1、 計算機基礎知識一、計算機的發展與應用1.1 計算機的概念與發展1.1.1、內容要點1、計算機工作原理：1）什么是計算機計算機（Computer）是一種能接收和存儲信息，并按照存儲在其內部的程序（這些程序是人們意志的體現）對輸入的信息進行加工、處理，然后把處理結果輸出的高度自動化的電子設備。2）計算機工作原理馮·諾依曼原理（又稱為存儲程序原理） （1）組成計算機的物理設備（硬件）包括運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備五部分； （2）所有程序和數據都以二進制形式存儲在存儲器中； （3）計算機系統在程序控制下自動運行。2、計算機的發展：1）計算機的發展：計算機從誕生發展到今天，已

2、經經歷了四個階段，現正向第五代過渡。見下表。計算機發展的四個階段代次起止年份所用電子元器件數據處理方式運算速度應用領域第一代19461957電子管（真空管）匯編語言、代碼程序幾千幾萬次/秒國防及高科技第二代19581964晶體管高級程序設計語言幾萬幾十萬次/秒工程設計、數據處理第三代19651970中、小規模集成電路結構化、模塊化程序設計，實時控制幾十萬幾百萬次/秒工業控制、數據處理第四代1970今在規模、超大規模集成電路分時、實時數據處理，計算機網絡幾百萬上億條指令/秒工業、生活等各方面2）微型計算機的發展：上世紀70年代初，美國Intel公司等采用先進的微電子技術將運算器和控制器集成到一塊

3、芯片中，稱之為微處理器（MPU）。其發展大約經歷了六個階段，如下表。微機的六個發展階段代次起止年份典型CPU數據位數主頻第一代19711973Intel 4004、80084位、8位1MHz第二代19731975Intel 80808位2MHz第三代19751978Intel 80858位25MHz第四代19781981Intel 808616位>5MHz第五代19811993Intel 80386、8048632位>25MHz第六代1993今Pentium系列64位60MHz2GHz3）我國計算機的發展情況我國的計算機事業始于20世紀50年代。1952年我國的第一個電子計算機科研

4、小組在中科院數學所內成立。1960年，我國第一臺自行研制的通用電子計算機107機問世。1964年，我國研制了大型通用電子計算機119機，用于我國第一顆氫彈研制工作的計算任務。20世紀70年代以后，我國生產的計算機進入了集成電路計算機時期。1974年，我國設計的DJS-130機通過了鑒定并投入批量生產。進入20世紀80年代，我國又研制成功了巨型機。1982年，我國獨立研制成功了銀河I型巨型計算機，運算速度為每秒1億次。1997年6月研制成功的銀河型巨型計算機，運算速度為每秒130億次。這些機器的出現，標志著我國的計算機技術水平踏上了一個新的臺階。1999年，銀河四代巨型機研制成功。 2000年，

5、我國自行研制成功高性能計算機“神威”，其主要技術指標和性能達到國際先進水平。我國成為繼美國、日本之后世界上第三個具備研制高性能計算機能力的國家。2005年4月18日，完全由我國科學界自行研發、擁有自主知識產權的中國首款六十四位高性能通用CPU芯片CPU“龍芯二號”芯片正式發布。這款芯片性能經檢測已達到英特爾“奔3”水平，比2002年9月28日發布的“龍芯一號”提高了10倍。3、計算機的特點：計算機是高度自動化的信息處理設備。主要特點有處理速度快、計算精度高、記憶能力強、可靠的邏輯判斷能力、可靠性高、通用性強。1）處理速度快：計算機的運算速度用MIPS（每秒鐘執行多少百萬條指令）來衡量。2）計算

6、精度高：數的精度主要由表示這個數的二進制碼的位數決定。3）記憶能力強：存儲器能存儲大量的數據和計算機的程序。4）可靠的邏輯判斷能力：具有可靠的邏輯判斷能力是計算機的一個重要特點，是計算機能實現信息處理自動化的重要原因。5）可靠性高，通用性強。4、計算機的性能指標：計算機的主要技術性能指標有主頻、字長、內存容量、存取周期、運算速度及其他指標。1）主頻（時鐘頻率）：是指計算機CPU在單位時間內輸出的脈沖數。它在很大程度上決定了計算機的運行速度。單位MHz。2）字長：是指計算機的運算部件能同時處理的二進制數據的位數。字長決定運算精度。3）內存容量：是指內存貯器中能存貯的信息總字節數。通常以8個二進制

7、位(bit)作為一個字節（Byte）。4）存取周期：存貯器連續二次獨立的“讀”或“寫”操作所需的最短時間，單位來納秒（ns,1ns=10-9s）。存儲器完成一次“讀”或“寫”操作所需的時間稱為存儲器的訪問時間（或讀寫時間）。5）運算速度：是一個綜合性的指標，單位為MIPS（每秒百萬條指令）。影響運算速度的因素，主要是主頻和存取周期，字長和存儲容量也有影響。6）其他指標：機器的兼容性（包括數據和文件的兼容、程序兼容、系統兼容和設備兼容）、系統的可靠性（平均無故障工作時間MTBF）、系統的可維護性（平均修復時間MTTR）、機器允許配置的外部設備的最大數目、計算機系統的漢字處理能力、數據庫管理系統及

