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1、返回目录返回目录第一章 计算机与计算机文化1.1 计算机基础知识1.2 计算机系统 1.3 计算机维护常识 第一章 计算机与计算机文化1.1 计算机基础知识返回目录返回目录1.1 计算机基础知识 1.1.1 计算机的诞生与发展 1 1计算机的发展计算机的发展计算机的发展计算机的发展 2 2计算机的发展方向计算机的发展方向计算机的发展方向计算机的发展方向 1.1.2 计算机的特点与分类 1 1计算机的特点计算机的特点计算机的特点计算机的特点 2 2计算机的分类计算机的分类计算机的分类计算机的分类 1.1.3 计算机的应用返回目录返回目录1.1.1 计算机的诞生与发展1 1计算机的发展计算机的发展
2、计算机的发展计算机的发展 2020世纪初,电子技术得到了迅猛的发展,这为第一台世纪初,电子技术得到了迅猛的发展,这为第一台电子计算机的奠定了基础。电子计算机的奠定了基础。19431943年,正值第二次世界大战,由于军事上弹道问题年,正值第二次世界大战,由于军事上弹道问题计算的需要,美国军械部与宾夕法尼亚大学合作,研计算的需要,美国军械部与宾夕法尼亚大学合作,研制电子计算机。制电子计算机。19451945年底,第一台电子计算机研制成功,取名为年底,第一台电子计算机研制成功,取名为ENIACENIAC(电子数字积分计算机)。(电子数字积分计算机)。19461946年年2 2月月1515日,人们为日
3、,人们为ENIACENIAC揭幕,所以,通常认为揭幕,所以,通常认为世界上第一台电子计算机诞生于世界上第一台电子计算机诞生于19461946年。年。返回目录返回目录ENIAC计算机 返回目录返回目录1.1.1 计算机的诞生与发展ENIAC介绍ENIACENIAC使用了使用了1800018000多个电子管,多个电子管,1000010000多个多个电容器,电容器,70007000个电阻,个电阻,15001500多外继电器,耗电多外继电器,耗电150150千瓦,重量达千瓦,重量达3030吨,占地面积吨,占地面积167167平方米,平方米,它的加法速度为每秒它的加法速度为每秒50005000次,乘法为
4、每秒次,乘法为每秒300300次,虽然其运算速度远远比不上现在的计算机,次,虽然其运算速度远远比不上现在的计算机,但是,它却使科学家们从繁重的计算中解脱出但是,它却使科学家们从繁重的计算中解脱出来,有更多的时间进行理论性研究。所以,来,有更多的时间进行理论性研究。所以,ENIACENIAC的问世,宣告了计算机时代的到来。的问世,宣告了计算机时代的到来。返回目录返回目录1.1.1 计算机的诞生与发展计算机的定义目前我们可以这样定义计算机:计算机是电子目前我们可以这样定义计算机:计算机是电子数字计算机的简称,是一种能够根据程序指令数字计算机的简称,是一种能够根据程序指令的要求,高速、准确、自动地进
5、行数值运算和的要求,高速、准确、自动地进行数值运算和逻辑运算,以完成对各种数字化信息处理,并逻辑运算,以完成对各种数字化信息处理,并具有记忆存储功能的电子设备。具有记忆存储功能的电子设备。返回目录返回目录1.1.1 计算机的诞生与发展计算机发展所经历的四个阶段(1 1)第一代计算机()第一代计算机(19461946年年19581958年)采用年)采用电子管作为基本元件,主存储器采用汞延迟浦电子管作为基本元件,主存储器采用汞延迟浦线,主要使用机器语言和汇编语言,运算速度线,主要使用机器语言和汇编语言,运算速度每秒几千次至几万次。由于其主存存储器容量每秒几千次至几万次。由于其主存存储器容量小、速度
6、慢、机器体积大、重量大、功耗大、小、速度慢、机器体积大、重量大、功耗大、成本高,这时的计算机主要用在科学计算上。成本高,这时的计算机主要用在科学计算上。返回目录返回目录1.1.1 计算机的诞生与发展计算机发展所经历的四个阶段(2 2)第二代计算机()第二代计算机(19581958年年19641964年)采用年)采用晶体管作为基本元件,主存储器采用磁芯存储晶体管作为基本元件,主存储器采用磁芯存储器。这个阶段出现了监督程序和管理程序以及器。这个阶段出现了监督程序和管理程序以及ALGOLALGOL、FORTRANFORTRAN、COBOLCOBOL等面向过程的等面向过程的程序设计语言,运算速度提高到
