《大学计算机基础课件第1章计算机基础》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大学计算机基础课件第1章计算机基础（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第1章 计算机基础知识第1章 计算机基础知识 1.1 计算机概述 1.1.1 计算机的产生和发展 1.1.2 计算机的分类 1.1.3 计算机的特点 1.1.4 计算机的应用1.2 数据在计算机中的表示 1.2.1 数制 1.2.2 各进制数间的转换 第1章 计算机基础知识 1.2.3 非数值数据的表示 1.2.4 计算机中的信息单位1.3 计算机系统的组成 1.3.1 计算机系统的组成概述 1.3.2 计算机的硬件系统 1.3.3 计算机的主要性能指标 1.3.4 计算机的软件系统1.1.1计算机的产生和发展o1.计算机的产生 世界上第一台电子计算机ENIAC于1946年2月 15日由美国宾
2、夕法尼亚大学研制成功，它主要用于计算弹道的各种非常复杂的非线性方程组。 5000次加法次加法/秒秒重重28吨吨占地占地170m218800只电子管只电子管1500个继电器个继电器功率功率150KW1.1.1计算机的产生和发展o2.计算机的发展在ENIAC的研制过程中，美国数学家冯诺伊曼针对它存在的问题，提出一个全新的通用计算机方案，这就是EDVAC方案。在这个方案中，冯诺伊曼提出了三个重要设计思想： (1) 计算机由5个基本部分组成：运算器运算器运算器运算器、控制器控制器控制器控制器、存储器存储器存储器存储器、输入输入输入输入设备设备设备设备和输出设备输出设备输出设备输出设备； (2) 采用二
3、进制形式表示计算机的指令和数据； (3) 将程序（由一系指令组成）和数据存放在存储器中，并让计算机自动地执行程序这就是“存储程序存储程序存储程序存储程序”思想的基本定义。1.1.1计算机的产生和发展|按按硬件划分硬件划分硬件划分硬件划分计算机年代计算机年代(四代四代电子管、晶体管、中电子管、晶体管、中小规模集成电路、大规模及超大规模集成电路小规模集成电路、大规模及超大规模集成电路)第一代第一代（19461958）电子管电子管5千千4万（次万（次/秒）秒）第二代第二代（19591964）晶体管晶体管几十万几十万百万（次百万（次/秒）秒）第三代第三代（19651970）集成电路集成电路百万百万几百
4、万（次几百万（次/秒）秒）第四代第四代（1971至今）至今）集成电路集成电路几百万几百万几亿（次几亿（次/秒）秒）1.1.1计算机的产生和发展计算机的算机的发展展阶段段逻辑器件器件运算速度运算速度起止年代起止年代代表的机型代表的机型特特 点点第第1 1代代电子管几千次/秒19461958UNIVAC-I、IBM650（小型机）和IBM709（大型机）内存储器采用水银延迟线，外存储器有纸带、卡片、磁带和磁鼓。程序设计语言还处于最低阶段，使用机器语方编程，尚无操作系统出现，操作机器困难。第第2 2代代晶体管几十万次/秒19591964IBM-7090 IBM-7094CDC7600内存储器使用磁性
5、材料制成的磁芯，外存储器有磁盘、磁带。出现了监控程序并发展为后来的操作系统，出现了高级程序设计语言BASIC、FORTRAN和COBOL，大大提出了计算机的工作效率。第第3 3代代集成电路几千万次/秒19651970IBM-360系列富士通F230系列体积、重量、功耗都进一步减小，出现了结构化、模块化的程序设计思想，出现了结构化的程序设计语言PASCAL。第第4 4代代大规模集成电路几亿次/秒1971至今IBM-4300系列3080系列、3090系列和9000系列开始引入光盘，外部设备种类和质量都有很大提高。操作系统向虚拟操作系统发展、数据库管理系统不断完善和提高，程序语言进一步发展和改进1.
