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计算机基础知识计算机的诞生与发展，及其特点计算机基本常识一、计算机的概念：是一种能迅速而高效的自动完成信息处理的电子设备，它能按照程序对信息进行加工、处理、存储。二、计算机的诞生与发展1、诞生：1946年，美国为计算弹道轨迹而研制成功了世界第一台计算机。2、发展：阶段时间逻辑器件应用范围第一代1946——1958真空电子管科学计算、军事研究第二代1959——1964晶体管数据处理、事物处理第三代1965——1970集成电路包括工业控制的各个领域第四代1971——大规模集成电路应用到了各个领域三、计算机的主要应用：1、数值计算：弹道轨迹、天气预报、高能物理等等2、信息管理：企业管理、物资管理、电算化等3、过程控制：工业自动化控制，卫星飞行方向控制4、辅助工程：CAD、CAM、CAT、CAI等四、计算机分类：1、按规模分：巨、中、小、微2、按用途分：专用机、通用机五、微型机的主要技术指标1、字长：知己算计能够直接处理的二进制数据的位数。单位为位（BIT）2、主频：指计算机主时钟在一秒钟内发出的脉冲数，在很大程度上决定了计算机的运算速度。3、内存容量：是标志计算机处理信息能力强弱的一向技术指标。单位为字节（BYTE）。8BIT=1BYTE1024B=1KB1024KB=1MB4、外存容量：一般指软盘、硬盘、光盘。六、计算机的特点计算机的运算速度快、计算精度高、存储功能强、具有逻辑判断能力和自动运行能力。计算机在现代社会中的应用在现代社会，计算机已广泛应用到军事、科研、经济、文化等各个领域，成为人们一个不可缺少的好帮手。在科研领域，人们使用计算机进行各种复杂的运算及大量数据的处理，如卫星飞行的轨迹、天气预报中的数据处理等。由于计算机能高速、准确地进行运算，因此，人们往往需要花费数天、数年时间甚至一辈子才能完成的计算任务，计算机只需很短时间就能完成。在学校和政府机关，每天都涉及大量数据的统计与分析，有了计算机，工作效率就大大提高了。在工厂，计算机为工程师们在设计产品时，提供了有效的辅助手段，现在，人们在进行建筑设计时，只要输入有关的原始数据，计算机就能自动处理并绘出各种设计图纸。在生产中，用计算机控制生产过程的自动化操作，如温度控制、电压电流控制等，从而实现自动进料、自动加工产品以及自动包装产品等等。计算机广泛应用于工业生产中，加速了工厂生产的自动化。在国外，有人形象地将工厂自动化（可简称为FA）解释为：FA=数控自动机床+自动装置+计算机辅助设计（简称CAD）+计算机辅助制造（简称CAM）+计算机辅助测试（简称CAT）在企业，计算机为管理人员提供了办公自动化系统，通过它，企业人员能及时了解每一天的运作情况，并由此调整及制定工作计划。在国外，有人形象地将办公室自动化（英文缩写为OA）解释为：OA=微电子信息处理机+计算机通信系统+其他电子办公设备具体地说，所谓OA，就是包括以个人计算机为核心的办公室事务处理机、传真机、复印机、智能电话、图象文字处理机等，能使办公室处理实现自动化作业。在许多行业，由计算机控制的机器人代替人类进行劳动，大大减轻了人类的劳动强度，提高了生产效率。计算机正广泛应用于教学领域，计算机辅助教学（简称CAI）正将计算机技术与数学、物理、化学、英语、语文、生物、音乐等各学科教学结合起来，内容丰富、形象生动有趣的教学软件提高了学生们的学习兴趣，增强了教学效果；此外，将课程内容及练习编成软件，计算机还可以成为我们的一位百问不厌的家庭老师。在大商店与超级市场，人们用计算机收款与结帐，迅速而又准确。在银行，人们把计算机用通讯线路联成网络，这样银行就有了通存通兑的服务。人们还可以不用现金而使用信用卡消费，计算机将人们带到了一个“无现金”的时代。由于有了计算机网络，一个称为“无纸贸易”的时代已经到来，被称为EDI（电子数据交换）的技术正风靡全球。现在，人们的交流已越来越多，要求信息的传送速度更快、传送的范围更广，“信息高速公路“也就应运而生了。