计算机硬件基本结构树状图

定义：是分级的集中 控制式网络。树状型 拓扑见图1-8。 特点：通信线路总长 度短，成本较低，节 点易于扩充，寻找路 径比较方便，但任一 节点或其相连的线路 故障都会使系统受到 影响。
交换机
集线器 集线器
5.网状型拓扑
网状拓扑构型又称做无规则型。在网状拓扑构 型中，结点之间的连接是任意的，没有规律的。 网状型拓扑见图1-9。 特点：它的安装也很复杂，但系统可靠性高， 容错能力强。
1.5 几种典型的计算机网络结 构类型
依信息处理的方式不同,计算机局域网的 类型常见的主要有以下四种：集中处理 的主机-终端机结构、对等网络系统结构 和基于服务器的客户机／服务器系统结 构以及无盘工作站网络结构。
1.3.3 其它几种分类方法
1.按传输速率划分 低速网络：传输速率为几十至10Kbps。 中速网络：传输速率为几万至几十Mbps。 高速网络：传输速率为100M至几个 Gbps。 注：1K=1024 b 1M=1024 K 1G=1024 M。
2.按传输媒体划分 有线计算机网：传输介质可以是双绞线、同轴 电缆和光纤等。 无线计算机网：传输介质有无线电波、微波、 红外线、激光等。 3.按拓扑结构划分 网络的拓扑结构是指抛开网络中的具体设备， 用点和线来抽象出网络系统的逻辑结构。可分 为星型、总线型、环形、树型、网状结构。
1.1.1 面向终端的计算机网络
近程低速 远程高速 M TC
T T
计算机
M
FEP
M
T
M T
T
图1-1 远程联机系统
1.1.2 计算机—计算机网络
H H H 注： H H H 代表主机 代表 IMP H H H 图 1-2 存储转发的计算机网络
1.1.3 开放式标准化网络

1.2.2 处理器单元——指令处理操作
❖取指令期
CU将指令从内存读到CPU的指令寄存器 CU增加指令指针寄存器的值，以指向内存中下一条指令
的位置 CU给ALU发信号，通知ALU执行该指令
1.2.2 处理器单元——指令处理操作
❖指令执行期
ALU访问指令寄存器中的指令操作码，以确定要执行的 功能并得到指令的输入数据
（3）
: 为一次只执行一个进程设计Leabharlann ，用于单用户环境（4）
: 一次能执行一个用户的多个程序
（5）
: 多个用户可以使用同一个主机
（6）理解分时和虚拟空间的概念
3、UNIX系统的主要特性 了解
❖ 可移植性 可运行各种类型的计算机上，支持不同的硬件
❖ 多用户性能 多个用户同时共享计算机资源
❖ 多任务性能 允许多个任务同时运行，前台、后台
❖ 寄存器、内存、外部存储器的区别
存储器类型
在系统中的位置
寄存器 速度最快的是？
内存
外部存储器
用途 存储哪些数据？
1.2 计算机硬件
❖1.2.5 输出设备 显示器、打印机、声音设备、绘图仪等
1.2 计算机硬件
❖1.2.6 性能评价指标 针对每台计算机的组成部件、各部件间的通信能力 和所有性能指标的综合测量 CPU速度: 指令的执行速度，MIPS/MFLOPS 访问时间: 反映CPU从存储器或I/O设备检索数据 的速度，us/ns 通道容量: 数据传输速率反映CPU与设备间的通 信通道支持的数据传输能力 总体性能指标: 指CPU速度、存储器和I/O设备的 访问时间，以及存储器和I/O设备与CPU间传送 通道的通道容量的综合。
补充1：Unix/Linux环境搭建

