计算机文化基础

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,计算机文化基础,南昌工程学院 信息工程系,目 录,第一讲、计算机基础知识,第二讲、,DOS,操作系统,第三讲、,Windows98,操作系统,退出,第四讲、计算机网络与,Internet,第五讲、,Word 2000,第六讲、,Excel 2000,第七讲、,PowerPoint 2000,第一讲 计算机基础知识,一、计算机发展与应用,二、计算机中的信息表示,三、计算机系统的组成与工作原理,总目录,退出,一、计算机发展与应用,1、计算机发展简介,2、我国计算机的发展简介,3、计算机的类型与分工,4、计算机的特点,5、计算机的应用,6、计算机病毒,章目录,总目录,退出,引子：计算工具的发展历史,1,、计算机发展简介,手指和石头,：远古时代,结绳计数,：,大约在新石器时代早期，即远古传说里伏羲、黄帝之前,算筹,：“运筹策于帷幄之中，决胜于千里之外”。南北朝时期的祖冲之（公元429500年），借助算筹作为计算工具， 成功地将圆周率,值计算到小数点后的第7位。,珠算盘,：汉朝有有关珠算的记载，直到明代珠算才取代了算筹。,计算尺和机械式计算工具,：西方17世纪开始，先后出现了：对数计算尺、加法器、乘法器、提花编织机（纺织）、差分机、手摇式计算机、微分仪等,节目录,章目录,总目录,退出,引子：数字化生存的源头,英国数学家布尔,：逻辑代数又称布尔代数，数字计算机的数学基础；1847年被用于他的第一部著作逻辑的数学分析之中；,美国数学家香农,：“信息论之父”，1938年，他22岁时发表继电器和开关电路的分析，被认为是通讯历史上最杰出的理论之一；,数字计算机之父,：电磁式数字计算机,美国,AT&T,贝尔实验室研究人员斯蒂比兹：,1937年11月，装配了 “,Model-K”,厨房里的计算机。,德国人楚泽（,K.Zuse,）,：,1938,年，28岁的楚泽完成了一台可编程数字计算机,Z-1,地窖里的计算机,维 纳（,L.Wiener,）,教授,：“控制论之父”，1940年指出，现代计算机应该是数字式，由电子元件构成，采用二进制，并在内部储存数据。,节目录,章目录,总目录,退出,1.1.1 、人类第一台数字电子计算机的诞生,时间：,1946年2月15日,地点：,美国宾夕法尼亚大学莫尔学院,主要人物和单位：,约翰莫克利,美国陆军弹道研究所,美国陆军阿伯丁弹道实验室,计算机名称：,ENIAC (,电子数字积分计算器),英文名称：,Electronic Numerical Integrator and Calculator,节目录,章目录,总目录,退出,运算速度,：,5000次加法/秒,，3/1000,秒时间内做完两个10位数乘法,主要用途,：,弹道计算的数值分析,特 点,：,采用电子线路来执行运算、逻辑运算,和储存信息,弱 点,：,1、存储容量小,2、,靠外部开关继电器和插线来设置,计算机程序，需要大量的人工,3、电子管多，容易出故障，可靠性差,主要指标,：,占地170,M,2,左右 重量30吨,6000个开关 7000个电阻,10000个电容 18000个电子管,50万条线 耗电140,KW,节目录,章目录,总目录,退出,ENICA,是什么样子？（1）,节目录,章目录,总目录,退出,ENICA,是什么样子？ （2）,节目录,章目录,总目录,退出,ENICA,是什么样子？ （3）,节目录,章目录,总目录,退出,ENICA,是什么样子？ （4）,节目录,章目录,总目录,退出,40年代的程序员如何编程？,节目录,章目录,总目录,退出,1.1.2、电子计算机发展的四个阶段(从元器件上分),器件,时间,特点,第一代,数据处理方式,电子管数字计算机,20世纪40年代50年代中期,体积大,耗电多,速度低,价格高,机器语言,汇编语言,第二代,晶体管数字计算机,20世纪50年代后期60年代中期,体积缩小,耗电降低,性能提高,有限兼容,Fortran、Cobol,等高级语言,第三代,集成电路数字计算机,20世纪60年代中期70年代中期,体积、功耗、价格、功能等前进一大步；软件逐步完善,结构化、模块化程序设计，实时处理,第四代,大规模集成电路数字计算机,20世纪70年代至今,体积更小,功耗更低,可靠性提高,软件技术更趋完善,分时、实时处理；计算机网络,代表计算机,ENIAC,IBM7090,IBM360,运算速度,5千3万次/秒,数十万几百万次/秒,数百万几千万次/秒,上亿条指令/秒,节目录,章目录,总目录,退出,计算机发展历史上几次飞跃 (应用),： （1）,发展阶段,代表性成果,标志性成就,硬件,软件,应用,说 明,第一次飞跃,电子计算机,1919，电子触发器,1946，,ENIAC,冯,诺依曼结构的确立,1969，贝尔实验室,Unix,1957,IBM,Fortran,1960,结构化程序设计语言,ALGOL 60,1970,Pascal,1964,日本，铁路售票系统,1967，,IBM,应用卫星实现数据通讯,1970，斯坦福大学,专家系统,DENDRAL,计算机进入社会,节目录,章目录,总目录,退出,计算机发展历史上几次飞跃 (应用),： （2）,发展阶段,代表性成果,标志性成就,硬件,软件,应用,说 