8、網絡功能等、性能/價格比是一個綜合性評價計算機性能的指標。5、計算機的發展趨勢：計算機的發展趨勢是智能化、巨型化、微型化、網絡化、多媒體化。1.2 計算機的類型1.2.1內容要點計算機可按用途、規模或處理對象等多方面進行劃分。1、按用途劃分，可分為：1）通用機：適用解決多種一般問題，該類計算機使用領域廣泛、通用性較強，在科學計算、數據處理和過程控制等多種用途中都能適應。2）專用機：用于解決某個特定方面的問題，配有為解決某問題的軟件和硬件，如在生產過程自動化控制、工業智能儀表等專門應用。2、按規模劃分，依據IEEE（美國電氣和電子工程師協會）的劃分標準，可分為：1）巨型機 也稱為超級計算機，在所

9、有計算機類型中價格最貴、功能最強、其浮點運算速度最快。多用于戰略武器的設計、空間技術、石油勘探等領域。巨型機的研制水平、生產能力及其應用程度，已成為衡量一個國家經濟實力和科學水平的重要標志。2）小巨型機 是小型超級電腦或稱桌上型超級計算機，功能略低于巨型機，但價格僅巨型機十分之一。3）大型主機 或稱大型電腦，特點是大型、通用，具有很強的處理和管理能力，主要用于大銀行、大公司、規模較大的高校和科研院所。在計算機向網絡邁進和時代，仍有大型主機的生存空間。4）小型機 結構簡單，可靠性高，成本較低，對于廣大中、小用戶，比昂貴的大型主機具有更大的吸引力。5）工作站 介于PC機和小型機之間的一種高檔機，其

10、運算速度比微機快，且具有較強的聯網功能。主要用于特殊的專業領域，如圖像處理、計算機輔助設計等。6）微型機 或稱這PC機，以其設計先進、軟件豐富、功能齊全、價格便宜等優勢而擁有廣大的用戶。PC機除了臺式機，還有膝上型、筆記本、掌上型、手表型等。 3、按處理對象劃分，可分為1）數字計算機：計算機處理時輸入和輸出的數值都是數字量。2）模擬計算機：處理的數據對象直接為連續的電壓、溫度、速度等模擬數據。3）數字模擬混合計算機：輸入輸出既可是數字也可是模擬數據。1.3 計算機的應用領域1.3.1 知識要點計算機的應用范圍，按其應用特點可分為科學計算、信息處理、過程控制、計算機輔助系統、多媒體技術、計算機通

11、信、人工智能。1、科學計算：指計算機應用于完成科學研究和工程技術中所提出的數學問題（數值計算）。一般要求計算機速度快、精度高，存儲容量相對大。科學計算是計算機最早的應用方面。2、信息處理：信息處理主要是指非數值形式的數據處理，包括對數據資料的收集、存儲、加工、分類、排序、檢索和發布等一系列工作。信息處理包括辦公自動化（OA）、企業管理、情報檢索、報刊編排處理等。特點是要處理的原始數據量大，而算術運算較簡單，有大量的邏輯運算與判斷，結果要求以表格或文件形式存儲、輸出。要求計算機的存儲容量大，速度則不怎么要求。信息處理目前應用最廣，占所有應用的80左右。3、過程控制：把計算機用于科學技術、軍事領域

12、、工業、農業等各個領域的過程控制。且計算機控制系統中，需有專門的數字模擬轉換設備和模擬數字轉換設備（稱為D/A轉換和A/D轉換）。由于過程控制一般都是實時控制，有時對計算機速度的要求不高，但要求可靠性高、響應及時。4、計算機輔助系統：有計算機輔助教學（CAI）、計算機輔助設計（CAD）、計算機輔助制造（CAM）、計算機輔助測試（CAT）、計算機集成制造（CIMS）等系統。5、多媒體技術：把數字、文字、聲音、圖形、圖像和動畫等多種媒體有機組合起來，利用計算機、通信和廣播電視技術，使它們建立起邏輯聯系，并能進行加工處理（包括對這些媒體的錄入、壓縮和解壓縮、存儲、顯示和傳輸等）的技術。目前多媒體計算

13、機技術的應用領域正在不斷拓寬，除了知識學習、電子圖書、商業及家庭應用外，在遠程醫療、視頻會議中都得到了極大的推廣。6、計算機通信：是計算機技術與通信技術結合的產物，計算機網絡技術的發展將處在不同地域的計算機用通訊線路連接起來，配以相應的軟件，達到資源共享的目的。7、人工智能：研究解釋和模擬人類智能、智能行為及其規律的一門學科。其主要任務是建立智能信息處理理論，進而設計可以展現某些近似于人類智能行為的計算系統。人工智能學科包括：知識工程、機器學習、模式識別、自然語言處理、智能機器人和神經計算等多方面的研究。1.4 計算機安全使用與病毒防治1.4.1內容要點1、計算機病毒的概述1）計算機病毒的特性

14、 病毒是一種程序，所以它具有程序的所有特性，除此之外，它還具有隱蔽性、潛伏性、傳染性和破壞性。病毒通常的擴展途徑是將自身的具有破壞性的代碼復制到其他有用代碼中，它的傳播是以計算機系統的運行及讀寫磁盤為基礎的。2）病毒的分類病毒按其危害程度，分為良性病毒和惡性病毒；按其侵害的對象來分，可以分為引導型、文件型、復合型和網絡型等。 3）病毒的傳播途徑 在計算機應用的早期，軟盤是傳播病毒的最主要方式，隨著網絡的飛速發展，軟盤趨于淘汰，網絡這個載體給病毒的傳播插上了翅膀。據統計，通過網絡郵件系統附件傳播的病毒超過病毒傳播總途徑的60%。繼“CIH”病毒之后，又相繼出現了“羅密歐與朱麗葉”、“智能病毒”、