✓ 除局域网外，按照网络的覆盖范围来分，还有另外两类计算机网 络:城域网和广域网。
01.0知3识点活讲解动3：熟悉计算机网络的分类
小组合作探究
请大家通过实地查看或搜集资料的方式，探究并讨论学校、政府、邮局等 单位的网络各属于哪种类型，各有什么特点。你还能举出哪些局域网、城 域网、广域网的例子?完成表 1.1.4。
01.0知3识点活讲解动3：熟悉计算机网络的分类
计算机网络的分类
2.城域网(MAN) 把一个城市中的多个局域网连接起来， 在整个城市范围内进行数据通信和资 源共享的计算机网络，称为城域网 (Metropolitan Area Network，简称 MAN)。城域网的覆盖范围为几十千米 到上百千米，如图 1.1.5 所示。
01.0知2识点活讲解动2：了解计算机网络的拓扑结构
✓ 星状结构有中心节点(如计算机教室中的交换机),其他节点(如计算机教 室中的教师机、学生机等)都直接连接到中心节点上，所有节点之间的通 信都经过中心节点。
✓ 星状结构的优点是:结构简单、连接方便、易于管理，在网络中很容易增 加新的节点。
✓ 在星状结构中，可以很方便地排除有故障的节点，如果一个节点出现故 障，其他节点仍可正常使用。但是，如果中心节点有故障了，就会造成 整个网络瘫痪。
活动2
01.0知2识点活讲解动2：了解计算机网络的拓扑结构
✓ 通过观察，我们看到了计算机教室网络的各种终端设备，它们是以怎 样的方式连接在一起的呢?
✓ 人们把网络中发送或接收信息的终端设备称为节点，网络中各节点之 间相互连接的方式，称为网络的拓扑结构。
✓ 以小组为单位，调查计算机教室网络各节点之间的连接情况，画出网 络拓扑结构图，说明该网络的拓扑结构类型。
01.0知1识点活讲解动1：探究计算机网络

教你如何用‎PPT制作‎树状结构图‎来源：U大师u盘‎装系统熟悉使用电‎脑软件，可以减少许‎多操作时间‎。

小编今天教‎你如何用P‎P T制作树‎状结构图。

首先，打开Pow‎e rPoi‎n t，新建一演示‎文稿，单击“插入”菜单，指向“图片”，选择“组织结构图‎”命令，打开“Micro‎s oft组‎织结构图”窗口（如图）此时“Micro‎s oft组‎织结构图”窗口以及其‎自有的菜单‎和工具栏代‎替了Pow‎e rPoi‎n t的菜单‎和工具栏，并且两者有‎很大的差别‎，可将鼠标指‎针移到每个‎工具栏按钮‎处并停留几‎秒，可获得有关‎该按钮的提‎示。

这时，在方框中就‎可以输入相‎关内容了。

如果要在某‎一个结构的‎左、右、下方增加分‎支时，根据需要单‎击窗口中不‎同的工具（部下、同事、经理、助理等）至目标位置‎即可。

还是以“用Word‎2003绘‎图工具制作‎树状结构图‎”一文的“计算机系统‎”的结构图为‎例，先在第一框‎中输入“计算机系统‎”，再在其下属‎位置分别输‎入“软件部分”和“硬件部分”，用“Del”键将无用文‎本框删除（因为只需两‎个下属），然后再在其‎下面插入相‎应数量的文‎本框并输入‎内容，Power‎P oint‎会根据组织‎结构图的大‎小自动调整‎整体大小（如图）这里的效果‎可以根据自‎己来设定。

在Micr‎o soft‎组织结构图‎编辑器中，还有许多各‎式各样的组‎织结构图。

可以在“样式”菜单上选择‎一种样式（如图）这里要注意‎的是：在选择样式‎前，必须先选中‎需要更改样‎式的部分。

创建好的组‎织结构图，应将其保存‎后再放置至‎幻灯片上，Power‎P oint‎会将其作为‎一张普通的‎图表来对待‎。

也可以使用‎P ower‎P oint‎中的“绘图”工具栏对其‎进行多种文‎字和图形的‎添加，编辑和修改‎操作。

还可以通过‎“文件”菜单下的“另存副本为‎”保存图表为‎组织结构图‎文件（.opx）。

教你如何用PPT制作树状结构图来源：U大师u盘装系统熟悉使用电脑软件，可以减少许多操作时间。

小编今天教你如何用PPT制作树状结构图。

首先，打开PowerPoint，新建一演示文稿，单击“插入”菜单，指向“图片”，选择“组织结构图”命令，打开“Microsoft组织结构图”窗口（如图）此时“Microsoft组织结构图”窗口以及其自有的菜单和工具栏代替了PowerPoint的菜单和工具栏，并且两者有很大的差别，可将鼠标指针移到每个工具栏按钮处并停留几秒，可获得有关该按钮的提示。