明,第二次飞跃,微型计算机,1971，日本与,Intel,4004,1975,美国,Altair 8800 / Tandy,TRS80,等,Apple,机(,motorola,68000),与,IBM PC,机,1987,IBM PS/2(MCA,结构),单片机,Microsoft,公司:,DOS/WINDOWS,工业控制,/,自动化仪器与家电,OA,/,商业,机电与宇航,出现了许多技术与产品：,工作站,/,并行计算机,/,精简指令系统（,RISC）,面向对象技术（,OOP）,客户机/服务器模型,数据库技术,/,数据仓库的理论（80年代,IBM,提出）,节目录,章目录,总目录,退出,计算机发展历史上几次飞跃 (应用),： （3）,发展阶段,代表性成果,标志性成就,硬件,软件,应用,说 明,第三次飞跃,网络与多媒体,DECnet,/,IBM LAN,/,Ethernet,（,网络）,1984, Macintosh,机,(多媒体,),1986.,Philip,与,Sony,CD,-ROM,1987.,RCA,公司，,DVI（Digital,Video Interactive）,系统,VR,（,虚拟现实）,OODB,（,面向对象数据库）,多种图像格式与压缩算法,Internet,多媒体,Internet,与多媒体的结合与无限发展,节目录,章目录,总目录,退出,1.1.3、计算机发展的趋势,目前的计算机体系结构都是“冯诺依曼式”,：,采用存储程序方式进行工作；,发展“非冯诺依曼式”计算机,： （两个方向）,A、,创建新的程序设计语言，即所谓的“非冯诺依曼语言”,B、,从计算机元件方面，提出了发明与人脑神经网络类似的新型超大规模集成电路的设想，即分子芯片。,(1)、,发展方向,节目录,章目录,总目录,退出,(2)、,重要事件,A、,1982年 日本宣布研制有人工智能的第五代计算机。采用,Prolog,等逻辑推理语言作为核心计算机语言；,1991年宣布放弃“第五代计算机”计划，发展基于神经网络的“第六代计算机”。,B、,1982年 美国组建了微电子和计算机技术公司，成立了高级计算机体系结构研究部（,MCC），,对人工智能、人机界面、系统技术和实验系统成套工具等课题进行研究。,C、,1985年 欧洲共同体制定“欧洲信息技术研究的战略计划”。,节目录,章目录,总目录,退出,(3)、,进展情况（大方向上的）,A、,生物计算机,原理：逻辑的真和假神经元的兴奋和抑制二进制的0和1,B、,光子电脑,想法：用光束来代替电子，进行运算和存储。用不同波长的光来代表不同的数据，可快速完成复杂的计算工作。,难点：主要是需要开发出可用一条光束控制另一条光束变化的光学“晶体管”，目前的技术造出来的光学“晶体管”将使我们台式微机有汽车一样大。,但目前的技术水平,短期内光计算机达到实用很困难。,1984,年5月，欧洲号称研制出世界上第一台光计算机。,最新进展是：,IBM,的研究人员一直在研究用仅为人类毛发5万分之一的微型碳分子制造芯片，目前已经可以让微型碳分子发光。（,http:/,2003,年05月02日08:37,新浪科技,）,节目录,章目录,总目录,退出,C、,量子计算机,理论：实验上也证明了量子逻辑门的存在；经典粒子在某一时刻的空间位置只有一个，而量子客体则可以存在空间的任何位置，具有波粒二象性，量子存储器可以以不同的概率同时存储0或1，具有量子叠加性。如果量子计算机的,CPU,中有,N,个量子比特，一次操作就可以同时处理2,n,个数据，而传统计算机一次只能处理一个数据。具有强大的并行处理能力。,(4)、,近几年计算机功能上的进展情况,A、,语音功能,包括：,语音识别技术和语音合成技术两方面,产品：,IBM,的,Via Voice，,识别率达到90以上,中国科大讯飞的中文,TTS（,中文语音合成）产品,B、,三维图形图像功能,处理动画和高质量的图像。目前的微机显示卡都有不同程度的3,D,处理能力。,C、,无线通信功能,计算机与无线通信结合起来，实现移动电子商务和漫游互联网。正在发展有3,G,通信技术和无线局域网（,WLAN,）等相关技术。,3个3,G,标准,WCDMA、CDMA2000、,TD-SCDMA,公共无线局域网（,WiFi,：,一种,WLAN,标准）与篮牙技术（,短距离无线电技术,）,D、,图形图像及文字识别功能,应用：高速公路缴费图像和文字识别,汉王手写识别系统,清华紫光,OCR,光学字符识别技术,节目录,章目录,总目录,退出,2,、我国计算机的发展简介,(1)、,著名数学家华罗庚是提倡在我国开展电子计算机科研的,第一人,。他于1950年回国后不久，就向中共中央提出开展电子计算机科学研究的建议。,(2)、,1956年6月，我国制定了19561967年科学技术发展远景规划，将,“,计算技术的建立,”,列为紧急措施之一。,6月14日,，国家领导人接见参加制定规划的全体科学家，这一天被定为,中国计算机事业创始日,。,(3)、,1958,年，,中国第一台计算机,103型通用数字电子计算机研制成功，运行速度每秒1500次。,是根据前苏联提供的设计图制造的电子管计算机。,(4)、,1960年，,中国第一台,自行设计的,大型通用电子计算机,107型通用电子数字计算机研制成功。