15、“震蕩波”等新型網絡病毒。 4）病毒的危害減少存儲器的可用空間，占用CPU時間；破壞存儲器中的數據信息和網絡中的各項資源；破壞系統I/O功能；破壞文件系統，毀滅系統軟件，甚至危及硬件，等等。2、計算機病毒的預防 預防計算機病毒要注意以下幾個環節：1）創建緊急引導盤和最新緊急修復盤。2）使用外來磁盤或其他機器的文件時，要先殺毒再使用。3）對不需要寫操作的磁盤進行寫保護。4）為計算機安裝病毒檢測軟件，定期清查病毒，并注意及時升級。5）為計算機安裝專門用于防毒、殺毒的病毒防火墻或防護卡。6）在上網時，盡量減少可執行代碼交換，能脫網工作時盡量脫網工作。 3、病毒的檢測與消除1）病毒的檢測病毒潛伏在計算

16、機中，不被激發，是很難得被發現的，因此要仔細觀察系統的異常現象。一般計算機出現異常，首先判斷是否是計算機硬件造成的，如果硬件系統正常，則應該考慮是否感染了計算機病毒。如果安裝在計算機中的病毒檢測軟件或硬件檢測到病毒后，就應該立即采取相應的措施。2）病毒的清除 對病毒的清除一般使用殺毒軟件來進行。殺毒軟件的作用原理與病毒的作用原理正好相反，可以同時清除幾千種病毒，且對計算機中的數據沒有影響。常見的殺病毒軟件有KV3000、諾頓、瑞星、金山毒霸等。4、計算機安全使用常識 1）使用符合額定電壓的電源。電壓高于額定電壓會燒毀硬件，低于額定電壓計算機不能正常啟動或系統運行不正常，甚至也會燒毀硬件。2）正

17、確開關計算機。正確的開機方法是：先開外設（顯示器、打印機等），再開主機。正確的關機方法是：先關主機，再關外設。還應避免頻繁地開關計算機，以防止電子元件被擊穿。3）計算機的使用環境。要注意計算機使用的溫度、濕度和衛生環境，以避免計算機內部元件過快老化或燒毀，使用時還應注意保持計算機的平穩，以免損壞硬盤。4）經常備份數據。重要的數據和文件要經常進行備份，防止由于硬盤損壞或病毒破壞而造成的損失。5）定期清查病毒，不使用盜版軟件。6）設置安全權限和密碼，并定期更改密碼，對于來歷不名的軟件不要運行，防止黑客的入侵。 二、計算機操作系統與基本配置1.5 操作系統的概念與分類1.5.1 內容要點1、操作系統

18、的概念操作系統是方便用戶管理和控制計算機系統資源的系統軟件，是最重要、最基本的系統軟件。可看成是計算機硬件的第一級擴充。操作系統是計算機用戶和計算機硬件（物理設備）的接口，用戶只有通過操作系統才能使用計算機，所有應用程序必須在操作系統的支持下才能運行。計算機系統資源包括硬件資源（CPU、存儲器、外部設備等）和軟件資源（各種系統程序、應用程序和數據文件）。2、操作系統的發展1）初級階段（20世紀50年代60年代）此一階段主要使用機器代碼和匯編程序，沒有真正的操作系統，完成操作系統功能的是監控程序。監控程序負責初級計算機的系統管理和控制。2）起步階段（20世紀60年代70年代）此一階段出現了大量的

19、高級語言編譯程序、工具軟件，同時出現了操作系統。此時的操作系統實質上是一個大規模的程序集合，可以有效地幫助用戶完成系統管理工作。3）成熟階段（20世紀70年代現在）以1974年產生的C語言為標志的一批成熟的標準化、結構化高級語言開始流行，以此為工具開發的各類操作系統開始出現。操作系統完全進入成熟期是在上世紀八十年代。操作系統的設計逐漸趨向集成化、標準化、大型綜合化。3、操作系統的主要作用主要作用有三個，一是提供方便友好的用戶界面，二是提高系統資源的利用，三是提供軟件開發的運行環境。4、操作系統基本功能操作系統一般應具有CPU管理、存儲管理、外部設備管理、文件管理、作業管理等五個方面的功能。5、

20、操作系統分類1）按使用環境可分為批處理、分時、實時操作系統。2）按用戶數目可分為單用戶（單任務、多任務）、多用戶、單機、多機系統。3）按硬件結構可分為網絡、分布式、并行、和多媒體操作系統等。這樣的分類僅限于宏觀上的。因操作系統具有很強的通用性，具體使用哪一種操作系統，要視硬件環境和用戶的需求而定。而在實際應用中，人們常又采取以下的分類方法，一般可分為批處理操作系統、分時操作系統、實時操作系統、網絡操作系統和分布式操作系統。1）批處理操作系統：在計算機系統中能支持同時運行多個相互獨立的用戶程序的操作系統。2）分時操作系統：把計算機的系統資源（尤其是CPU時間）進行時間上的分割，每個時間段稱為一個

21、時間片，每個用戶依次輪流使用時間片，實現多個用戶分享同一臺主機的操作系統。分時系統的基本特征：多路性、獨立性、交互性、及時性。3）實時操作系統：能對隨機發生的外部事件作出及時的響應并對其進行處理的操作系統。實時系統用于控制實時過程，它主要包括實時過程控制和實時信息處理兩種系統。其特點是：對外部事件的響應十分及時、迅速；系統可靠性高。實時系統一般都是專用系統，它為專門的應用而設計。4）網絡操作系統：使網絡上各計算機能方便而有效地共享網絡資源，為網絡用戶提供所需的各種服務的軟件和有關協議的集合。5）分布式操作系統：分布式系統是以計算機網絡為基礎的，它的基本特征是處理上的分布，即功能和任務的分布。分