这时，在方框中就可以输入相关内容了。

如果要在某一个结构的左、右、下方增加分支时，根据需要单击窗口中不同的工具（部下、同事、经理、助理等）至目标位置即可。

还是以“用Word 2003绘图工具制作树状结构图”一文的“计算机系统”的结构图为例，先在第一框中输入“计算机系统”，再在其下属位置分别输入“软件部分”和“硬件部分”，用“Del”键将无用文本框删除（因为只需两个下属），然后再在其下面插入相应数量的文本框并输入内容，PowerPoint会根据组织结构图的大小自动调整整体大小（如图）这里的效果可以根据自己来设定。

在Microsoft组织结构图编辑器中，还有许多各式各样的组织结构图。

可以在“样式”菜单上选择一种样式（如图）这里要注意的是：在选择样式前，必须先选中需要更改样式的部分。

创建好的组织结构图，应将其保存后再放置至幻灯片上，PowerPoint会将其作为一张普通的图表来对待。

也可以使用PowerPoint中的“绘图”工具栏对其进行多种文字和图形的添加，编辑和修改操作。

还可以通过“文件”菜单下的“另存副本为”保存图表为组织结构图文件（.opx）。

的发生概率和结构 函数直接影 响系统顶事件 的发生概
ｇ（ ， ）
０，
ｂ≤ ≤ Ｃ
≥ Ｃ
率的运算 值。在模糊 故障树 分析过 程 中， 用模糊 数 采
来 描述底 事件发 生的概率 ， 用模 糊算 子代替 传统 的逻 辑门算子 ， 而得 到顶事件 发生 的概率模糊值 。 从 当使 用三角 型模糊 数表 示底事 件发生 概率 时 ， 根
维修的有力工具 。传统故 障树分析法通常适用于故障
机理确定 、 故障逻辑关 系清晰 的系统 ， 以系统最不希望
发生的事件—— 顶事件 为分析 目标 ， 用逻辑演 绎 的 应
第 ５期
康月 宁等 ： 基于模糊故障树的计算 机硬件故障诊断
０，
・ １・ １
ｘ ｂ— ＜
６ ≤ ≤ ｂ 一
ｍｅ ｏ ．ｔａｅ ｉｕ ｐｒｔ ｇｓｓ ｍ ｓ ｅｅｒｈｏｊｃ．ｕ ｅｓｓ ｍ ｉｉ ｔ ｄ Ｉ ｔ ｓ ｎ ｘｏ ｅａ ｎ ｙｔ ａ ｓａ ｂｅｔｄ ｅｔ ｔ ｙｔ ｆ ｌ ｅｐｏ ａｉｔ ｆｃｍｐ ｎｎｓ ｓ ｕｚ ｎｅ ａ ｈ ｋ Ｌ ｉ ｅ ｒ ｃ Ｏｈ ｅ ａｕ ｉ ｎ ｎ， ｆｚｙｎ ｍｂｒ ｕｅ ｒ （ ａｌＴ ｅ ａ ｓ ）ｍｅ ｏ ｉ ｂｅｔ ａｙｅｈ ｌｂｌｙｏ ｅＬｎ ｘｃｍｐ ｔ ｓ ｍ．ｎｐｒｃ ｌ ｕ ｚ ｕ ｅ ｓｄｉ Ｆ Ａ Ｆｕｔ ｒ ｌ ｉ ｓ ｎ ｅ Ａｎ ｙ ｓ ｈ ｔ ｄｉ ｓ ｔ ｌ ｏａｌ ｓ ｅｒ ｉ ｉｔ ｆ ｉｕ ｏ ｕｅ ｓ ｔ Ｉ ａｔ ｕａ ｓｕ ａ ｎ ｔ ｅ ａ ｉ ｔ ｈ ｒｙ ｅ ｉ ｒ
ａ ｄ ｒ ｐ ｉ ｅ ｉｉ ｎ— ｋ ｎ ｎ ａｒ ｄ ｃ ｓ ｅ ｏ ｍａ ｉ ｇ．
Ｋｅ ｒ ｓ ＣＰ ｅ ｒ ｒ ｆ ｚ ｙ ｎ ｍｂ ｒ ｆ ｕ ｔｔｅ ｙ ｗｏ ｄ ： Ｕ ｒｏ ； ｚ ｕ ｅ ； ａ ｌ ｒ ｅ ｕ