7、每秒几十万次程序设计语言,运算速度提高到每秒几十万次至上百万次,其特点是主存储器容量加大、运至上百万次,其特点是主存储器容量加大、运算速度加快、减小了体积、重量、功耗及成本,算速度加快、减小了体积、重量、功耗及成本,提高了计算机的可靠性。这时,计算机的应用提高了计算机的可靠性。这时,计算机的应用范围扩展到数据处理、工业控制、企业管理等范围扩展到数据处理、工业控制、企业管理等领域。领域。返回目录返回目录1.1.1 计算机的诞生与发展计算机发展所经历的四个阶段(3 3)第三代计算机()第三代计算机(19641964年年19711971年)基本年)基本电子元件是中、小规模集成电路,使其功能进电子元件
8、是中、小规模集成电路,使其功能进一步增强,体积功耗进一步降低。这个阶段外一步增强,体积功耗进一步降低。这个阶段外围设备和软件技术有了很大的发展,操作系统围设备和软件技术有了很大的发展,操作系统逐渐完善,使用了多种高级语言、多道程序设逐渐完善,使用了多种高级语言、多道程序设计技术。运算速度达到每秒几百万次甚至上亿计技术。运算速度达到每秒几百万次甚至上亿次。这个阶段的计算机广泛用于科学计算、文次。这个阶段的计算机广泛用于科学计算、文字处理、自动控制与信息管理等方面。字处理、自动控制与信息管理等方面。返回目录返回目录1.1.1 计算机的诞生与发展计算机发展所经历的四个阶段(4 4)第四代计算机()第
9、四代计算机(19711971年至今)是大规模、年至今)是大规模、超大规模集成电路,主存采用半导体存储器,超大规模集成电路,主存采用半导体存储器,容量大大增加,外存主要有磁盘、光盘,运算容量大大增加,外存主要有磁盘、光盘,运算速度可达每秒几亿次。这个阶段出现了微处理速度可达每秒几亿次。这个阶段出现了微处理器,而且软件技术也得到了飞速的发展,操作器,而且软件技术也得到了飞速的发展,操作系统、高级语言、数据库和应用软件的研究和系统、高级语言、数据库和应用软件的研究和开发向深层次发展,计算机开始向标准化、模开发向深层次发展,计算机开始向标准化、模块化、系列化、多元化的方向前进。块化、系列化、多元化的方
10、向前进。返回目录返回目录1.1.1 计算机的诞生与发展2.计算机的发展方向计算机的发展方向(1 1)巨型化)巨型化 巨型化是指发展高速度、大存储量和强功能的巨型巨型化是指发展高速度、大存储量和强功能的巨型计算机。这时为了满足天文、气象、原子、核反应计算机。这时为了满足天文、气象、原子、核反应等尖端科学的需要,也是为了使计算机具有类似人等尖端科学的需要,也是为了使计算机具有类似人脑的学习、推理等复杂功能。脑的学习、推理等复杂功能。返回目录返回目录1.1.1 计算机的诞生与发展2.计算机的发展方向计算机的发展方向(2 2)微型化)微型化 超大规模集成电路技术的发展是计算机的体积越来超大规模集成电路
11、技术的发展是计算机的体积越来越小、功耗越来越低、性能越来越强,随着微处理越小、功耗越来越低、性能越来越强,随着微处理器的不断发展,其已经应用到仪表和家电等电子产器的不断发展,其已经应用到仪表和家电等电子产品中。品中。返回目录返回目录1.1.1 计算机的诞生与发展2.计算机的发展方向计算机的发展方向(3 3)网络化)网络化 通过通信线路将分布在不同地点的计算机连接成一通过通信线路将分布在不同地点的计算机连接成一个规模大、功能强的网络系统,可以方便的进行信个规模大、功能强的网络系统,可以方便的进行信息的收集、传递和计算机硬软件资源的共享。目前,息的收集、传递和计算机硬软件资源的共享。目前,互联网的
12、发展已经渗透到了社会各个领域。互联网的发展已经渗透到了社会各个领域。返回目录返回目录1.1.1 计算机的诞生与发展2.计算机的发展方向计算机的发展方向(4 4)智能化)智能化 智能化是指发展具有人类智能的计算机。智能计算智能化是指发展具有人类智能的计算机。智能计算机是能够模拟人的感觉、行为和思维的计算机。智机是能够模拟人的感觉、行为和思维的计算机。智能计算机也称做新一代计算机,目前许多国家都为能计算机也称做新一代计算机,目前许多国家都为这种更高性能的计算机进行了大量的投入。这种更高性能的计算机进行了大量的投入。返回目录返回目录1.1.2 计算机的特点与分类1.计算机的特点(1 1)运算速度快,
