓计算机文化 ，就是以计算机为核心，集网络文化，信息文化，多媒体文化于一体，并对人类社会生活和人类行为产生广泛、深远影响的新兴文化。最早出现在20世纪80年代初，第三届世界计算机教育大会上。 人类文化发展的四个里程碑 语言的产生，文字的使用，印刷术的发明，计算机文化 10. 计算机 是一种具有计算功能、记忆功能和逻辑判断功能的机器设备。11. 计算机的起源 a.19世纪中期，英国数学家巴贝奇（计算机之父）最先提出通用数字计算机的基本设计思想。 b. 第一台真正意义上的计算机ENIAC，于1946年2月在美国宾夕法尼亚大学正式投入 运行。是人类第三次产业革命开始的标志。12. 计算机的发展 第一代 电子管计算机，又称真空管计算机，主要逻辑元件是电子管，用于科学计算。 第二代 晶体管计算机，主要逻辑元件是晶体管，出现了高级程序设计语言，引用领域 扩 大到数据处理。 第三代 集成电路计算机，主要逻辑元件是中小规模集成电路，高级程序设计语言在这一时期得到很大的发展，出现了操作系统和会话式语言，计算机开始应用于各个领域。第四代 超大规模集成电路计算机，主要元件是大规模或超大规模集成电路，操作系统不断完善，并开始了计算机网络时代。新一代计算机 计算机中基本元件是芯片，目前尚没有真正意义上的新一代计算机。 13. 我国计算机的发展 19561958，研制出第一台电子管计算机，1964年研制出晶体管计算机，1971年研制成功集成电路计算机，1983年研制成功每秒运算一亿次的“银河”巨型机。目前我国自主开发了银河，曙光，深腾，神威等高新能计算机。计算机制造业 联想 清华同方 方正 浪潮14. 计算机的特点 运算速度快 存储容量大 通用性强 工作自动化 精确性高 15. 计算机的分类 按对象分 模拟计算机，数字计算机，混合计算机 按用途分 专用计算机和通用计算机 按计算机规模分 巨型机 大型主机 小型机 微型机 工作站16.计算机的应用 科学计算 信息管理 过程控制 计算机辅助系统 CAD CAM CAE CAT CAI CMI 人工智能 计算机网络与通信17.计算机的发展趋势 巨型化 微型化 网格化 智能化 18.计算机系统 计算机系统有硬件系统和软件系统组成 计算机硬件系统 是指计算机系统中有电子、机械和光电元件等组成的各种计算机部件和计算机设备。是计算机完成工作的物质基础。 冯诺依曼存储程序工作原理硬件系统的五个组成部分：运算器，控制器，存储器，输入设备，输出设备 输入设备，将原始数据和处理这些数据的程序转换成为计算机能够识别的二进制代码。运算器，计算机中执行数据处理指令的器件，运算器负责对信息进行加工和运算，他的速度决定了计算机的运算速度。运算器有算术逻辑运算单元、寄存器和一些控制门等组成。控制器，是整个计算机的控制中心，它指挥计算几个部分协调工作，保值计算机按照预先规定的目标和步骤有条不紊的进行操作及处理。控制器从存储器中顺序的取出指令，控制器是指挥和控制计算机各个部分进行工作的“神经中枢”。 控制器和运算器合称中央处理器CPU。CPU是计算机的核心部件，他的工作速度和计算精确度等性能能对计算机的整体性有绝对性的影响。存储器，是具有记忆功能的设备，又具有两种稳定状态的物理器件（记忆元件）来存储信息，记忆元件的两种稳定状态分别表示为0和1，存储器的村如何去除的速度是计算机系统的一个非常重要的性能指标。 存储器分为内存储器（主存储器）和外存储器 （辅助存储器）。内存储器：只读存储器ROM，随机存储器RAM，高速缓存Cache.外存储器：磁盘（软盘和硬盘），光盘（CD_ROM,CD-RW,DVD,MO），内存(CF卡，MMC卡，SD卡)，磁带ROM中的信息只能读取，不可改写。RAM的容量比ROM大得多，CPU既可以从中读出信息也可以写入信息，但是断电后边丢失。Cache 协调RAM的存取和处理速度差。外存不可与CPU直接交换数据。输出设备，显示器，打印机，印象，绘图仪，各种数据转换器。 19.计算机软件系统 输入计算机的信息一般有两类，一种是数据，一种是程序，计算机是通过执行程序所规定的各种指令来处理各种数据的。 存储程序工作原理 指令：是指示计算机执行某种操作的命令，它由一串二进制数码组成，这串二进制数码包括操作码和地址码。操作码规定操作的类型，即进行什么样的操作，地址码是规定了要操作的数据存放在哪个地址中，以及操作的结果存放在哪个地址中。 所有指令的集合成为计算机指令系统，目前常见的指令系统有复杂指令系统（CICS）和精简指令系统(RISC).程序 程序是由一系列指令组成的，他是为解决某一问题而设计的一系列排列有序的指令的集合。 存储程序工作原理要点是，为解决某一问题，需事先编制好程序，程序可以用高级语言编写，但最重要转化为有机器指令组成，机程序是由一系列指令组成，将程序输入到计算机并存储到外存储器，控制器件程序读入外存储器并运行程序，控制器按地址顺序取出存放在内存储器中的指令，然后分析指令，执行指令功能。 