第一讲计算机基础知识 【直击湖北省技能高考】 ●主讲: 张老师 ●时间：2020年3月 1
目录 1.计算机的发展史 D I R E C T O R Y 2.信息与数据 3.计算机系统 4.软件和程序设计基本知识 5.计算机硬件系统及工作原理 6.数据通信基本知识 7.计算机信息安全基本知识 8.多媒体基本知识及应用 9.IT行业当前技术和趋势
1 计算机发展史?知识点目标： ?了解计算机的发展历史、特点与分类?了解计算机的应用领域及发展趋势?了解计算机的发展历程
知识点1： 第一台计算机：ENIAC，美国，1946年宾夕法尼亚大学 ?现代计算机的工作原理是由美藉匈牙利科学家约翰·冯·诺依曼于1946年提出的。 ?迄今为止所有进入实用的电子计算机都是按约翰·冯·诺依曼的提出的结构体系和工作原理设计制造的，故又统称为“冯·诺依曼型计算机”。
知识点2： 计算机的发展过程 阶段年份物理器件软件特征应用范围 第一代1946-1959电子管机器语言、汇编语言科学计算 第二代1959-1964晶体管高级语言科学计算、数据处理、工业控制第三代1964-1970小规模集成电路操作系统科学计算、数据处理、工业控制 、文字处理、图形处理第四代1970-至今大规模集成电路数据库网络等各个领域
知识点3： 计算机主要特点： 1. 运算速度快 当今计算机系统的运算速度已达到每秒万亿次,微机也可达每秒亿次以上,使大量复杂的科学计算问题得以解决。 2. 精确度高 一般计算机可以有十几位甚至几十位(二进制)有效数字,计算精度可由千分之几到百万分之几,是任何计算工具所望尘莫及的。 3. 具有记忆和逻辑判断能力 计算机不仅能进行精确计算,还具有逻辑运算功能,能对信息进行比较和判断。计算机能把参加运算的数据、程序以及中间结果和最后结果保存起来,并能根据判断的结果自动执行下一条指令以供用户随时调用。
第1章计算机基础知识 计算机是一种能自动、高速、精确地对信息进行存储、传送与加工处理的电子工具。计算机技术的飞速发展，使它不仅成为当前使用最为广泛的现代化工具，而且促进了信息技术革命的到来，使社会发展步入了信息时代。信息革命以计算机(Computer)、通信(Communication)和控制(Control) 技术(“3C”技术)为主要代表，以机器智能代替人类的脑力劳动为主要特征，从而影响信息活动的一切领域。信息革命导致了人类社会从工业社会向信息社会的过渡。 本章主要介绍计算机的基础知识，包括计算机的发展与展望、计算机的特点分类与应用、计算机与信息技术、计算机系统的组成与基本工作原理、进位计数制及其相互转换、数据在计算机中的表示以及计算机的运算等内容。通过本章学习，使我们对计算机基础知识有一个初步的了解。 1.1 计算机的发展和展望 计算技术发展的历史是人类文明史的一个缩影。人类最早的计算工具可以追溯到中国古代的算筹，算筹后来被方便的算盘取代，算盘是世界上第一种手动式计算器，迄今还在使用中。1622年，英国数学家威利·奥特瑞德(William Oughtred)发明了圆盘计算尺，这称得上是最早的模拟计算工具了。1642年法国数学、物理学家帕斯卡(Blasie Pascal)发明了手动计算机器，能进行加法和减法运算。1673年，德国数学、思想家莱布尼兹(G.w.Leibniz)制造了能进行四则运算的机械计算机器。这些早期的计算机器都是一种手动机械计算装置，都没有突破手工操作的框架。直到19世纪初，才取得突破，计算机不但能快速地完成四则运算，还能够自动完成复杂的运算，从手动机械跃入自动机械的新时代。 1.1.1 近代计算机 1. 巴比奇和差分机 1818年，法国人托马斯(C.Thomas)设计了一种比较实用的计算机，计算机开始走出了发明家的研究室，进入了社会，成为人们得力的计算工具。这是计算机发展史上的一件大事。 瑞典人奥涅尔(W.Odhner)从1874年开始整整花费了15年的时间，发明了一种齿数可变的齿轮，设计出了一种新型计算机。 直到20世纪20年代，奥涅尔机都是一种主要的计算机器。 1822年，英国数学家查尔斯·巴比奇(Charles Babbage)设计出第一台能通过加、减法计算各种多项式的机器，定名为“差分机”。它仅能作加法运算，但它的重要意义在于，它不只是每次完成一个算术运算，而且能按照设计者的安排自动地完成整个运算过程。这无疑已经蕴含了程序设计的萌芽。 2. 分析机——现代通用数字机的雏型 大约在1834年，巴比奇完成了一项新设计，这种新设计的计算机有专门控制运算程序的机构，而机器的其余部分可以进行各种具体的数字运算，他把这种新机器命名为“分析机”。分析机主要由三部分组成：齿轮式寄存器、运算的装置，控制操作顺序及输出结果的装置。可以看出巴比奇的分析机已经包括了现代计算机设计的一些主要思想。 3. 模拟机的研制 1876年，英国物理学家凯尔文(Kelvin)利用他兄弟汤姆逊(Thomson)的圆盘-圆球-圆轴式积分仪成功地制造出第一台计算傅立叶系数的机器，他称之为“潮汐调和分析仪”。这种调和分析仪能在一、两小时内完成熟练的计算员至少需要20小时才能完成的计算。
第1讲基础知识及打字 教学目的： 了解计算机的概念、特点及其应用；了解并掌握信息存储方式及数据编码的作用；了解并掌握计算机病毒的相关知识及常用计算机病毒防治软件的使用方法；正确开关机并熟练打字。 考核要求： 1、识记 计算机的概念和特点、产生发展、分类；计算机病毒概念及分类 2、领会 计算机应用领域、数据存储方式及编码作用 3、简单应用 正确开关机；熟练打字；常用计算机病毒防治软件的使用方法 教学实例： 实例1：开机进入操作系统 操作指导： 按下计算机上电源（POWER）按钮，进入WINDOWS操作系统 实例2：寻找计算机上查杀病毒软件，进行查杀病毒演示练习 操作指导： ①【开始】/【所有程序】/在列表中查找查杀病毒软件（此处以金山毒霸为例）如图 1.1所示，单击启动
