基础01算机系统基础和常用操作

RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui1/115q计算机与我们的生活和工作密切相关，掌握计计算机与我们的生活和工作密切相关，掌握计算机知识和使用计算机已成为我们的必须。本算机知识和使用计算机已成为我们的必须。本章介绍计算机基础知识、章介绍计算机基础知识、 Windows XP 操作操作系统的使用、计算机网络的概念及应用、计算系统的使用、计算机网络的概念及应用、计算机病毒及其防范机病毒及其防范RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui2/115掌握计算机的特点及应用、计算机系统的组成掌握计算机的特点及应用、计算机系统的组成掌握常见的进制及其转换、掌握常见的进制及其转换、ASCII码、汉字的各码、汉字的各种编码，了解信息的表示单位种编码，了解信息的表示单位掌握掌握Windows XP的基本概念，重点在使用的基本概念，重点在使用了解计算机网络的概念，重点在网络的应用使用了解计算机网络的概念，重点在网络的应用使用了解计算机病毒的概念、预防了解计算机病毒的概念、预防RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui3/115计算机系统的组成计算机系统的组成进制及其转换、进制及其转换、ASCII码码Windows XP的使用的使用网络的应用网络的应用进制及其转换进制及其转换计算机网络的相关概念计算机网络的相关概念RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui4/115q计算机是一种能对数字化信息进行自动高速运算计算机是一种能对数字化信息进行自动高速运算的通用处理装置。计算机科学与技术是第二次世的通用处理装置。计算机科学与技术是第二次世界大战以来发展最快、影响最为深远的新兴学科界大战以来发展最快、影响最为深远的新兴学科之一，计算机产业已在世界范围内发展成为一种之一，计算机产业已在世界范围内发展成为一种极富生命力的战略产业极富生命力的战略产业RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui5/115q 一、计算机的产生、发展及特点、应用一、计算机的产生、发展及特点、应用q 1.计算机的产生计算机的产生经历了机械式计算机、机电式计算机、萌芽期的电子计算机经历了机械式计算机、机电式计算机、萌芽期的电子计算机二战后，军事科学技术对高速计算工具的需要尤为迫切二战后，军事科学技术对高速计算工具的需要尤为迫切第一台电子计算机是第一台电子计算机是1946年年2月在美国的月在美国的宾夕法尼亚大学设计宾夕法尼亚大学设计制造的制造的电子数字积分电子数字积分器和计算器器和计算器ENIAC，它重它重30t，使用了，使用了18 000多个电子管，功多个电子管，功率率150kw，占地约，占地约170m2，运行速度为，运行速度为每秒每秒5 000次次ENIAC埃尼可克埃尼可克RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui6/115计算机的产生、发展及特点、应用q 2.计算机的发展计算机的发展q (1)冯冯诺依曼诺依曼(Von Neumann)体系结构体系结构 l冯冯诺依曼是美籍匈牙利数学家，被誉为诺依曼是美籍匈牙利数学家，被誉为计算机之父计算机之父l参加了改进参加了改进ENIAC(埃尼可克埃尼可克)计算机的工作和提出计算机的工作和提出 EDVAC (埃德伐克埃德伐克)计算机的计划草案计算机的计划草案冯冯诺依曼体系结构的主要内容诺依曼体系结构的主要内容 :1)采用二进制形式表示数据和指令采用二进制形式表示数据和指令2)采用存储程序方式。存储程序方式是指事先编制程序，将采用存储程序方式。存储程序方式是指事先编制程序，将程序程序(包含数据和指令包含数据和指令)存入存储器中，计算机在运行程序存入存储器中，计算机在运行程序时就能自动地、连续地从存储器中依次取出指令执行时就能自动地、连续地从存储器中依次取出指令执行3)计算机系统由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出计算机系统由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成设备五大部件组成RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui7/115计算机的产生、发展及特点、应用q (2)计算机的发展阶段计算机的发展阶段发展阶段发展阶段逻辑器件逻辑器件运算速度运算速度起止年代起止年代特点特点第第1代代电子管电子管几千次几千次/s1946-1957内存储器采用水银延迟线，外存、储器内存储器采用水银延迟线，外存、储器有纸带、卡片。采用机器语言编程，无有纸带、卡片。采用机器语言编程，无操作系统操作系统第第2代代晶体管晶体管几十万次几十万次/s1958-1964内存储器使用磁芯，外存储器有磁盘、内存储器使用磁芯，外存储器有磁盘、磁带。出现高级语言磁带。出现高级语言BASIC、FORTRAN、COBOL等，出现监控程序等，出现监控程序第第3代代集成电路集成电路几千万次几千万次/s1965-1970体积、重量、功耗进一步减少，产生结体积、重量、功耗进一步减少，产生结构化、模块化的程序设计思想，出现结构化、模块化的程序设计思想，出现结构化设计语言构化设计语言PASCAL，出现操作系统，出现操作系统第第4代代大规模、超大大规模、超大规模集成电路规模集成电路几亿次几亿次/s 1971-至今至今引入光盘，外部设备种类和质量有很大引入光盘，外部设备种类和质量有很大提高。