13、运算精度高)运算速度快,运算精度高 计算机采用电子器件作为基本部件,这些电子器计算机采用电子器件作为基本部件,这些电子器件通常工作在极高的速度下,并且随着电子技术件通常工作在极高的速度下,并且随着电子技术的发展,其工作速度还会越来越快。的发展,其工作速度还会越来越快。由于计算机是采用二进制码来表示信息的,所以由于计算机是采用二进制码来表示信息的,所以运算的精度取决于机器的字长,字长越长,其运运算的精度取决于机器的字长,字长越长,其运算精度越高。计算机的字长有算精度越高。计算机的字长有8 8位、位、1616位、位、3232位、位、6464位甚至更高。对于类似天气预报等计算复杂、位甚至更高。对于类
14、似天气预报等计算复杂、时间性强的工作,没有计算机进行数据的处理,时间性强的工作,没有计算机进行数据的处理,人工是无法完成的。人工是无法完成的。返回目录返回目录1.1.2 计算机的特点与分类1.计算机的特点(2 2)具有记忆和逻辑判断能力)具有记忆和逻辑判断能力 计算机内部的存储器是计算机不但能够保存大量计算机内部的存储器是计算机不但能够保存大量的信息,而且还能准确、快速的写入或读出信息。的信息,而且还能准确、快速的写入或读出信息。另外,计算机除了进行算术运算,还能够进行逻另外,计算机除了进行算术运算,还能够进行逻辑运算,并根据楼及判断的结果自动决定下一步辑运算,并根据楼及判断的结果自动决定下一
15、步要执行的命令。这种功能不仅是自动运算成为可要执行的命令。这种功能不仅是自动运算成为可能,也是计算机具有逻辑判断和处理的功能。能,也是计算机具有逻辑判断和处理的功能。返回目录返回目录1.1.2 计算机的特点与分类2.计算机的分类(1 1)巨型机)巨型机(2 2)小巨型机)小巨型机(3 3)大型主机)大型主机(4 4)小型机)小型机(5 5)工作站)工作站(6 6)个人计算机)个人计算机 返回目录返回目录1.1.3 计算机的应用1科学计算科学计算利用计算机可以解决科学技术和工程设计中大利用计算机可以解决科学技术和工程设计中大量繁杂的、手工难以完成的计算。计算机具有量繁杂的、手工难以完成的计算。计
16、算机具有很高的运算速度和精度,这是过去用手工无法很高的运算速度和精度,这是过去用手工无法完成的计算成为可能。完成的计算成为可能。返回目录返回目录1.1.3 计算机的应用2信息管理信息管理信息管理指利用计算机来收集、加工和管理各信息管理指利用计算机来收集、加工和管理各种形式的数据资料,如仓库管理、财务管理等。种形式的数据资料,如仓库管理、财务管理等。信息管理是目前计算机应用最广泛的一个领域。信息管理是目前计算机应用最广泛的一个领域。返回目录返回目录1.1.3 计算机的应用3实时控制实时控制实时控制是指在某一过程中,利用计算机自动实时控制是指在某一过程中,利用计算机自动采集各种数据,监测并及时控制
17、相应设备工作采集各种数据,监测并及时控制相应设备工作状态的一种控制方式。例如数控机床、自动生状态的一种控制方式。例如数控机床、自动生产线等。实时控制在生产领域的应用可显著的产线等。实时控制在生产领域的应用可显著的提高经济效益。提高经济效益。返回目录返回目录1.1.3 计算机的应用4办公自动化办公自动化利用现在通信技术、自动化设备和计算机系统利用现在通信技术、自动化设备和计算机系统来实现事务处理、信息管理和和决策支持,这来实现事务处理、信息管理和和决策支持,这就是办公自动化。这种现代化的办公方式大大就是办公自动化。这种现代化的办公方式大大提高了办公的效率和质量,同时也改变了办公提高了办公的效率和
18、质量,同时也改变了办公的方式。的方式。返回目录返回目录1.1.3 计算机的应用5生产自动化生产自动化生产自动化是指利用计算机完成产品生产的各生产自动化是指利用计算机完成产品生产的各个环节,包括计算机辅助设计(个环节,包括计算机辅助设计(CADCAD)和计算机)和计算机辅助制造(辅助制造(CAMCAM)。利用计算机实现生产自动化,)。利用计算机实现生产自动化,可缩短产品设计周期、提高产品质量和生产效可缩短产品设计周期、提高产品质量和生产效率。率。返回目录返回目录1.1.3 计算机的应用6人工智能人工智能利用计算机模拟人类的某些智能行为,使计算利用计算机模拟人类的某些智能行为,使计算机具有机具有“
19、学习学习”、“联想联想”和和“推理推理”等功能。等功能。人工智能主要应用在机器人、自然语言理解、人工智能主要应用在机器人、自然语言理解、机器翻译和定理证明等方面。机器翻译和定理证明等方面。返回目录返回目录1.1.3 计算机的应用7网络通信网络通信网络通信是指利用计算机网络进行信息的传递。网络通信是指利用计算机网络进行信息的传递。互联网的飞速发展,人们实现不同地区的通信互联网的飞速发展,人们实现不同地区的通信和各种数据的查询变得十分容易,人们的时空和各种数据的查询变得十分容易,人们的时空概念从而发生了改变。概念从而发生了改变。返回目录返回目录 当今世界,在我们工作、生活的各个领域已经离当今世界,
