计算机基础概述

计算机基础概述第1页，共70页，2023年，2月20日，星期四2主讲教师：林永钢授课对象：2012级理工类学生总学时数：100000学时理论教学学时数：11000学时上机学时数：1000学时32248计算机基础第2页，共70页，2023年，2月20日，星期四计算机基础第一章概述第二章数据在计算机内的表示第三章计算机硬件第四章操作系统和文件管理第五章多媒体技术基础第六章软件的开发基础第七章信息系统概述第八章计算机网络基础知识第九章计算机安全第3页，共70页，2023年，2月20日，星期四计算机基础第一章概述

第一节信息社会与信息技术第二节计算机的发展第三节计算机的特点第四节计算机的分类第五节计算机的应用

第一章概述第4页，共70页，2023年，2月20日，星期四第一章概述农业社会

第一节信息社会与信息技术工业社会工业社会

十八世纪，蒸汽机的发明促进了工业发展。计算机与社会发展的关系第5页，共70页，2023年，2月20日，星期四以蒸汽机为代表的机器解放了人的体力，人类在探索自动计算工具，来解放人的脑力。第一章概述

第一节信息社会与信息技术第6页，共70页，2023年，2月20日，星期四工业社会工业社会信息社会

二十世纪，计算机技术促进了社会进步。第一章概述

第一节信息社会与信息技术第7页，共70页，2023年，2月20日，星期四问题：计算机是什么？

随着计算机技术的发展，答案在变化。上世纪七十年代以前的答案：用于数值计算的机器。第一章概述

第一节信息社会与信息技术第8页，共70页，2023年，2月20日，星期四上世纪八十年代的答案：数值计算+文字处理主要解决汉字处理问题第一章概述

第一节信息社会与信息技术第9页，共70页，2023年，2月20日，星期四上世纪九十年代的答案：计算+文字处理+游戏机+影碟机+音响第一章概述

第一节信息社会与信息技术第10页，共70页，2023年，2月20日，星期四上世纪末的答案：无处不在的计算机由于计算机的出现，改变了我们的生活，现在新技术的发展都与计算机有关，或者说与计算机技术为基础。生命科学、航天技术、……第一章概述

第一节信息社会与信息技术第11页，共70页，2023年，2月20日，星期四

我们首先不考虑计算机的内部，从黑盒方法，将计算机理解为可编程数据处理器。

计算机输入数据输出数据程序第一章概述

第一节信息社会与信息技术第12页，共70页，2023年，2月20日，星期四

计算机技术的发展是实现社会向信息社会转型的技术基础。核心是解放人的大脑。

为了促进信息技术发展，信息成为社会财富的标志。为了促进这一发展，各国政府纷纷制订行动纲领。随着计算机的普及，形成计算机文化，《计算机基础》课程涉及信息技术的基础知识。第一章概述

第一节信息社会与信息技术第13页，共70页，2023年，2月20日，星期四1993年美国政府提出：《国家信息基础结构（NII):行动纲领》

俗称信息高速公路。实质上是高速信息电子网络，它是一个能给用户随时提供大量信息,由通信网络、计算机、数据库以及日用电子产品组成的完备网络体系。开发和实施信息高速公路计划,不仅促进信息科学技术的发展,而且有助于改变人们的生活、工作和交往方式。社会发展的基础设施建设第一章概述

第一节信息社会与信息技术第14页，共70页，2023年，2月20日，星期四中国信息产业的三金工程

继美国提出信息高速公路计划之后，1993年底，中国正式启动了国民经济信息化的起步工程――“三金工程”。

金桥：国家公用经济信息通信网金关：外贸企业的信息系统联网金卡：电子货币工程“三金工程”的目标，是建设中国的“信息准高速国道”。第一章概述

第一节信息社会与信息技术第15页，共70页，2023年，2月20日，星期四物联网“物联网就是物物相连的互联网”。

这里的“物”要满足以下条件才能够被纳入“物联网”的范围：

1、要有数据传输通路；

2、要有一定的存储功能；

3、要有CPU；

4、要有操作系统；

5、要有专门的应用程序；

6、遵循物联网的通信协议；

7、在世界网络中有可被识别的唯一编号。第一章概述

第一节信息社会与信息技术第16页，共70页，2023年，2月20日，星期四第一章概述

第一节信息社会与信息技术物联网感知环境中的家电应用第17页，共70页，2023年，2月20日，星期四“工业化、信息化”建设《2006━2020年国家信息化发展战略》

