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第一章1第一章计算机基础知识1、信息是在自然界、人类社会和人类思维活动中普遍存在的一切物质和事物的属性。信息技术是指人们获取、存储、传递、处理、开发和利用信息资源的相关技术。2、数据，是指存储在某种媒体上可以加以鉴别的符号资料。这里的符号包括文字、字母、数字、图形、音像、音频与视频等多媒体数据。数据是信息的具体表现形式，是信息的载体，而信息是对数据进行加工得到的结果。3、观念和价值是文化的核心部分，文化不是一个空洞的概念，它是经济基础、上层建筑和意识形态的复合体。4、文化具有的基本属性：1、广泛性。2、传递性。3、教育性。4、深刻性。5、计算机文化：以计算机为核心，集网络文化、信息文化、多媒体文化于一体，并对社会生活和人类行为产生广泛、深远影响的新型文化。6、计算机是一种具有计算、记忆和逻辑判断功能的机器设备。它能接收数据，保存数据，按照预定的程序对数据进行处理，并提供和保存处理结果。7、计算机的发展电子管计算机—晶体管计算机—集成电路计算机—超大规模集成电路计算机—新一代计算机。8、计算机的特点：存储性、通用性、高速性、自动性和精确性。9、计算机的分类：根据处理的对象划分模拟计算机、数字计算机和混合计算机根据用途划分专用计算机和通用计算机根据规模划分巨型机、大型机、中型机小型机、微型机和工作站（１）按处理对象划分：模拟计算机：专用于处理连续的电压、温度、速度等模拟数据的计算机。数字计算机：用于处理数字数据的计算机。混合计算机：模拟技术与数字计算灵活结合，输入和输出可以是数字数据或模拟数据。（２）根据计算机的用途划分：通用计算机：适用于解决一般问题，其适应性强，应用面广。专用计算机：用于解决某一特定方面的问题，应用于如自动化控制、工业仪表、军事等领域。（３）根据计算机的规模划分：巨型机：用于承担重大的科学研究、国防尖端技术和课题及数据处理任务等。如大范围天气预报、核能探索、研究洲际导弹和宇宙飞船等都离不开巨型机。大型主机：硬件配置高档，性能优越，具有较高的运算速度和较大的存储容量。用于金融、证券等大中型企业数据处理或用作网络服务器。小型计算机：适合用作中小企业、学校等单位的服务器。微型计算机PC：通用性好、软件丰富、价格低廉，主要在办公室和家庭中使用。工作站：面向特定专业应用领域，具备强大的数据运算与图形、图像处理能力的高性能计算机。１０、计算机的主要应用：１、科学计算２、信息管理３、过程控制４、计算机辅助系统（计算机辅助设计，计算机辅助制造，计算机辅助教育、计算机辅助测试、计算机集成制造系统）５、人工智能６、计算机网络与通信。１１、计算机科学发展方向：巨型化（研制巨型计算机的技术水平是衡量一个国家科学技术和工业发展水平的重要标志）、微型化（利用微电子技术和超大规模集成电路技术）、网络化、智能化（指使计算机具有模拟人的感觉和思维过程的能力）和多媒体化。１２、数制及其转换数码：一组用来表示某种数制的符号。如：1、2、3、4、A、B、C、D、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等。基数：数值所使用的数码个数。如二进制的数码式0、1，基为2。位权：指数码在不同位置上的权值。如十进制数111，个位数上的1权值为100,十位数上的权值为101，百位数上第一章2的权值为102。13、计算机中数据的单位：位（bit），简称b，也称比特，是计算机存储数据的最小单位，一个二进制数就是一位。字节（byte），简称B。规定8个位为一个字节。字节是存储信息的基本单位。微型存储器每个存储单元的大小就是一个字节，所以存储器容量大小也以字节数来度量。1KB=210B，1MB=220B，1GB=230B，1TB=240B（K、M、G、T）字（word）：计算机处理数据时，CPU通过数据总线一次存取、加工和传送的数据称为字，计算机的运算部件能同时处理的(这一组)二进制数据的位数称为字长。