二级计算机基础知识.

20世纪40年代问世的电子计算机是人类最伟大的科学技术成就之一，它是电子技术和计算技术空前发展的产物，是科学技术与生产力发展的结晶。计算机最早的应用领域是科学计算，后来其应用领域越来越广泛，逐渐渗透到各行各业中，特别是在办公自动化、生产自动化、数据库应用、网络应用和人工智能领域的应用，极大地促进了计算机技术的发展和人类社会的繁荣与进步。半个多世纪以来，计算机的发展深度和广度是人类没有任何第二类产品可以与之媲美的。于是有人说，电子计算机是现代科学技术的核心。计算机技术的飞速发展，极大地改变了人们的生活和工作。在信息化社会中，掌握计算机的基础知识及操作技能是工作、学习、生活所必须具有的基本素质。MSoffice高级应用教程包括：无纸化考试分为选择题和上机题两部分组成。计算机基础知识（20分）、利用word2010高效创建电子文档（30分）、通过Excel010创建并处理电子表格（30分）、使用PowerPoint2010制作演示文稿（20分）。一、计算机基础知识1、计算机概况；2、信息的表示与存储；3、计算机硬件系统；4、计算机软件系统；5、多媒体技术及应用；6、计算机病毒及防治；7、计算机网络基础与Internet；1.1计算机发展史第一台计算机ENIAC:第一台计算机是美国军方定制，专门为了计算弹道和射击特性表面而研制的，承担开发任务的“莫尔小组”由四位科学家和工程师埃克特、莫克利、戈尔斯坦、博克斯组成。1946年这台计算机主要元器件采用的是电子管。该机使用了1500个继电器，18800个电子管，占地170m2，重量重达30多吨，耗电150KW，造价48万美元。开机时让周围居民暂时停电。这台计算机每秒能完成5000次加法运算，400次乘法运算，比当时最快的计算工具快300倍，是继电器计算机的1000倍、手工计算的20万倍。用今天的标准看，它是那样的“笨拙”和“低级”，其功能远不如一只掌上可编程计算器，但它使科学家们从复杂的计算中解脱出来，它的诞生标志着人类进入了一个崭新的信息革命时代。现代计算机之父：冯·诺依曼ENIAC缺点：一没有存储器，二是没有布线接板进行控制电路连线繁琐好事要用几个小时甚至几天时间）ENIAC的创造者莫克利和埃克特又推出了电子离散变量自动计算机EDVAC，而后冯·诺依曼又对EDVAC做出重大改进，成为当时最快计算机，也是现在计算机基本雏形。EDVAC:电子离散变量自动计算机EDVAC特点：(1)计算机的程序和程序运行所需要的数据以二进制形式年供需存储在计算机存储器中。（2）程序和数据存放在存储器中即程序存储的概念，计算机在执行程序是无需人工干预，就可以自动的连续的执行程序。因为现代计算机的设计是根据了冯·诺依曼的原理和思想，计算机必须有输入、存储、运算、控制、和输出五大部分组成。计算机的发展阶段电子管计算机（1946-1957）这一阶段计算机的主要特征是采用电子管元件作基本器件，用光屏管或汞延时电路作存储器，输入域输出主要采用穿孔卡片或纸带，体积大、耗电量大、速度慢、存储容量小、可靠性差、维护困难且价格昂贵。在软件上，通常使用机器语言或者汇编语言；来编写应用程序，因此这一时代的计算机主要用于科学计算。这时的计算机的基本线路是采用电子管结构，程序从人工手编的机器指令程序，过渡到符号语言，第一代电子计算机是计算工具革命性发展的开始，它所采用的二进位制与程序存贮等基本技术思想，奠定了现代电子计算机技术基础。晶体管计算机（1958-1964）20世纪50年代中期，晶体管的出现使计算机生产技术得到了根本性的发展，由晶体管代替电子管作为计算机的基础器件，用磁芯或磁鼓作存储器，在整体性能上，比第一代计算机有了很大的提高。同时程序语言也相应的出现了，如Fortran，Cobol，Algo160等计算机高级语言。晶体管计算机被用于科学计算的同时，也开始在数据处理、过程控制方面得到应用。在20世纪50年代之前第一代，计算机都采用电子管作元件。