,(5)、,1963年，,中国第一台大型晶体管电子计算机,109机研制成功。,节目录,章目录,总目录,退出,(6)、,1974年,以后,，,DJS,系列,13个机型先后研制成功。,其中,DJS-30,是采用小规模,集成电路,、,DJS-140,是采用中规模集成电路、,DJS-150,是采用大、中规模集成电路（16位机）。,(7)、,1977,年，中国,第一台微型计算机,DJS-050,机研制成功。,(8)、,1983年，,“,银河号,”,巨型计算机,研制成功，运算速度达每秒亿次。,(9)、,1996年，国产联想电脑在国内微机市场销售量第一。,2002年8月，联想集团研制成功了中国第一台万亿次巨型计算机,“,联想深腾1800大规模计算机系统,”,浮点运算速度达到每秒1.027万亿次。在全世界按运算速度排序的前500台计算机中，这台,“,联想深腾,”,名列第24位（排名前23位的均出自美、日两国）。,节目录,章目录,总目录,退出,3,、计算机的类型与分工,(1) 巨型机,主要用于大规模科学计算或数据处理。如数值天气预报、核爆炸模拟，大型结构的分析等。一般运算次数在,百亿次/秒,，,有些巨型机的峰值速度达,万亿次/秒,。,著名的：,CRAY,系列、银河,III,(2) 大中型计算机,这类计算机通用性强，有很强的综合处理能力。可以用于科学计算，但更多的是用于商业应用，如大型事务处理、企业内部信息管理等。通常称之为“企业级”计算机。,如,IBM370, IBM390,等。,依据,IEEE（,美国电气和电子工程师协会）的划分标准，计算机分成：,节目录,章目录,总目录,退出,(3)小型机,规模小、结构简单、设计试制周期短。体系结构上通常采用,RISC,技术（精简指令计算机）。对环境要求低、可靠性高，是巨型机和大中型机的辅助机。广泛应用于大学、研究机构的科学计算、企业管理等。,如：,DEC,公司的,PDP,系列、,IBM、SUN、HP,等公司也都有一系列的产品。,(4) 工作站,某种特殊用途的高档微型计算机，兼有大中小型机的多任务、多用户能力，又有微机的便利操作和良好的用户界面。目前多媒体技术普遍在工作站上使用。应用从计算机辅助设计（,CAD）,领域扩展到各领域，并充当服务器。,著名的产品：,SGI、SUN、HP,等,节目录,章目录,总目录,退出,(5)微型机（,PC,机）,日常使用的电脑均为微型机，又称为个人计算机(,Personal Computer)。,所以微机也称,PC,机。,著名的,Intel,系列,CPU,和,IBM PC,及兼容机造就了微机今天繁荣的局面。,节目录,章目录,总目录,退出,4,、计算机的特点,(1) 运行速度快,(2) 精度高,(3) 存储容量大,(4) 具有逻辑判断能力,节目录,章目录,总目录,退出,5,、计算机的应用,(1) 科学计算（数值计算）：数值,天气预报模式计算,(2) 数据处理（信息处理）：,网络上的数据库系统,(3) 人工智能：国庆期间日本,SONY,公司的7位双足娱乐型机器人“,QRIO”,来北京表演，能跳舞,(4) 自动控制：2003年9月21日,坠毁在木星上的伽利略号探测器主机相当于486微机,(5) 计算机辅助设计、制造和教学,：,CAD/CAM/CAI,(6) 娱乐和游戏,节目录,章目录,总目录,退出,6,、计算机病毒,(1) 计算机病毒起源,1988年 美国,CORNELL,大学研究生莫里斯编写了蠕虫病毒；,国内：20世纪80年代末出现“黑色星期五”、“小球病毒”,1999年出现的,CIH,病毒,产生原因：,A、,开玩笑、恶恶作剧；,B、,产生于个别人的报复心理,C、,用于版权保护,D、,用于其它特殊目的。如军事上的,(2) 计算机病毒定义,编制或者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者毁坏数据，影响计算机使用，并能自我复制的一组计算机指令或者程序代码。（中国有关条例上的定义）,节目录,章目录,总目录,退出,(3) 计算机病毒特征,A、,传染性,B、,未经授权而执行,C、,隐蔽性,D、,潜伏性,E、,破坏性,F、,不可预见性,(4) 计算机病毒分类,A、,按传染方式分：引导型、文件型、混合型,B、,按连接方式分：源码型、入侵型、操作系统型、,外壳型,C、,按破坏性分：良性病毒、恶性病毒,D、,宏病毒：潜伏在,OFFICE,文件中,节目录,章目录,总目录,退出,(5) 计算机病毒分析和预防,A、,计算机病毒代码结构：,引导部分：为传染部分做准备，如驻留内存、,修改中断等,传染部分：将病毒代码复制到传染目标上；,表现部分：有一定条件才触发其表现部分。差异很大,B、,计算机病毒预防：,不要随便用软盘启动计算机；,不要运行来历不明的软件；,定期备份重要的系统数据；,重要的数据盘、程序应采取保护措施（写保护）,定期使用杀毒软件检查和清除病毒,节目录,章目录,总目录,退出,二、计算机中的信息表示,1、进位计数制,2、常用数制之间的,相互,转换,3、计算机中数的表示,4、原码、反码、补码,5、字符编码,章目录,总目录,退出,1,、进位计数制,计算机中常用的计数制,十进制,二进制,八进制,十六进制,基数,10,2,8,16,位权,10,1,2,1,8,1,16,1,数字符号,09,0，1,07,09，,AF,节目录,章目录,总目录,退出,2.1.1、十进制数（,D）,特点,：,(1)、有0、1、2、9十个数字,(2)、逢十进一，进位基数为10，位的权数是十的幂。