操作系统向虚拟操作系统发展，提高。操作系统向虚拟操作系统发展，数据库管理系统不断完善和提高数据库管理系统不断完善和提高第第5代代智能计算机智能计算机万亿次万亿次/s 1980-至今至今把信息采集、存储、处理、通信和人工把信息采集、存储、处理、通信和人工智能结合在一起，具有形式推理、联想、智能结合在一起，具有形式推理、联想、学习和解释能力学习和解释能力计算机的发展趋势计算机的发展趋势 : 巨型化、微型化、多媒体化、智能化、网络化巨型化、微型化、多媒体化、智能化、网络化RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui8/115计算机的产生、发展及特点、应用q 3.计算机的特点计算机的特点1) 运算速度快运算速度快国外的巨型机和超级微机每秒已达国外的巨型机和超级微机每秒已达几十亿次甚至几十亿次甚至100亿次亿次2) 精确度高精确度高一般的计算机可以有十几位有效数字。计算机的精度取决于其一般的计算机可以有十几位有效数字。计算机的精度取决于其字长，字长越长，精度越高字长，字长越长，精度越高3) 存储容量大存储容量大计算机中有存储器，可以存储大量的信息，以备调用计算机中有存储器，可以存储大量的信息，以备调用4) 逻辑判断能力逻辑判断能力计算机能进行各种逻辑判断，并根据判断的结果自动决定以后计算机能进行各种逻辑判断，并根据判断的结果自动决定以后的执行命令的执行命令5) 自动控制能力自动控制能力计算机内部的运算操作是根据人们预先编制的程序自动控制执行计算机内部的运算操作是根据人们预先编制的程序自动控制执行RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui9/115计算机的产生、发展及特点、应用q 4.计算机的应用计算机的应用1) 数值计算数值计算(科学计算科学计算) 主要用于科学研究和工程设计主要用于科学研究和工程设计 2) 实时控制实时控制(过程控制过程控制)利用计算机对连续工作的控制对象实行自动控制。工业生产自利用计算机对连续工作的控制对象实行自动控制。工业生产自动化、军事动化、军事3) 数据处理数据处理 指指非科学工程方面利用计算机对数据信息的计算、加工和管理非科学工程方面利用计算机对数据信息的计算、加工和管理 4) 计算机辅助设计计算机辅助设计(CAD)用计算机协助进行设计的方法。计算机辅助教学用计算机协助进行设计的方法。计算机辅助教学CAI、计算机、计算机辅助制造辅助制造CAM、计算机辅助工程、计算机辅助工程CAE、计算机辅助测试、计算机辅助测试CAT 5) 模式识别模式识别(人工智能人工智能)计算机在模拟人的智能方面的应用计算机在模拟人的智能方面的应用 RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui10/115q 二、计算机系统的组成二、计算机系统的组成计算机系统由硬件系统和软件系统组成。硬件主要包括运算器、控计算机系统由硬件系统和软件系统组成。硬件主要包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分。软件包括系统软件和制器、存储器、输入设备和输出设备五部分。软件包括系统软件和用户完成任务所需要的应用软件用户完成任务所需要的应用软件硬件是物质基础，软件是系统的灵魂，计算机依靠硬件系统和软件硬件是物质基础，软件是系统的灵魂，计算机依靠硬件系统和软件的协同工作，来执行给定的任务的协同工作，来执行给定的任务计算机系统计算机系统硬件系统硬件系统软件系统软件系统系统软件系统软件应用软件应用软件各种文字、图形处理软件各种文字、图形处理软件各种数据处理软件各种数据处理软件操作系统操作系统数据库管理系统数据库管理系统语言处理程序语言处理程序服务程序服务程序外部设备外部设备外存储器外存储器输入设备输入设备输出设备输出设备主主 机机内存储器内存储器只读存储器只读存储器随机存储器随机存储器总线系统总线系统中央处理器中央处理器控制器控制器运算器运算器RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui11/115计算机系统的组成 - 计算机的硬件系统q 1.计算机的硬件系统计算机的硬件系统计算机硬件系统一般由计算机硬件系统一般由控制器、运算器、存储器、输入设备和控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备输出设备等五大部分组成，前三者称为内部设备等五大部分组成，前三者称为内部设备(或主机或主机)，后，后两部分称为外部设备两部分称为外部设备控制信息控制信息数据信息数据信息输输入入设设备备存储器存储器控制器控制器运算器运算器输输出出设设备备程序程序数据数据指令指令地址地址存数存数请求信号请求信号响应信号响应信号存数存数取数取数反馈信号反馈信号取数取数操作命令操作命令响应信号响应信号计算计算结果结果请求信号请求信号RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui12/115计算机系统的组成 - 计算机的硬件系统q (1)中央处理器中央处理器(CPU-Central Processing Unit)中央处理器中央处理器是计算机系统中必备的核心部件，由控制器和运算是计算机系统中必备的核心部件，由控制器和运算器组成，分别由控制电路和运算电路实现器组成，分别由控制电路和运算电路实现 