20、在我们工作、生活的各个领域已经离不开计算机,计算机已经成为我们生活中不可缺少的不开计算机,计算机已经成为我们生活中不可缺少的工具,它改变着我们的生活方式,同时也大大地推动工具,它改变着我们的生活方式,同时也大大地推动了整个信息化社会的发展。所以,计算机被誉为是了整个信息化社会的发展。所以,计算机被誉为是2020世纪人类最辉煌、最伟大的科学发明之一。世纪人类最辉煌、最伟大的科学发明之一。摘自教材第一章 计算机与计算机文化1.2 计算机系统 返回目录返回目录1.2 计算机系统 1.2.1 计算机的基本组成 1 1计算机硬件系统计算机硬件系统计算机硬件系统计算机硬件系统 2 2计算机软件系统计算机软
21、件系统计算机软件系统计算机软件系统 1.2.2 计算机的基本原理 1 1冯冯冯冯 诺依曼计算诺依曼计算诺依曼计算诺依曼计算机机机机 2 2计算机的基本工作原理计算机的基本工作原理计算机的基本工作原理计算机的基本工作原理 1.2.3 计算机语言 1 1信息在计算机中的表示信息在计算机中的表示信息在计算机中的表示信息在计算机中的表示 2 2二进制的运算二进制的运算二进制的运算二进制的运算 返回目录返回目录1.2.1 计算机的基本组成 计算机系统硬件系统软件系统系统软件应用软件运算器控制器存储器输入设备输出设备操作系统语言处理程序数据库管理系统实用程序返回目录返回目录1.2.1 计算机的基本组成计算
22、机硬件系统计算机硬件系统指组成计算机系统的各种物理计算机硬件系统指组成计算机系统的各种物理设备的总称,是计算机系统的物质基础,如中设备的总称,是计算机系统的物质基础,如中央处理单元(央处理单元(CPUCPU)、存储器、输入设备和输出)、存储器、输入设备和输出设备等。设备等。返回目录返回目录1.2.1 计算机的基本组成CPU(中央处理单元)运算器又称算数逻辑单元,是对信息进行运算运算器又称算数逻辑单元,是对信息进行运算处理的部件。控制器相当于计算机系统的指挥处理的部件。控制器相当于计算机系统的指挥中心,它从存储器中取出指令和数据,然后执中心,它从存储器中取出指令和数据,然后执行指令,使运算器对数
23、据进行处理。运算器和行指令,使运算器对数据进行处理。运算器和控制器统称为中央处理单元,也就是我们通常控制器统称为中央处理单元,也就是我们通常所说的所说的CPUCPU,这是计算机系统的核心部件,这是计算机系统的核心部件 。返回目录返回目录1.2.1 计算机的基本组成存储器存储器是用来存放程序和数据的设备,可以分存储器是用来存放程序和数据的设备,可以分为内存储器和外存储器。内存储器简称内存或为内存储器和外存储器。内存储器简称内存或主存,用户输入的程序和数据最初都到达内存,主存,用户输入的程序和数据最初都到达内存,控制器所执行的指令、运算器处理的数据以及控制器所执行的指令、运算器处理的数据以及其中间
24、或最终结果、准备输出的信息全部都来其中间或最终结果、准备输出的信息全部都来自内存,所以说,内存是计算机中的信息交流自内存,所以说,内存是计算机中的信息交流中心。中心。返回目录返回目录1.2.1 计算机的基本组成内存内存又分为随机存储器(内存又分为随机存储器(RAMRAM)和只读存储器)和只读存储器(ROMROM)。)。RAMRAM既可以写入数据,也可以读出数据,只是既可以写入数据,也可以读出数据,只是断电后数据就消失,而断电后数据就消失,而ROMROM在制作时就向其中在制作时就向其中写入了数据,这些数据之能够读出,不可改写写入了数据,这些数据之能够读出,不可改写或写入新的数据,而且断电后数据依
25、然存在。或写入新的数据,而且断电后数据依然存在。返回目录返回目录1.2.1 计算机的基本组成外存由于由于ROMROM不可写入数据,而不可写入数据,而RAMRAM中的数据在中的数据在断电之后就消失,如果需要长期保存数据,就断电之后就消失,如果需要长期保存数据,就需要外存储器作为存储介质。常见的外存储器需要外存储器作为存储介质。常见的外存储器有硬盘、闪存盘、光盘等。外存储器的容量比有硬盘、闪存盘、光盘等。外存储器的容量比内存储器大很多,但是较之内存来说,其存储内存储器大很多,但是较之内存来说,其存储速度较慢。另外,外存储器中的数据或指令需速度较慢。另外,外存储器中的数据或指令需要要CPUCPU进行