以信息化促进工业化，以工业化带动信息化，走出中国特色的信息化道路。第一章概述

第一节信息社会与信息技术第18页，共70页，2023年，2月20日，星期四计算机基础第一章概述

第一节信息社会与信息技术

第二节计算机的发展第三节计算机的特点第四节计算机的分类第五节计算机的应用

第一章概述第19页，共70页，2023年，2月20日，星期四ElectronicNumericalIntegretorandComputer，ENIAC，中文名：爱尼亚克)，1946年2月正式对外宣布研制成功。速度：每秒5000次加法运算每秒50次乘法运算体积：高8英尺、宽3英尺、长150英尺。重量：30吨器件：18000个电子管、1500个继电器、70000个电阻、18000个电容，耗电140千瓦。第一章概述

第二节计算机的发展世界上第一台电子计算机第20页，共70页，2023年，2月20日，星期四第一台计算机—爱尼亚克第一章概述

第二节计算机的发展第21页，共70页，2023年，2月20日，星期四EDSAC（ElectronicDelayStorageAutomaticCalculator）是世界上首次实现存储程序计算机。EDSAC由英国剑桥大学威尔克斯领导、设计和制造的，并于1949年投入运行。第一章概述

第二节计算机的发展世界上第一台存储程序计算机第22页，共70页，2023年，2月20日，星期四第一台存储程序电子计算机第一台存储程序计算机第一章概述

第二节计算机的发展第23页，共70页，2023年，2月20日，星期四计算机发展史上的重要里程碑1951年：由ENIAC的主要设计者莫奇利和埃克特设计的第一台商用计算机UNIVAC问世，它不仅能作科学计算，而且能作数据处理。“UNIVAC”由美国人口统计局开始应用于公众数据处理。特别是在1952年美国大选中，“UNIVAC”曾预测了“艾森豪威尔将会当选美国总统”这一事件的结果，使美国甚至整个西方舆论和民众大为震惊。因此，在计算机技术史研究中人们普遍认为，是“UNIVAC”迎来了真正意义上的人类“计算机时代”。第一台商用计算机—UNIVAC第一章概述

第二节计算机的发展第24页，共70页，2023年，2月20日，星期四计算机发展史上的重要里程碑第一章概述

第二节计算机的发展UNIVAC第25页，共70页，2023年，2月20日，星期四

国际商用机器公司耗资50亿美元历时5年的IBM360系统计算机于1964年问世。IBM360的贡献在于通用化、标准化、系列化：可用于科学计算、商业数据处理，内部硬件和其它设置可适应多方面的应用，同一程序可在机器语言一级上在不同的计算机上执行。器件为晶体管和集成电路混合的。

IBM360有大、中、小三大类六个型号。从IBM360开始有了计算机兼容的概念。第一台通用计算机—IBM360第一章概述

第二节计算机的发展第26页，共70页，2023年，2月20日，星期四IBM360第一章概述

第二节计算机的发展第27页，共70页，2023年，2月20日，星期四IBM360系列机第一章概述

第二节计算机的发展第28页，共70页，2023年，2月20日，星期四

Intel公司于71年开发Intel4004微处理器，在3毫米×4毫米的大规模集成电路芯片上有2250个晶体管，每秒运算速度6万次。第一台基于Intel微处理器的微型计算机有以下说法：Intel公司的MCS-4（1971年）约翰·布兰肯贝克的Kenbak1（1971年）加拿大自动电器系统公司推出商用电脑(有显示屏、键盘、CPU（1972年）法国Micral公司的Micral(1973年，首次在广告中使用了Microcomputer一词）世界上第一台微型计算机第一章概述

第二节计算机的发展第29页，共70页，2023年，2月20日，星期四美国微型仪器和遥感系统公司1972年推出的MITS-816，是世界上第一台供个人使用的数字微型计算机。1977年苹果公司推出的“苹果2型”，是世界上第一台有彩色图形界面的个人计算机，使用摩托罗拉6502芯片，每秒50万次加法、48K基本内存。1981年8月IBM推出IBM5150个人计算机，使用Intel8088芯片，4.77兆主频、64K内存、MS—DOS操作系统，售价单显3000美元、彩显6000美元。世界上第一台个人计算机第一章概述

