计算机的发展历程
1.人们根据计算机性能和硬件所使用的电子器件,将计算机的发展过程划分为以下四个阶段:
1)第一代(1946年--1957年) 电子管计算机
2)第二代(1958年--1964年) 晶体管计算机
3)第三代(1965年--1971年) 集成电路计算机
4)第四代(1971年至今) 大规模、超大规模集成电路计算机
2.相关知识
1)世界上第一台计算机是1946年2月由美国宾夕法尼亚大学研制成功的,命名为ENIAC,中文为"电子数值积分计算机"。
2)随着超大规模集成电路技术的发展,70年代初出现了微型计算机。微型计算机的核心是微处理器,微型计算机属于第四代计算机。人们通常以微处理器为标志来划分微型计算机。
今年万圣节是几月几号?3)世界上第一台微机是1971年由美国Intel公司研制成功的Intel4004。
计算机的特点
计算机的主要特点:
1)处理速度快。
2)计算精度高。
3)存储容量大。
4)可靠性高。
5)工作全自动。
6)适用范围广,通用性强。智能手机省电方法>霍凡照片
计算机的应用
计算机的应用领域概括起来有以下几个方面:
1)科学计算(数值计算)。
2)信息处理。
3)过程控制。
4)计算机辅助设计和辅助制造(CAD/CAM)。
计算机的分类
计算机的种类很多,型号各异,可以从不同角度进行分类。
1)依据处理数据的形态分类:
? 数字计算机:处理的数据是二进制数字,是不连续的数字量。
? 模拟计算机:处理的数据是连续的模拟量。
? 混合计算机:集数字计算机和模拟计算机的优点在一身。
2)依其使用范围分类:
? 通用计算机。
?
专用计算机。
3)通常根据计算机系统的规模、性能指标、运算速度、存储容量等分类:
? 超级计算机。
? 大型计算机。
? 小型计算机。
? 微型计算机。
? 工作站。
计算机系统的主要技术指标
评价计算机性能的主要指标如下:
1)字长:字长是计算机运算部件一次可以处理的二进制数据的位数。字长越长,计算机的运算能力越强,精度越高。
2)运算速度:计算机的运算速度通常是指每秒钟所能执行加法指令的数目,常用百万次/秒(MIPS)表示。
3)内存容量:内存容量越大,计算机性能越好,运行速度越快。
4)CPU时钟频率:又称主频。主频的高低,在很大程度上决定着计算机的运行速度。主频单位是兆赫兹(MHZ)。
5)存取周期:内存的存取周期也是影响计算机系统性能的主要指标之一。
6)软件配置:软件配置包括操作系统、计算机语言、数据库管理系统、网络通信软件、文字处理软件及其他各种应用软件等。
计算机指令
计算机指令是给计算机下达的一道命令。一条指
令必须包括操作码和地址码(操作数)两部分,操作码指出该指令完成操作的类型,地址码指出参与操作的数据和操作结果存放的位置。一条指令完成一个简单的动作,复杂的操作由许多简单的操作组合而成。
计算机系统的组成 数字的含义
计算机系统的组成
计算机系统由硬件和软件两大部分组成。硬件是指物理上存在的机器部件。软件就是程序、运行程序所需的数据和有关文档的总称。软件和硬件两者不可分割,计算机如果没有软件的支持,则被称为"裸机","裸机"是无法实现任何信息处理任务的。
计算机的工作原理
计算机的基本工作原理最初是由冯·诺依曼提出的,也称为冯·诺依曼原理。主要包括以下三点:
1.计算机的基本结构
计算机硬件应具有:运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分。
2.采用二进制
计算机中,程序和数据都用二进制代码表示。
3.存储程序控制
所谓存储程序控制,就是把程序和处理问题所需的数据预先按一定的顺序存放在计算机的存储器中。存储程序实现了计算机的自动计算,确定了冯·诺依曼型计算机的基本结构。
计算机系统的硬件组成及其功能
计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。
1.运算器
运算器是计算机中进行算术运算和逻辑运算的部件,也称为算术逻辑部件(ALU)。
2.控制器
控制器用以控制和协调计算机各部件自动、连续地执行各条指令。
3.存储器
存储器是计算机的记忆装置,主要用来保存数据和程序。存储器分为内存储器(内存)和外存储器(外存)两类。