22、布式操作系統的所有系統任務可在系統中任何處理機上運行，自動實現全系統范圍內的任務分配并自動調度各處理機的工作負載。1.6 操作系統常用術語與功能1.6.1 內容要點1、指令和指令系統1）指令：指令是讓計算機完成某個操作發出的命令。它是由操作碼、地址碼兩部分組成的一串二進制數碼。操作碼規定了操作的類型，即進行什么樣的操作；地址碼規定了要操作的數據（操作對象）存放在什么地址中，以及操作結果存放到哪個地址中去。2）指令系統：指認系統是指機器所具有的全部指令的集合。它反映了計算機所擁有的基本功能。復雜指令系統(CISC)：不斷的增加指令系統中的指令，增加指令復雜性及其功能，即增加新的指令來代替可由多條

23、簡單指令組合完成的功能，如現用PC機中MMX多媒體擴展指令等。以此來提高計算機系統的性能。簡化指令系統(RISC)：其基本思想為簡單的指令能執行得更快以及指令系統只需由使用頻率高的指令組成。2、程序和源程序1）程序：程序是為完成一個的完整的任務，計算機必須執行的一系列指令的有序集合。2）源程序：用戶為解決問題而使用匯編語言或高級語言編制的程序。3）目標程序：由二進制代碼組成的程序，或者說將源程序經匯編或編譯翻譯而成的機器代碼程序。3、單任務和多任務、單用戶和多用戶1）單任務：在某一時間只允許打開和執行一個應用程序。2）多任務：在某一時間允許打開和執行多個應用程序，前后臺程序并行工作。3）單用戶

24、：微型計算機中廣泛使用的操作系統，最主要的特點是在同一段時間僅能為一個用戶提供服務。4）多用戶：同時面向多個用戶，使系統資源同時為多個用戶所共享。4、文件和文件夾1）文件：文件是具有名字的、存儲于外存的一組組相關信息的集合。2）文件名：在一特定的操作系統下，一個文件有且只有一個標記，稱為文件全名，簡稱文件名。文件全名由盤符、路徑、主文件名（往往簡稱文件名）和擴展名4部分組成。其格式為：盤符:路徑<文件名>.擴展名在不同的操作系統中，都有一些字符不可用作文件名字符。見下表。操作系統不可用字符（半角英文字符）備注MS-DOS*（星號）?（問號）/（斜線）（反斜線）注：操作系統自定義的設

25、備文件名不可單獨用作磁盤文件的主文件名。|（管道符）.（句點）,（逗號）;（分號）:（冒號）+（加號）=（等號）&（和號）（左右方括號）()（左右圓括號）<>（左右尖括號）（尖號）"（雙引號）（空格）Win98/2000*（星號）?（問號）/（斜線）（反斜線）|（管道符）:（冒號）<>（左右尖括號）"（雙引號）常用設備文件名CON：標準輸入/輸出設備（輸入指代鍵盤，輸出指代顯示器）PRN、LPT1、LPT2、LPT3：并行口（PRN = LPT1）AUX、COM1、COM2、COM3、COM4：串行口（AUX = COM1）NUL：空設備、虛

26、擬設備（每個子目錄下自動產生一空設備文件）3）通配符（廣義字符）在MS-DOS一般和Windows操作系統下，可使用下列廣義字符。·*：代表任意個任意合法字符；·?：代表一個任意合法字符。4）文件分類：見下表文 件 分 類文件設備文件CON：標準輸入輸出設備（輸入指代鍵盤，輸出指代顯示器）PRN、LPT1、LPT2、LPT3：并行口（PRN = LPT1）AUX、COM1、COM2、COM3、COM4：串行口（AUX = COM1）NUL：空設備、虛擬設備（每個子目錄下自動產生一空設備文件）磁盤文件（因分類標準不同，有多種不同的分類方式）程序文件.COM、.EXE、.BAT

27、等數據文件除程序文件外的所有文件二進制文件文件中包含二進制代碼文本文件由純文本字符構成，如.TXT等批處理文件.BAT可執行文件.EXE命令文件.COM幫助文件.HLP系統文件.SYS備份文件.BAKFOX程序文件.PRG5）文件目錄（文件夾）操作系統為便于管理磁盤上的文件，把文件名集中存放在磁盤的一個特定位置，此特定位置被稱為目錄（即文件夾）。6）根文件夾（根目錄）作磁盤格式化化時在每個磁盤上建立的唯一的磁盤總目錄，即為磁盤根文件夾（根目錄），根目錄又叫主目錄或系統目錄。7）樹形目錄結構在根文件夾下建立多個子文件夾，每個子文件夾中又可建立下級子文件夾，從而形成類似一個倒懸的樹狀結構。即為樹形

28、目錄結構。在每個文件夾中，均可有文件和下級文件夾，但同一個文件夾中不允許存在同名的文件或文件夾。但文件下不能再建立文件或文件夾，即文件在樹形目錄結構中是最下級單位。8）路徑目錄的字符表示，是一串用左斜線（）相互隔開的一組文件夾名，用來標識文件和文件夾所屬的文件夾（位置）。如F盤TXT文件夾下的YUI文件夾下的文件IOP.DOC可表示為F:TXTYUIIOP.DOC。相對于前面所述文件標記而言，盤符為F:，路徑為TXTYUI，文件名為IOP.DOC。在路徑最左邊的左斜線（）被認為是根文件夾，其余的左斜線（）是分隔符，表示前后具有隸屬關系。如F:TXTYUIIOP.DOC，表示IOP.DOC在YU