控制器控制器(Controller)计算机系统的控制指挥中心，负责对指令进行分析，并根据指计算机系统的控制指挥中心，负责对指令进行分析，并根据指令的要求，有序地、有目的地向各个部件发出控制信号，使计令的要求，有序地、有目的地向各个部件发出控制信号，使计算机的各部件协调一致地工作算机的各部件协调一致地工作 运算器运算器(ALU-Arithmetic and Logical Unit)运算器是对数据进行加工处理的部件，它在控制器的作用下与运算器是对数据进行加工处理的部件，它在控制器的作用下与内存交换数据，负责进行各类基本的算术运算、逻辑运算和其内存交换数据，负责进行各类基本的算术运算、逻辑运算和其他操作他操作算术逻辑单元算术逻辑单元ALU用于完成加、减、乘、除用于完成加、减、乘、除(+-*/)等算术运算，等算术运算，与、或、非与、或、非(AND，OR，NOT)等逻辑运算等逻辑运算RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui13/115计算机系统的组成 - 计算机的硬件系统q (2)存储器存储器(Memory)存储器是具有记忆能力的部件，用来存放程序和数据。存储器存储器是具有记忆能力的部件，用来存放程序和数据。存储器分为主存储器和外存储器分为主存储器和外存储器q 内存储器内存储器(主存主存/内存内存)内存是内存是CPU能直接访问的存储器，用于存放正在执行的程序或能直接访问的存储器，用于存放正在执行的程序或正在加工处理的数据。任何程序都必须先调入内存后才能执行正在加工处理的数据。任何程序都必须先调入内存后才能执行内存内存的的特点特点存放当前运行程序的指令和数据存放当前运行程序的指令和数据直接与直接与CPU相连，负责与相连，负责与CPU交换信息交换信息存取速度快存取速度快存储容量相对较小存储容量相对较小内存储器分为只读存储器内存储器分为只读存储器ROM和随机存储器和随机存储器RAM RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui14/115计算机系统的组成 - 计算机的硬件系统 有关存储器的几个重要概念有关存储器的几个重要概念 字节字节12H 25H 10H 6AH 00000 H00001 H00002 H00003 H 12345 H12346 H12347 Hl数据在内存中的存储以字节为基本单位，任何数据在内存中的存储以字节为基本单位，任何数据总是占据整数个字节单元数据总是占据整数个字节单元l地址地址 : 每一个字节单元的编号，如每一个字节单元的编号，如00000H l地址所指向的内存单元中存放的数据称为内存地址所指向的内存单元中存放的数据称为内存单元的单元的内容内容，如，如00002H单元中的内容是单元中的内容是12Hl写入操作写入操作 : 将数据送入到内存单元中将数据送入到内存单元中 l读出操作读出操作 : 从内存单元中取出数据从内存单元中取出数据l存储器的容量以字节为基本单位计算，存储容存储器的容量以字节为基本单位计算，存储容量是指存储器能够存放信息的总字节数。用量是指存储器能够存放信息的总字节数。用KB、MB、GB作单位作单位1KB=210B=1024B, 1MB=210KB=1024KB, 1GB=210MB=1024MBRestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui15/115计算机系统的组成 - 计算机的硬件系统 随机存取存储器随机存取存储器RAM Random Access Memory主要用于存储原始数据、主要用于存储原始数据、中间结果和最终处理结果中间结果和最终处理结果RAM既可以读出数据，又既可以读出数据，又可以随机写入数据。读出可以随机写入数据。读出时不破坏原有的数据，只时不破坏原有的数据，只有写入时才会改变原有的有写入时才会改变原有的数据。一旦断电，其中的数据。一旦断电，其中的内容自行消失内容自行消失RAM的空间越大，处理能的空间越大，处理能力越强力越强 只读存储器只读存储器ROM Read Only MemoryROM 是非易失性存储器，是非易失性存储器，其中存储的信息断电后不会其中存储的信息断电后不会丢失丢失ROM 中存放的内容一般是中存放的内容一般是不变的，使用时可随时读出，不变的，使用时可随时读出，但信息的写入却受到一定的但信息的写入却受到一定的限制限制常用常用 ROM 存放固定的程序存放固定的程序和数据，如开机引导程序、和数据，如开机引导程序、系统初始化程序、开机自检系统初始化程序、开机自检程序、输入输出驱动程序等程序、输入输出驱动程序等RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui16/115计算机系统的组成 - 计算机的硬件系统q 外存储器外存储器(辅存辅存/外存外存)外存储器是用来大量存储程序和数据的存储设备，如磁盘外存储器是用来大量存储程序和数据的存储设备，如磁盘(硬盘、硬盘、U盘、软盘盘、软盘)、磁带、光盘等、磁带、光盘等l 软盘存储器软盘存储器由软磁盘、软盘驱动器和软盘控制器组成，其中由软磁盘、软盘驱动器和软盘控制器组成，其中软盘是存储信息的。软盘按尺寸分为软盘是存储信息的。软盘按尺寸分为3.5英寸和英寸和5.25英寸英寸l 硬盘存储器硬盘存储器由硬盘由硬盘(或硬盘片或硬盘片)、硬盘驱动器和硬盘控制器组、硬盘驱动器和硬盘控制器组成。硬盘大多由多个盘片组成，存储空间比较大成。硬盘大多由多个盘片组成，存储空间比较大l 光盘存储器光盘存储器由光盘片、光盘驱动器和光盘控制器组成。容量由光盘片、光盘驱动器和光盘控制器组成。容量大、寿命长、价格低。光盘有三类大、寿命长、价格低。