计算机基础知识(高一).doc

高一会考计算机基础知识信 息信息：是事物存在的表达形式。如报纸上的新闻、书本上的知识、电视节目等。信息包括信息获取、存储、处理、传递等过程。信息技术由：计算机技术、微电子技术、通信技术组成。其中计算机技术是信息技术的核心 计算机产生以及发展 世界上第一台电子数字式计算机于1946年在美国宾夕法尼亚大学研制成功，它的名称叫ENIAC(埃尼亚克)，是电子数值积分式计算机(The Electronic Numberical Intergrator and Computer)的缩写。它使用了17468个真空电子管，耗电174千瓦，占地170平方米，重达30吨，每秒钟可进行5000次加法运算。 ENIAC奠定了电子计算机的发展基础，在计算机发展史上具有划时代的意义,它的问世标志着电子计算机时代的到来。 ENIAC诞生后，数学家冯诺依曼提出了重大的改进理论，主要有两点：其一是电子计算机应该以二进制为运算基础，其二是电子计算机应采用存储程序方式工作，并且进一步明确指出了整个计算机的结构应由五个部分组成：运算器、控制器、存储器、输入装置和输出装置。冯诺依曼的这些理论的提出，解决了计算机的运算自动化的问题和速度配合问题，对后来计算机的发展起到了决定性的作用。所以冯诺依曼被称为计算机之父。计算机的发展过程分成以下几个阶段：（主要电子元件的变化）：1第一代计算机(1946年1957年) 主要元器件是电子管。 2. 第二代计算机(1958年1964年) 主要元器件是用晶体管。 3. 第三代计算机(1965年1970年) 主要元器件是集成电路。 4. 第四代计算机(1971年至今) 采用大规模集、超大规模集成电路。 计算机主要具有以下特点： 1、运算速度快 目前最快的巨型机每秒钟能进行数千亿次运算。以圆周率()的计算为例，中国的古代科学家祖冲之利用算筹，耗费15年心血，才把圆周率计算到小数点后7位数。一千多年后，英国人香克斯以毕生精力计算圆周率，才计算到小数点后707位。而使用ENIAC进行计算，仅用了40秒就达到了这个记录，还发现香克斯的计算中，第528位是错误的。 2、计算精度高 由于计算机内部采用二进制数进行运算，使数值计算非常精确。一般计算机可以有十几位以上的有效数字。 3、具有“记忆”和逻辑判断的能力 计算机的存储设备可以把原始数据、中间结果、计算结果、程序等信息存储起来以备使用，存储能力取决于所配备的存储设备的容量。 计算机不仅能进行计算，还具有逻辑判断能力，并能根据判断的结果自动决定以后执行的命令，因而能解决各种各样的问题。 4、 能够自动执行 由于程序和数据存储在计算机中，一旦向计算机发出运行指令，计算机就能在程序的控制下、按事先规定的步骤一步一步执行，直到完成指定的任务为止。这一切都是计算机自动完成的，不需要人工干预。计算机的应用领域 1、科学计算。科学计算是计算机最早的应用领域，如航空航天、气象、军事等，都离不开准确的计算。 2、数据处理。计算机可对大量的数据进行分类、综合、排序、分析、整理、统计等加工处理，并可要求输出结果。如人事管理、卫星图片分析、金融管理、仓库管理、图书和资料检索等。 3、实时控制 在工业、科学和军事方面,利用计算机能够按照预定的方案进行自动控制，完成一些人工无法亲自操作的工作，如汽车生产流水线等。 4、计算机辅助工程 利用计算机辅助系统可以帮助我们快速的设计出各种飞机、船舶、建筑、集成电路等工程的辅助设计（CAD）和辅助制造（CAM）。当前计算机在辅助教学（CAI）领域也得到了广泛的发展。5、人工智能。利用计算机模拟人的智能去处理某些事情，完成某项工作。例如，医疗诊断专家系统可以模拟医生看病；人机对弈。计算机系统计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分。 一、计算机的硬件系统 组成一台计算机的物理设备的总称叫计算机硬件系统，是实实在在的物体，是计算机工作的基础。 计算机硬件(Computer hardware)或称硬件平台，是指计算机系统所包含的各种机械的、电子的、磁性的装置和设备，如运算器、磁盘、键盘、显示器、打印机等。每个功能部件各尽其职、协调工作，缺少其中任何一个就不能成为完整的计算机系统。 硬件是组成计算机系统的物质基础，不同类型的计算机，其硬件组成是不一样的。从计算机的产生发展到今天，各种类型的计算机都是基于冯诺依曼思想而设计的计算机。