,举例,：,十进制数569.28可以表示为：,569.28=510,2, 610,1, 910,0, 210,1, 810,2,换一个角度：,10,2,10,1,10,0,10,1,10,2,5 6 9 2 8,推广,：,任意一个十进制数可以表示为：,(,D),10,= d,n,10,n-1, d,n-1,10,n-2, d,2,10,1, d,1,10,0, d,-1,10,-1, d,-2,10,-2, d,-m,10,-m,n m,= d,i,10,i-1, d,j,10,-j,i=1 j=1,其中：,d,i,和,d,j,为09中任一个数字；,n,为整数部分位数；,m,为小数部分位数；,10,i-1,和10,-,j,分别为整数部分和小数部分位权。,节目录,章目录,总目录,退出,2.1.2、二进制数（,B）,特点,：,(1)、有0、1二个数字,(2)、逢二进一，进位基数为2。,举例,：,二进制数1101.01可以表示为：,1101.01=12,3, 12,2, 02,1, 12,0, 02,1, 12,2,换一个角度：,2,3,2,2,2,1,2,0,2,1,2,2,1 1 0 1 0 1,推广,：,任意一个二进制数可以表示为：,(,B),2,= b,n,2,n-1, b,n-1,2,n-2, b,2,2,1, b,1,2,0, b,-1,2,-1, b,-2,2,-2, b,-m,2,-m,n m,= b,i,2,i-1, b,j,2,-j,i=1 j=1,其中：,b,i,和,b,j,为0或1；,n,为整数部分位数；,m,为小数部分位数； 2,i-1,和2,-,j,分别为整数部分和小数部分位权。,节目录,章目录,总目录,退出,2.1.3、八进制数（,E ）,特点,：,(1)、有07八个数,(2)、逢八进一，进位基数为8。,举例,：,八进制数2533.42可以表示为：,2533.42 =28,3, 58,2, 38,1, 3,8,0, 48,-1, 28,2,换一个角度：,8,3,8,2,8,1,8,0,8,1,8,2,2 5 3,3 4 2,推广,：,任意一个八进制数可以表示为：,(,E),8,= e,n,8,n-1, e,n-1,8,n-2, e,2,8,1, e,1,8,0, e,-1,8,-1, e,-2,8,-2, e,-m,8,-m,n m,= e,i,8,i-1, e,j,8,-j,i=1 j=1,其中：,e,i,和,e,j,为07中一个；,n,为整数部分位数；,m,为小数部分位数； 8,i-1,和8,-,j,分别为整数部分和小数部分位权。,节目录,章目录,总目录,退出,2.1.4、十六进制数（,H）,特点,：,(1)、有09、,A、B、C、D、E、F,十六个数码,(2)、逢十六进一，进位基数为16。,举例,：,十六进制数16,B.68,可以表示为：,16,B.68,=116,2, 616,1,B,16,0, 616,-1, 816,2,=116,2, 616,1,11,16,0, 616,-1, 816,2,换一个角度：,16,2,16,1,16,0,16,1,16,2,1 6 11,(,B),6 8 1,推广,：,任意一个十六进制数可以表示为：,(,H),16,= h,n,16,n-1, h,n-1,16,n-2, h,2,16,1, h,1,16,0, h,-1,16,-1, h,-2,16,-2, h,-m,16,-m,n m,= h,i,16,i-1, h,j,16,-j,i=1 j=1,其中：,h,i,和,h,j,为0、19、,A、B、C、D、E、F,中一个；,n,为整数部分位数；,m,为小数部分位数； 16,i-1,和16,-,j,分别为整数部分和小数部分位权。,节目录,章目录,总目录,退出,2,、常用数制之间的相互转换,2.2.1、二进制数转换成十进制数,【例】,将1101.01转换成十进制数,(1101.01),2,= 12,3, 12,2, 02,1, 12,0, 02,1, 12,2,= 8+4+0+1+0+0.25,= (13.25),10,【注】,括号外的下标用来表示不同的数制,问：八进制数和十六进制数如何转换成十进制数,？,【注】,方法同二进制数转换成十进制数,节目录,章目录,总目录,退出,2.2.2、十进制数转换成二进制数(1),A、,十进制整数转换成二进制整数,【方法】,除以2取余数倒排,【例】,将十进制数253转换成二进制数,十进制数(,D),余数,253,2,126,1,2,63,0,2,31,1,2,15,1,2,7,1,2,3,1,2,1,1,2,0,1,转换结果的最高位,转换结果的最低位,转换结果： (253),10,=(11111101),2,节目录,章目录,总目录,退出,2.2.2、十进制数转换成二进制数(2),B、,十进制小数转换成二进制小数,【方法】,乘2取整数法,【例】,将十进制数0.45转换成二进制小数（取4位）,十进制数(,D),乘 2 取整数部分,0.45,20.9 0,0.9,21.8 1,0.8,21.6 1,0.6,21.2 1,转换结果的最高位,转换结果的最低位,转换结果： (0.45),10,=(0.0111),2,为取4位的近似值,问：十进制数如何转换成八进制数或十六进制数,？