光盘有三类 : 只读光盘只读光盘CD-ROM、一、一次写入光盘次写入光盘CD-R、可擦写光盘、可擦写光盘CD-RWl 优盘优盘(U盘盘) : 将类似于内存储器芯片的器件封装起来将类似于内存储器芯片的器件封装起来l USB 硬盘硬盘(活动硬盘活动硬盘) : 实际上是普通硬盘配置有实际上是普通硬盘配置有USB接口接口(USB 2.0)和转换电路和转换电路RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui17/115计算机系统的组成 - 计算机的硬件系统q (3)输入设备输入设备(Input Device)l 输入设备输入设备是向计算机系统中输入原始数据和程序的部件，由是向计算机系统中输入原始数据和程序的部件，由输入装置和输入接口电路组成输入装置和输入接口电路组成l 计算机中常用的输入设备有计算机中常用的输入设备有键盘、鼠标键盘、鼠标 键盘键盘 鼠标鼠标键盘是微型机常用的输入设键盘是微型机常用的输入设备，通过它向计算机中输入备，通过它向计算机中输入程序和数据程序和数据键盘上键位的排列有一定的键盘上键位的排列有一定的规律，键位的排列与键位的规律，键位的排列与键位的用途有关用途有关101键键盘和键键盘和104键键盘键键盘鼠标可以方便准确地移动鼠标可以方便准确地移动光标进行定位，用来完成光标进行定位，用来完成激活屏幕菜单、选取命令、激活屏幕菜单、选取命令、执行命令等功能执行命令等功能机械式和光电式机械式和光电式左键左键(主按钮主按钮),右键右键(辅按钮辅按钮)指向、单击、双击、拖动指向、单击、双击、拖动RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui18/115计算机系统的组成 - 计算机的硬件系统q (4)输出设备输出设备(Output Device)l 输出设备输出设备是用来输出结果的部件，它将计算机处理后的数据或是用来输出结果的部件，它将计算机处理后的数据或结果转换成人们熟悉的形式，供用户查看或保存结果转换成人们熟悉的形式，供用户查看或保存l 计算机中常用的输入设备有计算机中常用的输入设备有显示器、打印机显示器、打印机 显示器显示器 打印机打印机显示器的屏幕显示器的屏幕 : 14英寸英寸21英寸英寸(对角线对角线)按工作原理分为按工作原理分为 : 阴极射线阴极射线管管CRT、液晶、液晶LCD、发光二、发光二极管极管LED显示器最重要的技术指标是显示器最重要的技术指标是分辨率分辨率长期保存文档长期保存文档点阵式打印机、喷墨打印机点阵式打印机、喷墨打印机和激光打印机和激光打印机激光打印机以一页为单位，激光打印机以一页为单位，整页输出。具有打印速度快、整页输出。具有打印速度快、打印质量好、分辨率高、无打印质量好、分辨率高、无击打噪音等优点击打噪音等优点RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui19/115计算机系统的组成 - 计算机的硬件系统q (5)总线总线l总线总线是连接计算机中各个部件的一组物理信号线，计算是连接计算机中各个部件的一组物理信号线，计算机中的机中的CPU、内存储器、外存储器和输入输出设备的接、内存储器、外存储器和输入输出设备的接口之间经过总线连接起来口之间经过总线连接起来总线通常分为以下三种总线通常分为以下三种 :地址总线地址总线AB(Address Bus) : 用来传送地址信息的总用来传送地址信息的总线称为地址总线线称为地址总线数据总线数据总线DB(Data Bus) : 用来传送用来传送CPU与存储器、外与存储器、外围设备接口电路之间的二进制数据信息围设备接口电路之间的二进制数据信息控制总线控制总线CB(Control Bus) : 用来传送各种控制信号的用来传送各种控制信号的总线称为控制总线总线称为控制总线RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui20/115计算机系统的组成 - 计算机的硬件系统q (6)主板主板l在主机箱中，可以看到其中有一块大型印刷电路板，称为主在主机箱中，可以看到其中有一块大型印刷电路板，称为主板。主板上通常有微处理器插槽、内存储器插槽、输入输出板。主板上通常有微处理器插槽、内存储器插槽、输入输出控制电路、扩充插槽、键盘接口、面板控制开关和与指示灯控制电路、扩充插槽、键盘接口、面板控制开关和与指示灯相连的接插件等相连的接插件等主板上有一些插槽和主板上有一些插槽和I/O通通道，不同的个人计算机所含道，不同的个人计算机所含的扩充槽个数不同。扩充槽的扩充槽个数不同。扩充槽可以插显卡、声卡、网卡等可以插显卡、声卡、网卡等主板上的总线并行地与扩充主板上的总线并行地与扩充槽相连，数据、地址和控制槽相连，数据、地址和控制信号由主板通过扩充槽送到信号由主板通过扩充槽送到选件板选件板RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui21/115计算机系统的组成 - 计算机的软件系统q 2.计算机的软件系统计算机的软件系统软件分为系统软件和应用软件软件分为系统软件和应用软件q (1)软件和硬件的关系软件和硬件的关系应应用用软软件件数数据据库库管管理理系系统统语语言言处处理理程程序序操作操作 系统系统 裸机裸机。硬件是软件。硬件是软件赖以工作的物质基础，软件的正常赖以工作的物质基础，软件的正常工作是硬件发挥作用的惟一途径工作是硬件发挥作用的惟一途径。某些计算。某些计算机功能既可由硬件实现，也可以由机功能既可由硬件实现，也可以由软件实现软件实现。软件随硬件。