第一章计算机基础知识
1.1计算机概述
一、计算机的四特点：1．有信息处理的特性2．有程序控制的特性3．有灵活选择的特性4．有正确应用的特性
二、计算机发展经历5个重要阶段,它们是并行关系：1．大型机阶段40-50年代2．小型机阶段60-70年代3．微型机阶段70-80年代4．客户机/服务器阶段5．Internet阶段（Arpanet 是在1983年第一个使用TCP/IP协议的；在1991年6月我国第一条与国际互联网连接的专线建成，它从中国科学院高能物理研究所接到美国斯坦福大学的直线加速器中心；在1994年实现4大主干网互连(中国公用计算机互联网Chinanet、中国科学技术网Cstnet、中国教育和科研计算机网Cernet、中国金桥信息网ChinaGBN)，即全功能连接或正式连接）
三、计算机应用领域：1．科学计算2．事务处理3．过程控制4．辅助工程(CAE，CAI，CA T) 5．人工智能6．网络应用7．多媒体应用
1．2计算机硬件系统
1．一个完整的计算机系统由软件和硬件两部分组成。
2．硬件具有原子的特性，成本低速度快；软件具有比特的特性，成本高速度慢。二者在功能上具有等价性、且具有同步性。
3．计算机硬件组成四个层次：①芯片②板卡③整机④网络
一、计算机硬件的种类：计算机传统分类：巨型机、大型计算机，中型计算机，小型计算机、微型计算机。
IEEE1989年分类：大型主机、小型计算机、个人计算机、工作站、巨型计算机、小巨型计算机。
计算机现实分类：服务器（按处理器体系结构分CISC\RISC\VLIW三种，按结构分刀片式），工作站（基于RISC和UNIX操作系统的份额专业工作站和基于Interl和Windows的PC工作站），台式机，笔记本，手持设备。
二、计算机指标：
1．字长（位数）。8位是一个字节，16位是一个字，32位是一个双字长，64位是两个双字长。指CPU一次能处理寄、存器能储存32位数据
2．速度。MIPS是表示单字长定点指令的平均执行速度，MFLOPS是考察单字长浮点指令的平均执行速度。3．容量。Byte用B表示。4．数据传输率（带宽）。Bps用b。5．可靠性。平均无故障时间MTBF和平均故障修复时间MTTR来表示。6．产品名称和版本。越高越好。
3. 微处理器简史：Intel8080（8位）→Intel8088（16位）→奔腾（32位）→安腾（64位）三．奔腾芯片的技术特点：奔腾32位芯片，主要用于台式机和笔记本，奔腾采用了精简指令RISC技术。
⑴超标量技术。通过内置2条U、V（仅精简指令）整数指令流水线和1条浮点指令流水线，同时执行多个处理，其实质是用空间换取时间。
⑵超流水线技术。通过细化流水，提高主频，使得机器在一个周期内完成一个甚至多个操作，其实质是用时间换取空间。经典奔腾每条整数流水线分为四级流水：指令预取，译码，执行和写回结果。浮点流水线分8级流水，前4点同，后4点：二级浮点操作、一级4舍5入及写回浮点运算、一级为出错报告
⑶分支预测。为提高流水线吞吐率，内置分支目标缓存器，动态的预测程序分支的转移情况。
⑷双CACHE哈佛结构：指令与数据分开。⑸固化常用指令。⑹增强的64位数据总线。内部总线是32位，外部总线增为64位。
⑺采用PCI标准的局部总线。⑻错误检测即功能用于校验技术，前者可在内部多处设置偶校验，以保证数据传送正确，后者能通过双工系统的运算结果相比较，判断是否出现异常操作。⑼内建能源效率技术。⑽支持多重处理。与CPU发展相似，由提高主频到多核处理。四．安腾芯片的技术特点：64位处理机,简明并行指令计算EPIC。奔腾系列为32位,精简指令技术RISC。286.386复杂指令系统CISC。奔三增加了：SSE：Streaming SIMD Extensions 流式的单指令流、多数据流扩展指令。
五．主板由五部分组成：CPU,存储器,总线,插槽以及电源。
主版的分类：①按芯片集分：x的,②按CPU芯片分，④按数据端口：SCSI、EDO、AGP,⑤按主版规格分：带T的, ,⑦按CPU插座分：Socket、Slot槽,⑧扩展槽分EISA、PCI、USB 六．网卡主要功能：①实现与主机总线的通信连接，解释并执行主机的控制命令。②实现数据链路层的功能，如形成数据帧，差错校验，发送接收等。③实现物理层的功能。
1．3计算机软件的组成
1．基本概念：由程序（指令序列组成）和相关文档构成。分系统软件和应用软件（核心是操作系统）软件是用户与计算机硬件系统之间的桥梁。软件就是指令序列以代码形式储存储存器中。这些指令序列就是程序。
2．常用应用软件：字处理：Word(微软)、WPS(金山)；电子表格：Excel(微软)、Lotus1-2-3(Lotus)、数据库：Access(微软)、Lotus Approach(Lotus)；投影演示：Powerpoint(微软)；桌面出版：Publisher(微软)、PageMaker(Adobe)；浏览器：InternetExplorer(微软)、Communicator(Netscape 即网景)、Firefox(火狐)；金山WPS2000已不是单纯的字处理软件，而是集成的办公系统软件，类似于微软Office组件。
3．软件开发过程（三个阶段）：
⑴计划阶段：分为问题定义、可行性研究（是决定软件项目是否开发的关键）
⑵开发阶段：在开发前期分为需求分析、总体设计、详细设计三个子阶段，在开发后期分为编码、测试两个子阶段。前期必须形成的文档有：软件需求说明书，软件设计规格说明书；后期主要形成各种报告。
⑶运行阶段：主要任务是软件维护。为了排除软件系统中仍然可能隐含的错误，扩充软件功能。
4、把高级语言源程序翻译成机器语言目标程序的工具，有两种类型：解释程序与编译程序。解释程序就是把源程序输入一句，翻译一句，执行一句，并不成为整个目标程序，速度慢。编译程序是把输入的整个源程序进行全部的翻译转换，产生出机器语言的目标程序，然后让计算机执行从而得到计算机结果，速度快
1．4多媒体
媒体的概念与分类: (1)媒体的概念:信息的载体(2)媒体的分类：传输媒体、表现媒体、表示媒体、感觉媒体
1．基本概念：有声有色的信息处理与利用技术。
2．多媒体技术分为偏软件技术和偏硬件技术。
3．多媒体硬件系统的基本组成有：
①CD-ROM ②具有A/D和D/A转换功能③具有高清晰的彩色显示器④具有数据压缩和解压缩的硬件支持
4. 音频流和视频流之间的同步叫做“唇同步”，要求音视频之间的偏移在±80ms内；
打电话等音频业务，允许的最大时延0.25s，时延抖动小于10ms，否则通话不畅。
4．多媒体的关键技术：
①数据压缩和解压缩技术。JPEG：实用与连续色调，多级灰度，彩色或单色静止图象。MPEG：包括视频、音频和系统，考虑音频和视频同步。P×64标准：CCITT的H.261号
