第二课电脑是怎么工作的

1第二课电脑是怎么工作的前面我们认识的电脑其实只是电脑的硬件部份（英文名叫hardware），完整的电脑系统应该是硬件和软件（英文名叫software）的统一，就象录像机和VCD机，它们本身只是一个塑料和金属片堆积起来的部件，如果没有录像带和VCD碟片，以及设定在机器内的控制程序，录像机和VCD机纯粹就是一堆废塑料和金属片，一点用处都没有。同样，没有运行在硬件基础之上的各种软件，电脑也是一堆废品。因此，在认识了电脑一家人之后，我们花点时间了解一下电脑软件的相关知识，从而概貌性地掌握电脑工作的基本原理。这对于后面操作系统和应用软件的学习，会很有帮助。我们现在就去探究一下：这电脑，到底是如何工作的？一、电脑原理概述前面我们已经提过，电脑的工作原理跟电视、VCD机差不多，您给它发一些指令，它就会按您的意思执行某项功能。不过，您可知道，这些指令并不是直接发给您要控制的硬件，而是先通过前面提过的输入设备，如键盘、鼠标，接收您的指令，然后再由中央处理器（CPU）来处理这些指令，最后才由输出设备输出您要的结果。现在，让我们用一道简单的计算题来回想一下人脑的工作方式。题目很简单：8+4÷2=？首先，我们得用笔将这道题记录在纸上，记在大脑中，再经过脑神经元的思考，结合我们以前掌握的知识，决定用四则运算规则和九九乘法口诀来处理，先用脑算出4÷2=2这一中间结果，并记录于纸上，然后再用脑算出8+2=10这一最终结果，并记录于纸上。通过做这一简单运算题，我们发现一规律：首先通过眼、耳等感觉器官将捕捉的信息输送到大脑中并存储起来，然后对这一信息进行加工处理，再由大脑控制人把最终结果，以某种方式表达出来。电脑正是模仿人脑进行工作的（这也是“电脑”名称的来源），其部件如输入设备、存储器、运算器、控制器、输出设备等分别与人脑的各种功能器官对应，以完成信息的输入、处理、输出。下图即为计算机的工作原理图。2二、硬件和软件其中，那些构成电脑的看得见摸得着的东西，如元器件、电路板、零部件等物理实体和物理装置，叫做电脑硬件。但是，仅有硬件电脑是不能自行工作的，还必须给它配备“思想”--即指挥它如何工作的软件才能使它成为令我们惊奇的电“脑”。现在，我们总结一下：所有的电脑都是由硬件和软件两大部分构成。其中硬件是指构成电脑系统的物理实体和物理装置，即那些我们看得见也摸得着得东西，一台完整的电脑一般包括输入／输出设备、存储器、运算器、控制器等。软件是那些为了运行、管理和维修电脑而人工编制的各种程序的集合。电脑的硬件和软件是相辅相成的。它们共同构成完整的电脑系统，缺一不可，没有软件的电脑等于一堆废铜烂铁，无任何功效；同样，没有硬件，软件也就如无源之水，无立足之地。它们只有相互配合，电脑才能正常运行。三、裸机的概念以前我们只是很简单的从电脑内部数据信号如何输入、输出的角度介绍了电脑的工作原理，在这种情况下，我们很难分辨硬件和软件的不同作用，下面，我们就从这个角度来看一下电脑的控制流程。首先，我们介绍一下裸机的概念，简单讲，裸机即是电脑硬件的组合，也就是大家平时所说的电脑。四、基本输入输出系统一般情况下，我们不能直接操作裸机，必须通过一个叫做基本输入输出系统的软件系统（英文为BasicInput/OutputSystem，简称BIOS），才能操作控制裸机，之所以这样称呼它，是因为它提供了最基本的计算机操作功能，如在屏幕上显示一点，接收一个键盘字符的输入等。基本输入输出系统是非常重要的，几乎所有电脑功能最终都是分解为一个个简单的基本输入输出操作来实现。辟如画一幅风景，就是由一系列画不同颜色和亮度点的基本输入输出操作来完成。3基本输入输出系统存放在主板的只读存储器（英文为ReadOnlyMemory，建成ROM）芯片中，平时不可修改，也没必要修改，但恶性计算机病毒除外，1999年4月26日席卷全球的CIH病毒就破坏了相当一部份电脑的BIOS系统，弄得大家只好找专家才能修复。