,【注】,方法同十进制数转换成二进制数,节目录,章目录,总目录,退出,2.2.3、二进制数转换成十六进制数,【方法】,将给定的二进制数以小数点为界，分别向左、向右每4位分成一组，若不足4位，要分别前补0（整数部分）或后补0（小数部分）。然后将每4位一组的数分别用对应的十六进制数来书写。,【例】,将二进制数101101011.01101转换成十六进制数,二进制数：,000,1 0110 1011 . 0110 1,000,十六进制数： 1 6,B . 6 8,2.2.4、十六进制数转换成二进制数,【方法】,将每一位十六进制数用对应的4位二进制数来表示，其最左侧和最右侧的0可以省去。,十六进制数： 1 6,B . 6 8,二进制数：,000,1 0110 1011 . 0110 1,000,问：二进制数和八进制数之间如何转换？,节目录,章目录,总目录,退出,3,、计算机中数的表示,2.3.1、正、负数,方法,：,二进制数的最高位（最左边的）称为符号位，符号位为“0”表示该数为正数，符号位为“1”表示该数为负数。,例子,：,用八位二进制数表示十进制的+50和-50：,(+50),10,= (00110010),2,(-50),10,= (10110010),2,计算机中所有的信息都是以二进制形式存放的。,节目录,章目录,总目录,退出,2.3.2、定点数和浮点数,定点数,：,通常只有纯小数或整数才能用定点数表示,定点整数：小数点默认为在二进制数的最后（小数点不占二进制位），符号位后的所有位表示的是一个整数。,符号位,小数点,定点小数：小数位默认在符号位之后（不占二进制位），符号位右边的第一位是小数的最高位。,例子,：,(,10110010),2,=,(,-50),10,符号位,小数点,例子,：,(,10110010),2,=,(,- 0.390625),10,节目录,章目录,总目录,退出,浮点数,：,小数点位置不固定的数，通常既有整数部分又有小数部分,二进制数,P,可以如下表示：,P,=,S,2,n,其中,P，S，n,，,均为二进制数。,S,称为,P,的尾数，是一个定点小数，,n,称为,P,的阶码，是一个定点整数，指明了二进制数,P,的小数点的实际位置。,数符,尾数,S,阶符,阶码,N,在计算机中表示一个浮点数，其结构如下：其中,S,和,N,的位数是根据实际需要来设定的。,例子,：S,和,N,都为3位,(,1,011,1,010 ),2,=,(,-3,2,2,),2,节目录,章目录,总目录,退出,【位】,bit :,二进制位，是计算机中数据最小的单位。,【字节】,Byte : 8,位二进制数组成1个字节，是衡量信息数量或存储设备容量的基本单位,。1 Byte = 8 bit,【字】,Word :,一个存储单元所存放的内容称为一个字。常用来表示数据或信息的长度。,【字长】,：,一个存储单元（或一个字）所包含的二进制位数称为字长，它是衡量计算机精度和运算速度的主要技术指标。同常说计算机是8位机、16位机或32位机，就是指计算机的字长是8位的、16位的或32位的。,信息数量或存储容量的单位及换算关系,：,1,TB = 2,10,GB = 2,20,MB = 2,30,KB = 2,40,B,太字节 吉字节 兆字节 千字节 字节,相邻单位之间是,2,10,倍关系，即：1,KB 2,10,B1024 B,1,MB 1024 KB 1,GB 1024 MB 1,TB 1024 GB,2.3.3、计算机系统中数据的单位,节目录,章目录,总目录,退出,4,、原码、反码、补码,【为什么要引入三种码的概念】,计算机中多采用加法电路，通过对负数的码型变换便可以在加法电路上实现减法运算。,(1) 原码,一个二进制数同时包含符号和数值两部分，用最高位表示符号，其余位表示数值，这种表示带符号数的方法为原码表示法。,1011011,原,0,1011011,1011011,原,1,1011011,节目录,章目录,总目录,退出,(2) 反码,反码是另一种表示有符号数的方法。,对于正数，其反码与原码相同；,对于负数，在求反码的时候，除了符号位外，其余各位按位取反，即“1”都换成“0”，“0”都换成“1”。,例如：,X 0001101,X,原,1,0001101,X,反,1,1110010,节目录,章目录,总目录,退出,(3) 补码,补码是表示带符号数的最直接方法。,对于正数，其补码与原码相同；,对于负数，则其补码为反码加,1,。,例如：,X 0001101,X,原,1,0001101,X,反,1,1110010,X,补,1,1110011,节目录,章目录,总目录,退出,5,、字符编码,【字符】：,各种符号、数字、字母，统称为,字符,。,【字符编码】：,由字符组成的数据称为非数值数据。计算机不仅能处理数值数据，也能够处理非数值数据（如文字编辑）。这些字符在计算机中也都是以二进制代码表示，每个字符都有一个相应的二进制码，即字符编码。,2.5.1、,ASCII,码,ASCII,码即美国标准信息交换码（,American Standard Code for Information Interchange）,是目前计算机中使用最广泛的符号编码。