26、处理或执行,都必须先输入内存。进行处理或执行,都必须先输入内存。返回目录返回目录1.2.1 计算机的基本组成输入设备输入设备是计算机信息输入途径,其将外界的输入设备是计算机信息输入途径,其将外界的原始信息转变为计算机可以识别的二进制形式,原始信息转变为计算机可以识别的二进制形式,然后存放到内存当中。常见的输入设备有键盘、然后存放到内存当中。常见的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、麦克风等。鼠标、扫描仪、麦克风等。返回目录返回目录1.2.1 计算机的基本组成输出设备输出设备和输入设备正好相反,其将存放于计输出设备和输入设备正好相反,其将存放于计算机中的信息转变为人们所能够接受的媒体形算机中的信息转变
27、为人们所能够接受的媒体形式。常见的输出设备由显示器、打印机、音响式。常见的输出设备由显示器、打印机、音响等。等。返回目录返回目录1.2.1 计算机的基本组成裸机单纯的硬件系统称为裸机,因为其时能够识别单纯的硬件系统称为裸机,因为其时能够识别0 0和和1 1两个代码,没有可用之处。所以,计算机两个代码,没有可用之处。所以,计算机系统要能够正常地工作,这就必须要有软件系系统要能够正常地工作,这就必须要有软件系统。统。返回目录返回目录1.2.1 计算机的基本组成计算机软件系统计算机软件系统是指为了方便用户和提高计算计算机软件系统是指为了方便用户和提高计算机的工作效率而设计的、运行于计算机硬件系机的工
28、作效率而设计的、运行于计算机硬件系统之上的系统程序、应用程序及其相关数据资统之上的系统程序、应用程序及其相关数据资料。计算机软件是能够操作、控制计算机系统料。计算机软件是能够操作、控制计算机系统各种资源,从而完成指定任务的指令序列。软各种资源,从而完成指定任务的指令序列。软件系统包括操作系统、语言处理程序、数据库件系统包括操作系统、语言处理程序、数据库管理系统和实用程序。管理系统和实用程序。返回目录返回目录1.2.1 计算机的基本组成 如今的计算机的功能只是在很少程度依赖于计算机硬件,如今的计算机的功能只是在很少程度依赖于计算机硬件,大部分的功能都是依赖于计算机软件来实现。不过计算机大部分的功
29、能都是依赖于计算机软件来实现。不过计算机的某些功能既可以使用硬件实现也可以使用软件来实现,的某些功能既可以使用硬件实现也可以使用软件来实现,比如病毒防火墙、比如病毒防火墙、CDCD或或DVDDVD播放器等,两者的区别在于播放器等,两者的区别在于使用硬件实现该功能,电路会较复杂,但是运行的速度快,使用硬件实现该功能,电路会较复杂,但是运行的速度快,使用软件实现,线路就比较简单,但是运行速度慢。使用软件实现,线路就比较简单,但是运行速度慢。纵观计算机的发展历史,计算机硬件的发展和计算机软件纵观计算机的发展历史,计算机硬件的发展和计算机软件的发展都是相互促进和推动的。早期的计算机的软件是非的发展都是
30、相互促进和推动的。早期的计算机的软件是非常少的,随着硬件的发展,软件渐渐变得完善。时至今日,常少的,随着硬件的发展,软件渐渐变得完善。时至今日,有许多的软件对其运行的硬件环境提出了较高的要求,这有许多的软件对其运行的硬件环境提出了较高的要求,这又促使了计算机硬件的不断发展。又促使了计算机硬件的不断发展。返回目录返回目录1.2.2 计算机的基本原理冯冯诺依曼计算机诺依曼计算机 人类进入计算机时代是以人类进入计算机时代是以ENIACENIAC的诞生作为起的诞生作为起始的,但是对后来的计算机在体系结构和工作始的,但是对后来的计算机在体系结构和工作原理中具有重大影响的是在同一时期由美籍匈原理中具有重大
31、影响的是在同一时期由美籍匈牙利数据学家冯牙利数据学家冯 诺依曼和他的同事们研制的诺依曼和他的同事们研制的EDVACEDVAC计算机。计算机。EDVACEDVAC采用了采用了“程序存储程序存储”的概念。以此概念为基础的各类计算机统称为的概念。以此概念为基础的各类计算机统称为冯冯 诺依曼计算机。可以这样说,迄今为止所诺依曼计算机。可以这样说,迄今为止所出现计算机全部是冯出现计算机全部是冯 诺依曼计算机。诺依曼计算机。返回目录返回目录1.2.2 计算机的基本原理输入设备 输出设备运算器外存储器控制器内存储器数据流控制流CPU主机冯诺依曼计算机的基本结构 返回目录返回目录1.2.2 计算机的基本原理冯