6、1.1计算机的产生和发展o3.计算机的发展趋势、巨型化、巨型化运算速度可达每秒几百亿次运算的超级计算机运算速度可达每秒几百亿次运算的超级计算机1975年世界上第一台超级计算机年世界上第一台超级计算机“Cray-I”超级计算机应用：天气预报、地震机理研究、超级计算机应用：天气预报、地震机理研究、石油和地质勘探，卫星图像处理等大量科学计石油和地质勘探，卫星图像处理等大量科学计算的高科技领域。算的高科技领域。中国超级计算机：中国超级计算机：国防科技大学研制的国防科技大学研制的“银河银河1号号”、 “银河银河2号号”和和“银河银河3号号”国家职能计算机中心推出的国家职能计算机中心推出的“曙光曙光100
7、0” 、“曙光曙光200I”和和“曙光曙光3000”CRAY-CRAY-银河银河银河银河1.1.1计算机的产生和发展o3.计算机的发展趋势 2、微型化微型化计算机不再是单一的计算机器，而是一种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。信息机器，一种个人的信息机器。1.1.1计算机的产生和发展o3.计算机的发展趋势 3、多媒体化、多媒体化 多媒体技术是多媒体技术是20世纪世纪80年代中后期兴起的一门跨学科的新年代中后期兴起的一门跨学科的新技术。技术。 采用这种技术，可以使计算机具有处理图、文、声、像采用这种技术，可以使计算机具有处理图、文、声、像等多种媒体的能力等多种媒体
8、的能力(即成为多媒体计算机即成为多媒体计算机)，从而使计算机的功，从而使计算机的功能更加完善和提高计算机的应用能力。当前全世界已形成一股能更加完善和提高计算机的应用能力。当前全世界已形成一股开发应用多媒体技术的热潮开发应用多媒体技术的热潮 1.1.1计算机的产生和发展o3.计算机的发展趋势4、智能化、智能化“总有一天，人类会造出一些举止跟人一样的总有一天，人类会造出一些举止跟人一样的没有灵魂的机械没有灵魂的机械来来”。 笛卡尔（笛卡尔（1637）人类第一个人类第一个“工业机器人工业机器人”：一头在纺织机上挑纱的一头在纺织机上挑纱的“驴驴”（1742年）年）第一代机器人第一代机器人机械手（机械手
9、（1962年出现）年出现）第二代机器人第二代机器人具有具有“感觉感觉”的机器人的机器人第三代机器人第三代机器人装有启发式计算机的装有启发式计算机的“智能机器人智能机器人”DeepblueDeepblueGarryKasparovGarryKasparov 1.1.1计算机的产生和发展o3.计算机的发展趋势5 5、网络化、网络化、网络化、网络化计算机网络：计算机网络：计算机网络：计算机网络：计算机技术与通信技术结合的产物。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：计算机网络的发展动力：计算机网络的发展动力：计算机网络的发展动力：使用远程资源，共享程序、数据和信息资源，网络用户的通讯和
10、合作。使用远程资源，共享程序、数据和信息资源，网络用户的通讯和合作。1.1.2计算机的分类按按处处理理数数据据的的方方式式分分类类 ：模模拟拟计计算算机机和和数数字字计计算算机机；按按应应用用范范围围分分类类：专专用用计计算算机机和和通通用用计计算算机机；按按规规模模分分类类：根据计算机规模和性能，可以将计算机分为以下几类：根据计算机规模和性能，可以将计算机分为以下几类：o1 1巨型计算机巨型计算机 运算速度在每秒亿次以上的计算机可称为巨型计算机。运算速度在每秒亿次以上的计算机可称为巨型计算机。o2. 2. 大型计算机大型计算机运算速度在每秒几千万次以上的计算机为大型计算机。运算速度在每秒几千