图1.1 查找查杀病毒软件启动 ②在出现的图1.2所示的界面中，选择任务，单击相关按钮出现如图1.3所示的任务执行界 面（本例选择扫描【我的文档】），并单击【全面杀毒】按钮） 图1.2 在查杀病毒软件界面中指定任务
图1.3查杀病毒软件工作界面 ③任务执行完成后给出如图1.4所示的任务执行结果报告 图1.4查杀病毒软件运行结果报告界面 实例3：比较记事本、写字板和Word文字编辑软件功能上的异同 操作指导： ①首先启动文字编辑软件，【开始】/【所有程序】/【附件】/【记事本】 或【开始】/【所有程序】/【附件】/【写字板】 或【开始】/【所有程序】/【Microsoft Word】，如图1.5所示
图1.5 选择文字编辑软件 ②观察它们的界面及各自的【格式】菜单及其【字体】对话框，如图1.6、图1.7、图1.8 所示,并将观察的结果记录于各自的窗口中。 图1.6 记事本界面及格式对话框 图1.7 写字板界面及格式对话框
第一章练习题 一、判断题 1.螺旋模型是在瀑布模型和增量模型的基础上增加了风险分析活动。（√） 2..软件是指用程序设计语言（如PASCAL ,C,VISUAL BASIC 等）编写的程序，软件开 发实际上就是编写程序代码。（X） 3.在面向对象的软件开发方法中，每个类都存在其相应的对象，类是对象的实例，对象是 生成类的模板。（X） 4.快速原型模型可以有效地适应用户需求的动态变化。（√） 5.类是关于对象性质的描述，由方法和数据组成。（√） 6.如果把软件开发所需的资源画成一个金字塔，人是最基本的资源。（√） 二、名字解释： 1.软件：完成特定功能的程序+数据结构+文档。 2.软件危机：软件危机指在计算机软件的开发和维护过程中，所遇到的一系列严重问题。 3.软件工程：指导计算机软件开发和维护的一门工程学。 4.软件生命周期：一个软件从定义、开发、使用和维护直至最终被废弃，要经历的漫长时 期。 5.软件过程：为了获得高质量软件所需要完成的一系列任务的框架，它规定了完成各项任 务的工作步骤。 6.瀑布模型：是将软件生存各个活动规定为依线性顺序联接的若干阶段的模型。它包括可 行性分析、项目开发计划、需求分析、概要设计、详细设计、编码、测试盒维护。它规定了由前至后，相互衔接的固定次序，如同瀑布流水，逐级下落。 7.快速原型模型：是快速建立起来的可以再计算机上运行的程序，它所能完成的功能往往 是最终产品能完成的功能的一个子集。 8.增量模型：是在项目的开发工程中以一系列的增量方式开发系统。增量方式包括增量开 发和增量提交。增量开发是指在项目开发过程中以一定的时间间隔开发部分工作软件； 增量提交是指在开发周期内，以一定的时间间隔增量方式向用户提交工作软件及相应文档。增量开发和增量提交可以同时使用，也可以单独使用。 9.螺旋模型：是一种演化软件开发过程模型，它兼顾了快速原型的迭代的特征以及瀑布模 型的系统化与严格监控。螺旋模型最大的特点在于引入了其他模型不具备的风险分析，使软件在无法排除重大风险时有机会停止，以减小损失。同时，在每个迭代阶段构建原型是螺旋模型用以减小风险的途径。螺旋模型更适合大型的昂贵的系统级的软件应用。 对象。
计算机基础知识概述 一、概述 1.计算机的发展 （1）1946年，美国宾夕法尼亚大学成功研制了世界上第一台电子数学积分计算机。（计算机简称：ENIAC） （2）ENIAC的特点 a.采用二进制 b.储存程序控制 2.计算机的特点、用途和分类 （1）特点 a.高速、精确的运算能力 b.准确的逻辑判断能力 c.强大的存储能力 d.自动功能 e.网络与通讯功能 （2）用途 a.科学计算 b.信息处理 c.过程控制 d.辅助功能 e.网络通信 f.人工智能
g.多媒体应用 h.嵌入式系统 （3）分类 a.按处理数据的类型分类 数字计算机、模拟计算机、数字和模拟计算机（混合计算机） b.按用途分类 专用计算机、通用计算机 c.按性能、规模和处理能力分类 巨型机、大型计算机、微型计算机、工作站和服务器 二、信息的表示和储存 1.计算机中的单位及换算 （1）单位 位（bit）是计算机中数据的最小单位，代码只有0和1，采用多个数码表示一个数，其中每一个数码称为1位。 字节（Byte）是存储容量的基本单位，一个字节由8位二进制位组成。 1KB=1024B=210B 1MB=1024KB=220B 1GB=1024MB=230B 1TB=1024GB=240B 2.进位计数制及其转换（见笔记）
3.字符的编码 （1）字符包括西文字符和中文字符。ASCII码是常用的字符编码，被指定为国际标准。国际通用ASCII码是7位，即用7位二进制数来表示一个字符的编码，共有27=128个不同的编码值。 （2）特殊字符的编码 a字符的编码为1100001，十进制为97；b为98 A字符的编码为1000001，十进制为65；B为66 0字符的编码为0110000，十进制为48；1为49 空格（SP）编码为0100000 回车（CR）编码为0001101 删除（DEL）编码为1111111 退格（BS）编码为0001000 小写比大写字母的码值大32 计算机内一个字节存放一个7位ASCII码，最高位置为0 （3）汉字输入码分类 音码、音形码、形码数字码 三、计算机硬件系统 1.组成 a.运算器（加法器+寄存器+累加器） b.控制器（指令寄存器+指令译码器+操作控制器+程序计数器） c.存储器