五、操作系统的概念在基本输入输出系统的外面，才是我们平常念叨的Windows98或Windows2000系统，在电脑界，这些软件又叫操作系统（OperatingSystem），专门负责管理计算机的各种资源，并提供操作电脑所需的工作界面。有了它们，人们才可以方便自如地使用电脑。六、应用软件的概念顾名思义，应用软件即是提供某种特定功能的软件，如现在您使用的《WPS97》、《WORD97》等，它们一般都运行在操作系统之上，由专业人员根据各种需要开发。我们平时见到和使用的绝大部分软件均为应用软件，如杀毒软件，文字处理软件，学习软件，游戏软件，上网软件等等。下图为一套完整的电脑系统示意框图。第六课什么是Internet随着Internet网络的发展，地球村已不再是一个遥不可及的梦想。我们可以通过Internet获取各种我们想要的信息，查找各种数据库，如文献期刊、教育论文、产业信息、留学计划、求职求才、气象信息、海外学讯、论文检索等。您甚至可以坐在电脑前，让电脑带您到白宫作一次虚拟旅游。只要您掌握了在Internet这片浩瀚的信息海洋中遨游的方法，您就能在Internet中得到无限的信息宝藏。1．什么是网络在介绍Internet之前，我们先来简单看一下计算机网络的基本知识。所谓网络就是通过电缆、电话线、或无线通讯互连的计算机的集合。42．网络的功能通过网络，您可以和其他连到网络上的用户一起共享网络资源，如磁盘上的文件及打印机、调制解调器等，也可以和他们互相交换数据信息。(图1-5-1b)3．网络的分类按计算机连网的区域大小，我们可以把网络分为局域网（LAN，LocalAreaNetwork）和广域网（WAN，WideAreaNetwork）。如在一个房间、一座大楼，或是在一个校园内的网络就称为局域网，而跨省市、跨国家的网络则是广域网，我们平常讲的Internet就是最大最典型的广域网。54．什么是网络协议那么，网络上的计算机之间又是如何交换信息的呢？就象我们说话用某种语言一样，在网络上的各台计算机之间也有一种语言，这就是网络协议，不同的计算机之间必须使用相同的网络协议才能进行通信。当然了，网络协议也有很多种，具体选择哪一种协议则要看情况而定。Internet上的计算机使用的是TCP/IP协议。5．关于ARPANET前面我们已经简单了解了计算机网络的概念，您也知道了Internet网络其实是一个最大的广域网。事实正是如此，Internet本身就起源于1969年的一个广域网计划，当时美国国防部的高级研究计划署（AdvancedResearchProjectAgency，简称ARPA）为了能使一些异地计算机相互共享数据，以利其开展研究工作，于是以一定的方式将这些计算机连接起来，这就形成了Internet的前身--RPANET。6．TCP/IP协议ARPANET网成功的主要原因是因为它使用了TCP/IP标准网络协议，TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol）----传输控制协议/互连网协议是Internet采用的一种标准网络协议。它是由ARPA于1977年到1979年推出的一种网络体系结构和协议规范。随着Internet网的发展，TCP/IP也得到进一步的研究开发和推广应用，成为Internet网上的通用语言。67．Internet的转变1986年，美国国家科学基金会NSF（NationalScienceFoundation），在政府的资助下，用TCP/IP协议建立了NSFNET网络，并于1989年改名为Internet向公众开放，从此，Internet便在全球各地迅速普及开来。8．Internet的商业化1994年美国的Internet由商业机构全面接管，这使Internet从单纯的科研网络演变成一个世界性的商业网络，从而加速了Internet的普及和发展，世界各国纷纷连入Internet，各种商业应用也一步步地加入Internet，Internet几乎成为现代信息社会的代名词。