字长是衡量计算机性能的一个重要指标。字长越长，速度越快，精度越高。微型机字长是字节长度的整数倍，一般为8、16、32、6414、数值的表示：“0”表示正，“1”表示负。机器数：机器内存放的正负号数码化后的数。真值：机器外存放的由正负号表示的数。15、计算机处理的对象必须是以二进制表示的数据。数值数据：具有数值大小和正负特征的数据；非数值数据（字符或符号数据）：文字、声音、图形等数据无数值大小和正负特征。7位标准ASCII码用什么表示一个字符最高位实际用到表示多少个不同字符一个字节（8位）07位128个16、汉字编码（1）汉字交换码：用连续的两个字节（16个二进制位）来表示一个汉字。（2）机内码：是计算机内处理汉字信息时所用的汉字代码。机内码是真正的计算机内部用来存储和处理汉字信息的代码。为了能区分汉字与ASCII码，在计算机内部表示汉字时把交换码（国标码）两个字节最高位改为1，称为“机内码”。（3）汉字字形码：用来将汉字显示到屏幕上或打印到纸上所需要的图形数据。点阵码：用点阵汉字字形的编码，把汉字按字形排列成点阵，常用点阵有16*16,24*24,32*32或更高。汉字字形点阵和输出简单，但信息量很大，占用的存储空间也非常大，一个16*16的点阵要占用32个字节，32*32的占用128个字节，且容易失真。矢量码：使用一组数学矢量来记录汉字的外形轮廓，记录的字体称为矢量字体或轮廓字体。很容易放大缩小且不会出现锯齿状边缘。。屏幕上看到的字形和打印输出的效果完全一致，且节省存储空间。PostScript字库、TrueType字库就是这种字形码。（4）汉字输入码（流水码、音码、形码、音形结合码）：有键盘、手写、语音、扫描识别等多种，键盘输入法最主要。将汉字通过键盘输入到计算机采用的代码称为汉字输入码，也称为汉字外部码（外码）。17、计算机系统：硬件系统、软件系统计算机硬件：由电子、机械和光电元件等组成的各种计算机部件和计算机设备，这些部件和设备依据计算机系统结构的要求，构成的一个有机整体。未配置任何软件的计算机叫裸机，它是计算机完成工作的物质基础。计算机硬件系统的五个基本组成部分：输入设备、运算器、控制器、存储器、输出设备。第一章3输入设备:把原始数据和处理这些数据的程序转换为二进制代码，输入到计算机的存储器中，供CPU调用和处理。常用的输入设备：鼠标、键盘、扫描仪、数字化仪、数码摄像机、条形码阅读器、数码相机和A/D转换器等。运算器：负责对信息进行加工和运算，它的速度决定了计算机的运算速度。参加运算的数（称为操作数）由控制器指示从存储器或寄存器中取出到运算器。控制器：是整个计算机系统的控制中心，它指挥计算机各部分协调工作。通常把控制器和运算器合称为中央处理器（CPU）。是计算机的核心部件，它的工作速度和计算精度等性能对计算机的整体性能有决定性的影响。存储器：用于存放程序和数据的部件，并能在计算机运行过程中高速、自动地完成程序或数据的存取。内存储器（ROM、RAM、Cache）：CPU可直接访问的存储器；计算机中的工作存储器；当前正在运行的程序与数据存放处。内存储器和CPU一起构成了计算机的主机部分。1）只读存储器（ReadOnlyMemory）:只能读取，不能改写，存放固定的程序和数据，并且断电后仍能长期保存。容量较小，一般存放系统的基本输入输出系统（BIOS）等。2）随机存储器（RandomAccessMemory）:容量比ROM大，CPU从RAM中可读出、写入信息，但断电后所存的信息丢失。3）高速缓存（Cache）:在内存和CPU之间的与CPU速度接近的、高速的、容量相对较小的存储器，协调RAM和CPU的速度差。对计算机性能有很大影响。记忆缓存16KB，二级512KB。外存储器：主机的外部设备，存取速度较内存慢得多。是主存储器的后备和补充，不能和CPU直接交换数据。输出设备：将计算机处理的数据、计算结果等内部信息转换成人们习惯接受的信息形式（字符、图形、声音等），最常用的输出设备是显示器、打印机和音箱，还有绘图仪、各种数模转换器（D/A）等。