《第一章(1) 計算機基礎知識、計算機系統(tǒng)組成及工作原理》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《第一章(1) 計算機基礎知識、計算機系統(tǒng)組成及工作原理(90頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、 很小的時候,就對未來充滿幻想,不知道能否進入那個叫大學的地方所以從小好好學習,怕被別人瞧不起經(jīng)過十年苦讀,最后大家來到了安徽郵電職業(yè)技術學院 剛入學的時候,總覺得現(xiàn)實中的大學不如想象中美麗,大學的生活也不如想象中多彩多姿,于是整天郁悶、考上大學也后失去了生活的目標,困惑、迷茫.有些同學當起了家教有些同學玩起了電腦甚至到了癡迷的程度公布成績的時候,總是不相信這是事實冥思苦想,但不知道路在何方 于是,就去問老師,老師說:盡管你已是大學生,讀書仍然是你的第一要務 同時學會與各種興趣愛好的人友好相處面對困難的時候,你需要增加一點自信為了實現(xiàn)心中的目標,勇于同困難斗爭到底有時會遇到看似很大的困難不要輕
2、易放棄,那會很危險 但,也不要光知道學習,也可以參加一些各式各樣的娛樂活動 偶爾出去瀟灑一下也可以,但不要去太高檔的地方 家里供我們上學不容易,體力勞動要付出很多的辛苦即使做點小買賣只要你繼續(xù)努力你會發(fā)現(xiàn),成功也就如此而已,你也將有你自己的事業(yè)擁有你自己的寶時捷此文首先是給同學們送去歡笑,其次是送去啟發(fā)。請牢記:大一、大二不是高四、高五!請牢記:大一、大二不是高四、高五!網(wǎng)易學院:網(wǎng)易學院:http:/ 網(wǎng)易公開課:網(wǎng)易公開課:http:/ 馮諾依曼原理計算機的硬件由五部分組成計算機的硬件由五部分組成; 計算機的信息是以二進制表示的計算機的信息是以二進制表示的; 程序是自動執(zhí)行的(程序存儲式計
3、算機)。程序是自動執(zhí)行的(程序存儲式計算機)。 馮諾依曼硬硬 件件軟軟 件件輸入設備:輸入設備:鍵盤、鼠標、掃描儀鍵盤、鼠標、掃描儀 輸出設備:輸出設備:顯示器、打印機顯示器、打印機 外外 存:軟、硬盤、光盤、閃存存:軟、硬盤、光盤、閃存 網(wǎng)絡設備:網(wǎng)卡、調制解調器等網(wǎng)絡設備:網(wǎng)卡、調制解調器等 計計算算機機系系統(tǒng)統(tǒng)軟件軟件外部設備外部設備系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件應用軟應用軟件件硬件硬件運算器運算器寄存器寄存器控制器控制器主機主機內(nèi)存內(nèi)存CPU隨機存儲器隨機存儲器(RAM)只讀存儲器只讀存儲器(ROM)高速緩沖存儲器高速緩沖存儲器 操作系統(tǒng):操作系統(tǒng):WindowsWindows、UnixUnix、L
4、inuxLinux語言處理程序:語言處理程序:C C、PascalPascal、VBVB等等 實用程序:診斷程序、排錯程序等實用程序:診斷程序、排錯程序等 辦公軟件包、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)辦公軟件包、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 運算器控制器存儲器輸入設備輸出設備CPU 中央處理器+外設(I/O設備)存放程序和數(shù)據(jù)處處理理器器控制器控制器運算運算器器控制整個計算機控制整個計算機所有部件的工作所有部件的工作執(zhí)行算術運算執(zhí)行算術運算和邏輯運算和邏輯運算存儲器存儲器大容量存儲器I/O設備設備I/O子系統(tǒng)是計算機存儲是計算機存儲的記憶單元集合的記憶單元集合每個記憶單元由每個記憶單元由8 8位二進制位組成??勺x寫其中的數(shù)據(jù)
