1、 21世纪高等院校计算机系列教材第1章 计算机概述 什么是计算机 计算机的产生与发展 计算机的特点与分类 计算机的应用 计算机人物与奖项1.什么是计算机计算机,又叫电子计算机(电子数字计算机)、电脑;计算机是一种具有记忆功能、能按人的意图(即事先编制并存储的程序)自动高速运行的机器。这是一台我们常见的计算机微型计算机2.计算机的诞生世界上第一台计算机概貌 名称:ENIAC(计算机始祖)时间:1946年2月 地点:美国(宾夕法尼亚大学)背景:解决弹道计算问题 基本数据:占地170M2,采用了约18000个电子管,运算速度5000次/秒。ENIACGeneral View of the ENIAC
2、General View of the ENIAC FROM:http:/www.library.upenn.edu/exhibits/rbm/mauchly/jwm0-1.html图片说明图片说明 The ENIAC machine occupied a room thirty by fifty feet.The controls are at the left,and a small part of the output device is seen at the right.The two men in uniform were being trained to maintain the
3、 machine after it was turned over to the Ordnance Department(which sponsored the development of the ENIAC).The two women were assistants on the staff of the Moore School who helped program the ENIAC.3.计算机的发展4.计算机的特点 运算速度快(几百万-亿次/秒)精度高(有效数字6位-16位-任意)有记忆能力(存储信息)有判断功能 能在程序控制下自动工作5.计算机的分类(1)从规模和性能指标分类 巨
4、型机(super computer):ES/900,银河3 大中型机(mainframe):370系列 小型机(mini computer):PDP系列 微机(micro computer):PC机(PII、PIII、P4)工作站(workstation)笔记本(2)按处理对象分类按处理对象分类:数字计算机(digital computer)模拟计算机(analog computer)数字模拟混合计算机(hybrid computer)(3)按用途分类:按用途分类:通用计算机(general purpose computer)专用计算机(specialpurpose computer)(4)按
5、网络使用分类按网络使用分类 服务器(server)网络计算机(network computer)(客户机)6.微机的发展 1971年Intel首创4004(4位微处理器)1973年Intel制成8008(8位微处理器)1978年Intel推出8086(16位微处理器)1985年Motorola推出68020(32位微处理器),Intel推出80386(32位微处理器)1989年推出80486 九十年代,推出Pentium(奔腾)系列7.计算机的发展前景 第五代计算机正在研制之中(智能化,知识处理)趋势:往两极发展,巨型机与微机 规律:每5-7年,性能提高10倍,价格降到1/10。8.我国计算机
6、的发展现状 1958年开始仿制电子管计算机 发展迅速,前途光明 巨型机:YH-3(130亿次/秒),“神威”计算机 微机:同方,方正,联想,长城 水平较低,有待我们的奋发努力 自主芯片刚起步 软件开发等级低运算速度可达5000亿次的“神威”计算机9.计算机的功能:计算机的功能 数据处理 数据存储 数据交换 控制与外界的数与外界的数据交换的机据交换的机制与途径制与途径实现上述三实现上述三种功能所须种功能所须 的控制的控制保存待处理的数据保存待处理的数据和处理好的结果和处理好的结果对数据进行的各对数据进行的各种算术逻辑运算种算术逻辑运算10.计算机的应用 科学计算:航空航天,天气预报 数据处理:数