29、I文件夾下，YUI文件夾在文件夾TXT下，而TXT文件夾在F盤根文件夾下。注意：在Windows系統的“我的電腦”或“資源管理器”中，最上層文件夾為“桌面”；而在DOS系統中，最上層文件夾是每個磁盤的根目錄。9）絕對路徑和相對路徑以根文件夾（“”）開始的路徑名，為絕對路徑。如C:WINDOWSGBK.TXT不以根文件夾（“”）開始的路徑名，為相對路徑。如C:WINDOWSGBK.TXT5、硬盤的準備1）磁盤的準備工作：低級格式化（硬盤初始化、物理格式化）、硬盤分區、高級格式化（邏輯格式化）。2）低級格式化：作用是把新盤（盲盤）劃分磁道和扇區，并在每一個扇區存放地址的區域（地址場）標上地址信息。

30、硬盤低級格式化操作由廠家在出廠前進行，除非出現介質缺陷或地址場被破壞，一般無需用戶進行。硬盤低級格式化將徹底破壞硬盤中原有信息，應慎重使用，使用前切記進行數據備份（對使用過的硬盤）。 硬盤低級格式化一般使用廠家提供的低級格式化程序或專用工具軟件。3）硬盤分區硬盤分區的目的是為不同的操作系統或不同用途開辟獨立的工作區域。每個區域稱為一個分區，建立分區的過程也叫硬盤分區。硬盤分區將破壞硬盤原有信息，應慎重使用，使用前注意數據備份（對使用過的硬盤）。硬盤分區一般可使用MS-DOS或Windows95/98提供的FDISK分區程序，也可使用Windows2000/XP的“計算機管理”中的“磁盤管理”程

31、序。硬盤分區包括建立主分區、建立擴展分區、分配邏輯驅動器（邏輯分區）、刪除分區、設置活動分區等。對于MS-DOS和Windows系統，僅有活動分區才能正常引導操作系統。4）高級格式化格式化的目的是初始化磁盤文件分配表和文件根目錄區，并初始化磁盤結構參數表。硬盤高級格式化同樣會破壞硬盤原有信息，應慎重使用。使用前應注意數據備份。1.7 CPU、主板及存儲器1.7.1 內容要點1、計算機系統構成1）計算機系統構成一個完整的計算機系統包括硬件系統和軟件系統。沒有軟件的計算機系統稱為裸機。2）硬件系統硬件系統是指構成計算機的物理設備，它是計算機軟件運行的基礎。從計算機的外觀看，它是由主機、顯示器、鍵盤

32、和鼠標等幾個部分組成。具體是由五大功能部件組成，即運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備。這五大功能部件相互配合，協同工作。其中，運算器和控制器集成在一片或幾片大規模或超大規模集成電路中，稱之為中央處理器(CPU)。硬件系統采用總線結構，各個部件之間通過總線相連構成一個統一的整體。3）計算機硬件系統結構示意圖讀取指令輸入設備 控制器 運算器 存儲器 輸出設備 數據流控制流計算機硬件系統結構示意圖4）軟件系統計算機軟件由程序和有關的文檔組成。程序是指令序列的符號表示，文檔是軟件開發過程中建立的技術資料。程序是軟件的主體，一般保存在存儲介質(如軟盤、硬盤和光盤)中，以便在計算機上使用。文檔對于

33、使用和維護軟件尤其重要，隨著軟件產品發布的文檔主要是使用手冊，其中包含了該軟件產品的功能介紹、運行環境要求、安裝方法、操作說明和錯誤信息說明等。計算機軟件按用途可分為系統軟件和應用軟件。系統軟件是管理、監控和維護計算機資源的軟件，是用來擴大計算機的功能、提高計算機的工作效率、方便用戶使用計算機的軟件，人們借助于軟件來使用計算機。系統軟件是計算機正常運轉不可缺少的，一般由計算機生產廠家或專門的軟件開發公司研制，出廠時寫入ROM芯片或存入磁盤(供用戶選購)。系統軟件主要分為操作系統軟件(軟件的核心)、各種語言處理程序和各種數據庫管理系統3類。應用軟件是指為解決計算機各類問題而編寫的程序。它又可分為

34、應用軟件包與用戶程序。5）計算機語言機器語言：由二進制代碼組成，計算機唯一能直接識別和執行的計算機語言。由機器語言編寫或組成的程序稱為目標程序。匯編語言：采用助記符方式，和機器語言一樣面向機器編程。由匯編語言編寫的程序為匯編源程序，計算機不能識別和執行，必須經過匯編程序翻譯生成目標程序后才能識別和執行。高級語言：采用接近自然語言的方式。由高級語言編寫的程序為高級語言源程序或源程序。計算機不能直接識別和執行，須翻譯為由二進制代碼組成的目標代碼才能識別和執行。計算機處理高級語言源程序有兩種方式：解釋方式和編譯方式。解釋方式：對源程序的語句翻譯一條為目標代碼后，執行一條，不生成完整的目標程序。編譯方

35、式：將源程序全部翻譯為目標代碼生成完整的目標程序后再執行。6）計算機系統的組成圖計算機系統的組成圖2、CPU（中央處理器）中央處理器(CPU)是整臺計算機的核心部件。它主要由控制器和運算器組成，是采用大規模集成電路工藝制成的芯片，又稱為微處理器芯片。1）運算器又稱為算術邏輯單元(ALU)。它是計算機對數據進行加工處理的部件，包括算術運算(加、減、乘、除等)和邏輯運算(與、或、非、異或比較等)。2）控制器負責從存儲器中取出指令，對指令進行譯碼，并根據指令的要求，按時間的先后順序向各部件發出控制信號，保證各部件協調一致地工作，一步一步地完成各種操作。控制器主要由指令寄存器、譯碼器、程序計數器和操作