输出设备
Output System
I/O设备
主机
控制器 运算器 存储器
输入设备
Input System
中央处理单元CPU
运算器
控制器
对二进制编码进行算 术（加减乘除）和逻 辑（与或非）运算
读取指令、翻译指令 代码并向计算机各部 分发出控制信号，以 便执行指令
存储器
主存 （内存）
辅存 （外存）
计算机组成原理
计算机硬件组成
（一）计算机硬件的概念
• 计算机系统是由计算机硬件和计算机 软件组成的。
• 计算机硬件是指构成计算机的所有实 体部件的集合，通常这些部件由电路 （电子元件）、机械元件等物理部件 组成。它们都是看得见摸得着的物体。
计算机系统
硬件系统 软件系统
冯·诺依曼原理的基本思想
• 计算机由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备 五大基本部件组成
直接和运算器、控制器交换信息， 它的存取时间短但容量不够大； 由于主存储器通常与运算器、控 制器形成一体组成主机，所以也 称为内存储器
不直接和运算器储器常以外设的形式独 立于主机存在，所以也称 为外存储器，比如U盘，硬
盘等
运算器 控制器
存储器
输入设备 输出设备
CPU
内存
外存
I/O设备
主机
外部设备
系统硬件
运算
控制
存储器
输入设备 输出设备
CPU
内存
外存
I/O设备
主机
外部设备
系统硬件
作业：
• 1、回顾计算机的硬件是由哪些部件组成的？它 们各有哪些功能？
• 2、上网收集不同型号计算机硬件组成图片和视 频加深理解