电子管元件在运行时产生的热量太多，可靠性较差，运算速度不快，价格昂贵，体积庞大，这些都使计算机发展受到限制。于是，晶体管开始被用来作计算机的元件。晶体管不仅能实现电子管的功能，又具有尺寸小、重量轻、寿命长、效率高、发热少、功耗低等优点。使用晶体管后，电子线路的结构大大改观，制造高速电子计算机就更容易实现了。中小规模集成电路计算机（1965-1971）20世纪60年代中期，随着半导体工艺的发展，成功制造了集成电路。中小规模集成电路成为计算机的主要部件，主存储器也渐渐过渡到半导体存储器，使计算机的体积更小，大大降低了计算机计算时的功耗，由于减少了焊点和接插件，进一步提高了计算机的可靠性。在软件方面，有了标准化的程序设计语言和人机会话式的Basic语言，其应用领域也进一步扩大。大规模和超大规模集成电路计算机（1971-2014）随着大规模集成电路的成功制作并用于计算机硬件生产过程，计算机的体积进一步缩小，性能进一步提高。集成更高的大容量半导体存储器作为内存储器，发展了并行技术和多机系统，出现了精简指令集计算机（RISC），软件系统工程化、理论化，程序设计自动化。微型计算机在社会上的应用范围进一步扩大，几乎所有领域都能看到计算机的“身影”。计算机在中国的发展史1.1956年我国第一台计算机诞生2.1964年研制成功第二代晶体管计算机3.1971年研制成功第三代集成电路计算机4.1977年研制成功第一台微机“DJS050”5.1983年研制成功“深腾1800”计算机云散速度超过1万次/秒6.2003年12月我国自主研发成功10万亿次高性能计算机“曙光4000A”7.2010年研制成功我国首台千万亿次超级计算机”天河一号”，在运算速度上排名世界第五1.2计算机的特点：高速准确的运算能力：每秒千万亿次的运算速度；高精度的运算结果；高准确率的工作。准确的逻辑判断能力：这取决于原理，冯·诺依曼思想的延续。逻辑判断是计算机的又一重要特点，是计算机能实现信息处理自动化的重要原因。冯·诺依曼型计算机的基本思想，就是将程序预先存储在计算机中。在程序执行过程中，计算机根据上一步的处理结果，能运用逻辑判断能力自动决定下一步应该执行哪一条指令。这样，计算机的计算能力、逻辑判断能力和记忆能力三者的结合，使得计算机的能力远远超过了任何一种工具而成为人类脑力延伸的有力助手。强大的存储能力：“记忆力”大的惊人。从计算机最初存储几KB的数据到几M到现在常见的几百GB的存储，有的甚至是以T做单位。自动功能：计算机内部的操作运算是根据预先编程好的程序自动控制执行，件编好的指令先在计算机内部记录下来，然后自动取出并执行，不需要人工干预完成规定操作，达到预期结果。网络与通信功能：不仅可以将一个个城市的计算机连成一个网络而且能将一个个国家连接在一个计算机网上。目前最大的应用最广泛的因特网（Internet）连接了全球200多个国家和地区的数亿台各种计算机。计算机的网络通信功能改变了人类交流方式与信息获取途径。1.3计算机应用领域（1）科学计算:是计算机最早的应用领域。第一批问世的计算机最初取名Calculator，以后又改称Computer，就是因为它们当时全都用作快速计算的工具。同人工计算相比,计算机不仅快,而且精度高。美国一位数学家在1873年宣称，他花了15年的时间才把圆周率π的值计算到707位。111年之后，日本有人宣称用计算机将π值计算到1000万位，却只用了24小时。对要求限时完成的计算，使用计算机可以赢得宝贵时间。以天气预报为例，如果用人工进行计算，预报一天的天气情况就需要计算几个星期，这就失去了时效。若改用高性能的计算机系统，取得10天的预报数据只需要计算数分钟，这就使中、长期天气预报成为可能。今天，科学计算在计算机应用中所占的比重虽然不断下降，但是，在天文、地质、生物、数学等基础科学研究，以及空间技术、新材料研制、原子能研究等高、新技术领域中，仍然占有重要的地位。在某些应用领域，对计算机的速度和精度仍不时提出更高的要求。