36、控制器等組成。計算機的所有工作都要通過CPU來協調處理，而CPU芯片的型號直接決定著計算機檔次的高低。現在生產CPU芯片的廠家主要有Intel和AMD。目前，計算機中的CPU大多使用Intel公司的Pentium 和Pentium 4，而AMD公司出產的CPU和Intel公司生產的賽揚CPU則以價格低、性能好而占領了低端市場。隨著CPU型號的不斷更新，計算機的性能也在不斷提高，形成了不同檔次的計算機。衡量CPU的指標主要有：CPU型號（字長）、主頻和外頻。一般主頻和外頻值越大，CPU性能越高。3、主板主機板也稱為主板。它是計算機內最大的一塊集成電路板，也是最主要的部件之一。主板的質量決定著計算

37、機的質量。衡量主板性能的指標，主要是主板芯片組，目前主板上配置的芯片組主要為Intel公司的Intel系列和我國臺灣省威盛公司的VIA系列。不同的主板應配置不同的CPU。4、存儲器微機的存儲器分為內存儲器（主存）和外存儲器（輔存）。內存儲器最突出的特點是存取速度快，但是容量小、價格貴；外存儲器的特點是容量大、價格低，但是存取速度慢。內存儲器用于存放那些立即要用的程序和數據；外存儲器用于存放暫時不用的程序和數據，它只能與內存交換信息，不能被計算機系統中的其它部件直接訪問。內存儲器和外存儲器之間常常頻繁地交換信息。1）內存儲器：內存儲器簡稱內存，用來存放當前計算機運行所需要的程序和數據。內存容量的

38、大小是衡量計算機性能的主要指標之一。目前，計算機的內存儲器是由半導體器件構成的。從使用功能上分為：隨機存儲器(Random Access Memory，簡稱RAM)，又稱為讀寫存儲器；只讀存儲器(Read Only Memory，簡稱ROM)；在386以上微機系統中，還有高速緩沖存儲器（Cache）。下表列出了不同類型、不同用途的內存儲器。內存儲器類型特    點用    途隨機存儲器(RAM)動態隨機存儲器(Dynamic RAM)可以讀出，也可以寫入；讀出時并不損壞原來存儲的內容，只有寫入時才修改原來所存儲的內容；斷電后，存儲內容

39、立即消失，即具有易失性在主板上的隨機存儲器，也稱為主存，一般采用DRAM。主板上一般配有3個或4個內存插槽，每個內存插槽可用來插入一根內存條，一根內存條的引腳目前多為128芯，容量一般為128MB或256MB 靜態隨機存儲器(Static RAM)只讀存儲器(ROM)可編程只讀存儲器（PROM）ROM上面存儲的信息都具有永久保存的優點，不會因斷電而丟失。只讀存儲器上面存儲的信息可以隨機讀出，但不可以隨機寫入ROM一般用來存放專用的固定程序和數據。在主板上都裝有ROM，在它里面固化了一個基本輸入/輸出系統，稱為BIOS。主要作用是完成對系統的加電自檢、系統中各功能模塊的初始化，以及引導操作系統可

40、擦除可編程只讀存儲器（EPROM）電可擦除可編程只讀存儲器（EEPROM）高速緩沖存儲器(Cache)CPU內部Cache(L1  Cache)高速緩沖存儲器的特點是速度比RAM存儲器更快，屬于可讀寫的存儲器，位于CPU和RAM存儲器之間主要用來作為CPU和RAM之間的一個緩沖，以緩解高速CPU與普通速度RAM之間的速率差，從而提高計算機的整體性能CPU外部Cache(L2 Cache)2）外存儲器外存儲器主要有磁盤存儲器、磁帶存儲器和光盤存儲器。磁盤是最常用的外存儲器，通常分軟磁盤和硬磁盤兩類。目前，常用的外存儲器有軟盤、硬盤和光盤存儲器。它們和內存一樣，存儲容量也是以字節為基本單

41、位的。·軟磁盤存儲器：軟磁盤是用柔軟的聚酯材料制成圓形底片，在兩個表面涂有磁性材料。信息在磁盤上是按磁道和扇區的型式來存放的。磁道即磁盤上的一組同心圓環形的信息記錄區，它們由外向內編號，一般為079道。每條磁道被劃成相等的區域，稱為扇區。一般每磁道有9個扇區、15個扇區或18個扇區。每個扇區的容量為512B。一個軟盤的存儲容量可由下面的公式算出：軟盤總容量磁道數×扇區數×扇區字節數(512B)×磁盤面數(2面)例：3.5英寸軟盤有80個磁道，每條磁道18個扇區，每個扇區512B，共有兩面，則其存儲容量為：軟盤容量80×18×512&#

42、215;21 474 560B1440KB（約為1.44MB）扇區是軟盤(或硬盤)的基本存儲單元，每個扇區記錄一個數據塊，數據塊中的數據按順序存取。扇區也是磁盤操作的最小可尋址單位，與內存進行信息交換是以扇區為單位進行的。使用軟磁盤應注意防磁、防潮、防污(灰塵和手摸)、防丟信息(寫保護和勤備份)和防病毒(常加寫保護，不使用來歷不明的軟磁盤)。·硬磁盤存儲器：硬磁盤是由涂有磁性材料的鋁合金圓盤組成的，通常采用溫徹斯特技術，即把磁頭、盤片及執行機構都密封在一個整體內，與外界隔絕。這種硬盤也稱為溫徹斯特盤。硬盤的兩個主要性能指標是硬盤的平均尋道時間和內部傳輸速率。一般來說，轉速越高的硬盤尋

