第1章-计算机基础知识

,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,*,大学计算机基础,教学课件,1,第,1,章 计算机基础知识,第,2,章,WindowsXP,操作系统,第,3,章,Word2003,文字处理软件,第,4,章,Excel2003,表格处理软件,第,5,章,PowerPoint2003,演示文稿,制作软件,第,8,章,网页设计基础,第,7,章 多媒体技术基础,第一层次,第二层次,第,6,章 计算机网络与,INTERNET,应用,内 容 提 要,2,第,1,章,计算机基础知识,1.3,计算机系统的组成,1.1,计算机技术的发展,1.2,计算机应用概述,1.4,微型计算机的硬件组成,1.5,计算机病毒及防治,3,本章重点,计算机硬件组成及工作原理；,计算机软件系统。,4,1.1,计算机技术的发展,1.1.1,计算机的发展历程,1.1.2,未来计算机的发展趋势,1.1.6,计算机的新技术,1.1.8,信息技术的发展,5,1.1.1电子计算机的产生和发展,1642,Blaise,Pascal,加法器,Charles Babbage,1822 差分机,1833 分析机,MARK I,ENIAC,电子计算机时代,人类追求的计算工具,6,ENIAC,第一台电子计算机,5000次加法/秒,体重,30,吨,占地170,M,2,18800,只电子管,1500个继电器,耗电150,KW,耗资,40,万美元,7,晶,体,管,数,目,4004,奔腾4,750,000,000,2,300,将电脑浓缩在一颗芯片上,0.18微米芯片,10微米芯片,8,晶,体,管,数,单,位,时,间,执,行,的,指,令,数,百万条/每秒,计算机的,CPU,性能,每18个月，集成度将翻一番，速度将提高一倍，而其价格将降低一半。,计算机第一定律摩尔定律,9,1.1.,1,计算机发展的几个阶段,根据计算机所采用的物理器件，将计算机的发展分为,四,个阶段,第一代,(19461958),电子管,5,千,几万（次,/,秒）,第二代,(19581964),晶体管,几万,几十万,（次,/,秒）,第三代,(19641970),中、小集成电路,几十万,几百万,（次,/,秒）,第四代,(1971,至今,),大规模集成电路,上千万,万亿,（次,/,秒）,10,1.1.1,中国计算机产业的发展大事记,从,1956,年开始，我国完成了第一台电子计算机运算器和控制器的设计工作，同时编写了中国第一本电子计算机原理讲义。,1973,年，我国第一台百万次集成电子计算机研制成功。,1977,年，我国第一台微型计算机研制成功。,1983,年，“银河”一号巨型机研制成功，运算速度达,1,亿次秒。,1993,年，我国第一台,10,亿次巨型“银河”,型通过鉴定。,1995,年，曙光,1000,大型机通过鉴定，峰值可达,25,亿次秒。,2005,年，联想完成并购,IBM PC,，一跃成为全球第三大,PC,制造商。,11,1.1.2,未来计算机的发展趋势,发展趋势,巨型化,微型化,多媒体化,网络化,智能化,未来新的一代,模糊计算机,生物计算机,光子计算机,超导计算机,量子计算机,12,1.2,计算机在信息社会中的应用,计算机的应用十分广泛,工商,：电子商务、,AD/CAM,教育,：多媒体教育、远程教育,医药,：,CAT、MRI、,远程医疗,家庭,：家庭信息化,政府,：电子政府,娱乐,：虚拟现实、影,视,特技,科研,：数据采集、计算分析,13,计算机的主要应用领域,1.,科学与工程计算,3.,实时控制,2.,数据处理,其它领域：,电子商务,CAD/CAM/CIMS,多媒体技术,人工智能,网络与通信,14,计算机的新技术,充分利用成千上万个网络中的闲置计算机共同参与计算。,将计算机作为信息处理的部件，,嵌入到应用系统中的一种技术。