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计算机基础知识（初稿2011/10/5）1、计算机发展简史第一代（1946-1957年）电子管第二代（1958-1964年）晶体管第三代（1964-1970年）中、小规模集成电路第四代（1971年至今）大规模和超大规模集成电路2、我国计算机发展我国电子计算机研究工作起步于1956年1958年试制成功了第一台电子管数字计算机DSJ-13、计算机的特点（1）运算速度快（2）精确度高（3）具有“记忆”功能和逻辑判断功能（4）具有自动运行能力4、计算机的性能指标（1）字长（2）主频（3）运行速度（4）内存储容量5、计算机在各个领域中的应用（1）科学计算（2）数据处理（3）过程控制（4）计算机辅助系统（5）人工只能（6）网络应用（7）多媒体应用6、计算机的分类（1）从计算机规模来分，有巨型机，大型机，中型机，小型机和微型机。（2）从信息表现形式和被处理的信息来分，有数字计算机（数字量、离散的）、模拟计算机（模拟量、连续的）、数字模拟混合计算机。（3）按照用途来分，有通用计算机、专用计算机。（4）按采用操作系统来分，可分为单用户机系统、多用户机系统、网络系统和实时计算机系统。（5）从字长来分，有4位、8位、16位、32位、64位计算机。7、计算机的基本结构冯·诺依曼体系模型计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分组成。8、计算机的工作原理计算机的工作原理既为冯诺依曼原理，计算机体系设计思想是“程序存储和程序控制”，主要内容包括以下三个方面：（1）计算机硬件设备由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分组成。（2）计算机内部采用二进制。（表示数据和指令，去年教材）（3）程序存储和程序控制。9、计算机系统的基本组成计算机系统的基本组成是由计算机硬件系统和计算机软件系统两部分组成。计算机的硬件由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备五部分组成。其中控制器、运算器及寄存器等组成称为中央处理器（CPU）。计算机的软件系统包括系统软件和应用软件。系统软件包括操作系统（OS）、程序设计语言、系统检测诊断程序、编译系统、通用数据库管理系统等。应用软件包括管理软件、办公软件、应用数据库管理软件、图形图像处理软件及为用户需求开发设计的软件等。10、计算机硬件的概念和功能中央处理器的英文缩写是CPU（CentralProcessingUnit），是一块体积不大而集成度非常高、功能非常强大的芯片，在微型计算机中也称它为微处理器。它主要由控制器、运算器和寄存器组成。①运算器是负责对数据进行算术运算和逻辑运算的部件。运算器由算术逻辑运算单元（ALU）、累加器、状态寄存器、通用寄存器组等组成。运算器的功能是：（1）实现对数据的算术和逻辑运算；（2）暂时存放参与运算的数据和某些中间运算结果；（3）挑选参加运算的数据，选中被执行的运算功能，并把运算结果输到所要求的部件中。②控制器是计算机的控制中心，用来实现计算机本身运算过程的自动化，其作用是控制整个计算机的工作。它指挥计算机各部件按照指令功能的要求进行所需要的操作。③存储器是计算机用来存放程序和数据的记忆部件，是计算机各种信息存放和交流的中心。它的基本功能是在控制器的控制下按照指定地址存入和取出信息。④输入设备是向计算机输入数据和信息的设备，如键盘、鼠标。输出设备的功能是将计算机处理后的信息以能为人或其它设备所接受的形式输出，如显示器和打印机。11、数制（二进制、十进制、八进制、十六进制）及相互转换，仅限整数对联：整数除N取余逆序；小数乘N取整顺序12、原码、反码和补码（仅限整数）真值数：机器外带正、负符号的数。机器数：正、负符号数字化的数。原码：计算机中正数的符号位用０表示，负数的符号位用１表示，这种方法表示的数称为原码。反码是相对原码而言的，一个数的反码与原码的关系有两种，即正数的反码与负数的反码。补码也是相对原码而言的，一个数的补码与原码的关系有两种，即正数的补码与负数的补码。正数负数零真值原码最高位为0最高位为1[+0]原=00000000[-0]原=10000000反码原码＝反码符号位不变，其余各位取反，原来１的变为０，原来０的变为１。[+0]反=00000000[-0]反=11111111补码原码＝反码＝补码补码＝反码＋１，即符号位不变，其余各位取反，再将反码的最低位加１。[+0]补=[-0]补=00000000真值原码反码补码+36001001000010010000100100-18100100101001001010010010-128溢出溢出1000000013、ASCII码在计算机中，将人们使用最多、最普遍的十进制数字0-9、大小写字母（A-Z、a-z）、各种标点符号、算术运算符等128种符号，用7位二进制数来编码表示。这就是国际上通用的，1967年被定为国际标准的，美国信息交换标准代码，即ASCII码。ASCII码包括10个数字、52个英文大、小写字母、33个标点符号及运算符、33个控制码。