11、万次以上的计算机为大型计算机。 o3. 3. 中型计算机中型计算机运运算算速速度度在在每每秒秒百百万万次次以以上上千千万万次次以以下下的的计计算算机机为为中中型型计计算算机机，与与大大型型计计算算机机的的区区别别不不甚甚明明显显，通通常常用用在在国国家家重重点点科研机构、重点理工科院校。科研机构、重点理工科院校。 1.1.2计算机的分类o4. 4. 小型计算机小型计算机小型计算机的运算速度在每秒几百万次左右小型计算机的运算速度在每秒几百万次左右o5 5工作站工作站工作站实际上是一台高档微机。它的运算速度通常比微机工作站实际上是一台高档微机。它的运算速度通常比微机快，配有大容量的存储器和大屏幕显
12、示器，并有较强的网快，配有大容量的存储器和大屏幕显示器，并有较强的网络通信功能。它主要用在计算机图像处理和计算机辅助设络通信功能。它主要用在计算机图像处理和计算机辅助设计等专业领域。计等专业领域。 o6 6微型计算机微型计算机 微型计算机也称为个人计算机，简称微机、微型计算机也称为个人计算机，简称微机、PC机。机。 随着计算机技术的发展，各类机器之间的差别越来越不明显。近随着计算机技术的发展，各类机器之间的差别越来越不明显。近几年的高档微机，其速度、性能甚至超过了前几年的小型计算机。几年的高档微机，其速度、性能甚至超过了前几年的小型计算机。1.1.3计算机的特点 计计算算机机采采用用了了高高速
13、速电电子子器器件件和和线线路路，并并利利用用先先进进的的计计算算技技术术，使使它它可可以以有有很很高高的的运运算算速速度度。运运算算速速度度是是指指计计算算机机能能执执行行多多少少百百万万条条指指令令每每秒秒。常常用用单单位位是是MIPS，例例如如，主主频频为为2 GHz的的Pentium 4微微型型机机的的运运算算速速度度为为40亿亿次次每每秒秒，即即4000 MIPS。一一般般的的计计算算机机运运算算速速度度可可达达几几百百万万次次到到几几亿亿次次每每秒秒，现现在在有有些些高高档档计算机的运算速度甚至可达几百亿次至十几太次每秒。计算机的运算速度甚至可达几百亿次至十几太次每秒。1 1、运算速
14、度快、运算速度快2 2、计算精度高、计算精度高 由由于于计计算算机机是是根根据据事事先先编编好好的的程程序序自自动动、连连续续地地工工作作，可可以以避避免免人人工工计计算算可可能能因因疲疲劳劳、粗粗心心而而产产生生的的各各种种错错误误。例例如如，圆圆周周率率的的计计算算，历历代代科科学学家家采采用用人人工工计计算算只只能能算算出出小小数数点点后后500位位。1981年年日日本本人人曾曾利利用用计计算算机机算算到到小数点后小数点后200万位，而目前已计算到小数点后上亿位。万位，而目前已计算到小数点后上亿位。1.1.3计算机的特点1.1.3计算机的特点计计算算机机中中拥拥有有容容量量很很大大的的存
15、存储储设设备备，不不仅仅可可以以存存储储所所需需的的数数据据信信息息，还还可可以以存存储储指指挥挥计计算算机机工工作作的的程程序序，同同时时可可以以保保存存大大量量的的文文字字、图图像像、声声音音等等信信息息资资料。料。3 3、记忆能力强、记忆能力强4 4、逻辑判断能力、逻辑判断能力计计算算机机的的逻逻辑辑判判断断能能力力是是实实现现计计算算机机自自动动化化和和具具备备人工智能的基础，是计算机基本的、也是重要的功能。人工智能的基础，是计算机基本的、也是重要的功能。 计计算算机机是是自自动动化化电电子子装装置置，在在工工作作中中无无需需人人工工参参与与，能能自自动动执执行行存存放放在在存存储储器
16、器中中的的程程序序。人人们们事事先先编编好好程程序序后后，向向计计算算机机发发出出指指令令，计计算算机机即即可可帮帮助助人人类类完完成成那些枯燥乏味的重复性劳动。那些枯燥乏味的重复性劳动。5 5、自动控制能力、自动控制能力1.1.3计算机的特点1.1.4计算机的应用科科学学计计算算是是计计算算机机最最早早的的应应用用领领域域，计计算算机机高高速速、高高精精确确的的运运算算是是人人工工计计算算望望尘尘莫莫及及的的。现现代代科科学学技技术术中中有有大大量量复复杂杂的的数数值值计计算算，如如军军军军事事事事、航航航航天天天天、气气气气象象象象、地地地地震震震震探探探探测测测测等等，都都离离不不开开计