这种计算机的硬件系统结构从原理上来说主要由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分组成。一、运算器 运算器又称算术逻辑单元（Arithmetic Logic Unit简称ALU）。它是计算机对数据进行加工处理的部件，包括算术运算（加、减、乘、除等）和逻辑运算（与、或、非、异或、比较等）。 二、控制器 控制器负责从存储器中取出指令，并对指令进行译码；根据指令的要求，按时间的先后顺序，负责向其它各部件发出控制信号，保证各部件协调一致地工作，一步一步地完成各种操作。控制器主要由指令寄存器、译码器、程序计数器、操作控制器等组成。 硬件系统的核心是中央处理器（Central Processing Unit，简称 CPU）。它主要由控制器、运算器等组成，并采用大规模集成电路工艺制成的芯片，又称微处理器芯片。 三、存储器 存储器是计算机记忆或暂存数据的部件。计算机中的全部信息，包括原始的输入数据。经过初步加工的中间数据以及最后处理完成的有用信息都存放在存储器中。而且，指挥计算机运行的各种程序，即规定对输入数据如何进行加工处理的一系列指令也都存放在存储器中。存储容量用字节（byte，B）作为基本单位。通常，1个字节可以存放一个英文字母或一个数字，2个字节可以存放一个汉字。字节是存储容量的最小单位。常用的有KB、MB、GB。它们的之间的关系如下：1 KB = 1024 B1 MB= 1024 KB1 GB= 1024 MB存储器分为内存储器（内存）和外存储器（外存）两种。1、内存储器微型计算机的内存储器是由半导体器件构成的。从使用功能上分，有随机存储器 （Random Access Memory，简称 RAM），又称读写存储器；只读存储器（Read Only Memory，简称为ROM）。（1）随机存储器（RAM）RAM有以下特点：可以读出，也可以写入。读出时并不损坏原来存储的内容，只有写入时才修改原来所存储的内容。断电后，存储内容立即消失，即具有易失性。 （2）只读存储器(ROM)ROM是只读存储器。可以读出，但不能写入。顾名思义，它的特点是只能读出原有的内容，不能由用户再写入新内容。原来存储的内容是采用掩膜技术由厂家一次性写入的，并永久保存下来。它一般 用来存放专用的固定的程序和数据。不会因断电而丢失。2、外存储器 计算机的存储器由两部分组成内存储器和外存储器。内存储器最突出的特点是存取速度快，但是容量小、价格贵；外存储器的特点是容量大、价格低，但是存取速度慢。内存储器用于存放那些立即要用的程序和数据；外存储器用于存放暂时不用的程序和数据。内存储器和外存储器之间常常频繁地交换信息。 外存储器主要有磁盘存储器、磁带存储器和光盘存储器。在存储器中读取速度最快的是内存储器四、输入设备输入设备是给计算机输入信息的设备。它是重要的人机接口，负责将输入的信息（包括数据和指令）转换成计算机能识别的二进制代码，送入存储器保存。常见的输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、数码相机、话筒等。 五、输出设备输出设备是输出计算机处理结果的设备。在大多数情况下，它将这些结果转换成便于人们识别的形式。常见的输出设备：显示器、打印机、绘图仪、音响等。 二、计算机的软件系统 软件是组成计算机系统的重要部分。微型计算机系统的软件分为两大类，即系统软件和应用软件。 系统软件是指由计算机生产厂（部分由“第三方”）为使用该计算机而提供的基本软件。操作系统（Operating System）是最基本最重要的系统软件。它负责管理计算机系统的各种硬件资源（例如CPU、内存空间、磁盘空间、外部设备等），并且负责解释用户对机器的管理命令，使它转换为机器实际的操作。如:DOS、 WINDOWS、 UNIX等。 应用软件是指用户为了自己的业务应用而使用系统开发出来的用户软件。用于办公自动化，文字处理是其重要内容， WPS、WORD等。 计算机语言处理程序计算机语言分机器言、汇编语言和高级语言。(1)、机器语言(Machine Language)。是指机器能直接认识的语言，它是由“1”和“0”组成的一组代码指令。(2)、汇编语言（Assemble Language）。实际是由一组与机器语言指令一对应的符号指令和简单语法组成的。(3)、高级语言(High level language)。比较接近日常用语，对机器依赖性低，即适用于各种机器的计算机语言。如：BASIC语言、Visual BASIC语言、FORTRAN语言、C语言、Java语言等。 