7、据库,文字处理 自动控制:炼钢,炼油 CAX(CAD,CAM,CAI,)人工智能:下棋,作曲,机器人 网络应用:Internet11.著名计算机人物著名计算机人物 计算机科学之父,阿伦图灵Alan Turing,1912.61954.6,英国数学家。1951年被选为英国皇家学会院士。1936年,图灵发表了一篇著名的论文论可计算数及其在判定问题中的应用,论文中提出了一种十分简单但运算能力极强的理想计算装置,这一装置是一种理想的计算模型,这种计算机模型奠定了计算机组成部件、工作方式和顺序,被称为图灵机,图灵的这一思想奠定了整个现代计算机的理论基础。图灵对计算机科学的杰出贡献主要表现在:创建了自动机
8、理论,发展了可计算性理论,奠定了人工智能的基础。著名计算机人物著名计算机人物 冯诺依曼(John Von Nouma,19031957),美藉匈牙利人,数学家。1945年6月,冯诺依曼与戈德斯坦等人,联名发表了一篇长达101页纸洋洋万言的报告,即计算机史上著名的“101页报告”。这份报告奠定了现代计算机体系结构坚实的根基,直到今天,仍然被认为是现代计算机科学发展里程碑式的文献。现在计算机的结构仍为“冯诺依曼机”著名计算机人物著名计算机人物 吴文俊吴文俊,1919.5-;2000年首届国家最高科学技术奖获得者,数学家,在拓扑学、中国数学史、数学机械化、几何问题证明方面成就显著。吴文俊的贡献在于:
9、提出一套完整的算法,使得代数方程组通过机械步骤消元变成一个代数方程,解代数方程组可扩大为带微分的代数方程组,从而大大扩张研究问题的范围。著名计算机人物著名计算机人物 王选,1937.2-;2001年国家最高科学技术奖获得者。计算机科学家。王选被公认是对中国印刷出版业的现代化作出最大贡献者之一,被人们赞誉为“当代毕升”和“汉字激光照排之父”。著名计算机人物著名计算机人物 金怡濂,1929.9-;2002年国家最高科学技术奖获得者。计算机科学家;是我国巨型计算机事业的开拓者之一。提出了基于通用CPU芯片的大规模并行计算机设计思想、实现方案和多种技术相结合的混合网络结构,解决了240个处理机互连的难
10、题,从而研制出运算速度达到当时国内领先水平的并行计算机系统。主持研制国家重点工程“神威”巨型计算机系统,担任总设计师。著名计算机人物著名计算机人物 金怡濂,1929.9-;2002年国家最高科学技术奖获得者。计算机科学家;是我国巨型计算机事业的开拓者之一。提出了基于通用CPU芯片的大规模并行计算机设计思想、实现方案和多种技术相结合的混合网络结构,解决了240个处理机互连的难题,从而研制出运算速度达到当时国内领先水平的并行计算机系统。主持研制国家重点工程“神威”巨型计算机系统,担任总设计师。12.著名计算机团体与公司著名计算机团体与公司 IEEE-CSIEEE-CS:Institute of E
11、lectrical and Institute of Electrical and Electronic Engineers Computer Society Electronic Engineers Computer Society,美国美国电气与电子工程师学会计算机学会,它是目前世界电气与电子工程师学会计算机学会,它是目前世界上最大的计算机学术团体。上最大的计算机学术团体。IEEE-CSIEEE-CS宗旨是推进计算机和数据处理技术的理论和实宗旨是推进计算机和数据处理技术的理论和实践的发展,促进会员之间的信息交流与合作。践的发展,促进会员之间的信息交流与合作。IEEE-CSIEEE-CS设有
12、若干专业技术委员会、标准化委员会以及设有若干专业技术委员会、标准化委员会以及教育和专业技能开发委员会。专业技术委员会组织教育和专业技能开发委员会。专业技术委员会组织专业学术会议、研讨会,覆盖计算机科学与技术各专业学术会议、研讨会,覆盖计算机科学与技术各领域并随计算机科学与技术的发展而变化。标准化领域并随计算机科学与技术的发展而变化。标准化委员会负责制定技术标准。教育和专业技能开发委委员会负责制定技术标准。教育和专业技能开发委员会负责制定计算机科学与技术专业的教学大纲、员会负责制定计算机科学与技术专业的教学大纲、课程设置方案以及继续教育发展,并向各高等学校课程设置方案以及继续教育发展,并向各高等
13、学校推荐。推荐。著名计算机团体与公司著名计算机团体与公司 ACMACM:美国计算机学会(美国计算机学会(Association for Association for Computing MachineryComputing Machinery)创立于创立于19471947年,是世年,是世界上最早和最大的计算机教育和科研协会。现界上最早和最大的计算机教育和科研协会。现已成为计算机界最有影响的两大国际性学术组已成为计算机界最有影响的两大国际性学术组织之一(另一为织之一(另一为IEEE-CSIEEE-CS)。)。ACMACM下面建立了几下面建立了几十个专业委员会(正式名称是十个专业委员会(正式名称