43、道的時間越短，而且內部傳輸速率也越高，不過內部傳輸速率還受硬盤控制器的Cache影響。硬盤每個存儲表面被劃分成若干個磁道(不同硬盤磁道數不同)，每個磁道被劃分成若干個扇區(不同的硬盤扇區數不同)。每個存儲表面的同一磁道形成一個圓柱面，稱為柱面，柱面是硬盤的一個常用指標。硬盤的存儲容量計算公式為：存儲容量磁頭數×柱面數×每扇區字節數×扇區數。例：某硬盤有磁頭數15個，磁道數(柱面數)8894個，每道63扇區，每扇區512B，則其存儲容量為：15×8894×512×634.3GB。使用硬盤應注意避免頻繁開關機器電源，應使其處于正常的溫度和

44、濕度、無振動、電源穩定的良好環境。硬盤驅動器采用了密封型空氣循環方式和空氣過濾裝置，不得擅自拆卸。·光盤存儲器光盤指的是利用光學方式進行信息存儲的圓盤。光盤存儲器可分成CD-ROM和CD-R兩種。CD-ROM，即Compact Disc-Read Only Memory，是只讀型光盤，這種光盤的盤片是由生產廠家預先將數據或程序寫入的，出廠后用戶只能讀取，而不能寫入或修改。CD-R是指CD-Recordable，即一次性可寫入光盤，但必須在專用的光盤刻錄機中進行。通常光盤刻錄機既可以作刻錄機用，也可讀取普通的CD-ROM盤片。它的讀盤速度為6X或8X，而刻錄時為2X或4X。CD-R光盤

45、的容量一般為650MB。1.8 輸入輸出設備的功能與技術指標1.8.1 知識要點1、輸入設備輸入設備指的是將外界信息(數據、程序、命令及各種信號)送入計算機的設置。計算機常用輸入設備為鍵盤、鼠標、掃描儀等。1）鍵盤：鍵盤是人們向計算機輸入信息的最主要設備，各種程序和數據都可以通過鍵盤輸入到計算機中。鍵盤通過鍵盤連線插入主板上的鍵盤接口與主機相連。目前，計算機上常用的鍵盤有101鍵和104鍵。2）鼠標：鼠標是計算機不可缺少的標準輸入設備。隨著Windows圖形操作界面的流行，很多命令和要求已基本上不需要再用鍵盤輸入，只要操作鼠標的左鍵或右鍵即可。鼠標移動方便、定位準確，這使人們操作電腦變得更加輕

46、松自如。目前使用的鼠標，根據其工作原理可分為機械鼠標、光學鼠標和光學機械鼠標3種。鼠標還可以根據外形分為兩鍵鼠標、三鍵鼠標、滾軸鼠標和感應鼠標。3）掃描儀：掃描儀是一種圖形、圖像專用輸入設備。利用它可以將圖形、圖像、照片、文本從外部環境輸入到計算機中。如果是文本文件，掃描后需要用文字識別軟件(例如清華紫光漢字識別系統、尚書漢字識別系統等)進行識別，識別后的文字以.TXT文件格式保存。4）其它輸入設備：常見的其他輸入設備還有光筆、條形碼讀入器、麥克風、數碼相機、觸摸屏等。2、輸出設備：所謂輸出設備是指將計算機處理和計算后所得的結果以一種人們便于識別的形式(如字符、數值和圖表等)記錄、顯示或打印出

47、來的設備。常用的設備有顯示器和打印機等。1） 顯示器：顯示器是計算機不可缺少的輸出設備。用戶通過它可以很方便地查看送入計算機的程序、數據和圖形等信息，以及經過計算機處理后的中間結果、最后結果，它是人機對話的主要工具。它由一根視頻電纜與主機的顯示卡相連。目前，顯示器主要由兩種顯示管構成，它們是CRT(Cathocle Ray Tube，顯示陰極管射線和LCD(Liquid Crystal Display，液晶顯示器)。衡量顯示器的主要性能指標有點距和分辨率，目前常用的CRT的像素間距有0.28mm、0.26mm、0.25mm和0.24mm等。CRT的分辨率是指顯示設備所能表示的像素個數，像素越密

48、則分辨率越高，圖像就越清晰。例如，某顯示器的分辨率為1024×768，就表明該顯示器在水平方向能顯示1024個像素，在垂直方向能顯示768個像素，即整屏能顯示1 024×768個像素。顯示器必須配置正確的適配器(俗稱顯示卡)才能構成完整的顯示系統。顯示卡較早的標準有：CGA(Color Graphic Adapter)標準(320×200，彩色)和EGA(Enhaneed Graphics Adapter)標準(640×350，彩色)。目前常用的是VGA(Video Graphics Array)標準。VGA適用于高分辨率的彩色顯示器，其圖形分辨率在80

49、0×600像素以上，能顯示16兆種顏色，其顯示圖形的效果相當理想。在VGA之后，又不斷出現SVGA和TVGA卡等，分辨率提高到800×600像素和1 024×768像素，而且有些顯卡具有32兆種彩色，稱為“真彩色”。2）打印機：打印機與顯示器一樣，也是一種常用的輸出設備，它用于把文字或圖形在紙上輸出，供閱讀和保存。它通過一根并口電纜與主機后面的并行口相連。現在已大量出現通過USB接口的打印機等外部設備。打印機按工作原理可粗分為兩類：擊打式打印機和非擊打式打印機。其中計算機系統常用的點陣打印機屬于擊打式打印機。非擊打式的噴墨打印機和激光打印機，目前應用越來越廣。 擊