17、计算算机机的的精精确确计计算算。计计算算机机的的应应用用大大大大节节约约了了人人力、物力和时间。力、物力和时间。1 1、科学计算、科学计算2 2、数据处理、数据处理数数据据处处理理也也称称为为事事务务处处理理。使使用用计计算算机机可可对对大大量量的的数数据据进进行行分分类类、排排序序、合合并并、统统计计等等加加工工处处理理，例例如如人人口口统统计计、人人事事、财财务务管管理理、银银行行业业务务、图图书书检检索索、仓仓库库管管理理、预预订订机机票票、卫卫星星图图像像分分析析等等。数数据据处处理理已已成成为为计计算算机机应应用用的一个重要方面。的一个重要方面。1.1.4计算机的应用 过过程程控控制
18、制也也称称为为实实时时控控制制，主主要要是是指指计计算算机机在在工工业业和和军军事事方方面面的的应应用用。计计算算机机能能及及时时采采集集检检测测数数据据并并按按最最优优方方案案实实现现自自动动控控制制，如如炼炼钢钢过过程程的的计计算机控制、导弹自动瞄准系统、飞行控制调动等。算机控制、导弹自动瞄准系统、飞行控制调动等。3 3、过程控制、过程控制4 4、计算机辅助系统、计算机辅助系统计计算算机机辅辅助助系系统统包包括括计计算算机机辅辅助助设设计计(Computer Aided Design，CAD)、计计算算机机辅辅助助制制造造(Computer Aided Manufacturing，CAM)
19、、计计算算机机辅辅助助教教学学(Computer Aided Instruction，CAI)、计计算算机机辅辅助助工工程程(Computer Aided Engineering，CAE)等。等。 1.1.4计算机的应用机器人。机器人。机器人。机器人。主要分为主要分为“工业机器人工业机器人”和和“智能机器人智能机器人”两类。前者用于完成两类。前者用于完成重复性的规定操作，通常用于代替人进行某些作业重复性的规定操作，通常用于代替人进行某些作业(如如海底海底海底海底、井下井下井下井下、高空作业高空作业高空作业高空作业等等)；后者具有某些智能，具有感知和识别能力，能；后者具有某些智能，具有感知和识别
20、能力，能“说话说话”和回答问题。和回答问题。专家系统。专家系统。专家系统。专家系统。计算机具有某些方面专家的专门知识，使用这些知识来处理这计算机具有某些方面专家的专门知识，使用这些知识来处理这方面的问题。例如，方面的问题。例如，医疗专家系统能模拟医生分析病情医疗专家系统能模拟医生分析病情医疗专家系统能模拟医生分析病情医疗专家系统能模拟医生分析病情、开出药方和假条开出药方和假条开出药方和假条开出药方和假条。模式识别。模式识别。模式识别。模式识别。重点研究图形识别和语音识别。例如，重点研究图形识别和语音识别。例如，机器人的视觉器官和听机器人的视觉器官和听机器人的视觉器官和听机器人的视觉器官和听觉器
21、官觉器官觉器官觉器官，公安机关的指纹分析器公安机关的指纹分析器公安机关的指纹分析器公安机关的指纹分析器，识别手写邮政编码的自动分信机识别手写邮政编码的自动分信机识别手写邮政编码的自动分信机识别手写邮政编码的自动分信机等，都是等，都是模式识别的应用。模式识别的应用。5 5、人工智能、人工智能十进制十进制R R=10，可使用，可使用0,1,2,3,4,5,6,7,8,9二进制二进制R R=2 ，可使用，可使用0,1八进制八进制R R=8 ，可使用，可使用0,1,2,3,4,5,6,7十六进制十六进制R R=16 ，可使用，可使用0,9,A,B,C,D,E,F“逢逢R进进一一，借，借一一当当R”1.