14、是SIGSIGSpecial Special Interest GroupInterest Group),),几乎每个几乎每个SIGSIG都有自己的都有自己的杂志。据不完全统计,由杂志。据不完全统计,由ACMACM出版社出版的定出版社出版的定期、不定期刊物有四十多种,覆盖了计算机科期、不定期刊物有四十多种,覆盖了计算机科学技术的几乎所有领域。学技术的几乎所有领域。著名计算机团体与公司著名计算机团体与公司 中国计算机学会,中国计算机学会,China Computer FederationChina Computer Federation,英文缩写英文缩写CCFCCF。成立于成立于1962 196
15、2 年年 6 6 月,全国性月,全国性一级学会。学会具有广泛的业务范围,包括学一级学会。学会具有广泛的业务范围,包括学术交流、科学普及、技术咨询、教育评估、优术交流、科学普及、技术咨询、教育评估、优秀成果及人物评奖、刊物出版、计算机名词标秀成果及人物评奖、刊物出版、计算机名词标准化等。准化等。学会下设学会下设 9 9 个工作委员会,个工作委员会,3333个专业委员会,个专业委员会,这些专业委员会涵盖了计算机研究及应用的各这些专业委员会涵盖了计算机研究及应用的各个领域。学会的会刊有计算机学报、计个领域。学会的会刊有计算机学报、计算机研究与发展、软件学报、算机研究与发展、软件学报、CADCAD与与
16、图形学等近二十多种刊物。图形学等近二十多种刊物。学会网址为学会网址为http:/http:/。著名计算机团体与公司著名计算机团体与公司 IBMIBM(International Business Machines International Business Machines CorporationCorporation,国际商用机器公司)是由国际商用机器公司)是由19111911年成立的计算制表记录公司(年成立的计算制表记录公司(Computing-Computing-Tabulating-Recording CompanyTabulating-Recording Company,即即CTR
17、CTR公司)公司)发展而来。发展而来。19811981年年8 8月月IBMIBM发布第一台发布第一台PCPC,由于由于IBM-PCIBM-PC,IBMIBM商标开始进入家庭、学校、中小商标开始进入家庭、学校、中小企业。企业。IntelIntel和微软的霸业在此基础上萌芽。和微软的霸业在此基础上萌芽。19851985年,年,IBMIBM投资的科研项目催生了投资的科研项目催生了4 4位诺贝尔位诺贝尔奖获得者。奖获得者。19971997年年5 5月月1111日,日,IBMIBM的的“深蓝深蓝”(Deep BlueDeep Blue)计算机击败世界象棋大师计算机击败世界象棋大师Gary Kasparo
18、vGary Kasparov。著名计算机团体与公司著名计算机团体与公司 英特尔英特尔(IntelIntel)公司成立于公司成立于19681968年,是世界上年,是世界上最大的最大的CPUCPU及相关芯片制造商。及相关芯片制造商。80%80%左右的计算左右的计算机都是使用机都是使用IntelIntel公司生产的公司生产的CPUCPU。19711971年,年,英英特尔特尔推出了全球第一个微处理器推出了全球第一个微处理器40044004。这一举。这一举措不仅改变了公司的未来,而且对整个工业产措不仅改变了公司的未来,而且对整个工业产生了深远的影响。生了深远的影响。19931993年年英特尔英特尔推出了
19、高性能微处理器推出了高性能微处理器Pentium,Pentium,中文名为中文名为“奔腾奔腾”;因为用;因为用8058680586数字作为下数字作为下一代芯片编号,不能作为注册商标,启用拉丁一代芯片编号,不能作为注册商标,启用拉丁文文PentiumPentium(有有“五五”之意)表示第五代产品。之意)表示第五代产品。著名计算机团体与公司著名计算机团体与公司 微软微软(MicrosoftMicrosoft,缩略为缩略为MS)MS)是专门生产软件是专门生产软件的公司,是全球最著名的软件商。的公司,是全球最著名的软件商。MicrosoftMicrosoft是由两个英语单词组成:是由两个英语单词组成