,ASCII,包括32个通用控制字符、10个十进制数码、52个大小写字母和32个专用字符共128个字符。,因此,ASCII,编码方案需要使用7位二进制数进行编码以区分每一个字符（,因此,ASCII,是7位码,）。通常使用1个字节（8个二进制位）表示一个,ASCII,字符，规定最高位为0,节目录,章目录,总目录,退出,7,位,ASCII,码表,765,4321,000,001,010,011,100,101,110,111,0000,NUL,DLE,SP,0,P,p,0001,SOH,DC1,！,1,A,Q,a,q,0010,STX,DC2,”,2,B,R,b,r,0011,ETX,DC3,#,3,C,S,c,s,0100,EOT,DC4,$,4,D,T,d,t,0101,ENQ,NAK,%,5,E,U,e,u,0110,ACK,SYN,&,6,F,V,f,v,节目录,章目录,总目录,退出,7,位,ASCII,码表（续）,765,4321,000,001,010,011,100,101,110,111,0111,BEL,ETB,7,G,W,g,w,1000,BS,CAN,（,8,H,X,h,x,1001,HT,EM,）,9,I,Y,i,y,1010,LF,SUB,*,：,J,Z,j,z,1011,VT,ESC,+,；,K,k,1100,FF,FS,，,N,n,1111,SI,VS,/,？,O,o,DEL,节目录,章目录,总目录,退出,2.5.2、汉字编码,汉字,通常用,两个字节,进行编码。,汉字编码的标准：,GB,系列,常用的,GB2312-80,编码，称为国标码,BIG-5,系列,港台使用,汉字编码发展方向：,ISO10646/GB13000/Unicode,目前出现的,GBK,是,GB2312,向,GB13000,过渡的一个中间产物,节目录,章目录,总目录,退出,汉字内码：,是汉字在计算机内存储、处理和传输用的信息代码。要求它与,ASCII,码兼容，但又不能相同，通常将国标码两个字节的最高位置,“,1,”,作为汉字内码。,例如：,“,啊,”,字国标码为：00110000 00100001,内码为：,1,0110000,1,0100001,节目录,章目录,总目录,退出,汉字输入码：,又称汉字外码，是指从键盘输入汉字时采用的编码。不同的汉字输入方法就有不同的外码，即汉字的外码可以有很多，但内码只能有一个。,三大类汉字外码：,数字编码：如 区位输入法,拼音码：如 各种拼音输入法,字形编码：如 五笔字型码、表形码,节目录,章目录,总目录,退出,字形码：,用于在输出汉字时产生汉字的字形。通常采用点阵形式产生。一个16,16,的点阵汉字可以用256位二进制数来表示，存储时占用32个字节。,汉字在计算机中的处理过程：,汉字,输入设备,汉字,输入码,输入管理模块,汉字,机内码,汉字库,汉字,字形码,输出设备,汉字,节目录,章目录,总目录,退出,三、计算机系统的组成与工作原理,1、计算机硬件,2、计算机软件,章目录,总目录,退出,【计算机体系结构】：冯氏机,一是把计算机要执行的指令和要处理的数据都采用二进制数制表示；,二是把要执行的指令和要处理的数据按照顺序编成程序存储到计算机内部让它自动执行。,计算机系统,硬件系统,软件系统,节目录,章目录,总目录,退出,输入设备,运算器,输出设备,存储器,控制器,程 序,原始数据,运行结果,存取命令,输出命令,输入命令,取数,存数,指 令,计算机的硬件组成,1、计算机硬件,节目录,章目录,总目录,退出,1、运算器,2、控制器,3、存储器：,内存：,RAM,外存：硬盘、软盘、光驱,4、输入设备：键盘、鼠标等,5、输出设备：显示器、打印机,CPU,显示器,主机,键盘,鼠标,音箱,CPU,主板,内存,显示卡,硬盘,光驱,软驱,声卡,MODEM,网卡,机箱及,电源,理论上的硬件结构 实际上的硬件结构,节目录,章目录,总目录,退出,计算机的工作原理,系 统 总 线,CPU,RAM,BIOS,IDE,接口,软盘接口,打印接口,键盘接口,键盘,硬盘,软盘,打印机,鼠标接口,鼠标,光驱,AGP,插槽,显示器,显示卡,电源,节目录,章目录,总目录,退出,3.1.1主板,主板是将,CPU、,内存及外部设备连成一体的桥梁,节目录,章目录,总目录,退出,3.1.2、,中央处理器（,CPU）,中央处理器（,CPUCentral Processing Unit）,又称微处理器（,MPUMicro Process Unit）,由,运算器,和,控制器,组成。,运算器：主要功能是对数据进行算术和逻辑加工。,控制器：是计算机的神经中枢和指挥中心。它从存储器取指令，进行译码，分析指令，再根据指令功能发出控制命令，控制各部件去执行指令中规定的任务。它由指令寄存器、译码器、程序计数器、操作控制器等组成。,节目录,章目录,总目录,退出,8088,286,386,486,INTEL,公司：,PENTIUM PII,赛扬,PIII P4,AMD,公司：,K5 、 K6 、 K7 、,毒龙 、 雷鸟,准16位,16位,32位,32位,32位(外64位）,主频：4.77,M,16,M,40,M,100,M,100-1000多,M,(1)、,微机,CPU,的发展过程,节目录,章目录,总目录,退出,赛扬-,CPU,K6III-CPU,PIII-CPU,P4-CPU,节目录,章目录,总目录,退出,(2)、CPU,的性能指标,A、,字长（数据位）,CPU,的字长是指其数据总线的宽度。