22、2.1数制数制表表1.2 各进制之间各进制之间数值的对应关系数值的对应关系十进制二进制八进制十六进制十进制二进制八进制十六进制000091001119111110101012A2102211101113B3113312110014C41004413110115D51015514111016E61106615111117F711177161000020108100010817100012111 十进制数转换成二进制数，分两种情况进行：整数十进制数转换成二进制数，分两种情况进行：整数部分和小数部分。具体规则如下：部分和小数部分。具体规则如下： 整数部分：整数部分：除除2取余，直到商为取余，直到商为
23、0；先取的余数在；先取的余数在低位，后取的余数在高位。低位，后取的余数在高位。 小数部分：小数部分：乘乘2取整，直到值为取整，直到值为0或达到精度要求。或达到精度要求。先取的整数在高位，后取的整数在低位。先取的整数在高位，后取的整数在低位。如如 (25)10=(11001)2 转换过程如下：（注意：最后取转换过程如下：（注意：最后取二进制数的顺序）二进制数的顺序）1 1、十进制转换成二进制数、十进制转换成二进制数1.2.2 各进制数之间的转换各进制数之间的转换2 2、二进制数转换成十进制数、二进制数转换成十进制数 1.2.2 各进制数之间的转换各进制数之间的转换 十进制数转换成八进制数和十六进
24、制数与转换成二进制数相似，十进制数转换成八进制数和十六进制数与转换成二进制数相似，具体规则如下：具体规则如下： 整数部分：整数部分：整数部分：整数部分：除以除以 8(或或 16)取余，直到商为取余，直到商为0；先取的余数在低位，；先取的余数在低位，后取的余数在高位。后取的余数在高位。 小数部分：小数部分：小数部分：小数部分：乘以乘以 8(或或 16)取整，直到值为取整，直到值为0或达到精度要求。先或达到精度要求。先取的整数在高位，后取的整数在低位。取的整数在高位，后取的整数在低位。3 3、十进制数转换成八进制数和十六进制数、十进制数转换成八进制数和十六进制数 4 4、八进制数和十六进制数转换成
25、十进制数、八进制数和十六进制数转换成十进制数八进制数和十六进制数转换成十进制数，只需以八进制数和十六进制数转换成十进制数，只需以8(或或16)为基数，按权展开求和即可。为基数，按权展开求和即可。1.2.2 各进制数之间的转换各进制数之间的转换二进制数转换成八进制数的方法是：二进制数转换成八进制数的方法是：整数部分：整数部分：整数部分：整数部分：从低位向高位每从低位向高位每3位一组，高位不足位一组，高位不足3位用位用0补足补足3位，然后每位，然后每组分别按权展开求和即可。组分别按权展开求和即可。小数部分：小数部分：小数部分：小数部分：从高位向低位每从高位向低位每3位一组，低位不足位一组，低位不足
26、3位用位用0补足补足3位，然后每位，然后每组分别按权展开求和即可。组分别按权展开求和即可。二进制数转换成十六进制数的方法是：二进制数转换成十六进制数的方法是：整数部分：整数部分：整数部分：整数部分：从低位向高位每四位一组，高位不足四位用从低位向高位每四位一组，高位不足四位用0补足四位，然后补足四位，然后每组分别按权展开求和即可。每组分别按权展开求和即可。小数部分：小数部分：小数部分：小数部分：从高位向低位每四位一组，低位不足四位用从高位向低位每四位一组，低位不足四位用0补足四位，然后补足四位，然后每组分别按权展开求和即可。每组分别按权展开求和即可。5 5、二进制数转换成八进制数和十六进制数、二
27、进制数转换成八进制数和十六进制数 1.2.2 各进制数之间的转换各进制数之间的转换6 6、八进制数和十六进制数转换成二进制数、八进制数和十六进制数转换成二进制数 1.2.2 各进制数之间的转换各进制数之间的转换 八进制数和十六进制数转换成二进制数的方法是：八进制数和十六进制数转换成二进制数的方法是：将八进制数将八进制数(或十六进制数或十六进制数)的每一位用相应的的每一位用相应的3位位(或或4位位)二进制数代替即可二进制数代替即可 二进制的概念二进制的概念二进制的概念二进制的概念128128瓦瓦3232瓦瓦6464瓦瓦1616瓦瓦8 8瓦瓦4 4瓦瓦1 1瓦瓦2 2瓦瓦1 11 11 11 11