第一章：计算机基础知识复习题 一、判断题： 1. 对计算机RAM中的信息进行读、写操作时，主机必须通电。√ 2. ROM中存储的信息断电即消失。× 3. 机器语言与汇编语言都是低级语言，因此用它们编制的程序，其运行效率肯定低于高级语言所编的语言。× 4. 采用计算机高级语言编写的程序，其执行速度比用低级语言编写的程序要快。× 5. 汇编语言和机器语言都属于低级语言,都能被计算机直接识别执行。× 6. 字长是衡量计算机精度和运算速度的主要技术指标。× 7. 计算机区别于其它工具的本质特点是具有逻辑判断的能力。√ 8. 同一张软盘上不允许出现同名文件。× 9. 点距是彩色显示器的一项重要技术指标，点距越小，可以达到的分辨率就越高，画面就越清晰。√ 10. 由于多媒体信息量巨大，因此，多媒体信息的压缩与解压缩技术中最为关键的技术之一。√ 11. 指令和数据在计算机内部都是以区位码形式存储的。× 12. UNIX是一种多用户单任务的操作系统。× 13. CAD系统是指利用计算机来帮助设计人员进行设计工作的系统。√ 14. 计算机的性能指标完全由CPU决定。× 15. 电子计算机的发展已经经历了四代，第一代的电子计算机都不是按照存储程序和程序控制原理设计的。√ 16. 我国的第一台电子计算机于1958年试制成功。×1983 17. 第三代电子计算机主要采用大规模、超大规模集成电路元件制造成功。×第四代 18. 计算机中用来表示内存容量大小的最基本单位是位bit。×byte 19. 微型计算机的更新与发展，主要基于微处理器的变革。× 20. 计数制中使用的数码个数被称为基数。√ 21. ALU是控制器中的一个主要部件。×运算器 22. 20根地址线的寻址范围是512K。× 23. 将八进制数154转换成二进制数是1110110。×421 24. 存储系统中的PROM是指可编程只读存储器。√ 25. 目前在以下各种设备中，读取数据快慢的顺序是cache 内存、硬盘、光盘和软盘。√
第1章操作系统概述习题及解答 1.2 例题解析 例1.2.1 影响计算机系统性能的主要因素是什么？ 解影响计算机系统性能的主要因素分为软件和硬件两个方面： (1) 硬件方面主要是指构成计算机系统器件的性能和硬件的体系结构，如存储器的速度和容量、多处理机结构、总线结构等。 (2) 软件方面主要是指操作系统，因为操作系统决定了硬件是否能被用户使用、硬件的功能是否能发挥出来、其它软件能否在计算机 系统上运行。 例1.2.2 说明操作系统与软件的关系 解操作系统与软件的关系如下： (1) 操作系统是每台计算机必备的系统软件。 (2) 操作系统是所有软件运行的基础，所有的其他软件都是建立在操作系统基础之上的，并得到它的支持和服务。同硬件一样，软件 资源也要操作系统进行有效的管理。 (3) 软件的开发依赖于操作系统。开发软件必需在一定的操作系统环境下进行，操作系统所能提供的功能支持在一定程度上决定软件 开发的难易程度。 (4) 操作系统影响软件的生命周期。如果主流操作系统的变更，就意味着一批应用软件生命的结束。 (5) 应用软件是操作系统上的可用资源，是操作系统生存的基础。如何评论一个操作系统的好坏？不仅要考虑其可靠性、易用性、安 全性、兼容性等等，还要衡量在此操作系统上开发出的软件的数量 和质量。许多用户使用操作系统的主要目的是使用其上的能够完成 某种特定功能的应用软件，例如某些财务公司安装有微软的 Windows系列操作系统，而其工作中经常使用的却是Windows上开 发的各种财务软件，此财务软件是Windows操作系统上的可用资源。只有拥有大量应用软件的操作系统才能更多的占有市场，具有旺盛 的生命力。微软的Windows系列是PC机上最流行的操作系统，它不 仅拥有众多的软件产品，如软件开发工具VB、VC++、办公软件
计算机基础概述 部门： xxx 时间： xxx 整理范文，仅供参考，可下载自行编辑
一、计算机分类： 1、按原理分类： 数字计算机：按位不连续的跳动运算，用数字0<关）和1<开）来表示数据，数字计算的计算方式，程序控制控制方式，高精度大数据量，很强的逻辑判断能力。b5E2RGbCAP 模拟计算机：数值由连续量来表示，连续的运算过程，用电压来表示数据，电压组合和测量值计算方式，盘上连线控制方式，低精度小数据量，没有逻辑判断能力。p1EanqFDPw 2、计算机按大小分类： 微型机：如PC机；个人、家庭、办公、娱乐。 嵌入式计算机：工业控制：汽车、电视、空调、电梯。 小型机：最高并行工作的CPU为4个；银行、大型企业、科研机构。 中型机：最高并行工作的CPU为8个；银行、大型企业、科研机构。 大型机：最高并行工作的CPU最少16个；银行、大型企业、科研。 巨型机：科学、军事、航天。 3、PC机分类： A、台式机： 品牌机：性能稳定、售后服务好IBM、DELL、联想、长城
组装机：价格便宜、个性化配置、需要一定的技术基础 B、便携机：笔记本电脑：移动办公、方便、扩容不方便 C、掌上电脑：PDA、商务通、联想、文曲星、手机 二、现代计算机系统的结构： 现代计算机采用了“存储程序”工作原理,是1946年由 冯· 诺依曼和他的同事们提出并论证的。 1、计算机硬件由五个基本部分组成：运算器、控制器、存储器、 输入设备、输出设备。 2、计算机内部采用二进制来表示程序和数据。 3、采用“存储程序”的方式，将程序和数据放入同一个存储器中 <内存储器）。