5、。位二進制位組成??勺x寫其中的數(shù)據(jù)。01n因此,因此,CPUCPU對存儲器的操作必須有三類信號:對存儲器的操作必須有三類信號:地址信號地址信號數(shù)據(jù)信號數(shù)據(jù)信號控制信號控制信號常用輸入設備:常用輸入設備:鍵盤、鼠標、掃描儀、光筆、數(shù)字化儀等。鍵盤、鼠標、掃描儀、光筆、數(shù)字化儀等。常用輸出設備:顯示器、打印機、繪圖儀等。常用輸出設備:顯示器、打印機、繪圖儀等。 相對于計算機硬件而言,軟件是計算機的無形部分,是計算相對于計算機硬件而言,軟件是計算機的無形部分,是計算機的靈魂。是指使計算機運行所需的程序、數(shù)據(jù)和有關文檔的總機的靈魂。是指使計算機運行所需的程序、數(shù)據(jù)和有關文檔的總和和.軟件可以對硬件進行
6、管理、控制和維護。根據(jù)軟件的用途可將軟件可以對硬件進行管理、控制和維護。根據(jù)軟件的用途可將其分為:其分為: 系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件 應用軟件應用軟件系統(tǒng)軟件一般由軟件廠商提供,系統(tǒng)軟件一般由軟件廠商提供,應用軟件是為解決某一問題而由用戶或軟件公司開發(fā)的。應用軟件是為解決某一問題而由用戶或軟件公司開發(fā)的。計算機硬件計算機硬件操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)高級語言程序高級語言程序各種應用軟件各種應用軟件用戶用戶等等應用軟件數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)系統(tǒng)支撐和服務程序語言處理程序操作系統(tǒng)系統(tǒng)軟件軟件系統(tǒng)Photoshop AdobeOffice WPSOfficeMicrosoft 操作系統(tǒng)對計算機資源進行控制與管理的系統(tǒng)化程序集
7、合,它操作系統(tǒng)對計算機資源進行控制與管理的系統(tǒng)化程序集合,它是用戶和計算機硬件系統(tǒng)之間的接口,為用戶和應用軟件提供是用戶和計算機硬件系統(tǒng)之間的接口,為用戶和應用軟件提供了訪問和控制計算機硬件的橋梁。了訪問和控制計算機硬件的橋梁。 操作系統(tǒng)是最基本最重要的系統(tǒng)軟件,用來管理和控制操作系統(tǒng)是最基本最重要的系統(tǒng)軟件,用來管理和控制計算機系統(tǒng)中硬件和軟件資源的大型程序,是其他軟件運行的計算機系統(tǒng)中硬件和軟件資源的大型程序,是其他軟件運行的基礎?;A。 操作系統(tǒng)負責對計算機系統(tǒng)的全部軟、硬件和數(shù)據(jù)資源進行統(tǒng)操作系統(tǒng)負責對計算機系統(tǒng)的全部軟、硬件和數(shù)據(jù)資源進行統(tǒng)一控制、調度和管理。一控制、調度和管理。 主
8、要作用:提高系統(tǒng)的資源利用率、提供友好的用戶界面,主要作用:提高系統(tǒng)的資源利用率、提供友好的用戶界面,從而使用戶能夠靈活、方便地使用計算機。從而使用戶能夠靈活、方便地使用計算機。操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)是一個龐大的管理控制程序,它包括五個管理功能:操作系統(tǒng)是一個龐大的管理控制程序,它包括五個管理功能:處理器管理、存儲管理、設備管理、文件管理和作業(yè)管理。處理器管理、存儲管理、設備管理、文件管理和作業(yè)管理。 操作系統(tǒng)操作系統(tǒng) 按其運行的環(huán)境可分為實時操作系統(tǒng)、分時按其運行的環(huán)境可分為實時操作系統(tǒng)、分時操作系統(tǒng)和批處理操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)和批處理操作系統(tǒng)。 按其管理用戶的數(shù)量可分為按其管理用戶的數(shù)量可
9、分為單用戶操作系統(tǒng)和多用戶操作系統(tǒng)。單用戶操作系統(tǒng)和多用戶操作系統(tǒng)。 按同時管理的作業(yè)數(shù)按同時管理的作業(yè)數(shù)可分為單用戶單任務操作系統(tǒng)、單用戶多任務操作系統(tǒng)和多用可分為單用戶單任務操作系統(tǒng)、單用戶多任務操作系統(tǒng)和多用戶多任務操作系統(tǒng)。戶多任務操作系統(tǒng)。語言處理程序語言處理程序 人與人交流需要語言,人與計算機之間交流同樣需要語言。人與人交流需要語言,人與計算機之間交流同樣需要語言。人與計算機之間交流信息使用的語言叫做程序設計語言。按照人與計算機之間交流信息使用的語言叫做程序設計語言。按照其對硬件的依賴程度通常把程序設計語言分為三類:其對硬件的依賴程度通常把程序設計語言分為三類:機器語言機器語言匯編