50、打式打印機以機械撞擊方式使打印頭通過色帶在打印紙上印出計算機輸出結果的設備稱為擊打式打印機。計算機中最常見的是點陣式打印機，它的打印頭由若干根打印針和驅動電磁鐵組成，通過不同的點即可組成所需要的字符圖形，打印時讓相應的針頭接觸色帶擊打紙面來完成打印。因此，它又稱為針式打印機。針式打印機的主要優點是結構簡單、價格便宜、維護費用低，它的缺點是打印速度慢、噪音大、打印質量也較差。 激光打印機由于激光打印機速度快、分辨率高、無擊打噪聲，因此頗受用戶歡迎。隨著技術的進步，它正由昂貴的、僅為大型主機配套的高速輸出設備逐步進入普通計算機外設市場。由于激光光束能聚焦成很細的光點，因此激光打印機的分辨率很高，可

51、達360dpi以上，打印質量相當好。 噴墨打印機噴墨打印機價格低廉，又具有接近激光打印機的高輸出分辨率，能輸出色彩很好的彩色圖形。噴墨打印機沒有打印頭，打印頭用微小的噴嘴代替。它利用噴墨替代針打式色帶，可直接將墨水噴到紙上實現印刷。按打印出來的字符顏色，可將它分為黑白和彩色兩種。3、多媒體設備及其他可選設備在計算機硬件中，多媒體設備是用戶日常工作、學習和娛樂過程中不可缺少的組成部分，只有配置了多媒體設備，用戶才可以享受視、聽的新感覺。常用的多媒體設備包括光盤驅動器、聲卡、音箱等。1） 光盤驅動器、刻錄機、DVD光盤驅動器是讀取光盤中數據的專門設備。光盤驅動器有一個數據傳輸速率的指標，稱為倍速。

52、單倍速的數據傳輸速率是150Kbps，24倍速(24X)CD-ROM的數據傳輸速率是24×150Kbps3.6MB/S。目前常見CD-ROM傳輸速率為40X、50X和56X。隨著多媒體技術的發展，光盤驅動器已經成為計算機的基本配置。CD-RW即CD-Rewritable，這種光盤刻錄機既可以作刻錄用，也可當光驅用，而且可以對可擦寫的CD-RW光盤進行反復操作。CD-RW盤片就像硬盤一樣，可以隨時刪除和寫入。DVD-ROM(Digital Versatile Disc-Read Only Memory)是CD-ROM的后繼產品。DVD-ROM盤片的尺寸與CD-ROM盤片完全一致，不同之

53、處是DVD-ROM采用較低的激光波長。DVD-ROM向下兼容，能讀目前的音頻CD，CD-ROM和DVD-ROM，DVD-ROM盤片單面單層容量為4.7GB，單面雙層的容量為7.5GB，雙面雙層的容量為17GB。2） 聲卡聲卡是計算機的多媒體設備之一，它是一塊語音合成卡，計算機通過聲卡來控制聲音的輸出。現在流行的聲卡都是PCI接口。3）音箱要發揮聲卡的性能，計算機必需配置一對性能優異的大功率有源音箱。根據音箱是否帶有放大電路分為有源音箱和無源音箱。由于有源音箱的音質和效果更好，所以目前市場上有源音箱成為主流產品。4） 調制解調器(Modem)調制解調器是“Modulator，調制器”和“Demo

54、dulator，解調器”聯稱的簡寫，常被戲稱為“貓”。常用的調制解調器按照安裝方式和外形可分為外置和內置調制解調器。調制解調器的功能是調制（將數字信號轉換為模擬信號，便于模擬線路傳輸）和解調（將模擬信號轉換為數字信號，便于計算機系統識別和處理）。5）網卡及其他計算機連接設備網卡的專業名稱是網絡適配器(Network Interface Adapter)，它是連接網絡上的不同節點計算機的必需設備。選擇不同型號的網卡和不同的通信介質可以建立起不同拓撲結構的網絡。除了網卡外，其他的網絡設備還有集線器、路由器、交換機等。1.9 數據的存儲單位1.9.1 知識要點1數字化信息編碼的概念 計算機中的信息也

55、稱為數據。由于二進制電路簡單、可靠且具有很強的邏輯功能，因此數據在計算機中均以二進制表示，并用它們的組合表示不同類型的信息。 2、數據的存儲單位1）位計算機中所有的數據都是以二進制來表示的，一個二進制代碼稱為一位，記為bit。位是計算機中表示信息的最小單位。2）字節在對二進制數據進行存儲時，以八位二進制代碼為一個單元存放在一起，稱為一個字節，記為Byte。字節是計算機中存儲信息的最小單位。3）字一條指令或一個數據信息，稱為一個字。字是計算機進行信息交換、處理、存儲的基本單元。4）字長CPU中每個字所包含的二進制代碼的位數，稱為字長。字長是衡量計算機性能的一個重要指標。 5）容量單位容量是衡量計

56、算機存儲能力常用的一個名詞，主要指存儲器所能存儲信息的字節數。常用的容量單位有字節（B）、千字節（KB）、兆字節（MB）、吉字節（GB）。6）各單位之間的關系：1Byte = 8bit，1KB=1024B，1MB=1024KB，1GB=1024MB。7）簇簇又稱為分配單元，若干個連續的扇區組成，是磁盤空間分配和磁盤讀寫的最小單位。對軟盤來說，一般一個扇區為一個簇。而對硬盤來說，不同容量和不同的分區類型，其簇的大小不同。3、進位計數制1）三要素進位計數制的三要素是位權、基數和數碼。數碼：在某進位計數制中可以使用的符號。基數：指在某進位制中允許使用的基本數碼（每個數位上能使用的數碼）個數。位權：也稱權，它的計算方法是：以該進位制的基數為底，以數碼所在數位的序號為指數，所得的整數次