计算机软件基础 软件是指计算机运行所需要的程序、数据和有关文档的综合。 计算机软件包括系统软件和应用软件。 系统软件是管理，监控和维护计算机资源、开发应用软件的软件。系统软件居于计算机系统中最靠近硬件的一层。它主要包括，操作系统，语言处理系统和数据库管理系统、支撑服务软件。 操作系统(OS) a.是一组对计算机资源进行控制与管理的系统化程序集合，它使用户和计算机硬件系统之间的接口。 b. 操作系统试运行在裸机上的最基本的系统软件。任何其他软件必须在操作系统的支持下才能运行。 c. 操作系统的作用体现在管理计算机和使用计算机两个方面，一方面管理、控制和分配计算机软硬件资源，一方面组织计算机工作流程。 d .操作系统是一个庞大的管理控制程序，他大致包括五个管理功能 ，处理机管理，存储管理，设备管理，文件管理和作业管理。 e. 操作系统的分类 按运行环境分（实时操作系统，分时操作系统，批处理操作系统） 按其管理用户的数量（单用户操作系统，多用户操作系统） 按同时管理的作业数（单用户单任务操作系统，单用户多任务操作系统，多用户多任务操作系统） 语言处理系统 把用面向用户的高级语言或汇编语言编写的源程序翻译成为计算机可执行的二进制语言程序。 系统支撑和服务程序（工具软件） 系统诊断程序，调试程序，排错程序，编辑程序，查杀病毒程序，这些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。数据库管理系统 主要用来建立存储各种数据资料的数据库，并进行操作和维护。应用软件 为解决计算机各类应用问题而编写的软件，有很强的实用性。程序设计语言 程序=算法+数据结构 算法的性质 有穷性、确定性、可行性、输入输出程序设计语言可以分为三种，机器语言，汇编语言和高级语言机器语言 20世纪50年代，人们直接利用硬件提供的机器指令编写程序，这种机器语言写出来的程序是由0和1组成的指令序列，这样计算机界可以直接执行。机器语言中每个语句都是二进制形式的指令代码，包括操作码和地址码，前八位式操作码，后八位是地址码。汇编语言 a.用能反映指令功能的助记符表达的计算机语言，是符号化了的机器语言。 b.用汇编语言编写的程序是汇编语言源程序，必须用汇编程序把它翻译成为机器语言目标程序计算机才能执行，这个过程叫做汇编过程。 c. 特点 第一，他用符号来表示操作码和地址码，称为记忆码。第二，汇编程序自动处理存储分配。第三，程序员可以直接书写十进制数。汇编语言和机器语言基本上是一一对应的，两者都是低级语言。高级语言 a.与具体的计算机指令系统无关的，表达方式接近于人们对求解过程或问题的描述方法，且易于掌握和书写的语言Fortran语言 b. 高级语言编写的程序是由一系列的语句构成的，每一条语句都对应上百条或上千条指令。 c.高级语言有两类，分别是解释型和编译型。 解释程序 解释程序队员程序是一边解释，一边执行，是直接执行原程序后源程序的内部形式，并不产生目标程序。简单，移植性好，但执行速度慢。 编译程序 编译程序是翻译程序，他将用高级语言编写的源程序翻译成与之等价的用机器语言表示的目标程序，器翻译工程成为编译。执行速度快。19. 微型计算机系统 微型计算机分类 单片机 具有计算机功能的集成电路芯片。将微处理器，一定容量的存储器，I/O接口电路集成在一个芯片上。用于专用仪器或控制仪表、家庭电器上。单板机 将微处理器，一定容量的存储器，I/O接口电路安装在一块印刷电路板上，广泛用于工业控制，微机教学和实验，计算机控制网络的前端执行机。PC 便携式微机 包括笔记本计算机和个人数字助理(PDA)微型计算机的主要性能指标主频 主频即钟频率，是指计算机CPU在单位时间内发出的脉冲数。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。字长 字长市值计算机的运算不叫能同时处理的二进制数据的位数。计算机的字长越长，计算机处理信息的效率就越高，计算机内部所存储的数值精度就越高，计算机所能识别的指令个数就越多，功能也就越强。其次字长决定了指令直接寻址的能力。 一般机器的字长都是字节的1、2、4、8倍，如286机为16位机，386机、486机以及Pentium系列都是32位机，Intel的630系列以后的产品以及AMD的Athlon64约为64位CPU。 内核 Intel和AMD相继推出双核处理器Pentium D和Athlon 64 X2 内存容量 内存储器存储信息的总字节数，内存容量越大，计算机处理的速度越快。 运算速度 单位是MIPS和BIPS 一般来说，主频越高，运算速度越快，字长越长，运算速度越快，内存容量越大，运算速度越快，存取周期越短，运算速度越快。20.多媒体技术概述媒体 媒体是指信息表示和传播的载体。 多媒体是指多种媒体的综合。多媒体技术 计算机已预先编制好的程序控制多种信息载体。计算机处理信息种类的能力。多媒体计算机 具