DXDiTa9E3d 三、计算机系统的主要性能指标： 1、时钟频率<主频）和机器周期：时钟频率<主频）它是指CPU内部 晶振的频率，常用单位为兆 第一章软件工程概述 一. 填空题 1. 软件的发展过程, , , . 2. 基于软件的工作方式,软件可以划分为, , , . 3. 在软件发展的第四阶段计算机体系结构迅速地从环境转变为环境. 4. 在计算机系统中,软件是, 而硬件是. 5. 软件危机是在软件发展第阶段末期，随着第代计算机和诞而产生。 6. 文档一般可分为面向的文档，面向的文档，面向的文档和面向的文档。 7. 软件生存期若分为三个大的阶段，，. 8. 它是经过阶段评审后的软件配置成分（各个阶段产生的文档或程序代码）。 9. 在软件的生存周期开发阶段要经三个步骤, , 。 10. 瀑布模型是以文档为驱动、适合于的软件项目的模型。 11. 螺旋模型将开发过程分为几个螺旋周期，在每个螺旋周期内为，， 和四个步骤。 12. 软件开发的螺旋模型综合了瀑布模型和演化模型的优点，还增加了____。采用螺旋模型时，软件开发沿着螺线自内向外旋转，每转一圈都要对____ 进行识别和分析，并采取相应的对策。螺旋线第一圈的开始点可能是一个____ 。从第二圈开始，一个新产品开发项目开始了，新产品的演化沿着螺旋线进行若干次迭代，一直运转到软件生命期结束。 13. 软件开发模型, , , , , . 14. 软件工程面临的问题有, , , . 15. 面向对象方法学把客观世界的事物或实体都看成对象,把对象作为分析设计的元素,把所有对象都划分成对象类,类可以派生和. 16．基于软件的功能划分可以把软件划分为, ,和。 17．计算机系统发展的早期所形成的一系列错误概念和做法，已经严重地阻碍了计算机软件的开发，甚至有的根本无法维护，只能提前报废，造成大量人力、物力的浪费，从而导致软件危机。为了研究解决的方法，计算机科学技术领域中的一门新兴的学科逐步形成了，这就是。18．软件工程是指导的一门工程学科。采用工程的概念、原理、技术和方法来开发与维护软件，把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够得到的最好的技术方法结合起来，这就是软件工程。 19．为了开发出低成本高质量的软件产品，软件工程学应遵守以下基本原则：, ,和, 。 20．原型模型是从需求分析开始。软件开发者和用户在一起定义，说明需求，并规划出定义的区域。然后快速设计软件中对用户/客户可见部分的表示。快速设计导致了原形的建造，原形由用户/客户评估，并进一步求精。 第1章计算机基础知识（单选题） 一．关于计算机的诞生与发展 1、一般认为，世界上第一台电子数字计算机诞生于___A___。 A.1946 年 B.1952 年 C.1959 年 D.1962 年 [ 解析] 参考p.1 2、当前的计算机一般被认为是第四代计算机，它所采用的逻辑元件是___C___。 A.集成电路 B.晶体管 C.大规模集成电路 D.电子管 [ 解析] 请记忆：第一代主要元件是电子管，第二、三代分别是晶体管和集成电路（参考p.1 和 p.2 ）。计算机经历了四个时代，其划分主要依据是计算机的“构成元件”（又称电子元器件）。 3、下列关于世界上第一台电子计算机ENIAC勺叙述中，错误的是___D___。 A.世界上第一台计算机是1946年在美国诞生的 B.它主要采用电子管作为主要电子器件 C.它主要用于军事目的和科学计算，例如弹道计算 D.确定使用高级语言进行程序设计 [ 解析] ENIAC 是第一台电子计算机的英文缩写。从第二代计算机才开始引入高级程序语言 BASIC和ForTran等，所以□是错的。 4、目前，微型计算机中广泛采用的电子元器件是___D___。 A.电子管 B.晶体管 C.小规模集成电路 D .大规模和超大规模集成电路 [ 解析] 略 5、早期的计算机体积大、耗电多、速度慢，其主要原因是制约于___D___。 A.元材料 B.工艺水平 C.设计水平 D.元器件----- 早期的计算机元器件是电子管，其体积大、耗电多。 [ 解析] 略 二．计算机的分类 6、计算机可分为数字计算机、模拟计算机和数模混合计算机，这种分类是依据__B____。 A.功能和用途 B.处理数据的方式（或处理数据的类型） C.性能和规律 D.使用范围 [解析]参考p.2。目前学习、办公和生活中使用的计算机属于电子数字计算机，但也有一些场 李建伟版实用操作系统第二版最新习题 1 操作系统概述 一、选择题 题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案B D C D C D A C D D 题号11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案B C CC B D B BB A 二、综合题 1、答： 并发性和并行性是既相似又有区别的两个概念。并行性是指两个或多个事件在同一时刻 发生；而并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。、 在单处理器系统中只有一条指令流水线，一个多功能的操作部件，某时刻处理机只能执行一个进程，进程与进程之间不能并行执行，只能并发执行。但在各种I/O 控制技术的帮助下，处理机、通道和设备之间都能进行并发。 （1）处理机和设备之间的并行，能够发生。 （2）处理机和通道之间的并行，能够发生。 （3）通道和通道之间的并行，能够发生。 （4）设备和设备之间的并行，能够发生。 2、答： 以多道程序技术为基础的现代操作系统具有4 个基本特征： （1）并发性：多个程序并发执行，宏观并行，微观串行。 （2）共享性：多个程序共享系统中的所有资源 （3）虚拟性：操作系统为每个进程都虚拟出了一整套其所需的软硬件资源，让进程所属的用户感觉到自己独占整个系统。操作系统通过进程状态转换实现虚拟性。当进程被切换出去运行态时，它的运行环境被操作系统保存，当把再次被调度程序选中切换到运行态时恢复其运行环境继续上次运行状态继续运行。 （4）异步性：并发执行的各个进程之间运行时间、运行顺序具有不确定性，即异步性，程序执行已经失去的封闭性和可再现性。操作系统通过同步机制保证多个进程能够正确的执行。 3、答： 多道程序设计技术是指同时把多个程序放入内存并允许交替执行和共享系统中的各类 资源，当一个程序因某种原因（如I/O 请求）而暂停执行时，CPU 立即转去执行另一个程序。操作系统在引入多道程序设计技术后，使得系统内有了多个程序（进程），它们宏观上看同时执行，微观上看仍然是串行。 多道程序设计技术的优点：多道程序交替穿插执行，提高了CPU、内存和I/O 设备的利 用率；在保持CPU、I/O 设备不断工作的同时，导致系统吞吐量的上升。 4、答： 推动批处理系统形成和发展的主要动力是“不断提高系统资源利用率”和“提高系统吞 吐量”。这主要表现在：脱机输入/输出技术的应用和作业的自动过渡大大地提高了I/O 的速 实用操作系统教程（第2 版）课后习题参考答案 2 度及I/O 设备与CPU 并行工作的程度，减少了主机CPU 的空闲时间;多道程序设计技术的应用更进一步提高了CPU、内存和I/O 设备的利用率及系统的吞吐率。 计算机应用基础 计算机基础 第一章计算机概述第二章 WINDOWS操作系统 第三章 WORD20 第四章 EXCLE2000 第五章 PowerPoint2000 第六章计算机网络基础 第七章网页第八章信息安全 第一章计算机概述 §1.1 计算机的诞生和发展§1.2 计算机的组成 - 硬件 §1.3计算机的数据处理方式§1.4 计算机软件§1.5 计算机安装与维护 1.1 计算机的诞生和发展 一、ABOUT COMPUTER … 二、计算机的发展 三、多媒体计算机 1.1 计算机的诞生和发展 ABOUT COMPUTER … ●计算机是一种按程序高速、自动处理信息的现代化电子设备 ●自1946年2月世界第一台计算机诞生至今已有50多年的历史。 ●随着计算机的诞生和发展，信息的交流和传播起了质的变化，产生了相对于人类传 统文化（哲学、自然科学、数学等）的第二文化—计算机文化。 ●计算机能干什么？ §1.1 计算机的诞生和发展 ABOUT COMPUTER … 学习、办公、娱乐、设计、排版、金融、炒股、医疗、购物、通讯…… 信息社会的主要特征 1. 信息处理能力倍增 2. 信息网络成为社会活动中心 3. 信息的速传使人类互相间时空“缩短” 4. 信息产业称为重要的支柱产业 5. 科技人员成为重要的社会阶层，而对科技的投入相对增加 第一台计算机ENIAC 1946年2月，诞生在美国宾夕法尼亚大学。 ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Calculator 电子数字积分计算机）, 1900个电子管，重30t，占地约167m2 运算速度5000次/秒，只能存储20个字长为10位的十进制数，不能存储程序 第一台计算机不具备现代计算机的主要原理特征：存储程序和程序控制 §1.1 计算机的诞生和发展 计算机的发展 B 最早的有存储功能的计算机： 1946～1950 EDVAC 美国冯· 诺依曼 ★1947～1949 EDSAC 英国剑桥大学维尔克斯 (EDSAC是第一台存储程序式计算机） 1946年，冯·诺依曼首次提出了电子计算机中存储程序的概念（存储程序和程序控制），并提出了计算机的基本构造—存储器、计算器、控制器、输入设备和输出设备。 计算机的发展 C 1. 操作系统概述 1.2例题解析 例1.2.1影响计算机系统性能的主要因素是什么？ 解影响计算机系统性能的主要因素分为软件和硬件两个方面： (1)硬件方面主要是指构成计算机系统器件的性能和硬件的体系结构，如存储器的速度和容量、多处理机结构、总线结构等。 (2)软件方面主要是指操作系统，因为操作系统决定了硬件是否能被用户使用、硬件的功能是否能发挥出来、其它软件能否在计算机系统上运行。 例1.2.2说明操作系统与软件的关系 解操作系统与软件的关系如下： (1)操作系统是每台计算机必备的系统软件。 (2)操作系统是所有软件运行的基础，所有的其他软件都是建立在操作系统基础之上的，并得到它的支持和服务。同硬件一样，软件资源也要操作系统进行有效的管理。 (3)软件的开发依赖于操作系统。开发软件必需在一定的操作系统环境下进行，操作系统所能提供的功能支持在一定程度上决定软件开发的难易程度。 (4)操作系统影响软件的生命周期。如果主流操作系统的变更，就意味着一批应用软件生命的结束。 (5)应用软件是操作系统上的可用资源，是操作系统生存的基础。如何评论一个操作系统的好坏？不仅要考虑其可靠性、易用性、安全性、兼容性等等，还要衡量在此操作系统上开发出的软件的数量和质量。许多用户使用操作系统的主要目的是使用其上的能够完成某种特定功能的应用软件，例如某些财务公司安装有微软的Windows系列操作系统，而其工作中经常使用的却是Windows 上开发的各种财务软件，此财务软件是Windows操作系统上的可用资源。只有拥有大量应用软件的操作系统才能更多的占有市场，具有旺盛的生命力。微软的Windows系列是PC机上最流行的操作系统，它不仅拥有众多的软件产品，如软件开发工具VB、VC++、办公软件Office等，还有大量的应用软件。尽管其操作系统价格高，性能还有许多不足之处，还是拥有大量的用户。