计算机病毒病毒指编制在计算机程序中的破坏计算机功能或者破坏数据，影响计算机使用并且能够自我复制的一组计算机指令或者程序代码。计算机病毒具有以下几个特点： （1） 寄生性 计算机病毒寄生在其他程序之中，当执行这个程序时，病毒就起破坏作用，而在未启动这个程序之前，它是不易被人发觉的。 （2） 传染性 计算机病毒不但本身具有破坏性，更有害的是具有传染性，一旦病毒被复制或产生变种，其速度之快令人难以预防。计算机病毒也会通过各种渠道从已被感染的计算机扩散到未被感染的计算机，在某些情况下造成被感染的计算机工作失常甚至瘫痪。与生物病毒不同的是，计算机病毒是一段人为编制的计算机程序代码，这段程序代码一旦进入计算机得以执行，它就会搜寻其他符合其传染条件的程序或存储介质，确定目标后再将自身代码插入其中，达到自我繁殖的目的。 （3） 潜伏性 有些病毒像定时炸弹一样，让它什么时间发作是预先设计好的。比如黑色星期五病毒，不到预定时间一点都觉察不出来，等到条件具备的时候一下子就爆炸开来，对系统进行破坏。 （4） 隐蔽性 计算机病毒具有很强的隐蔽性，有的可以通过病毒软件检查出来，有的根本就查不出来，有的时隐时现、变化无常，这类病毒处理起来通常很困难。 （5）破坏性 计算机中毒后，可能会导致正常的程序无法运行，把计算机内的文件删除或受到不同程度的损坏 ； （6）计算机病毒的可触发性 病毒因某个事件或数值的出现，诱使病毒实施感染或进行攻击的特性称为可触发性。为了隐蔽自己，病毒必须潜伏，少做动作。 计算机网络 计算机网络，是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。 计算机网络按地域范围分为。 1。局域网（Local Area Network；LAN） 这是我们最常见、应用最广的一种网络。现在局域网随着整个计算机网络技术的发展和提高得到充分的应用和普及，几乎每个单位都有自己的局域网，有的甚至家庭中都有自己的小型局域网。2。城域网（Metropolitan Area Network；MAN） 这种网络一般来说是在一个城市，但不在同一地理小区范围内的计算机互联。这种网络的连接距离可以在10100公里。3。广域网（Wide Area Network；WAN） 这种网络也称为远程网，所覆盖的范围比城域网（MAN）更广，它一般是在不同城市之间的LAN或者MAN网络互联，地理范围可从几百公里到几千公里。 计算机中的进制在计算机中的数是用二进制数表示的，它的特点是逢2进1，因此在二进制中，只有0和1两个数字符号。在一种数制中，只能使用一组固定的数字符号来表示数目的大小，具体使用多少个数字符号来表示数目的大小，就称为该数制的基数。例如：1.十进制（Decimal）基数是10，它有10个数字符号，即0，l，2，3，4，5，6，7，8，9。其中最大数码是基数减1，即9，最小数码是0。2.二进制（Binary）基数是2，它只有两个数字符号，即0和1。这就是说，如果在给定的数中，除0和1外还有其它数，例如 1012，它就决不会是一个二进制数。3.八进制（Octal）基数是8，它有8个数字符号，即0，l，2，3，4，5，6，7。最大的也是基数减1，即7，最小的是0。4.十六进制(Hexadecilnal)基数是16，它有16个数字符号，除了十进制中的10个数可用外，还使用了6个英文字母。它的16个数字依次是0，l，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F。其中A至F分别代表十进制数的10至15，最大的数字也是基数减1。既然有不同的进制，那么在给出一个数时，需指明是什么数制里的数。例如：(1010)2，(1010)8，(1010)10，(1010)16所代表的数值就不同。除了用下标表示外，还可用后缀字母来表示数制。进制和位权在数制中，还有一个规则，这就是，N进制必须是逢N进一。对于多位数，处在某一位上的“l”所表示的数值的大小，称为该位的位权。例如十进制第2位的位权为10，第3位的位权为100；而二进制第2位的位权为2，第3位的位权为4，对于 N进制数，整数部分第 i位的位权为Ni-1，而小数部分第j位的位权为N-j。l.十进制数的特点是逢十进一。例如：(1010)10 1 1030 1021 1010 1002.二进制数的特点是逢二进一。例如：(1010)2 l 230 22l 210 20(10)103.八进制数的