28、 10 00 00 0我认识她已有我认识她已有11111111年了。年了。信息复制的精确性信息复制的精确性运算规则简单（运算规则简单（R(R+1)/2R(R+1)/2）电子线路制造计算机成为可能电子线路制造计算机成为可能 高三位低四位01001110010111011100000P、p0001！1AQaq00102BRbr0011#3CScs0100$4DTdt0101%5EUeu0110&6FVfv01117GWgw1000(8HXhx1001)9IYiy1010*：JZjz1011+；Kk1100，Nn1111/?O-oDEL1.2.3 非数值数据的表示非数值数据的表示1、ASCII编码1
29、 1 输入码输入码输入码所解决的问题是如何使用西文标准键盘把汉字输输入码所解决的问题是如何使用西文标准键盘把汉字输入到计算机内。输入码主要可以分为三类：数字编码、入到计算机内。输入码主要可以分为三类：数字编码、拼音编码和字型编码。拼音编码和字型编码。2 2 国标码国标码国标码又称为汉字交换码，用两个字节来表示，每个汉国标码又称为汉字交换码，用两个字节来表示，每个汉字的国标码是唯一的。字的国标码是唯一的。 1.2.3 1.2.3 1.2.3 1.2.3 非数值数据的表示非数值数据的表示非数值数据的表示非数值数据的表示2、汉字编码体系3 3 内码内码汉字内码是在设备和信息处理系统内部存储、加工处理
30、、汉字内码是在设备和信息处理系统内部存储、加工处理、传输统一使用的代码。无论使用何种输入码，进入计算传输统一使用的代码。无论使用何种输入码，进入计算机后就立即被转换为机内码。机后就立即被转换为机内码。 3 3 汉字字形码汉字字形码 汉字的内码代表的是汉字惟一性的交换码，即给出汉字一汉字的内码代表的是汉字惟一性的交换码，即给出汉字一个名，而这个汉字的外形如何却不在内码之内。汉字笔画多、个名，而这个汉字的外形如何却不在内码之内。汉字笔画多、外形千差万别，这就需要为每个汉字给出一个外形，一般用外形千差万别，这就需要为每个汉字给出一个外形，一般用点阵表示，这就是汉字字模。点阵表示，这就是汉字字模。 1
31、.2.3 非数值数据的表示非数值数据的表示如图所示是如图所示是“啊啊”字的点阵外形。图字的点阵外形。图1.2中有中有1616个方格，称个方格，称1616点阵，每一个方格用一个点阵，每一个方格用一个二进制代码表示，用二进制代码表示，用1表示黑点，用表示黑点，用0表示白点。表示白点。存储在计算机中的汉字和符号的外形集合称为汉存储在计算机中的汉字和符号的外形集合称为汉字库。常用的汉字字库除字库。常用的汉字字库除1616点阵汉字库之外，点阵汉字库之外，还有还有2424点阵汉字库、点阵汉字库、3232点阵汉字库等。点阵汉字库等。 各种汉字编码的关系如图所示各种汉字编码的关系如图所示各种汉字编码的关系如图
32、所示各种汉字编码的关系如图所示1.2.4 计算机中的信息单位o计算机中常用的信息单位有：位（bit）、字节（Byte）、字（Word）、KB、MB、GB、TB。o位：（bit）计算机中表示信息的最小数据单位，1位即一个二进制基本元素(0或1)。如字母“A”在电脑中用二进制表示就是01000001，共有8个二进制位。o字节：（Byte）字节是计算机中用来表示存储空间大小的最基本的容量单位。8个二进制位称为一个字节。在计算机和通信领域，通常用B表示byte,用b表示bit。英文字母的ASCII码占用1个字节，汉字的机内码占用2个字节。o千字节：（KiloBytes，KB）1KB等于1024字节。如
33、在WINDOWS XP中，WINGDOWS目录下的notepad.exe大小为65KB。o兆字节：（Mega Bytes，MB）1MB等于1024KB。如一条内存的容量为512MB，一个U盘的容量为1024MB。oGB：Giga Bytes1GB等于1024MB。如一个硬盘容量为120GB。oTB：Tera Bytes1TB等于1024GB目前，该数量级的存储设备较为罕见。2007年，日立推出了全球首款1TB容量的硬盘。 1.2.4 计算机中的信息单位1.3 1.3 计算机系统的组成计算机系统的组成1.3.1 计算机系统组成概述计算机系统组成概述1.3.1 计算机系统组成概述计算机系统组成概述