第二节计算机的发展第30页，共70页，2023年，2月20日，星期四IBM-PC5150计算机第一章概述

第二节计算机的发展第31页，共70页，2023年，2月20日，星期四32个人数字助理(Personaldigitalassistant)掌上型计算机

计算机发展史第一章概述

第二节计算机的发展今天我们用到的计算机第32页，共70页，2023年，2月20日，星期四33上网本移动互联网终端（MID):口袋里的互联网世界第一章概述

第二节计算机的发展第33页，共70页，2023年，2月20日，星期四第一章概述

第二节计算机的发展第34页，共70页，2023年，2月20日，星期四时间典型计算机制造者贡献

1946爱尼亚克摩尔学院第一台计算机1949爱达赛克剑桥大学第一台存储程序型1953IBM701IBM公司第一台产品型1956TX—O麻省理工学院体积如落地音箱1958CDC1604控制数据公司全晶体管1959IBM1620IBM公司晶体管产品型1964IBM360IBM公司集成电路和晶体管混合1971Intel4004Intel公司第一片微处理器芯片1982IBMPC/XTIBM公司286芯片含10万晶体管

第电一子代管第晶二体代管第三代集成电路第四代VLSI第五代???第一章概述

第二节计算机的发展第35页，共70页，2023年，2月20日，星期四计算机基础第一章概述

第一节信息社会与信息技术第二节计算机的发展

第三节计算机的特点第四节计算机的分类第五节计算机的应用

第一章概述第36页，共70页，2023年，2月20日，星期四计算机的特点可以归于三点：一、高速精确的计算能力例如：圆周率的计算：祖冲之计算到小数点后7位，到1949年算到500位，用“爱尼亚克”算到2037位，

1981年算到200万位。第一章概述第三节计算机特点第37页，共70页，2023年，2月20日，星期四月球轨道的计算：计算月球轨道的级数展开式，到1867年共用20年才算出来，1970年代用计算机20小时，还找到3个错。天气预报：如果计算速度慢，“预报”变成“后报”。“神威”计算机8小时完成10天全球天气预报。模拟核试验：

IBM公司推出“ASCI白”计算速度为每秒12万亿次，一个月完成核试验模拟计算，用1980年代的计算机要一万年。第一章概述第三节计算机特点第38页，共70页，2023年，2月20日，星期四二、巨大的存储能力微机内存数百MB——几GB，硬盘达到上百GB。一张光盘是700MB，DVD4.7GB,蓝光盘25GB。一张光盘储存《红楼梦》、《三国演义》、《水浒传》、《史记》等一百部中国古典名著。几张光盘构成一个图书馆。曙光5000A内存超过100TB，存储能力超过700TB。

(1TB=1024GB,1GB=1024MB,1MB=1024KB)第一章概述第三节计算机特点第39页，共70页，2023年，2月20日，星期四三、强大的数据处理能力可对数据进行各种加工：排序、检索或者查找、分类、索引等，处理功能，使得对数据的加工非常方便和快捷。

第一章概述第三节计算机特点第40页，共70页，2023年，2月20日，星期四三、强大的数据处理能力

第一章概述第三节计算机特点能否从河岸或小岛出发，通过每一座桥，且仅通过一次回到原地？问题第41页，共70页，2023年，2月20日，星期四三、强大的数据处理能力例如计算机具有逻辑判断能力，根据命题成立与否做出相应的对策。例如，数学中有个“四色问题”，说是不论多么复杂的地图，使相邻区域颜色不同，最多只需四种颜色就够了。100多年来不少数学家一直想去证明它或者推翻它，却一直没有结果，成了数学中著名的难题。1976年两位美国数学家终于使用计算机进行了非常复杂的逻辑推理验证了这个著名的猜想。