9．信息高带公路的雏形到目前为止，已有近160个国家和地区开通了Internet，连接了500万台主机和8000万以上的用户，而且这两个数字还在以每月10-20%的速度快速递增。Internet正日益成为高效传递信息的方法和途径。710．我国的Internet应用我国最早连入Internet的单位是中国科学院高能物理研究所。1994年8月30日，中国邮电部同美国Sprint电信公司签署合同，建立了CHINANET网，使Internet真正开放到普通中国人。同年，中国教育科研网（CERNET）也连接到了Internet，目前，各大学的校园网已成为Internet网上最重要的资源之一。11．Internet的功能我们可以这么来描述Internet：首先，它是一个涵盖极广的信息库，500万台主机上存贮的信息上至天文，下至地理，三教九流，无所不包，以商业、科技和娱乐信息为主。除此之外，Internet还是一个覆盖全球的枢纽中心，通过它，您可以了解来自世界各地的信息；收发电子邮件；和朋友聊天；进行网上购物；观看影片片断；阅读网上杂志；还可以聆听音乐会；当然，我们还可以做很多很多其他的事。另一方面，Internet还包括实现上述功能的各种手段，即Internet工具，如Web浏览器，电子邮件（E-mail），文件传输（FTP），远程登录（Telnet），新闻论坛（Usenet），新闻组（NewsGroup），电子布告栏（BBS），Gopher搜索，文件搜寻（Archie）等等，全球8000多万用户可以在各自的电脑上使用这些工具，来获取500万台主机提供的信息和功能。8第七课Internet是怎么工作的1．地址和协议的概念Internet的本质是电脑与电脑之间互相通信并交换信息，只不过大多是小电脑从大电脑获取各类信息。这种通信跟人与人之间信息交流一样必须具备一些条件，比如：您给一位美国朋友写信，首先必须使用一种对方也能看懂的语言，然后还得知道对方的通信地址，才能把信发出去。同样，电脑与电脑之间通信，首先也得使用一种双方都能接受的语言--通信协议，然后还得知道电脑彼此的地址，通过协议和地址，电脑与电脑之间就能交流信息，这就形成了网络。(1-5-2a)92．TCP/IP协议Internet就是由许多小的网络构成的国际性大网络，在各个小网络内部使用不同的协议，正如不同的国家使用不同的语言，那如何使它们之间能进行信息交流呢？这就要靠网络上的世界语----TCP/IP协议。3．IP地址语言（协议）我们是有了，那地址怎么办呢？没关系，用网际协议地址（即IP地址）就可解决这个问题。它是为标识Internet上主机位置而设置的。一般的IP地址由4组数字组成，每组数字介于0-255之间，如某一台电脑的IP地址可为：155.196.3.115，但不能为259.360.2.48。4．域名地址我们来看一个IP地址对应域名地址的例子，譬如：北京大学图书馆的IP地址是162.105.142.2，对应域名地址为pul2.pku.edu.cn。这份域名地址的信息存放在一个叫域名服务器（DNS，DomainNameServer）的主机内，使用者只需了解易记的域名地址，其对应转换工作就留给了域名服务器。105．域名地址的意义域名地址是从右至左来表述其意义的，最右边的部分为顶层域，最左边的则是这台主机的机器名称。一般域名地址可表示为：主机机器名.单位名.网络名.顶层域名。如：pu12.pku.edu.cn，这里的pu12是北京大学图书馆主机的机器名，pku代表北京大学，edu代表中国教育科研网，cn代表中国，顶层域一般是网络机构或所在国家地区的名称缩写。6．这里我们列出国内外常见的一些域名结构情况。117．统一资源定位器统一资源定位器，又叫URL(UniformResourceLocator)，是专为标识Internet网上资源位置而设的一种编址方式，我们平时所说的网页地址指的即是URL，它一般由三部分组成：传输协议：//主机IP