34、硬件就是泛指的实际的物理设备，主要包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分。只有硬件的计算机称为裸机，裸机是无法运行的。计算机软件包括计算机本身运行所需要的系统软件和用户完成任务所需要的应用软件。计算机是依靠硬件系统和软件系统的协同工作来执行给定任务的。 （外）存储器（外）存储器（外）存储器（外）存储器（内）存储器内）存储器内）存储器内）存储器控制器控制器数据流数据流地地 址址控制流控制流运算器运算器1.3.2 计算机的硬件系统计算机的硬件系统1 1、CPUCPU中央处理器（Central Processing Unit，简称CPU），计算机系统中必备的核心部件。CPU由运算器和控
35、制器组成，分别由运算电路和控制电路实现。1.3.2 计算机的硬件系统计算机的硬件系统2 2、存储器、存储器、存储器、存储器存储器按功能可分为主存储器（简称主存）和辅助存储器（简称辅存）。主存是相对存取速度快而容量小的一类存储器，辅存则是相对存取速度慢而容量很大的一类存储器。主存储器，也称为内存储器（简称内存），内存直接与CPU相连接，是计算机中主要的工作存储器，当前运行的程序与数据存放在内存中。1.3.2 计算机的硬件系统计算机的硬件系统辅助存储器也称为外存储器（简称外存），计算机执行程序和加工处理数据时，外存中的信息按信息块或信息组先送入内存后才能使用，即计算机通过外存与内存不断交换数据的方
36、式使用外存中的信息。 1.3.2 计算机的硬件系统计算机的硬件系统1.3.2 计算机的硬件系统计算机的硬件系统3 3、输入设备、输入设备、输入设备、输入设备4 4、输出设备、输出设备、输出设备、输出设备1.3.2 计算机的硬件系统计算机的硬件系统5 5、总线、总线、总线、总线1.3.2 计算机的硬件系统计算机的硬件系统CPU内存内存I/O控制器控制器I/O控制器控制器I/O控制器控制器I/O控制器控制器6 6、主板、机箱、主板、机箱、主板、机箱、主板、机箱1.3.2 计算机的硬件系统计算机的硬件系统字长：字长：字长：字长：指计算机能直接处理的二进制信息的位数。当前计算指计算机能直接处理的二进制
37、信息的位数。当前计算机的字长有机的字长有16位、位、32位和位和64位。位。 运算速度：运算速度：运算速度：运算速度：指计算机能直接用可以执行的百万条指令数每秒指计算机能直接用可以执行的百万条指令数每秒(MIPS)来衡量。来衡量。 时钟频率时钟频率时钟频率时钟频率( (主频主频主频主频) )：指指CPU在单位时间在单位时间(秒秒)内所发出的脉冲数，内所发出的脉冲数，单位为兆赫兹单位为兆赫兹(MHz)。 1.3.3 计算机的主要性能指标计算机的主要性能指标oo 内存容量：内存容量：内存容量：内存容量：内存的大小表示存储数据的容量大小，内存的大小表示存储数据的容量大小，在微型机中一般以字节为单位。
38、在微型机中一般以字节为单位。 oo 存取速度存取速度存取速度存取速度 ：存储器完成一次读存储器完成一次读/写操作所需的时间写操作所需的时间称为存储器的存取时间或访问时间，存储器连续进行读称为存储器的存取时间或访问时间，存储器连续进行读/写操作所允许的最短时间间隔称为存取周期。存取周写操作所允许的最短时间间隔称为存取周期。存取周期越短，则存取速度越快。期越短，则存取速度越快。oo 磁盘容量磁盘容量磁盘容量磁盘容量 ：硬盘和软盘存储量的大小。硬盘和软盘存储量的大小。1.3.3 计算机的主要性能指标计算机的主要性能指标1.3.4 计算机的软件系统计算机的软件系统计算机软件(Computer Soft
39、ware，也称软件，软体)是指计算机系统中的程序及其文档。程序是计算任务的处理对象和处理规则的描述；文档是为了便于了解程序所需的阐明性资料。软件被划分为系统软件、应用软件和介于这两者之间的中间件。 (1)系统软件系统软件为计算机使用提供最基本的功能，可分为操作系统和支撑软件，其中操作系统是最基本的软件；(2)应用软件系统软件并不针对某一特定应用领域，而应用软件则相反，不同的应用软件根据用户和所服务的领域提供不同的功能。应用软件是为了某种特定的用途而被开发的软件。它可以是一个特定的程序，比如一个图像浏览器。也可以是一组功能联系紧密，可以互相协作的程序的集合，比如微软的Office软件。 1.3.