10、語言匯編語言高級語言高級語言 機器語言機器語言 機器語言是一種用二進制代碼機器語言是一種用二進制代碼“1”和和“0”組成的一組代碼組成的一組代碼指令,是唯一可以被計算機硬件識別和執(zhí)行的面向機器的語言。指令,是唯一可以被計算機硬件識別和執(zhí)行的面向機器的語言。 優(yōu)點:占用內(nèi)存小、執(zhí)行速度快優(yōu)點:占用內(nèi)存小、執(zhí)行速度快 缺點:編寫程序工作量大、程序閱讀性差、調試困難缺點:編寫程序工作量大、程序閱讀性差、調試困難 匯編語言匯編語言 匯編語言是使用一些能反映指令功能的助記符來代替機器匯編語言是使用一些能反映指令功能的助記符來代替機器指令的符號語言。指令的符號語言。 匯編語言的指令與機器語言的指令基本上是
11、一一對應的。匯編語言的指令與機器語言的指令基本上是一一對應的。這些助記符一般是人們?nèi)菀子洃浐屠斫獾挠⑽目s寫,這些助記符一般是人們?nèi)菀子洃浐屠斫獾挠⑽目s寫, 優(yōu)點:匯編語言在編寫、閱讀和調試方面有很大進步,運優(yōu)點:匯編語言在編寫、閱讀和調試方面有很大進步,運行速度快。行速度快。 缺點:是面向機器的語言,編程復雜,可移植性差。缺點:是面向機器的語言,編程復雜,可移植性差。 高級語言高級語言 高級語言是一種獨立于機器的算法語言。高級語言是一種獨立于機器的算法語言。 高級語言的表達方式接近于人們?nèi)粘J褂玫淖匀徽Z言和數(shù)高級語言的表達方式接近于人們?nèi)粘J褂玫淖匀徽Z言和數(shù)學表達式,并且有一定的語法規(guī)則。學表
12、達式,并且有一定的語法規(guī)則。 缺點:編寫的程序運行要慢一些缺點:編寫的程序運行要慢一些 優(yōu)點:編程簡單易學、可移植性好、可讀性強、調試容易優(yōu)點:編程簡單易學、可移植性好、可讀性強、調試容易數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)主要面向解決數(shù)據(jù)處理的非數(shù)值計算問題,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)主要面向解決數(shù)據(jù)處理的非數(shù)值計算問題,對計算機中存放的大量數(shù)據(jù)進行組織、管理、查詢。對計算機中存放的大量數(shù)據(jù)進行組織、管理、查詢。 目前,常用的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)有目前,常用的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)有SQL Server、Oracle、Mysql和和Visual FoxPro等。等。 系統(tǒng)支撐和服務程序系統(tǒng)支撐和服務程序: 該
13、類程序又稱工具軟件,如系統(tǒng)診斷程序、調試程序、排錯程該類程序又稱工具軟件,如系統(tǒng)診斷程序、調試程序、排錯程序、編輯程序、查殺病毒程序等等,都是為維護計算機系統(tǒng)的序、編輯程序、查殺病毒程序等等,都是為維護計算機系統(tǒng)的正常運行或支持系統(tǒng)開發(fā)所配置的軟件系統(tǒng)正常運行或支持系統(tǒng)開發(fā)所配置的軟件系統(tǒng)。 應用軟件是用戶為解決各種實際問題而編制的計算機應用程序及其有應用軟件是用戶為解決各種實際問題而編制的計算機應用程序及其有關資料。關資料。 應用軟件具有很強的實用性。應用軟件具有很強的實用性。 隨著計算機應用領域的不斷拓展和計算機應用的廣泛普及,各種各樣的應隨著計算機應用領域的不斷拓展和計算機應用的廣泛普及