20、:MicroMicro意为意为“微小微小”,SoftSoft意为意为“软的软的”,即,即SoftwareSoftware软件之意,软件之意,据统计据统计90%90%以上的微机都装有以上的微机都装有MicrosoftMicrosoft的操的操作系统。微软公司是由比尔作系统。微软公司是由比尔.盖茨(盖茨(Bill Bill GatesGates)和保罗和保罗艾伦(艾伦(Paul AllenPaul Allen,19831983年年离开微软)于离开微软)于19751975年创立的。年创立的。微软生产的软件产品除操作系统外,还有:办微软生产的软件产品除操作系统外,还有:办公软件公软件Microsoft
21、 OfficeMicrosoft Office,网页浏览器网页浏览器Internet ExplorerInternet Explorer(目前世界上使用最广泛目前世界上使用最广泛的一种浏览器的一种浏览器)和中小数据库和中小数据库SQL ServerSQL Server是。是。著名计算机团体与公司著名计算机团体与公司 联想集团(英文名为联想集团(英文名为legendlegend,传奇之意,现改传奇之意,现改名为名为LenovoLenovo)成立于成立于19841984年,是国内最大的年,是国内最大的电脑制造商,联想品牌个人电脑多年来在中电脑制造商,联想品牌个人电脑多年来在中国及亚太市场保持首位。
22、国及亚太市场保持首位。联想集团联想集团19901990年在国内推出联想系列微机,都年在国内推出联想系列微机,都在市场上获得成功。自主开发微机成功,造在市场上获得成功。自主开发微机成功,造就了联想今日成就的根基。就了联想今日成就的根基。20042004年年1212月联想集团以总价月联想集团以总价12.512.5亿美元收购亿美元收购IBMIBM的全球的全球PCPC业务,其中包括台式机业务和笔业务,其中包括台式机业务和笔记本业务。联想的收购行为,是中国记本业务。联想的收购行为,是中国ITIT行业行业在海外投资最大的一场,至此,联想集团将在海外投资最大的一场,至此,联想集团将成为年收入达成为年收入达1
23、30130亿美元的世界第三大亿美元的世界第三大PCPC厂商厂商.著名计算机团体与公司著名计算机团体与公司 AMDAMD:世界第二大世界第二大CPUCPU制造商制造商.CyrixCyrix:CPUCPU制造商制造商.EpsonEpson:爱普生,日本爱普生打印机制造商。爱普生,日本爱普生打印机制造商。HPHP:是美国著名的惠普打印机、电脑制造商。是美国著名的惠普打印机、电脑制造商。CanonCanon:佳能,日本著名的佳能打印机制造商。佳能,日本著名的佳能打印机制造商。CompaqCompaq:康柏,是世界上最大的电脑公司之一,现已康柏,是世界上最大的电脑公司之一,现已与与HPHP合并。合并。A
24、ppleApple:,:,美国苹果电脑公司,该公司以生产高性能美国苹果电脑公司,该公司以生产高性能专业级电脑著称于世。专业级电脑著称于世。AcerAcer:台湾著名的宏綦电脑公司。台湾著名的宏綦电脑公司。TulipTulip:郁金香电郁金香电脑公司,欧洲的名牌电脑商。脑公司,欧洲的名牌电脑商。PhilipsPhilips:飞利浦,荷兰公司,生产彩显、光驱等。飞利浦,荷兰公司,生产彩显、光驱等。SumsungSumsung:三星,韩国三星公司,著名的彩显制造商,三星,韩国三星公司,著名的彩显制造商,也生产光驱、家用电器等。也生产光驱、家用电器等。1 13.3.著名计算机奖项著名计算机奖项 图灵奖
25、,计算机科学界的最崇高奖项,有“计算机界的诺贝尔奖”之称。图灵奖是由ACM于1966年设立的奖项,奖金2.5万美元。专门奖励那些在计算机科学研究中做出创造性贡献,推动了计算机科学技术发展的杰出科学家。从实际执行过程来看,图灵奖偏重于计算机科学理论、算法、语言和软件开发方面。由于图灵奖对获奖条件要求极高,评定审查极为严格,一般每年只奖励一名计算机科学家。从1966年到2003年的38届图灵奖,共计有47名科学家获此殊荣,其中美国学者最多。2000年图灵奖得主为华裔科学家姚期智(安德鲁-姚,Andrew Yao),现被聘为清华大学计算机系讲席教授.著名计算机奖项著名计算机奖项 IEEE-CS的计算