,中间件是,介于应用软件和操作系统之间的系统软件。,嵌入式技术,网格计算,中间件技术,15,1.3,计算机系统的组成,位,度量数据的最小单位,字节,信息组织和存储的基本单位,16,1.3.1,计算机硬件的组成,运算器,控制器,存储器,输入输出设备,计算机的结构,重点,17,运算器,实现数据处理的核心部件，相关的性能指标包括计算机的字长和速度。,运算器,存储器,控制器,输入设备,输出设备,简单运算器的结构示意图,冯,诺依曼机：计算机由输入、存储、运算、控制和输出,5,个部分组成。,18,控制器,控制计算机各部件协调工作，并使整个处理过程有条不紊地进行。,控制器结构简图,运算器,存储器,控制器,输入设备,输出设备,19,控制器,机器指令,操作码,源操作数（或地址）,目的操作数地址,指令的执行过程,是计算机硬件真正可以“执行”的命令。基本格式 :,从存储单元中读指令，并存放到指令寄存器,IR,中。,指令译码器分析该指令（称为,译码,）。,控制器根据译码结果，按顺序产生控制信号。,控制计算机完成相应的操作，实现数据处理和结果保存。,控制器和运算器两部分合称,中央处理器,，简称,CPU,。,CPU,20,计算1+2=?,运算器,控制器,输入设备,输出设备,程序和数据,01,存储器,01,存储器,01,存储器,10,10,add,01,10,01,+10,=11,11,11,01,存储器,10 11,21,存储器,容量,指一个存储器包含的存储单元数。,1KB=1024B 1MB=1024KB,1GB=1024MB 1TB=1024GB,运算器,存储器,控制器,输入设备,输出设备,内存储器的结构简图,存储器是存储程序和数据的部件。存储器的主要性能指标有两个：容量和速度。,22,输入/输出设备,输入/输出设备,是计算机与外部世界进行信息交换的中介，是人与计算机联系的桥梁。,输入/输出系统,输入/输出接口,输入/输出设备,运算器,存储器,控制器,输入设备,输出设备,23,计算机的结构,计算机的结构,直接连接,总线结构,IAS,计算机的结构,基于总线结构的计算机的示意图,24,微型计算机,25,总线的类型,数据总线,：一组用来在存储器、运算器、控制器和,I/O,部件之间传输数据信号的公共通路。,地址总线,：一组用来在存储器、运算器、控制器和,I/O,部件之间传输地址信号的公共通路，地址信号可能是存储器的地址，也可能是,I/O,接口的地址。,控制总线,：一组用来在存储器、运算器、控制器和,I/O,部件之间传输控制信号的公共通路。,连接各个部件的公共通信线-,总线,26,1.3.2,计算机的软件系统,软件系统及其组成,应用软件,重点,27,什么是软件？,指令,程序,基本操作,指令的序列,软件,程序、数据、,文档,软件系统,:,为运行、管理和维护计算机而编制的各种程序、数据和文档的总称。,28,计算机系统层次结构,软件是硬件与用户之间的接口，用户通过软件使用计算机的硬件。,29,软件系统及其组成,30,系统软件,操作系统,操作系统的功能,进程与处理机管理,内存管理,设备管理,信息管理,用户接口,操作系统,是一组控制和管理计算机硬件和软件资源，合理地对各类作业进行调度，以及方便用户使用的程序集合。,31,系统软件,程序语言,机器语言,汇编语言,高级语言,面向过程,：,BASIC、Pascal、,FORTRAN、C,等,面向对象：,C+、 Java、,Visual Basic,等,面向问题的语言,离散和连续模拟(,GPSS),程控机器刀具(,APT),辅助工程师进行建筑和桥梁上的受,力点分析(,GOGO),辅助系统分析(例如,SAS),辅助办公人员进行字处理(,SCRIBE),面向机器,面向机器,32,应用软件,办公软件套件,Internet,工具软件,多媒体处理软件,包括文字处理、电子表格、演示文稿制作软件、数据库等。