14、,各種各樣的應用軟件與日俱增,如用軟件與日俱增,如Microsoft Office、WPS Office、Photoshop等。專用軟件是等。專用軟件是只為完成某一特定專業(yè)的任務而設計的軟件,它往往是針對某行只為完成某一特定專業(yè)的任務而設計的軟件,它往往是針對某行業(yè)、某用戶的特業(yè)、某用戶的特定需求而專門開發(fā)的,如某個公司的管理系統(tǒng)、醫(yī)院信息系統(tǒng)(定需求而專門開發(fā)的,如某個公司的管理系統(tǒng)、醫(yī)院信息系統(tǒng)(HIS)、辦公自動化系統(tǒng))、辦公自動化系統(tǒng)(OA)等。)等。2. 應用軟件應用軟件 計算機在運行時,先從內(nèi)存中取出第一條指令,通過控制器的譯碼,按指計算機在運行時,先從內(nèi)存中取出第一條指令,通過控
15、制器的譯碼,按指令的要求,從存貯器中取出數(shù)據(jù)進行指定的運算和邏輯操作等加工,然后再按令的要求,從存貯器中取出數(shù)據(jù)進行指定的運算和邏輯操作等加工,然后再按地址把結果送到內(nèi)存中去。接下來,再取出第二條指令,在控制器的指揮下完地址把結果送到內(nèi)存中去。接下來,再取出第二條指令,在控制器的指揮下完成規(guī)定操作。依此進行下去,直至遇到停止指令。成規(guī)定操作。依此進行下去,直至遇到停止指令。程序與數(shù)據(jù)一樣存貯,按程序編排的順序,一步一步地取出指令,自動地程序與數(shù)據(jù)一樣存貯,按程序編排的順序,一步一步地取出指令,自動地完成指令規(guī)定的操作是計算機最基本的工作原理。這一原理最初是由美籍完成指令規(guī)定的操作是計算機最基本
16、的工作原理。這一原理最初是由美籍匈牙匈牙利利數(shù)學家馮數(shù)學家馮.諾依曼于諾依曼于1945年提出來的,故稱為馮年提出來的,故稱為馮.諾依曼原理。諾依曼原理。 1. 運算速度運算速度2. 主頻主頻3. 字長字長運算速度運算速度 單位時間內(nèi)執(zhí)行的計算機指令數(shù)。 單位有MIPS(Million Instructions Per Second,每秒106條指令)和BIPS(Billion Instructions Per Second,每秒109條指令)。4.內(nèi)核內(nèi)核5.內(nèi)存容量內(nèi)存容量1. 運算速度運算速度2. 主頻主頻3. 字長字長主頻主頻 即時鐘頻率,是指計算機CPU在單位時間內(nèi)發(fā)出的脈沖數(shù),它在很
17、大程度上決定了計算機的運算速度,主頻的單位是赫茲(Hz)。4.內(nèi)核內(nèi)核5.內(nèi)存容量內(nèi)存容量1. 運算速度運算速度2. 主頻主頻3. 字長字長字長字長 是指計算機的運算部件能同時處理的二進制數(shù)據(jù)的位數(shù),它與計算機的功能和用途有很大的關系。4.內(nèi)核內(nèi)核5.內(nèi)存容量內(nèi)存容量1. 運算速度運算速度2. 主頻主頻3. 字長字長內(nèi)核數(shù)內(nèi)核數(shù) CPU內(nèi)核數(shù)指CPU內(nèi)執(zhí)行指令的運算器和控制器的數(shù)量。目前有2個、4個和8個等。Intel和AMD分別推出了雙核心處理器Pentium D和Athlon 64 X2。4.內(nèi)核內(nèi)核5.內(nèi)存容量內(nèi)存容量1. 運算速度運算速度2. 主頻主頻3. 字長字長內(nèi)存容量內(nèi)存容量 是
18、指內(nèi)存儲器中能存儲信息的總字節(jié)數(shù)。4.內(nèi)核內(nèi)核5.內(nèi)存容量內(nèi)存容量其他性能指標其他性能指標 機器的兼容性(包括數(shù)據(jù)和文件的兼容、程序兼容、系統(tǒng)兼容和設機器的兼容性(包括數(shù)據(jù)和文件的兼容、程序兼容、系統(tǒng)兼容和設備兼容),系統(tǒng)的可靠性(平均無故障工作時間備兼容),系統(tǒng)的可靠性(平均無故障工作時間MTBF),系統(tǒng)的),系統(tǒng)的可維護性(平均修復時間可維護性(平均修復時間MTTR),機器允許配置的外部設備的最),機器允許配置的外部設備的最大數(shù)目,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)及網(wǎng)絡功能等,另外,性能價格比也是一大數(shù)目,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)及網(wǎng)絡功能等,另外,性能價格比也是一項綜合性的評價計算機性能的指標。項綜合性的評價計算機性能的指標。