第一章概述第三节计算机特点第42页，共70页，2023年，2月20日，星期四计算机基础第一章概述

第一节信息社会与信息技术第二节计算机的发展第三节计算机的特点

第四节计算机的分类第五节计算机的应用

第一章概述第43页，共70页，2023年，2月20日，星期四可从不同的角度进行分类，按计算机规模分为：超级计算机超级（亦称巨型）计算机多用于国家高科技领域和国防尖端技术的研究，如核武器设计、核爆炸模拟、反导弹武器系统、空间技术、空气动力学、大范围气象预报、石油地质勘探等。第一章概述第四节计算机分类第44页，共70页，2023年，2月20日，星期四

2008年6月IBM公司为美国能源部国家实验室制造的“走鹃（Roadrunner）”，运行速度达到1.105千万亿次浮点运算/每秒，(峰值1.4567千万亿次),有129600个内核芯片，运算能力超过100万台标准个人电脑。世界上第一台千万亿次计算机。美国国家计算机科学中心（NCCS）的美洲虎（Jaguar）超级计算机升级至1.64-petaflops（每秒1.64千万亿次浮点运算）。第一章概述第四节计算机分类第45页，共70页，2023年，2月20日，星期四第一章概述第四节计算机分类走鹃（Roadrunner）第46页，共70页，2023年，2月20日，星期四美洲虎（Jaguar）超级计算机第一章概述第四节计算机分类第47页，共70页，2023年，2月20日，星期四曙光公司天津产业基地研制生产高性能计算机“星云”，是目前中国实测性能超过一千多万亿次的首台商用高性能计算机，其峰值运算速度可达每秒3000万亿次，实测Linpack性能达到每秒1271万亿次。国防科技大学研制的“天河一号”超级计算机，每秒钟1206万亿次的峰值速度和每秒563．1万亿次的Linpack实测性能，升级后的“天河－1A”实测运算速度可达每秒2570万亿次，居2010年世界超级计算机前100强之首。第一章概述第四节计算机分类第48页，共70页，2023年，2月20日，星期四天河一号第一章概述第四节计算机分类第49页，共70页，2023年，2月20日，星期四2011年6月20日国际TOP500组织在网站上公布了最新全球超级计算机500强排行榜，日本超级计算机“京”则以每秒8162万亿次的实测运算速度跻身榜首，中国的“天河一号”排名降至第二，但中国进入榜单的超级计算机总数在全球仅次于美国。超级计算机“京”由日本理化学研究所和富士通共同研发，“京”的研发目标是达到每秒1万万亿次的运算速度。第一章概述第四节计算机分类第50页，共70页，2023年，2月20日，星期四第一章概述第四节计算机分类京第51页，共70页，2023年，2月20日，星期四微型机最广泛使用的计算机。大中型机主要用于金融、大型商业、机构等管理或数据库系统。如DEC公司的VAX4200，运算速度为3.6MIPS，32G内存。其它如IBM370等。第一章概述第四节计算机分类第52页，共70页，2023年，2月20日，星期四工作站所谓工作站就是高档微型机，具有较大的存储容量和运算速度，主要用于图象处理、网络服务器。网络计算机由于互联网的出现，对于一般用户仅仅需要计算机的用户交互和通讯功能，数据存储和文件管理等交与网络服务器去做。NC孕育计算机的又一个新纪元。第一章概述第四节计算机分类第53页，共70页，2023年，2月20日，星期四计算机的分类——依处理数据的形态分，分为数字计算机和模拟计算机。第一章概述第四节计算机分类第54页，共70页，2023年，2月20日，星期四计算机的分类——依使用范围分，分为通用计算机和专用计算机。计算机的分类——依使用方式分，分为独立使用的计算机系统和嵌入式计算机系统。第一章概述第四节计算机分类第55页，共70页，2023年，2月20日，星期四第一章概述第四节计算机分类第56页，共70页，2023年，2月20日，星期四计算机基础第一章概述

第一节信息社会与信息技术第二节计算机的发展第三节计算机的特点第四节计算机的分类

第五节计算机的应用

第一章概述第57页，共70页，2023年，2月20日，星期四科学计算航空航天、水文地质、地震探矿、天文气象、高能物理、生物工程、建筑力学、能源工程、交通运输等方面存在大量的复杂计算，因为有了计算机才能取得今天的成果。可有不同的分类方法，从应用领域、