26、机先驱奖(Computer Pioneer Award)设立于1980年。IEEE-CS设立计算机先驱奖以奖励这些理应赢得人们尊敬的学者和工程师。计算机先驱奖同样有严格的评审条件和程序,但与其他奖项不同的是,这个奖项规定获奖者的成果必须是在15年以前完成的,以确保成果得到起时间的考验。在1980年一次向32位科学家授予计算机先驱奖以后,1981年的计算机先驱奖只授予一位科学家,那就是美籍华裔科学家杰弗里朱(Jeffrey Chuan Chu)。杰弗里朱1919年7月出生于天津。1942年进入宾夕法尼亚大学,他是世界上第一台电子计算机ENIAC研制组的成员,是ENIAC总设计师莫奇利和埃克特的得
27、力助手。系统结构系统结构系统结构系统结构系统结构系统结构 第2章 计算机硬件基础计算机系统组成计算机的工作原理计算机硬件基础(CPU;Memory;I/O设备;总线)多媒体计算机内容提要1.计算机系统组成2.计算机工作原理(1)机器指令:计算机硬件可以执行的表示一种基本操作的二进制代码串。操作码:指明指令的操作性质。如加、减等操作数地址:指明指令的操作对象。一般情况指出参加操作的操作数所在内存单元的地址,有时也直接给出操作数本身。操作码操作码操作数地址操作数地址机器指令格式:机器指令格式:(2)程序:在此特指由机器指令组成的指令序列。一般用来完成一特定的任务,采用某种算法根据一定的数据流程,由
28、若干条机器指令编写而成。计算机按程序规定的顺序一条一条地执行程序中的机器指令,达到完成指定任务的目的。高级语言源高级语言源程序程序编译编译目标目标程序程序连接连接程序编制与执行步骤程序编制与执行步骤可执行可执行代码代码(3)指令执行过程 控制器控制从存储器中取出当前要执行的指令存放到控制器中。控制器分析该指令(译码)。生成执行该指令所需的控制信号。在控制信号的驱动下,将参加操作的操作数取来送运算器,同时控制运算器执行指令规定的操作 按指令要求保存操作结果。3.微机主要性能指标(1)字长:一次能处理的二进制数据的位数。字长愈长,则运算精度愈高,功能愈强。常见16位(286机);32位(486,P
29、entium)等。(2)速度:用主频及运算速度来加以评价。主频为时钟频率,如P42.4G,主频为2.4GMHZ;运算速度是每秒执行百万指令数(MIPS)。(3)存储容量(4)性能价格比4.计算机硬件硬件硬件运算器运算器控制器控制器存储器存储器输入输出部件输入输出部件CPU(中央处理机Central Processing Unit)(1)运算器:对数据进行基本的算术逻辑运算 运算器与计算机性能:运算器的性能是衡量计算机性能的重要指标(单位:MIPS-Millions of Instructions Per Second)运算器与计算机字长:运算器处理数据的位数代表计算机的字长。(8位机,16位机
30、,32位机,64位机等)(2)控制器:提供指令执行所需要的控制信号,控制计算机各部分协调工作。达到执行指令的目的。暂存当前要执行的指令。对指令进行解释(译码)。生成执行该执行所需的控制信号。运算器和控制器合称为中央处理机(CPU-Central Processing Unit)(3)存储器:存储指令和数据存储器存储器内存(主存):存放将执行的程序(指令)内存(主存):存放将执行的程序(指令)和程序执行所需的数据。目前内存主和程序执行所需的数据。目前内存主要由半导体器件构成。相对外存来说,要由半导体器件构成。相对外存来说,价格贵、容量小。价格贵、容量小。外存(辅存):存放备用数据或程序。如外存(
31、辅存):存放备用数据或程序。如软盘、硬盘、软盘、硬盘、CD-ROM等,属于外部等,属于外部设备。相对价格低,容量大。设备。相对价格低,容量大。一般概念上说存储器往往指的是内存。一般概念上说存储器往往指的是内存。主存(内存)内存中的信息能够被CPU直接读出或写入。主存储器由半导体存储器构成。可分为:只读存储器(ROM:read only memory)随机读写存储器(RAM:random access memory)CACHE外存:外存储器一般保存暂不执行的程序和数据或者是需长期保存的程序和数据 外存储器由磁介质其他介质构成 常见外存储器:软盘:(3.5寸,1.44M)硬盘:(10M80G)光盘