体系结构逻辑结构物理结构1.引言1.1 概述概述体系结构、逻辑结构和物理结构是计算机科学中的重要概念。

它们在计算机系统的设计和实现过程中起着关键作用。

体系结构是指计算机系统的整体结构和组成部分之间的关系和连接方式。

逻辑结构是指数据在计算机系统中的组织方式和相互关系。

物理结构是指数据在存储介质上的存储方式和存取方式。

在计算机科学领域，体系结构定义了计算机硬件和软件之间的接口和交互方式。

它包括计算机的总线、存储器、输入输出设备和处理器等组件。

体系结构确定了计算机系统的性能、可扩展性和可靠性等方面的特征。

逻辑结构则描述了数据的逻辑组织方式。

它包括了逻辑上相邻的数据元素之间的关系。

逻辑结构可以是线性结构、树形结构、图形结构等。

线性结构中的数据元素之间是一对一的关系，树形结构中的数据元素之间是一对多的关系，图形结构中的数据元素之间是多对多的关系。

物理结构则定义了数据在存储介质上的存储方式和存取方式。

常见的物理结构包括顺序存储结构、链式存储结构和索引存储结构等。

顺序存储结构将数据元素按顺序存储在存储介质上，链式存储结构通过指针将数据元素链接起来，索引存储结构则使用索引表来实现对数据的快速访问。

本文将重点讨论体系结构、逻辑结构和物理结构的概念、特点和应用。

通过对这些概念的深入理解，可以帮助读者更好地了解计算机系统的设计和实现过程，提高计算机系统的性能和可靠性。

在接下来的正文部分，将详细介绍体系结构、逻辑结构和物理结构的相关内容，并探讨它们之间的关系和相互影响。

最后，本文将对文章进行总结，并展望未来在体系结构、逻辑结构和物理结构方面的研究方向和应用前景。

通过本文的阅读，读者将能够全面了解体系结构、逻辑结构和物理结构的基本概念和应用。

这将有助于读者在计算机科学和工程领域的学习和研究中应用这些概念，提高计算机系统的性能和可靠性，推动计算机技术的发展和创新。

1.2文章结构文章结构部分的内容可以简要介绍整篇文章的组织结构，包括各个章节的主要内容和关系。

计算机网络的拓扑结构是指网络结点和通信线路组成 的几何排列，也称网络物理结构图型。
总线型
计
算 机
星状
网
络
环状
拓
扑 结
树状
构
网状
1.3 计算机网络体系结构
1．OSI / RM开放系统互连参考模型
• 为了实现不同制造商的计算机产品之间进行相互通信， 20 世纪70年代后期，国际标准化组织ISO和国际电报电话咨询 委员会CCITT共同制定了开放系统互联参考模型OSI/RM （Open System Interconnection/Reference Model）， 也就是七层网络通信模型，通常称为OSI七层模型，它的颁 布促使所有的计算机网络走向标准化，从而具备了开放和互 联的条件，即只要遵循OSI标准，一个系统就可以与位于世 界上任何地方、遵循同样标准的其他系统进行通信。
1.4 数据通信基础知识
2．数据通信系统主要技术指标
• 信号传输速率：是指单位时间内通过信道传输的码元个数，也称码元 速率、调制速率或波特率，单位是波特（Baud）。信号传输速率的计 算公式是B=1/ T（Baud），其中T为信号码元的宽度，单位为秒。波 特率与比特率的关系为：
S=Blog2N (bps)或B=S/log2N (Baud)
资源共享，消除资源孤岛 协同工作 通用开放标准 动态功能，高度可扩展性
1.5 计算机网络新技术
5、IPv6
• IPv6是Internet Protocol Version 6的缩写，其中Internet Protocol译为“互联 网协议”。目前IP协议的版本号是4（简称为IPv4），IPv6正处在不断发 展和完善的过程中，它在不久的将来将取代目前被广泛使用的IPv4。与 IPv4相比，IPv6具有以下几个优势：

计算机科学与技术基础知识计算机科学与技术是一门广泛应用于各个领域的学科，它涉及了计算机的原理、算法、编程语言等多个方面的知识。

本文将为大家介绍计算机科学与技术的基础知识，包括计算机组成原理、数据结构与算法、计算机网络和操作系统等。

通过对这些基础知识的理解，可以帮助读者更好地理解计算机科学与技术领域的相关内容。

一、计算机组成原理计算机组成原理是计算机科学与技术的基础，它研究计算机的硬件组成和工作原理。

计算机由硬件和软件两部分构成，硬件包括中央处理器(CPU)、主存储器、输入输出设备等；而软件包括操作系统、应用软件等。

理解计算机的组成原理对于掌握计算机科学与技术至关重要。

1.1 中央处理器(CPU)中央处理器是计算机的核心部件，它负责执行计算机指令并进行运算。

中央处理器分类为：单核处理器、多核处理器、超线程技术等。

每个处理器核心包括算术逻辑单元(ALU)、控制单元(CU)和寄存器等。

1.2 主存储器主存储器是计算机的临时数据存储设备，它用于存储正在执行的程序、数据等信息。

主存储器分为随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。

RAM是可读写的，而ROM只能读取。

主存储器的容量表示计算机的存储能力。

1.3 输入输出设备输入输出设备用于与计算机进行交互，包括键盘、鼠标、显示器、打印机等。

输入设备将外部数据输入计算机，输出设备将计算机处理后的数据反馈给用户。

输入输出设备的性能对计算机的使用体验至关重要。

二、数据结构与算法数据结构与算法是计算机科学与技术的核心内容之一，它研究数据的组织方式和相应的操作方法。

数据结构包括线性结构、树状结构、图状结构等；算法则包括排序、查找、图算法等。

深入理解数据结构与算法能够提高编程效率和解决实际问题的能力。

2.1 线性结构线性结构是一种简单的数据结构，数据元素之间存在一对一的关系，包括线性表、栈和队列等。

线性结构的应用广泛，例如用线性表表示数组和链表，用栈实现函数调用等。

操作系统3.1操作系统概述操作系统是最基本，最主要的系统软件，协助计算机完成基本的硬件操作，同时也和外面一层的应用软件进行交互，完成一系列的应用任务。

操作系统是计算机硬件与其他软件的接口，也是用户和计算机的接口是计算机系统中发生的所有活动的总控制器，而且是决定计算机兼容性和平台的因素之一。

操作系统能做什么？提供了运行软件和控制外设的环境。

操作系统处理多进程，管理进程的方式有多任务、多线程以及多重处理。

多任务允许多个任务、作业、程序同时运行。

多线程允许多个部分或线程同时运行。

多重处理能力将任务平均分配给所有处理单元。

3.2操作系统的分类用户界面类型划分：①命令行界面的操作系统②图形用户界面（GUI graphical user interface）按操作系统的使用对象来分①桌面操作系统（客户端操作系统或个人操作系统）：是专门为单用户微机设计的②服务器操作系统（网络操作系统）是专门为网络中作为服务器的计算机设计使用的，用来管理分布式网络、电子邮件服务器和虚拟主机托管网站的工具。