单位是二进制位（,bit）,8088,CPU,内部总路线为16位、外部总线为8位，,那么8088是多少位的,CPU？,8088是16位的,CPU,PIII CPU,内部总路线为32位、外部总线为64位，,那么,PIII,是多少位的,CPU？,8088是32位的,CPU，,只是,CPU,与64位方式与内丰交换数据,节目录,章目录,总目录,退出,B、CPU,的外部总线,数据总线（,Data Bus）：,是双向传输信号。表示,CPU,的字长。,地址总线（,Address Bus）：,是单向传输信号。,8088,CPU20,位地址线，支持的最大内存是2,20,=1,M。,286CPU24,位地址线，支持的最大内存是2,24,=16,MB。,486CPU32,位地址线，支持的最大内存是2,32,=4,GB。,控制总线（,Controle,Bus）：,是单向传输信号。,有输出也有输入,节目录,章目录,总目录,退出,C、CPU,的主频,主频=外频*倍频,主频是指,CPU,的工作时钟频率,外频是输入,CPU,的时钟（总线频率）,设置外频和倍频的目的是：,为了将高主频的,CPU,与较低时钟频率的主板相匹配。,节目录,章目录,总目录,退出,D、CPU,运算速度,CPU,的运算速度是指其每秒钟能够处理的指令数，,单位是,MIPS（,百万指令每秒）。,CPU,的不光取决于主频，更主要地取决于处理器的,逻辑结构。,80286-12,MHZ,的运算速度为：2.66,MIPS,Pentium 66MHZ,的运算速度为：112,MIPS,“,龙芯”1号,CPU,的运算速度：超过每秒2亿次（200,MIPS）,节目录,章目录,总目录,退出,未来,CPU,发展:高性能、低能耗、高速度和低成本。,64位,CPU,主导市场,个人,PC,市场处理器将向64位过渡。64位,CPU,能够处理64位的数据和64位的地址，能够提供更高的计算精确度和更大的存储器寻址范围。科学家们预计五年之后，64位处理器将会相当成熟，并占据绝部分市场。,节目录,章目录,总目录,退出,3.1.3、存储器,内存（主存储器）,外存（辅助存储器）,随机存储器,RAM-,内存,只读存储器,ROM-BIOS,软盘,硬盘,光盘,磁带,节目录,章目录,总目录,退出,(1)、,内存储器,只读存储器(,ROM)：,关电后存储器里的信息不会消失,ROM-BIOS,随机存储器(,RAM)：,关电后存储器里的信息会马上消失,节目录,章目录,总目录,退出,(2)、,外存储器,外存储器分为:,软盘、硬盘、光驱,节目录,章目录,总目录,退出,软盘,节目录,章目录,总目录,退出,1扇区,0磁道,1磁道,2扇区,磁盘高级格式化过程是把磁盘划分为一个个磁道，然后把每个磁道分为若干扇区。,节目录,章目录,总目录,退出,每个扇区大小为：512,B（,字节）,1.44,M,软盘有：有2面,每面有：80个磁道,每个磁道有：18个扇区,容量=2*80*18*512=1474560,B=1440KB,约=1.44,MB,节目录,章目录,总目录,退出,软盘： 1.44,M,硬盘： 10,M-40G,光驱： 650,M,1G=1024M,1M=1024KB,1KB=1024B,节目录,章目录,总目录,退出,光盘驱动器,工作原理,CDROM,光盘是由特殊的有机玻璃或透明塑料制成,上面附着金属薄膜用来记录信息。激光通过聚集形成高能量的光点照射在光盘的表面,使该处的金属膜融化蒸发形成细小的凹坑。,CDROM,表面金属膜的平坦和凹坑两种状态的交替变化便记录了二进制的“0”和“1”。,节目录,章目录,总目录,退出,主键盘区,数字小键盘,功能及控制键,3.1.4、输入设备键盘,节目录,章目录,总目录,退出,3.1.5、输出设备,显示器 打印机,节目录,章目录,总目录,退出,软件是微机的灵魂。没有安装软件的微机称为“裸机”，无法完成任何工作。微机软件分成系统软件和应用软件两大类。,2、计算机软件,系统软件：是向用户提供的一系列程序和文档资料的统称。它面向计算机的硬件，与计算机的硬件结构、逻辑功能有密切关系。如：,DOS、WINDOWS,等,应用软件：是用户为了解决各自的应用领域里的具体任务而编写的各种应用程序和有关文档资料的统称。如：,WORD、WPS,节目录,章目录,总目录,退出,3.2.1、系统软件,：,（1）操作系统,MS-DOS、 Windows 95、 Windows98 、,Windows2000、Windows NT 、,UNIX、Linux,（2）,程序设计语言,机器语言,汇编语言,高级语言,Pascal、Basic、Visual,Basic、,C、C+、Visual,C+、VFOXPRO。