如果说PC上的CPU不用Intel还可以用AMD或其它公司芯片的话，操作系统则除了选择Windows，其它选择都是困难的。IBM的OS/2已经退出竞争的舞台。虽然有PC版的UNIX，如SUN的Solaris和SCO的Unix ware及Open Server ，但在办公自动化、字处理等大宗应用领域远不如Windows来得普及。Linux 系统虽然是免费产品，是唯一从PC到巨型机（包括MPP）系统上全谱系（即可伸缩性强）可运行的系统，其可靠性、稳定性、可扩充性、可伸缩性都是世人称道的。但是大多数普通用户使用PC的目的是为了字处理、办公自动化、上网浏览、玩游戏，Linux在这方面的软件产品逊色得多，而这正好是Windows的强项。 （6）操作系统与软件是相互促进的。好的操作系统下可以开发出更多的软件，而丰富的软件资源有助于操作系统的竞争和生存。 第一部分计算机基础知识第一讲：计算机基础知识 测试（CAT）等 5. 嵌入式应用 6. 人工智能（AI） 第二节计算机的基本结构和原理 一、硬件和软件 硬件构成计算机的实际物理装置集合 软件为了运行、维护和管理计算机而编制的各种程序和文挡的总称二、计算机的硬件组成和基本工作原理 简单了解控制器、运算器、存储器和输入输出设备 1、CPU 计算机的核心部件，功能是执行算术和逻辑运算，运行存储器中的程序。 2、存储器存储数据和程序，相当于计算机中的记忆细胞。 3、 I/O设备计算机和外界进行交互的设备。 4、总线 CPU和内存及I/O设备之间进行数据传输的信号线。 （1）数据线 CPU与内存和I/O设备间传输数据 （2）地址线用来确定存储单元的地址 （3）控制线用来控制外设的动作，比如读、写和时钟信号等 第三节计算机软件基础 一、操作系统 定义：是自动管理计算机中硬件资源和软件资源的一组大型程序 1. 目的：（1）使系统资源得到高效利用，增强计算机处理能力 （2）为用户创造良好的工作环境 2. 分类：（1）单用户、单任务操作系统如：DOS （2）单用户、多任务操作系统如：WINDOWS （3）多用户、多任务操作系统如： UNIX、LINUX （4）网络操作系统如：Netware, Windows NT ,LINUX 3. 三大功能： （1）硬件管理 CPU管理、存储器管理、I/O设备管理 （2）软件资源管理程序和数据管理 （3）组织协调计算机运行控制用户的作业排序及运行、作业及外设等的调度、主机与外设的并行操作等等 二、程序设计和语言 定义把各种计算机语言编写的源程序翻译成计算机能直接执行的目的程序的软件 1. 翻译方式编译、解释。 2. 低级语言机器语言程序、汇编语言程序。 特点：不容易理解和编写，执行速度快，常用来编写系统软件和实时性要求较高的程序，例如：驱动程序、过程控制程序等。 3. 高级语言比较接近于人类语言的一种计算机语言。 特点容易理解和编写但是执行速度比较慢，常用来编写应用软件。 常用高级语言有：Basic、C语言、Fortran和可视化编程语言VisualBasic（VB）、VisualC（VC）等 4. 程序设计用各种编程语言设计制作程序的过程。 广东第二师范学院计算机科学系教案 注：表中□选项请打“√”。本页为整个课程教案的封面。 1.1.4 键盘打字手法1.2 计算机系统组成 1.2.1 计算机硬件系统 计算机硬件（Computer Hardware）是指构成计算机系统的电子、机械和光电元件等物理设备。 1．控制器 控制器主要负责读取指令、分析指令和执行指令。其中执行指令是指逐条完成指令序列的过程。指令译码后，控制器通过不同的逻辑门的组合，发出不同序列的控制时序信号，从而执行每条指令中的各个操作。 指挥计算机执行某种基本操作的命令称为指令。由一系列有序指令组成的集合称为程序。 2．运算器 运算器又称算术逻辑部件（Arithmetic and Logic Unit，ALU），是计算机中执行各种算术和逻辑运算的部件。运算器由算术逻辑单元、累加器、状态寄存器、通用寄存器组等组成。 3．存储器 存储器是指存储计算机运行需要及产生的程序或数据的存储介质。 存储器按功能、用途可分为主存储器和辅助存储器，主存储器又称内存储器（简称内存），辅助存储器又称外存储器（简称外存）。 4．输入设备 输入设备（Input Device）是指向计算机输入数据的硬件设备。 5．输出设备 输出设备（Output Device）是指用于将数据从计算机输出的硬件设备。 输入输出设备通常简写为I/O设备。 6．总线 总线（Bus）是指计算机内部数据传输的公共通道，是一条供各部件共享的通信链路。 一次能够在总线上同时传输信息的二进制位数被称为总线宽度。 CPU由若干基本部件组成，这些部件之间的总线称为内部总线。 连接系统各部件间的总线称为外部总线，也称为系统总线，通常所说的总线指系统总线。 计算机基础概述 1.世界上第一台电子数字计算机诞生于1946 年，名字是 ENIAC（电子数字积分计算机）， 主要是为了解决弹道计算问题。ENIAC 不能存储程序，只能存20 个字长为10 位的十进 制数。 ENIAC的问世，宣告了电子计算机时代的到来。 2.1946 年，美籍匈牙利科学及冯· 诺依曼撰写《关于电子计算机逻辑结构初探》，提出“存 储程序”的概念，奠定了存储程序式计算机的理论基础，，确定了现代电子计算机的 基本结构 -冯诺依曼体系结构。 EDVAC。 3.根据冯· 诺依曼的改进方案，科学家研制出了第一台具有存储程序功能的计算机 EDVAC计算机由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备组成，使用二进制 进行 运算，将指令和数据存储到计算机里。 