Mac OS X server ③嵌入式操作系统，是一种支持嵌入式系统应用的操作系统软件。

它把操作系统嵌入到电子设备中，以控制设备的运转。

在系统的实用性、硬件的相关依赖性、软件的固化以及专用性方面具有突出的特点。

a.面向控制、通信等领域的实时操作系统b.面向消费电子产品的非实时操作系统（PDA,机顶盒）④手持操作系统（移动操作系统）为智能手机和平板电脑这样的设备设计的。

⑤单用户操作系统（Single-user operating system）DOS⑥多用户操作系统（Multiuser operating system）IBM的z/OS就是最常见的多用户操作系统之一。

常用计算机操作系统，《计算机文化》p127-137操作系统的大部分内容都存储在硬盘上。

在引导过程中，操作系统内核（提供的是操作系统中非常重要的服务，如内存管理和文件访问）会加载到内存中。

填空1、常见的三种拓扑结构总线型、星状、环状。

2、建立计算机网络的根本目的是实现数据通信和资源共享。

3、OSI参考模型共七层，由低到高分别是：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层和表示层。

4、OSI模型的原语有四种类型，即请求、指示、响应和确认。

5、下层能够向上层提供的服务有两种基本形式：面向连接和无连接的服务，面向连接的服务又称为虚电路服务，无连接服务又称为数据报服务。

6、通信用的互联设备指数据终端设备（DTE）和数据电路终接设备（DCE）间的互联设备。

7、每次通信都要经过建立通信链路和拆除通信链路两过程，这种建立起来的数据收发关系就称为数据链路。

8、数据链路层的数据传输单位是帧。

9、常见的数据链路层设备有网卡、网桥和交换机。

10、数据链路层将本质上不可靠的传输介质变成可靠的传输通路提供给网络层。

11、数据链路层分为两个子层：逻辑链路控制子层和介质访问控制子层。

12、网络层的主要功能是路由选择、流量控制、传输确认、中断、差错及故障的恢复等。

13、路由选择算法一类是自适应算法，另一类是非自适应算法。

14、传输层是资源子网与通信子网的界面和桥梁。

传输层下面三层面向数据通信，上面三层面向数据处理。

15、数据传送包括语义和语法两个方面的问题。

语义即与数据内容、意义有关的方面；语法则是与数据表示形式有关的方面。

16、传统局域网采用共享介质方式的CSMA/CD、令牌传递控制等方法。

17、在传统的广域交换网络的通信子网中，使用的数据交换技术有两种：电路交换技术和存储转发交换技术。

存储转发交换技术又包括报文交换和分组交换两种。

18、局域网标准主要是由IEEE制定的IEEE802系列标准。

19、常见的局域网标准有以太网、FDDI、ATM、无线局域网。

20、ATM信元结构由53B组成，53B被分成5B的头部和被称为载荷的48B信息部分。

21、在FDDI网络中，工作站、集中器和FDDI互连设备等都被称为站点。

2.操作系统的启动
•自举：装载操作系统软件并启动执行的过程。计算机的ROM
中固化了一小部分操作系统指令（基本I/O系统，又称BIOS），
计算机加电后，自动执行BIOS， BIOS先把一部分程序从磁盘 读入内存，然后再由读入的这部分程序装载其他所需的操作系
统软件。这个过程称作为“自举”或“引导”。
•命令：操作系统功能的表现形式。
– 计算机软件（Computer Software）：包含与数据
处理系统操作有关的程序、规程、规则以及相关 文档的智力创作。（ISO的定义）
什么是计算机软件
• 软件的三层含义（从科学概念上讲）：
–个体含义，即上面所说的计算机系统中的程序、 规程、规则及其文档 –整体含义，指在特定计算机系统中所有个体含 义下的软件的总体
3.1.2 计算机软件的发展
计算机软件的发展
计算机软件的发展与计算机应用和硬件的发展互 （1）第一阶段（1940年代到1950年代中期） • 从第一台计算机上的第一个程序开始到实用的高级语 言程序出现以前，是计算机软件发展初期。 • 应用领域较窄：主要是科学与工程计算。处理对象：
相推动和制约。软件的发展大致经历了三个主要阶段：
3.2.5 设备管理
• 设备管理：对计算机系统中除了CPU和内存以外的所 有I/O设备的管理。进而言之，设备管理的对象除了 进行实际I/O操作的设备外，还包括诸如控制器、通
道等支持设备。
• 设备管理任务：外部设备的分配、启动和故障处理， 用户不必详细了解设备及接口的技术细节，就可以 利用驱动程序对相应的设备进行操作。 • 采用技术：中断技术、通道技术、虚拟设备技术和
数值数据
• 工作方式：个体；编程语言：使用低级语言编程 • 人们对和程序有关的文档的重要性认识不足，重视编 程技巧