例如：人类基因分析计划;人造卫星的轨道预测；基于对气象数据处理的天气预测；网络应用的“云计算”。（2）数据处理：早在50年代，人们就开始把登记、统计账目等单调的事务工作交给计算机处理。60年代初期，大银行、大企业和政府机关纷纷用计算机来处理账册、管理仓库或统计报表，从数据的收集、存储、整理到检索统计，应用的范围日益扩大，很快就超过了科学计算，成为最大的计算机应用领域。直到今天，数据处理在所有计算机应用中仍稳居第一位，耗费的机时大约占到全部计算机应用的2／3。数据处理是现代化管理的基础，它不仅可应用于处理日常的事务，还能支持科学的管理与决策。一个企业，从市场预测、情报检索，到经营决策、生产管理，无不与数据的处理有关。只有做到心中有数，才能决策正确，减少失误；只有及时掌握全面的数据，才能使管理更加科学，防止因不协调、不平等而引起的混乱与矛盾。随着数据处理应用的扩大，在硬件上刺激着大容量存储器和高速度、高质量输入/输出设备的发展,同时，也在软件上推动了数据库管理系统、表格处理软件、绘图软件以及用于分析和预测应用的软件包的开发。（3）过程控制：由于计算机不仅支持高速运算，而且具有逻辑判断能力。自60年代起，就在冶金、机械、电力、石油化工等产业中用计算机进行实时控制。其工作过程是：首先用传感器在现场采集受控制对象的数据，求出它们与设定数据的偏差；接着由计算机按控制模型进行计算；然后产生相应的控制信号，驱动伺服装置对受控对象进行控制或调整。它实际上是自动控制原理在生产过程中的应用，所以有时也称为过程控制。实时控制不仅能通过连续监控，提高生产的安全性和自动化水平，同时也提高了产品的质量，降低了成本，减轻了劳动强度。在军事上，常使用计算机控制导弹等武器的发射与导航，自动修正导弹在飞行中的航向。70年代以来，军事部门在武器系统中大量使用的嵌入式计算机，其实就是配有执行机构的实时控制系统。为了提高这类实时控制软件的质量，美国国防部还专门为它们研制了一种通用的高级语言--Ada语言。（4）计算机辅助1)计算机辅助设计(Computer-AidedDesign，CAD)2）计算机辅助制造（Computer-AidedManufacturing，CAM）3）计算机辅助教育（Computer-AssistedInstruction，CAI)4）计算机辅助技术(Computer-AidedTechnology，CAT）5)计算机仿真模拟（Simulation）计算机辅助设计(Computer-AidedDesign，CAD)70年代中期，CAD技术主要是利用计算机代替人工绘图，以此提高绘图的质量与效率。以后出现了三维图形显示，设计人员能在显示器上看到迅速转动的动态立体图，并直接用光笔修改设计图稿。可任意改变产品设计参数，并随之计算出产品的重要性能指标，供设计人员比较，选择最佳设计方案。通过工程分析、模拟测试等方法，利用计算机进行逻辑模拟，以代替制造产品的模型(样机)，降低产品试制成本，缩短产品设计周期。计算机辅助设计也可称为计算机辅助工程(CAEComputer-AidedEngineering),或与CAD一起合称为CAD/CAM。CAD技术广泛应用于机械、电子、航空、船舶、汽车、纺织、服装、化工、建筑等行业，已成为现代计算机应用中最活跃的领域之一。计算机辅助制造（Computer-AidedManufacturing）50年代出现的数控机床是CAM的最早期例子。数控机床是一种由专用计算机来控制的机床，用事先编好的数控加工程序代替人工控制机床操作。这类程序包含了逐个加工点的刀具坐标和加工参数(如走刀速度和切削深度)等数据，应用一种自编程工具(AutomaticallyProgrammedTools简称APT)语言对工件形状及工具的运动进行描述后，送入计算机便能产生加工所用的穿孔纸带，使编程大大简化，在批量小、品种多、零件形状复杂的飞机轮船等制造业中尤受欢迎。70年代后期出现的柔性制造系统(Fl