①按权展开②除2取余逆序；2n③按权展开④除8取余逆序⑤按权展开⑥除16取余逆序⑦3位变1位⑧1位展开为3位⑨4位变1位⑩1位展开为4位⑪⑫十进制二进制八进制十六进制①②⑦⑩⑧⑨④⑥③⑤ASCII字符编码一览ASCII字符ASCII字符ASCII字符ASCII字符ASCII字符32（space）51370F89Y108l33﹗52471G90Z109m34”53572H91[110n35#54673I92\111o36$55774J93]112p37%56875K94^113q38&57976L95_114r39’58:77M96‘115s40(59；78N97a116t41)6079O98b117u42*61＝80P99c118v43+6281Q100d119w44，63?82R101e120x45－64＠83S102f121y46．65A84T103g122z47／66B85U104h123{48067C86V105i124|49168D87W106j125}50269E88X107k126～14、汉字编码和字符集汉字编码（1）汉字的点阵和字形码即用“1”表示黑点，用“0”表示白点，这种数字化的字模点阵大妈又称为字形码。（2）汉字库与汉字地址码将汉字的字形码有规律、按顺序存放在连续的存储器中，就形成了汉字的字形库，简称汉字库，包括全部国标GB2312-80中规定的一级二级汉字字符。汉字地址码是用来指出汉字字模信息在汉字库中存放的逻辑地址的编码。（3）汉字信息交换及其国家标准GB2312-80国标字符集将汉字编码分成94区与94位，就是区位码，共收集了7445个图形字符，其中一般符号、数字、拉丁字母、希腊字母、汉语拼音等709个。汉字字符分为两级，一级汉字3755个，二级汉字3008个。图1-6汉字信息处理过程输入码机内码地址码字形码汉字输入汉字输出国标码16-55区一级字库按音序排列56-87区二级字库按部首排列汉字内部码是汉字信息处理系统内部标识汉字的编码，也称为机内码。（4）汉字输入码汉字输入码就是为输入汉字而对汉字编制的代码。由于这种编码是供计算机外部的用户使用的，故又称为汉字的外部码（或外码）汉字输入码根据其编码规则，依次分为流水码、音码、形码、音形码方法：将区位码转成16进制数，加2020H得国标码，在加8080H得机内码。15、奇偶校验码常用的校验方法就是奇偶校验，即在传输的数据中增加数据校验码。数据校验码是具有发现某些错误的数据编码。16、计算机病毒的概念计算机病毒，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破坏数据，影响计算机使用，并且能够自我复制的一组计算机指令或者程序代码。17、病毒的特点传染性、隐蔽性、破坏性、寄生性、非法性。18、计算机病毒的分类。①按病毒的破坏性分类：干扰性病毒、破坏性病毒。②按病毒的传染途径分类：引导区型病毒、文件型病毒、混合型病毒、宏病毒、Internet病毒（网络病毒）。19、如何预防计算机病毒。（预防计算机病毒具体的措施）（1）采用防病毒或病毒预警软件，在计算机上安装防病毒卡或个人防火墙软件。(2)定期检查。（3）慎用网上下载的软件。（4）慎用外来移动存储设备。（5）设置写保护。（6）建立备份，分类管理。（7）专机专用。（8）准备无毒的系统启动盘。20、操作系统的基本概念、功能、类型和特点。操作系统是一种管理计算机硬件与软件资源的程序，同时也是计算机系统的内核与基石。21、操作系统的功能操作系统具有CPU管理、存储管理、设备管理、文件管理和作业管理五方面管理功能。22、操作系统的类型和特点按照作业处理方式，操作系统可以分为批处理系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统和分布式操作系统等类型。23、操作系统的特点批处理操作系统的特征：多道和成批处理。分时操作系统的特征：同时性、交互性、独占性和及时性。实时操作系统的特点：及时响应和高可靠性。网络操作系统（NOS）的特点是与网络的硬件相结合来完成网络的通信任务。分布操作系统的特点是透明性、可靠性和高性能。24、文件系统基本操作25、磁盘管理基本操作26、控制面板基本操作备注：1、编码，就是采用少量的基本符号，选用一定的组合原则，以表示大量复杂多样的信息。基本符号的种类和这些符号的组合规则是一切信息编码的两大要素。2、由于二进制数的可行性、可靠性、简单性和逻辑性，所以计算机采用了二进制数来表示和存储各种数据信息。3、表示信息的单位（1）位二进制编码中的任何一个数称为位，是数据的最小单位，它的值是1或0。（2）字节通常把八位二进制数称为一个字节，是数据的基本单位，计算机中存储信息都采用字节为单位1字节=8个二进制位=8bit（3）字在计算机中常用一个字来表示数据信息的长度，一个字由若干个字节组成，一个字可以用来存放一条指令或者一个数据。（4）字长每个字所含的二进制数称为字长，计算机输出中常用的字长有8位、16位、32位等。在存储单元中，所有的信息（包括数据、地址、指令等）都是根据字长中的二进制数来表示和存取。4、算术运算(1)二进制加法。二进制加法与十进制加法相类似，所不同的是，二进制加法的规则是“逢二进一”，即O+0=01+0=10+1=11+1=0(有进位)(2)二进制减法。在二进制减法中，当不够减时需要借位，高位的1等于下一位的2，即“借一当二”，其运算法则如下：0-0=01-0=11-1=00-1=1(有借位)(3)二进制乘法。二进制乘法与十进制乘法是一样的，但因为二进制数只由0和1构成，因此，二进制乘法更简单，其运算法则如下：O×O=O1×O=0O×1=01×1=1(4)二进制除法。二进制除法是二进制乘法的逆运算，其运算方法与十进制除法是一样的。5、逻辑运算(5)二进制与运算又称逻辑乘，其运算法则如下：O∧0=OO∧1=01∧O=01∧1=1(6)二进制或又称逻辑加，其运算法则如下：0∨O=00∨1=11∨0=11∨1=1(7)二进制异或的运算法则如下：O⊕O=00⊕1=11⊕0=11⊕1=0