1)内存储器
内存储器用于存放当前运行的程序和程序所需的数据,也称为主存储器(主存)。内存分为随机存储器RAM和只读存储器ROM两类。
? 随机存储器(RAM)也叫读写存储器。目前所有的计算机大都使用半导体RAM存储器。它有两个主要特点:一是其中的信息随时可以读出或写入,当写入时,原来存储的数据被冲掉;二是加电使用时其中的信息正常,但是一旦断电,RAM中存储的数据就会消失,而无法恢复。
? 只读存储器(ROM)只能读出而不能写入,ROM中的信息是永久的,关机或掉电不会消失。其中包括可编程只读存储器(PROM)、可擦除的可编程只读存储器(EPROM)等。
2)外存储器
外存储器中存放暂时不用的数据和程序,属于计算机的外部设备,也叫辅助存储器(辅存)。常用的有磁盘、磁带或光盘等。外存的特点是存储量大、价格较低、而且在断电情况下可以长期保存信息。CPU只能直接访问存储在内存中的数据,而外存中的数据只有先调
入内存后才能被CPU访问、处理。
4.输入设备
输入设备的主要作用是从外界将数据、命令等信息输入到计算机的内存,供计算机处理。常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描器等。
南京特5.输出设备
输出设备的主要功能是把计算机处理后的结果信息,转换成外界能够识别和使用的数字、文字、图形、声音等信息形式。常见的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。
6.中央处理器(CPU)
CPU包括运算器和控制器两大部分,是计算机的核心部件,又称为微处理器。计算机的所有操作都受CPU的控制。CPU和内存储器构成了计算机的主机。输入/输出设备和外存统称为外部设备(外设)。
7.总线
总线是系统部件之间传送信息的公共通道,各部件由总线连接并通过它传递数据和控制信号。根据所连接部件的不同,分为内部总线和系统总线。内部总线是同一部件内部的连接总线。系统总线是同一计算机不同部件之间相互连接的总线,包括数据总线、地址总线和控制总线。
计算机的基本配置和常见外部设备
计算机的硬件基本配置一般包括主机部分、显示器、键盘、鼠标等。
1.主机部分
主板由CPU、主存储器、各种接口电路及总线扩展槽组成。
2.显示器
显示器是微机最基本、最重要的输出设备之一。
3. 键盘、鼠标
键盘、鼠标是人机对话最基本的输入设备。
4.磁盘
磁盘是微型计算机系统中最重要的外部存储器,同时又是重要的输入/输出设备。软盘的特点是成本低、重量轻、价格便宜、携带方便;硬盘的特点是储量大、读写速度快、可靠性高、使用方便。
5.光盘
光盘是新型的大容量辅助存储器,根据性能的不同,可分为三类:
1)只读型光盘(CD-ROM):光盘中的数据由厂家写入,用户只能读取而无法修改。
2)一次性写入光盘(WORM):用户可以写入,但只能写入一次,可以多次读取。
3)可擦除型光盘:与磁盘相似,用户可以多次进行读/写。
光盘的特点:1)容量大、价格低;2)不怕磁性干扰,记录密度高、可靠性高;3)存取速度高、保存时间长。
6.打印机
打印机是计算机系统重要的输出设备之一。常见的打印机类型包括针式打印机、喷墨打印机和激光打印机。
系统软件
系统软件是随计算机出厂并具有同样功能的软件,由计算机厂家或第三方厂家提供,一般包括操作系统、语言处理程序和数据库管理系统以及服务程序等。下面列出的软件都为系统软件:
1.操作系统(OS,Operating System)
操作系统是系统软件的核心,它管理着计算机的各种软、硬件资源,调度用户作业程序和处理各种中断,从而保证计算机各部分协调有
效地工作。操作系统是用户和计算机之间的接口。
2.语言处理程序
语言处理程序的任务就是将各种高级语言编写的源程序翻译成机器语言表示的目标程序,不同的语言编写的源程序,其所需的语言处理程序也不同。语言处理程序按其处理方式的不同,可分为解释程序和编译程序,前者对源程序的处理采用边解释边执行的方式,并不形成目标程序;后者必须将源程序翻译成目标程序才能执行,称作编译执行。
3.数据库管理程序
数据库是指按照一定联系存储的数据集合,可为多种应用共享。数据库管理系统是能够对数据库进行加工、管理的系统软件。