软件随硬件的迅速发展而发展，软件的不断发的迅速发展而发展，软件的不断发展与完善由促进硬件的更新换代展与完善由促进硬件的更新换代RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui22/115计算机系统的组成 - 计算机的软件系统q (2)系统软件系统软件系统软件系统软件是指控制计算机的运行，管理计算机的软件和硬件是指控制计算机的运行，管理计算机的软件和硬件资源，并为应用软件提供支持和服务的一类软件，主要包括资源，并为应用软件提供支持和服务的一类软件，主要包括操作系统、数据库管理系统、语言处理程序和一些服务程序操作系统、数据库管理系统、语言处理程序和一些服务程序q 1)操作系统操作系统(OS - Operating Syetem)操作系统操作系统是直接控制和管理计算机硬件资源和软件资源的各种是直接控制和管理计算机硬件资源和软件资源的各种程序的集合，是最基本的系统软件。程序的集合，是最基本的系统软件。操作系统操作系统直接与硬件接触，是最低层直接与硬件接触，是最低层的软件，同时为上层软件提供支持的软件，同时为上层软件提供支持l 一方面操作系统给用户提供了一个良好的操作界面，使一方面操作系统给用户提供了一个良好的操作界面，使用户不必了解硬件和软件的细节便可使用和操作计算机用户不必了解硬件和软件的细节便可使用和操作计算机l 另一方面操作系统最大限度地发挥计算机系统资源的使另一方面操作系统最大限度地发挥计算机系统资源的使用效率，增强整个计算机的处理能力用效率，增强整个计算机的处理能力RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui23/115计算机系统的组成 - 计算机的软件系统q 2)程序设计语言和语言处理程序程序设计语言和语言处理程序l程序设计语言程序设计语言是指用来编制和设计程序所使用的计算机语言。是指用来编制和设计程序所使用的计算机语言。程序设计语言是软件系统的重要组成部分，一般将它划分为程序设计语言是软件系统的重要组成部分，一般将它划分为机器语言、汇编语言和高级语言三类机器语言、汇编语言和高级语言三类l语言处理程序是语言处理程序是将用汇编语言、各种高级语言编写的源程序将用汇编语言、各种高级语言编写的源程序翻译成计算机能够识别和执行的机器语言目标代码的程序。翻译成计算机能够识别和执行的机器语言目标代码的程序。分为汇编程序、编译程序和解释程序三类分为汇编程序、编译程序和解释程序三类q 3)数据库管理系统数据库管理系统(DBMS)l 数据库管理系统数据库管理系统DBMS是用于创建和管理数据库的系统软件，是用于创建和管理数据库的系统软件，是数据库系统是数据库系统DBS的核心部分。其主要功能有的核心部分。其主要功能有 : 定义数据库定义数据库的结构、规定数据在外存储器的存储安排格式，负责各种与的结构、规定数据在外存储器的存储安排格式，负责各种与数据有关的控制和管理任务数据有关的控制和管理任务DBRestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui24/115计算机系统的组成 - 计算机的软件系统q 4)系统维护程序系统维护程序l系统维护程序系统维护程序是用来完成计算机系统的故障诊断和日常是用来完成计算机系统的故障诊断和日常维护工作，以保证系统的稳定性和可靠性的软件维护工作，以保证系统的稳定性和可靠性的软件l该类软件面向计算机维护，主要包括错误诊断程序、检该类软件面向计算机维护，主要包括错误诊断程序、检查程序、测试程序，如查程序、测试程序，如 PCTools、Norton 等等 q 5)服务程序服务程序 l用于软件编制、开发的文本编辑程序、链接程序等用于软件编制、开发的文本编辑程序、链接程序等RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui25/115计算机系统的组成 - 计算机的软件系统q (3)应用软件应用软件应用软件应用软件指为解决某个实际问题而编写的程序和有关资料。指为解决某个实际问题而编写的程序和有关资料。应用软件是面向用户的应用软件是面向用户的，并为用户应用服务，它建立在系统，并为用户应用服务，它建立在系统软件之上软件之上通用应用软件通用应用软件 通用应用软件支持最基本、做常见的应通用应用软件支持最基本、做常见的应用，如用，如Office软件、浏览器、通用财务软件、浏览器、通用财务处理软件处理软件专用应用软件专用应用软件 专用应用软件应用于某一专业领域，如专用应用软件应用于某一专业领域，如股票交易软件、税务软件等股票交易软件、税务软件等定制应用软件定制应用软件 有一些公司或企业有某些特殊的需要，有一些公司或企业有某些特殊的需要，而现成的软件又不能满足特殊需要，需而现成的软件又不能满足特殊需要，需要按照公司或企业的要求进行定制设计要按照公司或企业的要求进行定制设计RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui26/115q计算机采用二进制进行存储和运算，好处：计算机采用二进制进行存储和运算，好处：电路实现容易电路实现容易 : 用用1、0表示电子元件的两个物理状态表示电子元件的两个物理状态工作状态可靠工作状态可靠 : 二进制只有两个状态，器件工作可靠二进制只有两个状态，器件工作可靠运算法则简单运算法则简单 : 二进制数运算法则少，运算简单二进制数运算法则少，运算简单便于逻辑运算便于逻辑运算 : 二进制二进制1和和0别代表逻辑代数中的真和假别代表逻辑代数中的真和假q本节介绍数制、进制间的转换、非数值数据的表示本节介绍数制、进制间的转换、非数值数据的表示RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui27/115q 一、数制一、数制q 1.