32、诺依曼计算机的特点(1 1)计算机应由五个部分组成:运算器、控制)计算机应由五个部分组成:运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备;器、存储器、输入设备和输出设备;(2 2)程序和数据以同等地位存放在存储器中,)程序和数据以同等地位存放在存储器中,并要按地址寻访;并要按地址寻访;(3 3)程序和数据以二进制表示。)程序和数据以二进制表示。返回目录返回目录1.2.2 计算机的基本原理计算机的基本工作原理计算机的基本工作原理 计计算算机机开开机机后后,CPUCPU首首先先执执行行固固化化在在只只读读存存储储器器(ROMROM)中中的的一一小小部部分分操操作作系系统统程程序序,这这部部分分程程序序
33、称称为为基基本本输输入入输输出出系系统统(BIOSBIOS),它它启启动动操操作作系系统统的的装装载载过过程程,先先把把一一部部分分操操作作系系统统从从磁磁盘盘中中读读入入内内存存,然然后后再再由由读读入入的的这这部部分分操操作作系系统统装装载载其其他他的的操操作作系系统统程程序序。装装载载操操作作系系统统的的过过程程称称为为自自举举或或引引导导。操操作作系系统统被被装装载载到到内内存存后后,计计算算机机才才能能接接收收用用户户的的命命令令,执执行行其其他他的的程序,直到用户关机。程序,直到用户关机。返回目录返回目录1.2.2 计算机的基本原理程序是如何执行的程序是如何执行的?程程序序是是由由
34、一一系系列列命命令令所所组组成成的的有有序序集集合合,计计算算机执行程序就是执行这一系列指令。机执行程序就是执行这一系列指令。返回目录返回目录1.2.2 计算机的基本原理指令和程序的概念指令和程序的概念指令就是让计算机完成某个操作所发出的指令指令就是让计算机完成某个操作所发出的指令或命令。即计算机完成某个操作的依据,一条或命令。即计算机完成某个操作的依据,一条指令通常由两个部分组成:操作码和操作数,指令通常由两个部分组成:操作码和操作数,操作码指明该指令要完成的操作。如:加、减、操作码指明该指令要完成的操作。如:加、减、乘、除等。操作数是指参加运算的数或者数所乘、除等。操作数是指参加运算的数或
35、者数所在的单元地址在的单元地址 。一台计算机的所有指令的集合,。一台计算机的所有指令的集合,称为该计算机的指令系统。称为该计算机的指令系统。返回目录返回目录1.2.2 计算机的基本原理指令和程序的概念指令和程序的概念使用者根据解决某一问题的步骤,选用一条条使用者根据解决某一问题的步骤,选用一条条指令进行有序的排列。计算机执行了这一指令指令进行有序的排列。计算机执行了这一指令序列,便可完成预定的任务。这一指令序列就序列,便可完成预定的任务。这一指令序列就成为程序。显然,程序中的每一条指令必须时成为程序。显然,程序中的每一条指令必须时所用计算机的指令系统中的指令。因此指令系所用计算机的指令系统中的
36、指令。因此指令系统是提供给使用者编制程序的基本依据。指令统是提供给使用者编制程序的基本依据。指令系统反映了计算机的基本功能,不同的计算机系统反映了计算机的基本功能,不同的计算机其指令系统也不相同。其指令系统也不相同。返回目录返回目录1.2.2 计算机的基本原理计算机执行指令的过程计算机执行指令的过程 计算机执行指令一般分为两个阶段。首先将要计算机执行指令一般分为两个阶段。首先将要执行的指令从内存中取出送入执行的指令从内存中取出送入CPU,CPU,然后由然后由CPU CPU 对指令进行分析译码,判断该指令要完成的操对指令进行分析译码,判断该指令要完成的操作,像个部件发出完成该操作的控制信号,完作
37、,像个部件发出完成该操作的控制信号,完成该指令的功能。当一条指令执行完后就处理成该指令的功能。当一条指令执行完后就处理下一条指令。一般将第一阶段称为取指周期,下一条指令。一般将第一阶段称为取指周期,第二阶段称为执行周期。第二阶段称为执行周期。返回目录返回目录1.2.2 计算机的基本原理程序的执行过程程序的执行过程 计算机在运行时计算机在运行时CPUCPU从内存读出一条指令到从内存读出一条指令到CPUCPU内执行,指令执行完,再从内存中读出下内执行,指令执行完,再从内存中读出下一条指令到一条指令到CPUCPU内执行。内执行。CPUCPU不断地取指令,不断地取指令,执行指令,这就是程序的执行过程。