,节目录,章目录,总目录,退出,3.2.2、应用软件,：,（1）字处理软件,Word 2000、WPS,（2）,表处理软件,Excel 2000、Lutos 123,（3）,计算机辅助,CAD、CAI、CAM,（4）,数据库管理系统,MS SQL,Server、FOXPRO,节目录,章目录,总目录,退出,3.2.3、操作系统的发展,：,三个阶段,（1）手工操作（人工管理）,资源独占；操作不方便；操作速度慢；,（2）,管理程序,利用计算机管理计算机，半自动方式控制计算机,（3）,操作系统,批处理多道批处理分时系统实时系统 通用操作系统,节目录,章目录,总目录,退出,3.2.4、计算机语言的发展,：,（1）20世纪60年代,LISP,语言：用于人工智能领域,APL,语言：涉及矩阵运算的科学计算领域,COBOL,语言：文本处理领域,SIMULA,语言：处理仿真问题,BASIC,语言：支持高度交互的解释型语言,（2）20,世纪70年代,结构化程序设计：,PASCAL、Ada、C,（3）20,世纪80年代,面向对象程序设计：,C+、JAVA、Delphi,（4）,第五代语言：人工智能语言,PROLOG,节目录,章目录,总目录,退出,小 结,计算机系统组成,计算机系统,硬件系统,软件系统,运 算 器,控 制 器,存 储 器,输入设备,输出设备,系统软件,应用软件,操作系统,语言软件,节目录,章目录,总目录,退出,总目录,退出,第二讲,DOS,操作系统,一、,DOS,基本知识,二、,DOS,的常用命令,一、,DOS,基本知识,1、什么是操作系统,2、什么是,DOS,3、,DOS,的组成,4、,DOS,的版本号,5、,DOS,的启动,6、,DOS,盘符、文件、目录路径,章目录,总目录,退出,操作系统，,Operating System，,简写为,OS，,是计算机系统中的一个系统软件，它管理和控制计算机系统中的硬件及软件资源，合理地组织计算机工作流程，以便有效地利用这些资源为用户提供一个功能强、使用方便的工作环境，从而在计算机与其用户之间起到接口（或说界面）的作用。,操作系统是计算机系统中一个最重要的软件，任何计算机离开操作系统就是一堆废物。,1,、什么是操作系统,常见的操作系统有：,DOS,、,WINDOWS 9X、WINDOWS NT、WINDOWS 2000、OS/2、UNIX、LINUX、MAC OS,及某些大中型机上的专用操作系统,节目录,章目录,总目录,退出,2,、什么是,DOS,DOS,为,Disk Operating System,的缩写，意为磁盘操作系统,。,早期的,微机,均使用,DOS,操作系统,，,现在大多数的操作系统均兼容,DOS,应用程序。,随着微机硬件的飞速发展，只具有,字符,用户界面的,DOS,操作系统已退出主流微机操作系统的位置，而被具有图形用户界面(,GUI),的,WINDOWS,系列操作系统如,WIN95、WIN98,或,NT,所取代。,DOS,具有操作系统的基本功能，其概念和一般操作系统是类似的，故理解了,DOS,中的概念，理解其它操作系统的概念是一样的。这也是讲授,DOS,的原因。,DOS,操作系统分为,MS-DOS,和,IBM-PC-DOS，,前者可供各种兼容,PC,使用，后者只装配在,IBM-PC,上。,章目录,总目录,退出,节目录,(1),DOS,的类型,DOS,是,为个人机配置的,属,于,单用户单道批处理系统,也称,单用户,、,单,任务,操作系统,。,主要是,文件管理,(软件资源管理)和,设备管理,(,硬件资源管理,)。,(2),DOS,的特点,功能少,结构简单,系统,小,速度快，操作简单,硬件的要求低。,(3),DOS,的功能,主要是,文件管理,(软件资源管理)和,设备管理,(,硬件资源管理,)。,(4),DOS,的,二种服务方式,： （管理方式）,、,键盘命令方式,、,程序执行方式,章目录,总目录,退出,节目录,3,、,DOS,的组成,引导程序,IO.SYS,DOS.SYS,COMMAND.COM,CONFIG.SYS,AUTOEXEC.BAT,(1),引导程序(,BOOTRECORD)：,放在0面0磁道1扇区,DOS,启动时自动装入内存, 负责引导,DOS,的其它部分。,(2)BIOS,接口模块,，,BIOS,的可变、可扩充部分。,(3)文件管理系统(,MSDOS.SYS)，,管理各种文件即软件资源。,(4)命令处理程序,，,是,DOS,与用户的界面,其任务是分析和执行用户的命令,。,(5)DOS,的,配置文件和自动批处理文件，用于在,DOS,启动后自动设置,DOS,系统环境和自动执行有关程序,章目录,总目录,退出,节目录,DOS,的核心由三个文件组成:,MS-DOS,系统,PC-DOS,系统,IO.SYS IBMBIO.COM,MSDOS.SYS IBMDOS.COM,COMMAND.COM,COMMAND.COM,BIOS：,基本输入输出系统,，,固化在,ROM,中, 共8,K,进行低层硬件的管理,。,章目录,总目录,退出,节目录,4,、,DOS,的版本号,已有版本,:,1.0, 2.0, 3.0, 3.1, 3.2, 3.3, 4.0, 5.0, 6.0, 6.1, 6.2, 7.0,版本,号的含义：,3.2版本,表示,第三版第二次修改,章目录,总目录,退出,节目录,5,、,DOS,的启动,(1),冷启动,(2),热启动,加电启动，由开机到,DOS,引导进内存。,DOS,已驻留内存，但需重新引导,DOS,到内存中。可,按键盘上,Ctrl+Alt+Del,三,个键或按计算