32、:只读型光盘(CD-ROM)、追记型光盘(WORM)和可改写型光盘(MOD);(几百M)可移动磁盘:移动硬盘由硬盘体加上控制芯片组成;优盘又名“闪存盘”,通过USB接口与计算机交换数据。软盘:目前微机所目前微机所配置通用软配置通用软盘驱动器大盘驱动器大多数是多数是3.53.5英英寸的寸的1.441.44MBMB薄型软盘驱薄型软盘驱动器,适用动器,适用于于1.441.44MBMB软软盘。如右图盘。如右图所示。所示。软盘的结构和存储原理 3.5英寸软盘片是软盘的核心,是记录数据的载体,它由一种塑料物构成,表面涂着一层由铁氧化物构成的磁性材料。这与录音机中使用的磁带有点相似,盘片在软盘驱动器中水平旋
33、转并通过磁头来读写盘片上的信息,写的过程是以电脉冲将磁头下方磁道上那一点磁化,而读的过程则将磁头下方磁道上那一点的磁化信息转化为电信号,并通过电信号的强弱来判断为“0”还是“1”。软盘格式化的原理 软盘只有经过格式化后才可以使用。格式化是为存储数据作准备,在此过程中,软盘被划分为若干个磁道,磁道又被划分为若干个扇区。例如,3.5英寸软盘共有80个磁道,18个扇区,每个扇区的容量均为512个字节,两面的总容量约为1.44MB。软盘的容量可以用下列公式计算。软盘的容量=记录面数磁道数/面扇区数/道字节/扇区硬盘及硬盘驱动器 软盘具有使用携带方便等特点,但其存储容量小,读写速度慢,对大量数据的存储显
34、得力不从心,而硬盘便具有解决以上问题的全部特点。硬盘作为微机系统的外存储器,它有着软盘所不可比拟的优势,所以成为微机的主要配置之一。如右图。硬盘的分类 从外形磁盘直径尺寸分有5.25英寸、3.5英寸、2.5英寸和1.8英寸等。从存储容量上分有8.4GB、10GBG、20GB、30GB等。从接口分有IDE、EIDE、ATA2、SCSI接口。其中SCSI接口硬盘主要用在服务器上。EIDE、ATA2是在IDE作了改进的接口,其传输速度有了大幅度的提高。硬盘的结构和存储原理硬盘与软盘的工作原理相同。硬盘一般由多个盘片固定在一个公共的转轴上,构成盘片组。微机上用的硬盘采用了温彻斯特技术,它把硬盘、驱动电
35、机、读写磁头等组装并封装在一起,成为曼彻斯特驱动器。硬盘工作时,固定同一个转轴上的多张盘片以每分钟数千转甚至更高的速度旋转,磁头在驱动马达的带动下在磁介质盘做径向移动,寻找定位,完成写入或读出数据工作。硬盘经过低级格式化、分区及高级格式化后即可使用。硬盘盘片图硬盘的存储容量 硬盘片以硬质的铝合金片为片基,并涂上精细磁性材料制作而成。磁盘表面也以转轴中心为圆点,被均匀地划分为若干个半径不等的同心圆,称为磁道。不同记录面上相同直径的磁道在垂直方向构成同心圆柱,称为柱面,柱面数等于磁道数。每个磁道同样被划分为若干个扇区,每个扇区的容量均为512字节。因此,硬盘的容量可用下式计算:硬盘容量=记录面数柱
36、面数扇区数/磁道字节/扇区 光盘与光盘驱动器 光驱分类光驱分类 光驱是多媒体计算机的重要外设,主要用来读取光盘上的信息。此外它还可以用来播放CD、VCD的功能。光驱按安装方式划分:有内置和外置式两种;光驱按数据传输速度分:20速、24速、32速、40速、50速等等;光驱按接口分类:IDE(或EIDE)接口和SCSI接口,一般来说,SCSI接口光驱性能比较好,但价格比较贵。光盘的存储原理 光电存储介质俗称光盘。光盘上有许多可痕,光电读取设备中的光学读写头利用激光束投到光盘上,根据可痕的深浅不同,反射的光束也不同,来表示不同的数据。一张光盘可以存储650兆字节的数据。光盘的种类光盘的种类 从光盘的
37、使用特性来分:只读光盘、写一次光盘、可重写光盘三大类。(1)只读光盘或称CD-ROM(CompactDiscReadOnlyMemory)。数据信息由生产厂家在制造时写入到光盘中,该光盘可反复进行读操作,但不能进行写操作,即光盘中的数据不能更改或删除,而是永久保存。由于这种光盘具有ROM性质,因此又称为CD-ROM。目前广泛使用的是CD-ROM光盘。(2)一次性写入光盘 一次性写入光盘,可以由用户写入信息,但只能写一次,不能抹除和改写。这种光盘的信息可反复读盘上的信息。(3)可擦写型光盘 可擦写型光盘,用户可自己写入信息,也可对已有的信息进行抹除和改写,就像使用磁盘一样反复使用。可擦写型光盘需
38、要插入特殊的光盘驱动器进行读写操作,它的存储容量一般在几百MB至几个GB。闪存盘(Flash Memory Disk)又名优盘,是一种采用快闪存储器(Flash Memory)为存储介质,通过USB接口与计算机交换数据的新一代可移动存储装置。大多数人都把闪存盘作为1.44MB软盘的替代产品,但是原理却完全不同。1.44MB软盘是传统的磁介质存储产品,而闪存盘是以Flash Memory为介质,所以具有可多次擦写、容量超大、存取快捷、轻巧便捷、即插即用、安全稳定等许多传统移动存储设备无法替代的优点。优盘优盘(4)输入输出部件:实现计算机与外界(人或其他计算机)的交流。输入/输出(I/O)接口:计