38、执行指令,这就是程序的执行过程。返回目录返回目录1.2.2 计算机的基本原理总之,计算机的工作就是执行程序,即自总之,计算机的工作就是执行程序,即自动连续的执行一系列指令,而程序开发人动连续的执行一系列指令,而程序开发人员的工作就是编制程序。一条指令的功能员的工作就是编制程序。一条指令的功能虽然有限的,但是在任精心编制下的一系虽然有限的,但是在任精心编制下的一系列指令组成的程序可完成的任务是无限多列指令组成的程序可完成的任务是无限多的。的。返回目录返回目录1.2.3 计算机语言信息在计算机中的表示计算机是用来处理数据的,这些数据可以是各计算机是用来处理数据的,这些数据可以是各种人们能够接受的媒
39、体形式,如:字符、图形、种人们能够接受的媒体形式,如:字符、图形、声音等。但是不管是什么样的数据,在计算机声音等。但是不管是什么样的数据,在计算机中都是以二进制编码的形式来表示的。也就是中都是以二进制编码的形式来表示的。也就是说,所有的数据,要被计算机处理都必须进行说,所有的数据,要被计算机处理都必须进行二进制编码的转换,二进制编码所指的就是二进制编码的转换,二进制编码所指的就是0 0和和1 1的编码。的编码。返回目录返回目录1.2.3 计算机语言二进制编码的优点(1 1)物理实现简单、可靠)物理实现简单、可靠 计算机是通过电子元器件来存储和处理信息的,而计算机是通过电子元器件来存储和处理信息
40、的,而电子元器件大都具有两种十分稳定的状态比如:承电子元器件大都具有两种十分稳定的状态比如:承载电压的高和低、晶体管的导通和截至、电容的充载电压的高和低、晶体管的导通和截至、电容的充电和放电等,二进制数中的电和放电等,二进制数中的0 0和和1 1两个数码正好可以两个数码正好可以表示这些状态。表示这些状态。返回目录返回目录1.2.3 计算机语言二进制编码的优点(2 2)运算简单,通用性强)运算简单,通用性强 由于在二进制中所有的数都以由于在二进制中所有的数都以0 0和和1 1两个数码来表示,两个数码来表示,所以,其加减乘除较之其他进制的运算要简单很多,所以,其加减乘除较之其他进制的运算要简单很多
41、,而且规则也很少。而且规则也很少。返回目录返回目录1.2.3 计算机语言二进制编码的优点此外,在计算机中采用二进制编码,不但可以此外,在计算机中采用二进制编码,不但可以表示数值,也可以用来表示字母、符号、图像、表示数值,也可以用来表示字母、符号、图像、声音等,它们在计算机中都是以声音等,它们在计算机中都是以0 0和和1 1的形式存的形式存在。在。返回目录返回目录1.2.3 计算机语言二进制的运算在日常生活中,我们所有到的数大都是十进制在日常生活中,我们所有到的数大都是十进制数,我们也很习惯于十进制数的运算,但是在数,我们也很习惯于十进制数的运算,但是在计算机中,信息的处理与表示都是采用二进制计
42、算机中,信息的处理与表示都是采用二进制数。其实,除了十进制数和二进制数以外,还数。其实,除了十进制数和二进制数以外,还有八进制数和十六进制数。同一个数可以用不有八进制数和十六进制数。同一个数可以用不同的进制来表示,虽然其表示方法不同,但是同的进制来表示,虽然其表示方法不同,但是其实质都是一样的。其实质都是一样的。返回目录返回目录1.2.3 计算机语言 二进制和十进制的运算对比二进制和十进制的运算对比 十进制:十进制:(1 1)每一个数都由十个数码组成()每一个数都由十个数码组成(0-90-9););(2 2)从右往左每位上的权分别是)从右往左每位上的权分别是10100 0,10101 1,10
43、102 21010n n;(3 3)运算时)运算时“逢十进一逢十进一”、“借一当十借一当十”。例如:十进制数例如:十进制数11011101可以这样表示:可以这样表示:1101103 3+110+1102 2+010+0101 1+110+1100 0 二进制:二进制:(1 1)每一个数都由两个数码组成()每一个数都由两个数码组成(0 0、1 1););(2 2)从右往左每位上的权分别是)从右往左每位上的权分别是2 20 0,2 21 1,2 22 222n n;(3 3)运算时)运算时“逢二进一逢二进一”、“借一当二借一当二”。例如:二进制数例如:二进制数11011101可以这样表示:可以这样
44、表示:12123 3+12+122 2+02+021 1+12+120 0 根据上面的计算,二进制数根据上面的计算,二进制数11011101实际上等于十进制数的实际上等于十进制数的1313。返回目录返回目录1.2.3 计算机语言各种进制之间的转换各种进制之间的转换(演示(演示WindowsWindows计算器的使用)计算器的使用)第一章 计算机与计算机文化1.3 计算机维护常识 返回目录返回目录 1.3.1 1.3.1 计算机计算机的规范操作的规范操作 1 1工作环境工作环境工作环境工作环境 2 2正确的使用习惯正确的使用习惯正确的使用习惯正确的使用习惯 1.3.2 1.3.2 计算机安全计算