4.现代电子计算机仍被称作冯·诺依曼计算机。 5.按照使用的电子元器件种类把计算机发展阶段分成五个阶段： 第一代： 1946-1957 ；电子管；体积巨大，耗电量大，存储容量小；每秒几千次至 几万次；机器语言和汇编语言（软件）；二进制编码机器语言编写程序；军事与科 学计算。第二代： 1958-1964 ；晶体管；体积缩小，容量扩大；功能增强；可靠性 提高；每秒几 万次至几十万次；接近于自然语言的高级程序设计语言编写程序；数据处理和事务管理， 工业控制；主存储器是磁芯存储器，外存储器开始使用磁盘。 第三代： 1965-1970 ；小规模集成电路和中规模集成电路；体积大大缩小，内存容量进 一步增加，耗电量减少，功能更强大；每秒几十万次到几百万次；多种高级程序语言 （软件） ;文字处理，企业管理，自动控制；开始使用操作系统。 第四代： 1971- 至今；大规模集成电路（ LSI）和超大规模集成电路（ VLSI）；性能大 幅度提高；每秒几千万次到千百亿次；出现数据管理系统，网络管理系统，面向对象语言； 计算机往巨型和微型两极发展。微型计算机（ PC）在第四阶段出现。 第五代：未来；真正智能化的非冯·诺依曼计算机。 总结：未来计算机向着举巨型化、微型化、网络化、智能化和多媒体化发展。 6.微型计算机（ PC 或个人电脑）以微处理器为基础，配置内存储器和输入输出（ I/0 ）接 口，遵循冯· 诺依曼体系结构，由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组 成。运算器和控制器被集成在一个芯片上，称为微处理器（ CPU），微处理器的性能决定 微型计算机的性能。 7.根据微处理器的字长和功能，可将微型计算机发展划分为六个阶段： 第一阶段： 4 位和 8 位微处理器时代；采用PMOS 工艺，集成度低，主要采用机器语言 和简单的汇编语言。（ 1971-1972 ） 第二阶段： 8 位微处理器时代；采用NMOS 工艺，集成度和运算速度提高；具有典型的 计算机体系结构和中断、DMA 控制功能；除了汇编语言，出现了BASIC、FORTRAN等高 级语言和相应的解释程序和编译程序；后期出现了操作系统。（ 1973-1977 ） 第三阶段： 16 位微处理器时代；采用HMOS 工艺；采用多级中断、多种寻址方式、段 式存储结构；配置了软件系统。（ 1978-1984 ） 第四阶段： 32 位微处理器时代；首次增加了一个内置的数学协处理器，将复杂的数学功 能从中央处理器中分离出来，大幅度提高计算速度；采用HMOS 或 CMOS 工艺；具有多 任务处理能力。（ 1985-1992 ） 第五阶段： 64 位微处理器时代；支持商务运用和高端商务计算。（ 1993-2005） 第六阶段：多核微处理器时代；双核/ 多核技术是目前提升处理器性能的解决方案，此 《计算机应用基础》 教 案 授课班级：11春汉语言文学（本科）授课教师：唐宏根 授课时间：2011年3—7月 第一篇Windows xp操作系统 第一讲 [教学标题] 第一章计算机基础知识 [教学目的与要求] 掌握计算机的发展历史、分类、应用方面；计算机的基本结构和组成原理；计算机硬件系统的组成、软件系统的组成；计算机数制与编码及其转换 [教学重点]计算机的基本结构和组成原理；计算机硬件系统的组成、软件系统的组成；计算机数制与编码及其转换 [教学难点] 计算机硬件系统的组成；计算机数制与编码及其转换 [教学方法] 讲授法、启发式、实物演示（或投影演示）等直观教学法 [教学过程] 第一节计算机基本概念 一、计算机的概念 计算机是一种自动、快速进行大量算术运算和逻辑运算的现代化电子设备。 二、计算机的发展简史 1. 电子管阶段（1946-1955）世界上第一台计算机：ENIAC 2. 晶体管阶段（1955-1964） 3. 中小规模集成电路阶段（1964-1971） 4. 规模、超大规模集成电路阶段（1971-现在） 三、计算机的分类 1. 按性能分类：微机，小型机，中型机，大型机，巨型机 2. 按使用方法分类：掌上电脑，笔记本电脑，台式机，网络计算机 3. 按职务分类：工作站（两种意义），服务器，主机 四、计算机的应用 1. 科学计算天气预报、地震分析、导弹拦截等 2. 数据处理（信息处理）数据库、企业管理、办公自动化 3. 计算机控制（实时控制）飞行控制、加工控制、VCD播放控制等 4. 辅助工程辅助设计（CAD）、辅助制造（CAM）、辅助教学（CAI）、辅助测试（CAT）等 5. 嵌入式应用 6. 人工智能（AI） 第二节计算机的基本结构和原理 一、硬件和软件 硬件构成计算机的实际物理装置集合 软件为了运行、维护和管理计算机而编制的各种程序和文挡的总称二、计算机的硬件组成和基本工作原理 简单了解控制器、运算器、存储器和输入输出设备 1、CPU 计算机的核心部件，功能是执行算术和逻辑运算，运行存储器中的程 第1章操作系统引论 1.1操作系统概述 一、操作系统的概念、特征、功能和提供的服务 1. 操作系统的概念 操作系统介于计算机硬件系统和其他所有软件系统之间，为所有软件系统使用计算机硬件提供各项服务。操作系统是一组控制和管理计算机硬件和软件资源、合理地组织计算机工作流程以及方便用户的程序集合。 操作系统追求的基本目标是用户使用计算机的方便性，以及计算机硬件的高效率运行。操作系统主要有两方面重要的作用。 (1) 操作系统管理系统中的各种资源，包括硬件及软件资源。 在计算机系统中，所有硬件部件（如CPU、存储器和输入/输出设备等）均称作硬件资源，而程序和数据等信息称作软件资源。