39、算机内部与外部设备之间的连接桥梁。输入设备:接收用户的数据或指令。如键盘、鼠标等。输出设备:将计算机处理的结果转化为人们可以接收的形式。如显示器、打印机等。总线(BUS):一组公共的信息通道。总线总线包括包括数据总线:数据信号线总和数据总线:数据信号线总和地址总线:地址信号线总和地址总线:地址信号线总和控制总线:控制信号线总和控制总线:控制信号线总和计算机硬件结构图(单总线结构)微机内部结构图示联想850主板 P4处理器 5.多媒体计算机 多媒体计算机:应用计算机技术将各种媒体以数字化的方式集成在一起,具有表现、处理、存储多种媒体信息的综合能力和交互能力。五种媒体:感觉媒体、表示媒体、存储媒体
40、、传输媒体、显示媒体。应用:处理文字、声音、图像、视频、动画等。MPC平台特点:兼容性、个人化或家庭化。多媒体中的关键技术:大容量的存储技术:小体积的硬盘和高密度高容量的软盘。数据压缩和解压缩技术:可以由硬件实现,也可以由软件实现。芯片的处理速度:超大规模集成电路密度和速度都大大增加。多媒体计算机信息处理:声音媒体的数字化,视觉类媒体的数字化。6.键盘操作 键盘分为:打字机区,功能键区,控制键区与数字小键盘区 101键分为:字符键与控制键 基本控制键:Caps Lock 大小写字母转换键 Enter 回车键 Shift 换档键 BackSpace 退格键空格键退格键功能键光标键控制键小键盘数字
41、锁定键键盘简介7 主键区主键区 字母数字键:字母数字键:A-Z(a-z),0-9 符号键:标点符号、运算符号、空格、其他符号等符号键:标点符号、运算符号、空格、其他符号等 特殊键:回车特殊键:回车(Enter)、转换转换(Alt)、控制控制(Ctrl)、上档上档(Shift)、大写锁定大写锁定(Caps Lock)、制表制表(Tab)等等7 功能键功能键 功能键:逃逸功能键:逃逸(Esc)、F1-F12、屏幕打印屏幕打印(Print Screen)、滚动锁定滚动锁定(Scrool Lock)、暂定暂定(Pause)、插入插入(Insert)、删除删除(Delete)等等7 光标方向键光标方向键
42、 上、下、左、右上、下、左、右7 数字小键盘数字小键盘 运算符号和数字运算符号和数字7.鼠标操作左键右键滚轮鼠标的常用操作有:单击:选定、确认;双击:执行;拖放:移动。计算机背景知识与人物1.图灵及图灵奖2.John W.Mauchly(莫克利)and the Development of the ENIAC Computer3.von Neumann(冯诺依曼)1.图灵及图灵奖阿伦图灵(Alan Mathison Turing),数学家;1912年6月23日生于伦敦近郊,1954年6月7日逝世。51年选为英国皇家学会院士。提出了计算机模型(称图灵机),利用这种机器可以把推理化作一些简单的机械
43、动作。学术界公认电子计算机的理论和模型是由图灵在1936年发表的一篇论文论可计算数及其在判定问题中的应用中奠定了基础的。因此,当美国计算机协会ACM在1966年纪念电子计算机诞生20周年,决定设立计算机界的第一个奖项以表彰在计算机科学技术领域做出的杰出贡献的人时,很自然地将其命名为“图灵奖”,以纪念这位计算机科学理论的奠基人。图灵奖被称为“计算机界的诺贝尔奖”。图灵奖的华裔得奖者2000年度图灵奖得主为普林斯顿大学计算机科学系的华裔科学家安德鲁姚(Andrew Chi Chih Yao)教授。姚期智博士是1966年颁发图灵奖以来第一位华裔得奖者。2.John W.Mauchly(莫克利)and
44、 the Development of the ENIAC ComputerMauchly designed and oversaw the development of the first large-scale general purpose electronic computer.He created a start-up venture which he eventually sold at a profit to the company that went on to manufacture his computer.His work as a consultant was also