,图形、图像处理软件，动画制作、音频视频处理、桌面排版等。,Web,服务软件、,Web,浏览器、文件传送工具,FTP,、远程访问工具,Telnet,、下载工具,FlashGet,等,应用软件,：,为解决特定问题而与计算机本身关联不多，或者说其使用与计算机硬件基本无关的软件。,33,1.4,微型计算机的组成,1.4.1,微型计算机,1.4.2,输入设备,1.4.3,输出设备,34,简 介,计算机系统,硬件系统,软件系统,35,微型计算机,发展方向,分 类,高速化、超小型化、,多媒体化、网络化、隐形化,按组成结构分类： 单片机、 单板机、多板机,按用途分类： 台式机、便携式,PC,机,36,1.4.1,微型计算机,硬件（,Hardware,）,计算机的实体部分（看得见摸得着的物理装置），可以实现计算机最基本的操作行为。,37,微型计算机的结构,CPU,内存条,软盘驱动器,光盘驱,动器,硬盘,显示卡,其他外部设备,38,系统主板,内存条,芯片组,BIOS,芯片,CPU,插座,串行接口,AGP,扩展槽,PCI,扩展槽,电池,主板：,AT,结构和,ATX,结构,ATX,新型主板结构规范：,优化板上元件布局,配合,ATX,电源，实现软关机,MODEM,远程遥控开关机,需要配合专门的,ATX,机箱使用,PC99,规范要求主板各接口必须采用有色识别标识，方便识别,39,CPU,运算器,CPU,微处理器,控制器,运算器和数据线的位数反映了,CPU,的档次。,80386以下的,CPU,为16位，80386及以上的,CPU,为32位的,CPU。,CPU,的功能是计算机主要技术指标之一，人们习惯用,CPU,的档次来大体表示微机的规格。,40,存储器的性能比较,Cache,存储器,ALU,寄存器,主存储器（,DRAM）,辅存（软盘、硬盘、光盘）,后援存储器（磁带库、光盘库）,内存储器,访问速度快,信息暂时性,相对价格高,外存储器,访问速度慢,信息永久性,相对价格低,存储器的层次结构,41,内存储器,随机存取存储器,(RAM),DDRAM,、,RDRAM,、,SDRAM II,只读存储器,(ROM),高速缓冲存储器,Cache,存放程序和数据的重要部件,按功能分为三类,42,外存储器,软盘,写保护窗口,读写窗口,软盘表面的信息记录格式,软盘驱动器,43,外存储器,硬盘,硬盘片,读写磁头,IDE,接口，电缆的另一端,连接到主板的,IDE,接口上,电源接口,44,外存储器-硬盘（续）,柱面,扇区,磁道,硬盘的总容量磁头数（,H）,柱面数（,C）,磁道扇区数（,S）,每扇区字节数（,B）,45,外存储器,光盘,CD-ROM,的记录方式,光盘驱动器,46,外存储器,光盘（续）,光盘的类型,CD-ROM、CD-R 、CD-RW,和,DVD-ROM,。,衡量光盘驱动器传输数据速率的指标,倍速,一倍速率=,150,KB/,秒,DVD-ROM,一倍速率=,1.3,MB/,秒,47,外存储器,移动存储产品,随着信息技术的不断发展，几十,MB,甚至几百,MB,的信息交换很普遍。近几年来，更多小巧、轻便、价格低廉的移动存储产品正在不断涌现和普及。,SD,卡,Mini SD,卡,移动硬盘,移动硬盘,3.5,寸硬盘,USB2.0,数据传输率,: 480MB,秒,U,盘,48,输入/输出设备,输入设备,数字、字符、图像、声音,二进制,内存,处理结果,数字、字符、图像、声音,输出设备,并行端口,串行端口,鼠标接口,键盘接口,49,1.4.2,输入设备,101,键盘,数字小键盘,状态指示灯,主键区,光标,方向键,功能键,50,输入设备,104键盘,“应用程序”键,Windows,徽标键,51,104 键盘快捷操作,52,输入设备,鼠标,接口,按键,功能,53,其它输入设备,54,1.4.3,输出设备,显示器,电源 开关,尺寸,15,、,17,、,19,和,22,英寸或者更大,类型,CRT(Cathode,Ray Tube,，阴极射线管,),显示器,LCD(Liquid,Crystal Display),显示器,性能指标,分辨率越,？