因此，从微观上看，使用计算机系统就是使用各种硬件资源和软件资源。特别是在多用户和多道程序的系统中，同时有多个程序在运行，这些程序在执行的过程中可能会要求使用系统中的各种资源。操作系统就是资源的管理者和仲裁者，由它负责在各个程序之间调度和分配资源，保证系统中的各种资源得以有效地利用。 (2) 操作系统要为用户提供的良好的界面。 一般来说，使用操作系统的用户有两类：一类是最终用户,另一类是系统用户。最终用户只关心自己的应用需求是否被满足，而不在意其他情况。至于操作系统的效率是否高，所有的计算机设备是否正常，只要不影响他们的使用，他们则一律不去关心，而后面这些问题则是系统用户所关心的。 操作系统必须为最终用户和系统用户这两类用户的各种工作提供良好的界面，以方便用户的工作。典型的操作系统界面有两类：一类是命令行界面，如UNIX、Linux等；另一类则是图形化的操作系统界面，如Windows、Linux等。 2. 操作系统特征 多道程序设计技术可以极大地提高计算机资源的利用率，但它也改变了程序的工作环境，使程序由顺序执行变成并发执行，因此带来一些新的复杂问题，使得现代操作系统具有如下一些特征： （1）并发性（Concurrence）。这种标题要缩进两个字 并发性是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生；并行性是指两个或多个事件在同一时刻发生。在多道程序环境下，并发性是指宏观上在一段时间内有多道程序在同时执行。但在单处理机系统中，每一个时刻仅能执行一道程序，微观上，这些程序是在交替执行。 （2）共享性（Sharing）。 共享是指系统中的所有资源（如CPU、内存、I/O设备及软件资源）不再为一个程序所独占，而是供同时存在于系统中的多道程序共同使用。根据资源属性不同，可有互斥共享和同时共享两种不同的共享方式。 （3）虚拟性（Virtual）。 虚拟是指通过某种技术把一个物理实体变成若干个逻辑上的对应物。物理实体是实际存在的，是实的；逻辑物体是用户感觉到的，是虚拟的。例如在单CPU多道分时系统中，通过多道程序技术和分时技术可以把一个物理CPU虚拟为多台逻辑上的CPU，使每个终端用户都认为有一台“独立”的CPU为它运行，用户感觉的CPU是虚拟CPU。 第一章计算机基础知识 【本章节教学目标：】 1、了解计算机发展史及应用领域。 2、掌握计算机的组成。 3、了解计算机的输入/输出设备。 4、了解计算机软件系统及数制编码。 【本章节重点和难点】 1、了解计算机发展史及应用领域。 2、掌握计算机的组成。 3、了解计算机的输入/输出设备。 【本章节教学总时数】8课时 1、1 了解计算机的发展史及趋势 一、问题的提出 1．为什么要学习本课程？ 在世界进入一个崭新的世纪之际，计算机、通信和多媒体技术是支撑社会信息化的三大杠杆，我们将融于以现代科学技术为核心的，建立在知识和信息的生产、存储、使用和消费之上的知识经济时代。 2．学习本课程需要解决的问题： （1）知道计算机发展的历史； （2）会描述计算机的特点与计算机的分类。 3．本课程原有知识基础要点 本学习课程是本书的第一章第一节内容，在本节中将对以计算机为标志的信息技术作基本概述，为今后的学习打下良好的基础。 二．教学目标 1．知识与技能目标，知道计算机发展的历史， 2．描述计算机的特点与计算机的分类 3．操作技能目标 能够描述计算机的发展历史概况 描述计算机在社会、生活、工作中的应用 3．情感目标 能够描述计算机的发展历史概况，并能够结合科技发展及在各个不同场合中的应用给社会带来的进步，联系实际认识“科学技术是第一生产力”是世界经济发展的必然趋势，是不以人的主观意志为转移的。 三．教学分析与准备 1．教学重点 知道计算机的历史发展所经历的四个阶段 4．教学难点 认识计算机的特点与分类，描述计算机在社会、生活、工作中的应用，从而体会在信息时代，计算机推动社会经济发展中的所起的作用。 3．教学方法 讲授法、自学法和探究法相结合 4．课时安排 2课时（45分钟*2） 四、教学过程 21世纪是信息的时代，信息时代的重要标志是，以计算机技术、通信技术和传感技术为代表的住处技术渗透到人们生产生活的各个领域。 （一）信息处理的工具——计算机 计算机为一种可以接收输入、处理数据、存储数据并产生输出的装置。 1. 计算机的发展阶段 第一代(1946—1958年) 电子管 第二代(1959—1964年) 晶体管 第三代(1965—1970年)中、小规模集成电路 第四代(1971年至今) 大规模、超大规模集成电路 2. 计算机的发展趋势 科学家们正在使计算机朝着巨型化、微型化、网络化、智能化方向发展。 3.计算机的特点 (1)运算速度快。 (2)计算精度高。 (3)具有记忆和逻辑判断功能 (4)具有自动执行功能。 4. 计算机的分类 计算机按照用途，可以分为个人计算机、掌上电脑、服务器，以及大型机和超级计算机等。 5、计算机在各个领域的应用 （1）数值计算（科学计算）：（2）信息处理（数据处理）：（3）过程控制： （4）计算机辅助工程：（5）人工智能： （6）网络通信 （7）多媒体应用 （8）计算机技术与教育软件工程概述习题及答案
1.计算机应用基础(剖析
李建伟版实用操作系统第二版最新习题-1-操作系统概述
计算机基础知识 Word 文档
操作系统概述
第一部分 第1讲：计算机基础知识
大学计算机基础教案第1章计算机基础知识概述
(完整版)大学计算机基础知识点概述,推荐文档
计算机基础电子教案
第1章操作系统引论1操作系统概述
(完整版)第1章计算机基础知识教案
相关主题
文本预览