45、 successful.Moreover,Mauchly received academic recognition for his contributions:the Potts Medal of the Franklin Institute in 1949 and the Harry Goode Medal of the American Federation of Information Processing Societies in 1966.3.von Neumann(3.von Neumann(冯诺依曼)von Neumannvon NeumannJohn Louis von Ne
46、umannJohn Louis von Neumann Born 28 December 1903,Budapest,Hungary;Died 8 February 1957,Washington DC;Brilliant mathematician,synthesizer,and promoter of the stored program concept,whose logical design of the IAS became the prototype of most of its successors-the von Neumann Architecture.机房网络服务器资源使用
47、可下载服务器WYB文件夹中的学习内容到本地机上学习,进入WYB文件夹的方法:1)从WIN98启动计算机时,出现登录界面,用户名为1或2,密码不填,点确定;在网上邻居中查找计算机nt(JSJ),出现WYB文件夹。(2)从WIN2000启动计算机时,可直接进入,快速进入WYB文件夹的办法:点“开始”“运行”,输入nt(JSJ)。上机操作:开关机,键盘练习详见计算机导论实验指导第11章键盘基本操作中的实验1、2:键盘指法练习和键盘强化操作注意:明确手指分工,逐步实现盲打第3章 计算机软件基础计算机软件组成操作系统基本功能文件系统DOS操作系统计算机程序设计数据库管理系统1.计算机软件组成软件软件系统
48、软件系统软件应用软件应用软件操作系统操作系统软件开发平台软件开发平台(语言处理程序)数据库管理系统数据库管理系统网络软件网络软件其他其他(1)系统软件 系统软件:用于计算机管理、监控、维护的软件。操作系统:DOS、Windows95/98、Windows NT;UNIX、NetWare;语言处理程序:各种语言的翻译程序;数据库管理系统DBMS:FoxBASE、FoxPro、SQL Server、ORACLE;服务软件:编辑程序、连接装配程序、打印管理程序、测试程序、诊断程序等。(2)应用软件 应用软件:针对某个应用领域的具体问题而开发和研制的程序。文字处理软件:WORD、WPS等;电子表格软件
49、:EXCEL、Lotus1-2-3等;图形处理软件:AutoCAD、3DS、PaintBrush等;课件制作软件:PowerPoint、Author ware等。管理信息系统:MIS 计算机集成制造系统:CIMS(CAD/CAM)2.操作系统基本功能(1)什么是操作系统什么是操作系统 操作系统是最低层的系统软件,它是对硬件系统功能的首次扩充。操作系统是指用来控制和管理计算机硬件资源和软件资源的程序集合。它是计算机系统中极为重要的系统软件,用于统一管理计算机资源,合理地组织计算机的工作流程,协调计算机系统的各部分之间、系统与用户之间、用户与用户之间的关系。(2)操作系统的功能操作系统的功能 操作
50、系统的基本功能归纳起来有五个方面。处理机管理 处理机管理主要解决对处理机(CPU)的分配调度策略、分配实施和资源回收等问题。处理机是计算机系统中的关键性资源。存储管理 存储管理主要管理内存资源,根据用户程序的要求给它分配内存,保护用户存放在内存中的程序和数据不被破坏,同时存储管理还解决内存的扩充问题。设备管理 设备管理负责管理各类外围设备,解决文件的共享、保密和保护问题,包括分配、启动文件管理、支持文件的存储、检索和修改等操作。文件管理 在现代计算机系统中,操作系统不仅把程序、数据、各种信息,甚至把外设都当作文件来管理。通过文件系统的管理,把存储量很大,但不易使用的外存储器改造成为按名存取,方