输入输出设备
作用
输入输出设备用于输入数据和命 令，以及输出结果。
组成
输入设备包括键盘、鼠标、触摸 屏等，输出设备包括显示器、打
印机等。
工作原理
输入输出设备通过接口与计算机 连接，将输入的数据转换为计算 机能识别的二进制码，将输出的 结果转换为人们能理解的格式。
总线与接口
作用
总线是计算机系统中各部件之间进行数据传输的通道，接口是连接 各部件与总线的接口。
们更好地理解计算机系统的设计和运作。
在项目管理中的应用
项目规划
在项目管理中，可以使用计算机系统结构图来规划项目的 组成和运作流程，以便更好地进行资源分配和进度控制。
风险管理
通过分析计算机系统结构图，可以识别出项目中的潜在风 险，从而提前采取相应的风险应对措施。
系统集成
在大型项目中，各个子系统之间的集成和协同工作非常重 要。计算机系统结构图可以用来描述这些子系统之间的关 系和集成方式。
根据操作系统，计算机系统可以分为 Windows、Linux和Mac OS等。
根据使用目的，计算机系统可以分为 服务器、工作站和个人计算机等。
02
计算机硬件系统
中央处理器
作用
中央处理器（CPU）是计算机系 统的核心，负责执行程序中的指
令并处理数据。
组成
CPU主要由运算器和控制器组成， 运算器负责执行算术和逻辑运算， 控制器负责控制计算机的各个部件 协调工作。
使用其他工具制作结构图
1 2 3
AutoCAD
AutoCAD是一款专业的CAD绘图工具，适合制 作各种类型的计算机系统结构图，包括电气、管 道、钢结构等。
亿图图示
亿图图示是一款全能的绘图工具，支持制作各种 类型的系统结构图，包括流程图、组织结构图、 网络拓扑图等。

信息技术基础与应用第1章信息：对客观事物存在形式及运动状态的描述。

数据是信息的载体，信息可被储存和使用。

特点：不灭性、可廉价复制，广泛传播、时效性第二章２.１计算机：是一种在储存的指令集控制下，接受输入、处理数据、储存数据并产生输出的多用途设备。

算筹是一种计算工具2.2帕斯卡发明机械计算机-------人类有史以来第一台计算机●计算机之父,计算机理论奠基人—图灵，贡献○1建立图灵机理论模型○2提出定义机器智能的图灵测试●计算机体系结构的奠基人-----冯诺依曼●1946年，第一台电子数字计算机----“埃尼阿克”●计算机的发展：第一代电子管计算机；第二代晶体管计算机●计算机特点：1运算速度快，2计算精度高3具有超强记忆和逻辑判断能力4实现自动控制并且具备人机交互功能5可靠性高6跨地域信息资源共享● 2.3计算机分类按规模----1巨型机2大型机3中型机4小型机5微型机6单片机按处理对象----1电子数字计算机2电子模拟计算机3数模混合计算机按用途—1通用计算机2专用计算机第三代集成电路计算机; 第四代大规模、超大规模集成电路计算机● 2.4计算机辅助系统（1）计算机辅助设计CDA（2）计算机辅助制造ＣＡＭ（3）计算机辅助教学ＣＡＩ● 2.5计算机未来趋势；以超大规模集成电路为基础，向巨型化（速度高，容量大，功能强）、微型化（体积小，重量轻）、网络化、智能化发展２.6进位计数制：把数划分为不同的位数，逐位累加，加到一定数量之后，再从零开始，同时向高位进位。

三要素：数码、进位基数、位权逻辑运算：与或非2.8●数据的常用单位: 位（b）、最小的数据单位字节(B)、8位为一个字节，一个字节由8个二进制数位组成。

字节是计算机用来表示储存空间大小的基本容量单位1B=8b 1 KB=1024B TB GB MB KB字(word) 每个字中二进制位数的长度，称为字长，常见的有8位16位32位64位。