3. 服务性程序
服务性程序能够提供一些常用的服务性功能,例如微机上经常使用的诊断程序、调试程序和编辑程序等。
应用软件
应用软件是为解决实际应用问题所编写的软件的总称。它包括商业化的通用软件和实用软件,也包括用户自己编制的各种用户程序。
程序设计语言
计算机语言有三种,它们是机器语言、汇编语言和高级语言。
1.机器语言
机器语言又称二进制语言,它全部都是二进制代码形式,它是计算机能惟一识别的语言,可在计算机上直接执行。机器语言直接依赖于机器,所以对不同型号的计算机,机器语言是不同的,机器语言属于低级语言。
2.汇编语言
汇编语言用有助于记忆的符号和地址符号来表示指令,它也称为符号语言。计算机不能直接识别和执行汇编语言,必须用翻译程序将汇编语言翻译成机器语言才能执行(称为汇编过程)。汇编语言也直接依赖于具体的机器,所以它也属于低级语言。
3.高级语言
它是一类面向问题的程序设计语言,且独立于计算机硬件,其表达方式接近于被描述的问题,易于人们理解和掌握。高级语言编写的程序(又称源程序)不能直接执行,必须将它们翻译成具体机器的机器语言(又称目标程序)才能执行。目前常用的高级语言及它们的应用特点是:
FORTRAN语言:用于科学和工程计算;贡米身高
C语言:常用于软件开发;
C++语言:一种面向对象的程序设计;
JAVA语言:用于网络环境的程序设计。
多媒体
1.多媒体的概念
媒体就是处理信息的载体。多媒体就是集文字、声音、图表、图形和图像等各种信息数字化并综合成一种全新的媒体。其实质是将以不同形式存在的各种媒体信息数字化,然后用计算机对它们进行组织、加工,并以友好的形式提供给用户使用。
多媒体技术是一门综合性技术,它的关键特征是具有交互性。
2.多媒体的特点
多媒体的特点有:
1)数字化。
2)集成性。
3)交互性。
4)实时性。
多
媒体的应用
多媒体的应用领域十分广泛,包括教育和培训;商业和服务行业;家庭娱乐、休闲;影视制作;电子出版业和INTERNET上的应用等。
操作系统的基本概念、功能、组成和分类
1.操作系统的概念
操作系统是直接控制和管理计算机系统硬件和软件资源,以方便用户充分而有效地利用这些资源的程序集合。操作系统是用户和计算机之间的接口,它是系统软件的重要组成部分,是系统软件的核心,它的性能在很大程度上决定了计算机系统工作的优劣程度。
2.操作系统的功能
操作系统的功能是管理和控制计算机系统中所有的软、硬件和数据资源,合理地组织计算机的工作流程,并为用户提供了一个良好的工作环境和友好的操作界面。计算机系统资源常被分为四类:中央处理器(CPU)、内存储器、外部设备(磁盘、显示器、打印机等)以及程序和数据。相应的,操作系统主要包括以下功能:
1)处理器管理。
2)存储器管理。
3)设备管理。
4)文件管理。
5)作业管理。
3.操作系统的分类
1)按功能和特性可以将操作系统分为 :批处理操作系统、实时操作系统、分时操作系统。
2)按同时管理用户数的多少分为:单用户操作系统和多用户操作系统。
3)按发展的前后过程分为:
? 单用户操作系统:主要特点是在一个计算机系统内只能运行一个用户程序,此用户独占计算机系统的全部资源。微型机的DOS,Windows操作系统属于这一类。
? 批处理操作系统:在批处理系统中,将若干用户作业按一定的顺序排列,统一交给计算机系统,由计算机自动地、顺序地完成这些作业,主要运行于大、中型计算机上。
? 分时操作系统:在一台计算机上挂上若干个终端,每个用户在各自的终端上以交互方式控制作业运行。它是多用户多任务操作系统,UNIX是最流行的分时操作系统。
? 实时操作系统:较少有人为干预的监督和控制系统,可以满足响应时间要求很高的领域。
?
分布式操作系统:是将地理上分散的、独立的计算机系统用通信设备和线路互联起来,每台计算机互相协作完成一个共同的任务。
? 网络操作系统:提供网络通信和网络资源共享功能的操作系统。它是负责管理整个网络资源和方便网络用户的软件的集合。
? 微机操作系统:DOS是单用户单任务系统,而Windows操作系统是单用户多任务系统。
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