数制的基本概念数制的基本概念数制是用一组固定的数码和一套统一的规则来表示数目的方法数制是用一组固定的数码和一套统一的规则来表示数目的方法: 表示数值大小的数码与它在数中的位置无关。表示数值大小的数码与它在数中的位置无关。典型的非进位记数制是罗马数字，例如罗马数字中典型的非进位记数制是罗马数字，例如罗马数字中 : I、II、III、IV、X: 表示数值大小的数码与它在数中的位置有关。表示数值大小的数码与它在数中的位置有关。例如，十进制数例如，十进制数 123.45l基数基数是每种进位记数制中允许选用基本数码的个数是每种进位记数制中允许选用基本数码的个数l位权位权每个数码所表示的数值等于该数码乘以一个与数码每个数码所表示的数值等于该数码乘以一个与数码所在位置相关的常数，这个常数叫做权值所在位置相关的常数，这个常数叫做权值=基数基数n (基数的基数的n次幂方次幂方)，n 表示数位表示数位进制进制的二的二要素要素RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui28/115数制 - 数制的基本概念任意基数为任意基数为R 的进位计数制有如下特点的进位计数制有如下特点 : 有一个固定的基数有一个固定的基数R，有，有R个不同的符号，其数码范围是个不同的符号，其数码范围是0R-1逢逢R进位进位对于任意基数为对于任意基数为R的进位计数制均可表示为的进位计数制均可表示为 :l(N)R ：n 位整数、位整数、m 位小数的位小数的 R 进制数进制数li：表示位数：表示位数lRi：表示位权值：表示位权值mmnnnnRRNRNRNRNRNRNN 1100112211)( mniiiRN1)(例如例如 ： (137.65)10=1102+3101+7100+610-1+510-2 RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui29/115数制 - 常用进位记数制q 2.常用进位记数制常用进位记数制 数制数制基数基数数码数码/位权位权借借/进位规则进位规则十进制十进制Decimal100123456789逢逢 10 进进 1借借 1 当当 1010n-110n-2 10110010-1 10-m二进制二进制Binary201逢逢 2 进进 1借借 1 当当 22n-12n-221202-1 2-m八进制八进制Octal801234567逢逢 8 进进 1借借 1 当当 88n-18n-281808-1 8-m十六进制十六进制Hexadecimal160123456789ABCDEF逢逢 16 进进 1借借 1 当当 1616n-116n-2 16116016-1 16-m为区别不同进制的数，常用下标和后缀字母来表示为区别不同进制的数，常用下标和后缀字母来表示(131)10(101101)2(72)8(2A0)16131d101101b72o2A0h RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui30/115数制 - 常用进位记数制各进各进制之制之间的间的对应对应关系关系 十进制十进制二进制二进制八进制八进制十六进制十六进制0123456789101112131415160110111001011101111000100110101011110011011110111110000 01234567101112131415161720 0123456789ABCDEF 10RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui31/115q 二、各进制数间的转换二、各进制数间的转换q 1.十进制数十进制数 二进制、八进制、十六进制数二进制、八进制、十六进制数总的原则总的原则 : 整数部分采用除基数取余法，小数部分采用乘整数部分采用除基数取余法，小数部分采用乘基数取整法基数取整法除基数取余法除基数取余法 - 整数部分整数部分将十进制数的整数部分反复除以基数，取余数，直到将十进制数的整数部分反复除以基数，取余数，直到商商为为0，然后反向取余数，得到，然后反向取余数，得到N0、N1、Nn -1乘基数取整法乘基数取整法 - 小数部分小数部分将十进制数的小数部分乘以基数，取整数，直到将十进制数的小数部分乘以基数，取整数，直到小数部小数部分分0或达到精度要求为止或达到精度要求为止，然后正向取整数，得到，然后正向取整数，得到N-1、N-2、NmRestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui32/115各进制数间的转换u十进制十进制二进制二进制 : 整数部分采用除整数部分采用除2取余法，小数取余法，小数部分采用乘部分采用乘2取整法取整法u十进制十进制八进制八进制 : 整数部分采用除整数部分采用除8取余法，小数取余法，小数部分采用乘部分采用乘8取整法取整法u十进制十进制十六进制十六进制 : 整数部分采用除整数部分采用除16取余法，取余法，小数部分采用乘小数部分采用乘16取整取整u如果一个数既有整数，又有小数，则对其整数部分如果一个数既有整数，又有小数，则对其整数部分和小数部分分别进行转换，再把两者连接起来和小数部分分别进行转换，再把两者连接起来RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui33/115各进制数间的转换例例1 : 将十进制数将十进制数11转换为二进制数转换为二进制数11 