其中，Internet（中文意思是：国际交互网络）已拥有了数千万个用户，用户只要把自己的计算机接到这一网络中，就可以与全世界联络，你坐在家中就能获取该系统上的各种信息，如电子新闻、电子图书资料和电子邮件（E-mail）等。计算机正在进入家庭，给人们的生活方式带来了深刻变化，全自动洗衣机（洗衣过程由计算机控制）为人们免去了洗衣的烦恼，空调器与电冰箱（由计算机根据温度的变化控制其运作）为人们带来一个清凉的世界。在一些先进国家的家庭中，各种家用电器用网络连接起来，人们通过声控、遥控实现了家务劳动自动化，使人们的生活质量有了很大的提高。计算机还可以充当人们生活中的好帮手，如储存朋友们的电话和地址、管理家庭里的收支帐目等等。计算机还能为人们提供文字处理的工具，这样人们可以直接使用计算机写文章和写信。现在，有不少的作家与记者都是使用计算机写作的，有不少机关和公司的文员使用计算机起草文件、打印报表、编写各种业务报告。在今天的报社和出版社，已经采用以计算机为主要工具的电子排版系统，取代了有近千年历史的活字印刷技术。计算机还能把家里的视听设备连接起来形成多媒体计算机，利用它人们不仅可以听音乐、看电影，还能够把其中的声音和画面剪辑下来，然后按照自己的意愿加工与处理，形成自己的音像“产品”供自己或家人欣赏。计算机的基本组成及其相互联系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，结构如图：一、计算机硬件系统结构：1、采用二进制形式表示数据指令2、将程序事先存入计算机内存中，使计算机在工作时能够自动高速的顺序从存储器中取出指令加以执行。3、由运算器、存储器、控制器、输入、输出设备五大基本部件组成计算机硬件系统，工作流程如图：计算机的工作原理半个世纪以来，计算机已发展成为一个庞大的家族，尽管各种类型的性能、结构、应用等方面存在着差别，但是它们的基本组成结构却是相同的。现在我们所使用的计算机硬件系统的结构一直沿用了由美籍著名数学家冯·诺依曼提出的模型，它由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大功能部件组成。随着信息技术的发展，各种各样的信息，例如：文字、图像、声音等经过编码处理，都可以变成数据。于是，计算机就能够实现多媒体信息的处理各种各样的信息，通过输入设备，进入计算机的存储器，然后送到运算器，运算完毕把结果送到存储器存储，最后通过输出设备显示出来。整个过程由控制器进行控制。计算机中的数的表示计算机能够处理数值、文字、声音、图像等信息，同学们可能会问：为什么作为电子设备的计算机能处理那么多复杂的信息呢？实际上，当把这些信息转换成计算机能识别的形式就能进行处理。目前计算机中所有的信息都用“0”和“1”两个数字符号组合的二进制数来表示。数值、图形、文字等各种形式的信息，需要计算机加工处理时，首先必须按一定的法则转换成二进制数。然而，日常生活中使用的数是十进制数，它的特征是：（1）有10个数字：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。（2）运算时逢十进一。（3）每个数字在不同的数位上，其值的大小是不同的。数位：个十百千万……数值：100101102103104……二进制数的特征是：（1）有2个数字：0，1。（2）运算时逢二进一。（3）每个数字在不同数位上，其值以2的倍数递增。即20，21，22，23，24，……用二进制数表示一个数值时,位数比较长，不便书写和记忆。由于又有下面的关系：23=8及24=16，所以人们常用八进制数或十六进制数来表示二进制数。八进制数的特征：（1）有八个数字：0，1，2，3，4，5，6，7。（2）运算时逢八进一。十六进制数的特征：（1）有十六个数字：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F。（2）运算时逢十六进一。在十六进制中，分别用A、B、C、D、E和F来表示十进制数的10、11、12、13、14和15。