,越好，点距越,？,越好。,55,输出设备,显示器的适配器,接收,CPU,的显示数据，控制显示器显示出来。,包含显示存储器,分辨率：,640,x 480,1024 x 768,1600 x1200,VGA,接口，显示器数据电缆连接到此接口上,56,输出设备,打印机,点阵式,喷墨,激光,57,1.5,计算机病毒及其防治,计算机病毒定义,计算机病毒的特征,计算机病毒的诊断,计算机病毒的防治,58,1.5.1,计算机病毒定义,1986,年，巴基斯坦两兄弟为追踪非法拷贝其软件的人制造了第一个传染,PC,兼容机的“巴基斯坦”病毒，截止到,2002,年，全球的计算机病毒已超过,6,万种,计算机病毒是一种小程序,能够自我复制,会将自己的病毒码依附在其他的程序上，通过其他程序的执行，伺机传播，有一定潜伏期，一旦条件成熟，进行各种破坏活动，影响计算机使用。,我国的计算机病毒定义：计算机病毒,是指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。,59,1.5.2,计算机病毒的特征,特点,:,非授权可执行,隐蔽性,传染性,潜伏性,表现性或破坏性,可触发性,类型,:,引导区病毒,文件型病毒,宏病毒,脚本病毒,网络蠕虫程序,“,特洛伊木马,”,程序,60,计算机病毒传播途径,通过移动存储设备传播,通过网络传播,利用系统、应用软件漏洞传播,利用系统配置缺陷传播,无线通信传播,61,1.5.3,计算机病毒的诊断,计算机感染病毒后的主要症状：,平时运行正常的计算机突然经常性无缘无故地死机,操作系统无法正常启动,运行速度明显变慢,以前能正常运行的软件经常发生内存不足的错误,打印和通讯发生异常,无意中要求对软盘进行写操作,以前能正常运行的应用程序经常发生死机或非法错误,系统文件的时间、日期、大小发生变化,运行,Word,，打开,Word,文档后，该文件另存时只能以模板方式保存,磁盘空间迅速减少,网络驱动器卷或共享目录无法调用,基本内存发生变化,陌生人发来的电子邮件,自动链接到一些陌生的网站,提示一些不相干的话,发出一段的音乐,产生特定的图象,硬盘灯不断闪烁,进行游戏算法,Windows,桌面图标发生变化,计算机突然死机或重启,自动发送电子邮件,鼠标自己在动,硬盘无法启动，数据丢失,系统文件丢失或被破坏,文件目录发生混乱,部分文档丢失或被破坏,部分文档自动加密码,修改,Autoexec.bat,文件，增加,Format C:,一项，导致计算机重新启动时格式化硬盘,使部分可软件升级主板的,BIOS,程序混乱，主板被破坏,网络瘫痪，无法提供正常的服务,62,计算机病毒诊断方法：,手工检测,自动检测,63,1.5.4,计算机病毒防治,依法治毒,1994,年颁布实施了,中华人民共和国信息系统安全保护条例,1997,年在新,刑法,中增加了有关对制作、传播计算机病毒进行处罚的条款。,2000,年颁布实施了,计算机病毒防治管理办法,坚持定期检测系统,尽量不用非法复制的程序盘,手头应备有最新的病毒检测、清除软件,对主引导区、引导扇区、,FAT,表、根目录表、中断向量表、模板文件等系统要害部位做备份,修补系统漏洞,不要轻易打开电子邮件的附件,64,计算机病毒的清除,专业反病毒软件消除法有瑞星、,360,安全卫士、金山毒霸、诺顿等,系统恢复的方法 对于感染主引导型病毒的机器可采用事先备份的该硬盘的主引导扇区文件进行恢复。恢复时可用,DEBUG,或,NORTON,软件实现,程序覆盖方法 一旦发现文件被感染，可将事先保留的无毒备份重新拷入系统即可,低级格式化或格式化磁盘,65,