余数余数25 余余 122 余余 121 余余 020 余余 1商为商为0 ，结束转换，结束转换最低位最低位最高位最高位(11)10=(1011)2 RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui34/115各进制数间的转换例例2 : 将十进制数将十进制数78分别转换为二进制数、八进制数和十六进制数分别转换为二进制数、八进制数和十六进制数最低位最低位最高位最高位(78)10=(1001110)2 2 78 余余 02 39 余余 1 2 19 余余 1 2 9 余余 1 2 4 余余 0 2 2 余余 0 2 1 余余 1 08 78 余余 68 9 余余 1 8 1 余余 1 0最低位最低位最高位最高位(78)10=(116)8最低位最低位最高位最高位(78)10=(4E)1616 78 余余E(14)16 4 余余 4 0RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui35/115各进制数间的转换例例3 : 将十进制小数将十进制小数0.0625、0.75分别转换为八进制数、二进制数分别转换为八进制数、二进制数0.0625 80.5整数整数0 84.00.54小数部分为小数部分为0最高位最高位最低位最低位(0.0625)10=(0.04)8 0.75 21.50整数整数11.00.51(0.75)10=(0.11)2 2小数部分为小数部分为0最高位最高位最低位最低位RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui36/115各进制数间的转换例例4 : 将十进制数将十进制数13.375转换为二进制数转换为二进制数2 13 余余 12 6 余余 0 2 3 余余 1 2 1 余余 1 011010.3752整数整数0.75000.7521.5010.521.01011(13.375)10=(1101.011)2RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui37/115各进制数间的转换q 2.二进制、八进制、十六进制数二进制、八进制、十六进制数 十进制数十进制数转换法则转换法则 : 。该。该方法称为方法称为按位权展开相加法按位权展开相加法例例5: 将将(1011101)2,(204)8,(12AE)16,(110.11)2转换为相应的十进制数转换为相应的十进制数 (1011101)2=126+025+124+123+122+021+120=64+0+16+8+4+0+1=(93)10(204)8=282+081+480 =128+0+4=(132)10(12AE)16=1163+2162+10161+14160=4096+512+160+14=(4782)10(110.11)2=122+121+020+12-1+12-2=4+2+0+0.5+0.25=(6.75)10RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui38/115计算机的常用数制q 3.二进制、八进制之间的相互转换二进制、八进制之间的相互转换 八进制的基数八进制的基数 8=23，因此，因此 3位二进制对应于位二进制对应于1位八进制位八进制q (1)二进制数二进制数 八进制数八进制数 : 3 位位 1 位位转换法则转换法则: 00001001201030114100510161107111例例6 : 将将(100100111)2转换为相应的八进制数转换为相应的八进制数 (100100111)2=(100 100 111)2 4 4 7 =(447)8例例7 : 将将(10111.10101)2转换为相应的八进制数转换为相应的八进制数 (10111.11001)2=(010 111. 101 010)2补补 0 2 7 5 2=(27.52)8RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui39/115计算机的常用数制q (2)八进制数八进制数 二进制数二进制数 : 1位位 3位位转换法则转换法则 : 例例8 : 将将 (1072.04)8 转换为相应的二进制数转换为相应的二进制数 1072.04001 000 111 010000 1001前面的两个前面的两个0可以省去可以省去(1072.04)8=(001000111010.000100)2=(1000111010.0001)2RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui40/115计算机的常用数制q 4.二进制、十六进制之间的相互转换二进制、十六进制之间的相互转换十六进制的基数十六进制的基数16=24，因此，因此4位二进制对应于位二进制对应于1位十六进制位十六进制0 00001 00012 00103 00114 01005 01016 01107 01118 10009 1001A 1010B 1011C 1100D 1101E 1110F 1111q (1)二进制数二进制数 十六进制数十六进制数 : 4 位位 1 位位转换法则转换法则 : 例例9 : 将将(11010001)2转换为相应的十六进制数转换为相应的十六进制数 (11010001)2=(1101 0001)2 =(D1)16D1例例10 : 将将(10010.010011)2转换为相应的十六进制数转换为相应的十六进制数 (10010.010011)2=(0001 0010 . 