表2-3二进制、八进制、十进制与十六进制的特征计算机网络及安全基础知识当今世界，计算机网络、计算机互连网已成为老幼皆知的名词。那么什么是计算机网络？什么是计算机互连网？它们有那些基本类型？本文将通俗地回答这些问题。简单地说计算机网络是由两台或两台以上的计算机通过网络设备连接起来组成的一个系统，在这个系统中计算机与计算机之间可以进行数据通讯、数据共享及协同完成某些数据处理工作。计算机网络按其分布的地理范围分为局域网（LAN）和广域网（WAN）。局域网一般把地理范围小的计算机连接在一起，例如某一实验室内、一栋建筑物内或一个校园内等。而广域网则分布的地理范围较大，如大的企业网络将位于不同城市的计算机连在一起成为一个广域网。计算机网络按其计算机及网络设备在空间上的排列形式分为星型、总线型和环型三种。总线型网络是一种比较简单的计算机网络结构，它采用一条称为公共总线的传输介质，将各计算机直接与总线连接，信息沿总线介质逐个节点广播传送，其结构（见图1）。星型网络由其计算机及其网络设备的排列象天上的星星而得名。星型网络由中心节点和其它从节点组成（见图2），中心节点可直接与从节点通信，而从节点间必须通过中心节点才能通信。在星型网络中中心节点通常由一种称为集线器的设备充当，因此网络上的计算机之间是通过集线器来相互通信的（见图3）。顾名思义，环型网络将计算机连成一个环。在环型网络中，每台计算机按位置不同有一个顺序编号（见图4）。在环型网络中信号按计算机编号顺序以“接力”方式传输。如图4中，若计算机A欲将数据传输给计算机D时，必须先传送给计算机B，计算机B收到信号后发现不是给自己的，于是再传给计算机C，这样直到传送到计算机D。在实际应用中，上述三种类型的网络经常被综合应用，并形成互连网。互连网是指将两个或两个以上的计算机网络连接而成的更大的计算机网络。现在渗透到全球所有角落的Internet就是世界上最大的互连网络。通过计算机网络及计算机互连网，我们可以与远在千里之外的朋友相互发送邮件、共同完成一项工作、共同娱乐计算机软件知识一、什么是软件？“软件（software）”一词，用于描述计算机中的非硬件成分，出现于50年代，1960年前后才广为流传，国内由中科院软件所最早定名。目前软件指计算机系统中的程序及其文档。二、软件发展的动因1946年2月，第一台电子计算机ENIAC在美国宾州大学阿伯丁弹道实验室问世。其后计算机技术飞速发展，速度之快令人震惊，今天具有ENIAC功能的计算机可集成到面积只有几平方毫米的硅片上，售价不到10美元。从那时起到现在，计算机已经经历了四代：第一代（1946一1959年）：电子管计算机时代；第二代（1960一1964年）：晶体管计算机时代；第三代（1965一1970年）：中小规模集成电路计算机时代集成电路；第四代（1971年--现在）：大规模集成电路计算机时代。计算平台的快速发展为软件发展提供了基础设施。1968年NATO会议（Garmisch，Germany）提出“软件危机”，今天仍然存在，表现为：（1）对软件的需求远超出现有的生产能力，一方面信息技术的爆炸性增长促进了对新软件的空前需求，另一方面软件系统的规模和复杂性不断增长，而用来开发这些软件的资源没有与上述需求保持同步；（2）人们依赖于脆弱的软件，目前的软件不可靠、缺乏安全性、性能下降、出错、难以升级，73％的软件项目被延迟、超资、取消或失败；（3）构造可靠、安全软件的技术能力不足，过去40年，硬件性能至少跨越了8个重要的阶段，但开发软件的能力未能与硬件提供的机会保持同步。以下给出几个应用需求不断增加和规模增大的例子：比如航天飞机有4000万行代码、空间站是10亿行代码，大家比较熟悉的Windows系统也有4500－6000万行代码。三、20世纪软件发展的回顾与启示归纳软件在20世纪的发展，可以得到一些基本结论：（1）详细设计与编程实现基本成熟；（2）需求分析与质量保障难度较大；（3）高级自动化技术目前实行困难；（4）软件工程管理的作用日益突出。软件工程发展史上各个阶段的里程碑是：（1）70年代：程序设计方法学、结构化分析和设计、抽象数据类型、软件工具；（2）80年代：软件开发方法学、