45、机安全 1 1系统故障系统故障系统故障系统故障 2 2计算机犯罪计算机犯罪计算机犯罪计算机犯罪1.3 计算机维护常识 1.3.3 1.3.3 计算机病毒及防治计算机病毒及防治 1 1什么是计算机病毒?什么是计算机病毒?什么是计算机病毒?什么是计算机病毒?2 2计算机病毒的危害计算机病毒的危害计算机病毒的危害计算机病毒的危害 3 3计算机病毒的防治计算机病毒的防治计算机病毒的防治计算机病毒的防治 4 4典型病毒介绍典型病毒介绍典型病毒介绍典型病毒介绍 1.3.4 1.3.4 计算机道德与规范计算机道德与规范返回目录返回目录1.3.1 计算机的规范操作 工作环境工作环境为了能够安全地操作计算机,计
46、算机的工作环为了能够安全地操作计算机,计算机的工作环境需要满足以下要求:境需要满足以下要求:(1 1)计算机应安放于坚固的水平表面上;)计算机应安放于坚固的水平表面上;(2 2)计算机的外部环境温度在)计算机的外部环境温度在10103030为宜,为宜,避免过冷、过热、过潮及阳光直射;避免过冷、过热、过潮及阳光直射;(3 3)要保持环境清洁,防止灰尘和污垢,并且)要保持环境清洁,防止灰尘和污垢,并且不能让液体靠近计算机;不能让液体靠近计算机;(4 4)严禁任何物体挡住显示器的通风口;)严禁任何物体挡住显示器的通风口;(5 5)供电系统必须保持)供电系统必须保持“共地共地”特性。特性。返回目录返回
47、目录1.3.1 计算机的规范操作 正确的使用习惯正确的使用习惯(1 1)开机、关机时的正确顺序。)开机、关机时的正确顺序。由于计算机通常情况下都是和一些外部设备连由于计算机通常情况下都是和一些外部设备连接在一起使用的,如显示器、打印机等,所以接在一起使用的,如显示器、打印机等,所以在开关计算机时,应该遵循先开外部设备,再在开关计算机时,应该遵循先开外部设备,再开计算机,先关计算机,再关外部设备,以避开计算机,先关计算机,再关外部设备,以避免在计算机开机状态下开关外部设备时所产生免在计算机开机状态下开关外部设备时所产生的电流冲击损坏计算机。的电流冲击损坏计算机。返回目录返回目录1.3.1 计算机
48、的规范操作 正确的使用习惯正确的使用习惯正确的使用习惯正确的使用习惯(2 2)计算机带电工作时的正确使用习惯。)计算机带电工作时的正确使用习惯。在在PCPC机运行过程中,不要频繁地开关电源。机运行过程中,不要频繁地开关电源。PCPC机关闭机关闭后,必须等待后,必须等待1-21-2分钟后再开机。因为,频繁变化的电分钟后再开机。因为,频繁变化的电压和电流会影响主机板电路的性能,造成故障隐患。压和电流会影响主机板电路的性能,造成故障隐患。同样,在同样,在PCPC机操作过程中,不能随意搬动计算机,以机操作过程中,不能随意搬动计算机,以免损坏计算机。免损坏计算机。在操作中如出现死机现象,一般应采用系统热
49、启动和在操作中如出现死机现象,一般应采用系统热启动和系统复位的方式,最好不要采用关闭电源的方式重新系统复位的方式,最好不要采用关闭电源的方式重新启动系统。在迫不得已时,也必须在关闭电源后至少启动系统。在迫不得已时,也必须在关闭电源后至少1 1分钟方能重新开启计算机。分钟方能重新开启计算机。计算机带电工作时,最好要避免移动计算机或打开机计算机带电工作时,最好要避免移动计算机或打开机箱盖。严禁在计算机带电工作时进行元件的拔插。箱盖。严禁在计算机带电工作时进行元件的拔插。返回目录返回目录1.3.1 计算机的规范操作 正确的使用习惯正确的使用习惯(3 3)使用磁盘的正确习惯)使用磁盘的正确习惯在计算机
50、开机后,磁盘就一直处于高速的运转在计算机开机后,磁盘就一直处于高速的运转当中,所以切忌在此时震动磁盘。在关机时,当中,所以切忌在此时震动磁盘。在关机时,应该使用正常的关机程序,不可直接切断计算应该使用正常的关机程序,不可直接切断计算机电源。机电源。返回目录返回目录1.3.2 计算机安全 当今社会,计算机已经渗透到了人们生活、工作的各个方面,加之计算机网络的日益发展,计算机安全已经成为一个日益重要的问题。总的来讲,计算机安全威胁主要来自系统故障和计算机犯罪两个方面。返回目录返回目录1.3.2 计算机安全 系统故障系统故障系统故障系统故障 计算机系统故障主要有如下表现:计算机系统故障主要有如下表现