计算机软件系统：输入计算机的两类信息：数据、程序。存储程序工作原理：1）指令：是指示计算机执行某种操作的命令，它由一串二进制数码组成，这串二进制数码包括操作码和地址码两部分。主机中央处理器内存储器控制器运算器存储器内存储器外存储器Cache磁盘（硬盘、软盘）光盘（CD-ROM、CD-RW、DVD、MO）闪存（CF卡、MMC卡、SD卡）磁带RAM（RandomAccessMemory）ROM（ReadOnlyMemory）第一章42）程序：由一系列指令组成，为解决某一问题而设计的一系列排列有序的指令的集合。3）存储程序工作原理：计算机能够自动完成计算或处理过程的基础。4）计算机的工作过程：计算机软件基础：软件是指使计算机运行所需的程序、数据和有关的文档的总和。数据是程序的处理对象，文档是与程序的研制、维护和使用有关的资料。软件（系统软件、应用软件）的作用：对计算机硬件资源的有效控制与管理，提高计算机资源的使用效率，协调计算机各组成部分的工作，并在硬件提供的基本功能的基础上拓展计算机的功能，提高计算机实现和运行各类应用任务的能力。系统软件：管理、监控和维护计算机资源（包括硬件和软件）、开发应用软件的软件。主要包括：操作系统、语言处理程序、数据库管理系统、支撑服务软件等。1）操作系统：一组对计算机资源进行控制与管理的系统化程序集合，它是用户和计算机硬件系统之间的接口，为用户和应用软件提供了访问和控制计算机硬件的桥梁（主要作用:管理计算机和使用计算机；五个管理功能：处理及管理、存储管理、设备管理、文件管理和作业管理）。①按运行的环境：实时操作系统、分时操作系统、批处理操作系统。②按管理用户的数量：单用户操作系统、多用户操作系统。③同时管理的作业数：单用户单任务操作系统、单用户多任务操作系统、多用户多任务操作系统。2）语言处理程序（包括汇编程序、编译程序和解释程序）：基本功能是把用面向用户的高级语言或汇编语言编写的源程序翻译成机器可执行的二进制语言程序。3）系统支撑和服务程序：又称工具软件，如系统诊断程序、调试程序、排错程序、编辑程序、查杀病毒程序等等。4）数据库管理系统：主要用来建立存储各种数据资料的数据库，并进行操作和维护。18、微型计算机系统：按照性能、结构、技术特点分类：单片机、单板机、便携式微机。单片机：具有计算机功能的集成电路（微处理器CPU、一定容量的存储器、I/O接口电路）芯片，体积小、功耗低、使用方便，但存储器容量较小，一般用于专用机器或控制仪表、家用电器等。单板机：将微处理器CPU、一定容量的存储器、I/O接口电路安装在一块印刷电路板上，就成为单板机。这块板上还有简易键盘、液晶或数码管显示器，以及外存储器接口等。价格低廉易于扩展，广泛应用于工业控制、微机教学和试验，或作为计算机控制网络的前端执行机。PC：配置有显示器、键盘、硬磁盘、打印机、光驱驱动器、软驱驱动器、软盘驱动器，以及一个紧凑的机箱和一些可以插接各种接口板卡的扩展插槽。便携式微机：包括笔记本计算机和个人数字助理(PDA)等。19、微机的主要性能指标：主频、字长、内核、内存容量、运算速度（主频高，字长长，内存容量大，存取周期短，运算速度快）。主频：即时钟频率，是指计算机CPU在单位时间内发出的脉冲数，单位赫兹（Hz）。字长：计算机的运算部件能同时处理的二进制数据的位数，字长越长，计算机功能越强。控制器控制输入设备或外存储器将数据和程序输入到内存储器。返回到第二部，继续取下一条指令，如此反复，直到程序结束。运算结果由控制器控制送存储器保存或送输出设备输出。在控制器指挥下，从内存储器取出指令送回控制器。控制器分析指令，指挥运算器、存储器、输入输出设备等执行指令规定的操作。第一章5内核：对多任务处理速度的要求提高，双核处理器：在一块CPU基板上集成两个处理器核心，并通过并行总线将各处理器核心连接起来。内存容量：内存储器终能存储信息的总字节数。运算速度：单位MIPS（MillionInstructionsPerSecond，每秒106条指令）和BIPS（109）。还包括机器的兼容性（数