40、4 计算机的软件系统计算机的软件系统 单用户操作系统单用户操作系统：DOS、Windows 批处理操作系统批处理操作系统：IBM的的DOS/VSE。 分时操作系统分时操作系统：UNIX、VMS 实时操作系统：实时操作系统：RDOS 网络操作系统网络操作系统 ：NetWare、Linux、Windows NT、Windows 2000 Server 等等 分布式操作系统分布式操作系统 ：MDS、CDCS1.3.4 计算机的软件系统计算机的软件系统操作系统：1.3.4 计算机的软件系统计算机的软件系统应用软件：行业管理软件 ：如开龙IT200 商软ERP等；文字处理软件 ：如Office、WPS等
41、；信息管理软件 ：如Assces数据库 ；辅助设计软件 ：如AutoCAD、Photoshop ；媒体播放软件：如暴风影音、豪杰超级解霸、Windows Media Player等；系统优化软件：如windows优化大师、超级兔子魔法设置；实时控制软件；图形图像软件：coreldraw；后期合成软件 ：after effects,combustion, shake,flame；杀毒软件 ：如卡巴斯基、瑞星、江民、金山毒霸等。 机器语言机器语言：一种用二进制代码，以0和1表示的、能被计算机直接识别和执行的语言。 汇编语言汇编语言：一种用助记符表示的面向机器的程序设计语言。 高级语言高级语言：一种
42、比较接近自然语言和数学表达式的一种计算机程序设计语言。 BASIC：该语言是一种简单易学的计算机高级语言。尤其是Visual Basic语言，具有很强的可视化设计功能。FORTRAN：它是最早使用的高级语言，它具有相当完善的工程设计计算程序和工程应用软件。COBOL：它是通用的面向商业语言，主要用于进行数据处理，用于商业和管理。其特点是源程序接近英语口语。C：该语言具有灵活的数据结构和控制结构，表达力强，可移植性好。用C语言编写的程序兼有高级语言和低级语言两者的优点，表达清楚且效率高。C语言主要用于系统软件的编写，也适用于科学计算等应用软件的编制。C+：该语言是在C语言基础上发展起来的。C+保
43、留了结构化语言C的特征，同时融合了面向对象的能力，是一种有广泛发展前景的语言。PASCAL：它是一种描述算法的结构化程序设计语言，适用于教学、科学计算、数据处理和系统软件的开发。Java：该语言是近几年发展起来的一种新型的高级语言。它简单、安全、可移植性强。适用于网络环境的编程，多用于交互式多媒体应用。LISP：它是20世纪60年代开发的一种表处理语言，适用于人工智能程序设计，具有较强的表达能力，可以进行符号演算、公式推导及其他各种非数值处理。Prolog：它是一种逻辑程序设计语言，广泛应用于人工智能领域。其他高级语言：其他高级语言： DBASE、Foxbase、Visual FoxPro 、Sybase、Oracle、DB2、SQL Server 等计算机语言：