字是单位，字长是指标● 2.9数据编码-○1BCD码○2ASCII编码a=97 A=65 ○3汉字编码汉字的输入码音码：全拼码、简拼码、双拼码形码：五笔音形结合的编码：自然码汉字的机内码：是供计算机系统内部进行储存、加工处理、传输统一使用的代码汉字字形码，用于汉字的显示和打印第三章计算机硬件本组成3.2冯诺依曼计算机的基本设计思想：存储程序●基本特点1计算机5个基本部分：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备2采用二进制代码表示数据和指令3采用存储程序方式●计算机硬件基本结构1运算器2控制器3存储器4输出设备5输入设备●存储器分为主存储器（内存）和辅助存储器（外存）。

Z计算机在磁盘上实际存储数据的方式被称为“物 理存储”。
Z文件和文件夹的概念模型被称作“逻辑存储”。 Z数据存储系统包含两个主要部件：
存储介质：磁盘、磁带、CD－ROM、DVD、纸张， 或者包含数据的其它物质。
存储设备：是对存储介质进行数据记录和检索操作的 机械设备。存储设备包括软驱、硬盘驱动器、CD驱动 器、DVD驱动器，以及磁带驱动器。
一、软盘存储
Z软盘：
上下两个表面均涂有一层薄的磁氧化物，以塑料圆盘 为基片。
软盘放在一个保护套中。 软盘有3.5in、5.25in等几种。
Z计算机在磁盘表面存储的数据容量取决于磁盘密 度。
Z磁盘密度指的是磁盘表面上磁粒的密度和大小。 磁盘密度越高，磁粒越小，能够存储的数据越 多。
Z高密度磁盘（HD或者HDD）存储的数据要比双 密度磁盘（DD或DDD）存储的数据多得多。
航班 航班号 出发地 起飞时间 目的地 抵达时间
CA 4199 BEIJING
10:00 SHANGHAI 11:30
Z两种形态的数据：
人读数据（语言、文字、图象、声音等） 机读数据（二进制数）
4
数据单位
Z位(bit，比特)：是构成信息的最小单位。二进制 数中的每个0或1即称为一个二进制位。
个文件。
删除文件
ZOS会改变FAT表中相应簇的状态。 Z例如，删除5、7、9、11四个簇时，OS把这四个簇的状态改变
为“空”。这些簇的数据并没有在物理上移动或清楚，直到有 新的数据将它覆盖。
Z文件碎片整理
碎片：文件存储在不连续的簇中，驱动器定位含有部分 文件数据的簇，降低了驱动器的性能。
用磁盘碎片整理工具重新组织磁盘上的文件，使它们存 放在连续的簇中。

计算机基本结构计算机基本结构是指计算机系统中各个组成部分的组织和联系方式，包括硬件和软件两个层面。

硬件层面主要包括中央处理器（CPU）、存储器、输入输出设备等；软件层面主要包括操作系统、应用程序等。

计算机的基本结构决定着计算机的性能和功能。

一、中央处理器（CPU）中央处理器是计算机硬件中的核心部件，负责执行各种计算和控制指令。

它由运算器（ALU）、控制器和寄存器组成。

运算器负责进行算术和逻辑运算，控制器负责解析和执行指令，寄存器用于存储数据和指令。

1. 运算器（ALU）运算器是计算机中的算术和逻辑运算单元，它可以对数据进行加、减、乘、除等各种运算操作，同时还可以进行逻辑运算，如与、或、非等。

运算器的性能直接影响计算机的运算速度和处理能力。

2. 控制器控制器是计算机中的指令解析和执行单元，它负责解析指令、控制各个部件的工作顺序以及处理异常情况。

通过控制器，计算机可以按照指令的要求完成各种操作。

3. 寄存器寄存器是计算机中的高速存储器，用于存储正在运行的指令和数据。

计算机中有多个寄存器，包括通用寄存器、程序计数器、指令寄存器等，它们具有不同的功能和用途。

二、存储器存储器是计算机中的数据存储部件，主要分为内存和外存两种形式。

内存是计算机中的主要存储介质，用于存储正在运行的程序和数据；外存则是辅助的存储介质，用于离线存储和长期保存数据。

1. 内存内存是计算机中的主要存储器，分为随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）两种类型。

RAM用于存储程序和数据，可读写；ROM用于存储固定的程序和数据，只读。

内存的容量和速度直接影响计算机的性能。

2. 外存外存主要包括硬盘、光盘、U盘等存储介质，用于离线存储和长期保存数据。

外存容量一般较大，但访问速度相对较慢。

三、输入输出设备输入输出设备是计算机与外部环境交互的接口，主要用于数据的输入和输出。

常见的输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪等；输出设备包括显示器、打印机、音响等。