0100 1100)2补补 0124C=(12.4C)16RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui41/115计算机的常用数制q (2)十六进制数十六进制数 二进制数二进制数 : 1位位 4位位转换法则转换法则 : 例例11 : 将将(1E2.04)16转换为相应的二进制数转换为相应的二进制数 1E2.040001 1110 00100000 01001前面的三个前面的三个0可以省去可以省去(1E2.04)16=(000111100010.00000100)2=(111100010.000001)2RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui42/115q 三、计算机中的信息单位三、计算机中的信息单位: 是计算机存储数据的最小是计算机存储数据的最小单位。单位。1 个二进制位称为个二进制位称为 bit: 计算机数据处理计算机数据处理时，一次存取、加工和传送的数时，一次存取、加工和传送的数据长度称为字据长度称为字 l一个字通常由一个字通常由1个字节或若个字节或若干个字节组成。不同的计算干个字节组成。不同的计算机的字长是不同的机的字长是不同的l一个字的每一位自右而左依一个字的每一位自右而左依次编号次编号l1 word = n byte: 是数据数理的基是数据数理的基本单位，即以字节为单位解释信息。本单位，即以字节为单位解释信息。1 个字节等于个字节等于8个二进制代码，即：个二进制代码，即：1byte=8bit英文字母的英文字母的ASCII码占码占1个字节个字节一个汉字的机内码占一个汉字的机内码占2个字节个字节1KB=210B=1024B 千字节千字节1MB=210KB=1024KB 兆字节兆字节1GB=210MB=1024MB 吉字节吉字节1TB=210GB=1024GB 太字节太字节: 一个字的二进制位数称一个字的二进制位数称为字长为字长RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui43/115q 四、非数值数据的表示四、非数值数据的表示l 通常把字母、标点符号、特殊符号以及数字符号通称为通常把字母、标点符号、特殊符号以及数字符号通称为字符字符，字符首先要转换成二进制编码后，计算机才能对其处理字符首先要转换成二进制编码后，计算机才能对其处理l 字符编码就是为每个字符确定一个对应的整数值字符编码就是为每个字符确定一个对应的整数值(以及它对应以及它对应的二进制编码的二进制编码)q 1.ASCII 码码l ASCII码是英文码是英文 American Standard Code for Information Interchange的缩写，意为的缩写，意为美国标准信息交换美国标准信息交换代码代码l ASCII码是国际通用码，国际标准为码是国际通用码，国际标准为ISO 646，适用于西文字，适用于西文字符的编码，用于字符在计算机中的表示，它分为基本符的编码，用于字符在计算机中的表示，它分为基本ASCII码码和扩充和扩充ASCII码码(EASCII码码)RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui44/115非数值数据的表示 - ASCII 码q (1)ASCII 码的结构码的结构基本基本ASCII码由码由7位二进制位组成，但计算机存储中，位二进制位组成，但计算机存储中，一个一个ASCII码占一个字节，其最高位码占一个字节，其最高位b7为奇偶校验位为奇偶校验位b7b6b5b4b3b2b1b0编码位编码位奇偶校验位奇偶校验位 lb7 用作奇偶校验。奇偶校验的作用用作奇偶校验。奇偶校验的作用l在计算机内部，在计算机内部，ASCII码的机内码的最高位码的机内码的最高位b7为为0 RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui45/115非数值数据的表示 - ASCII 码q (2)ASCII 码字符集码字符集ASCII码的码的7位二进制数据位的各种组合分别代表一定的字符位二进制数据位的各种组合分别代表一定的字符(包括数字包括数字09、52个大小写字母字符、运算符号、标点符号和个大小写字母字符、运算符号、标点符号和32个特殊控制功能字符个特殊控制功能字符)，共有，共有27=128 个个字符类别字符类别十进制值十进制值二进制值二进制值32个控制字符个控制字符0310000000000011111空格空格3200100000 10数字字符数字字符485700110000001110010926大写字母大写字母65900100000101011010AZ26小写字母小写字母97122 0110000101111010az34个专用字符个专用字符CR、LFASCII码值为码值为031的称为不可显示、不可打印的控制代码；的称为不可显示、不可打印的控制代码；32127为可显示、可打印字符代码为可显示、可打印字符代码RestExercise2022年年4月月7日星期四日星期四第第 1 章章 计算机系统基础和常用操作计算机系统基础和常用操作 - He-Mingrui46/115非数值数据的表示 - ASCII 码q (3)ASCII 码的表示码的表示一个一个 ASCII 码可以用以下三种方法表示码可以用以下三种方法表示l十进制数十进制数l8 位二进制代码位二进制代码l2 位十六进制位十六进制例例12 : 字符字符a l十进制表示为十进制表示为(97)10l二进制表示为二进制表示为(01100001)2 或或 01100001b l十六进制表示为十六进制