计算机应用基础教程3版第1章 计算机基础知识.ppt

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1、第1章计算机基础知识1.1计算机基本概念1.2计算机系统组成1.3微型计算机系统1.4微型计算机日常维护常识1.1计算机基本概念计算机(Computer)又称为电脑，是指一种能快速、高效、准确地对各种信息进行处理和存储的数字化电子设备。它能把程序存放在存储器中，通过执行程序可对输入数据进行加工、处理、存储和传输并获得输出信息，部分地代替了人的脑力劳动。程序改变了，计算机的功能也可随之改变，故其具有很好的通用性，成为人们工作、学习和生活的有力帮手。1.1.1计算机的产生与发展计算机的种类繁多，可以从不同的角度对它们进行分类，如根据计算机处理数据的

2、形态分为模拟电子计算机和数字电子计算机。1.计算机的产生世界上第一台电子计算机是1946年由美国宾州大学的约翰·莫克利(JohnMauchly)等人为军事需要研制的，称之为ENIAC(ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator)，如图1-1所示。图1-1世界上第一台电子计算机ENIAC2.未来计算机发展趋势1)高速超导计算机2)光计算机3)生物计算机4)量子计算机5)情感计算机1.1.2计算机的分类1．巨型计算机2．大型计算机3．小型计算机4．微型计算机5．工作站1.1.3计算机的特点1.运算速度快2.

3、计算精度高3.逻辑判断和记忆能力强4.自动化程度高5.通用性强1.1.4计算机的应用领域1.科学计算2.数据处理3.过程控制4.辅助系统5.网络应用6.人工智能1.2计算机系统组成1.2.1计算机系统组成与基本工作原理1．计算机系统组成计算机系统是由硬件系统和软件系统组成的，如图1-2所示。图1-2计算机系统的基本组成2.计算机的基本工作原理1)指令和指令系统　　计算机硬件能够直接识别并执行的命令称之为机器指令(简称指令)，一台计算机能够识别的指令的集合称为指令系统。需要注意的是，不同类型的计算机其指令系统不同，这是与计算机设计相关的。指令通

4、常由操作码和操作对象两大部分组成。图1-3指令的组成2)计算机的工作过程　　计算机的工作过程就是执行程序的过程，即事先把要实现这些计算的一步步操作写成一条条指令的形式，再输入到存储器中，计算机执行时首先取指令，再进行指令译码(即对指令进行分析)，然后执行指令所规定的功能；若非结束指令，需要修改指令地址寄存器的内容，以便取下一条指令，继续执行。程序的执行过程如图1-4所示。图1-4程序的执行过程1.2.2计算机的硬件系统计算机自1946年诞生以来，虽然其制造技术已经发生了巨大的变化，但就其体系而言，都基于同一个原理——存储程序的原理。这个原理是

5、美籍匈牙利人冯·诺依曼在研究计算机的方案时提出的。计算机的硬件由五个基本部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备，如图1-5所示。图1-5冯·诺伊曼计算机硬的基本结构1.2.3计算机的软件系统1.系统软件系统软件是一个计算机系统必须配置的程序和数据集合，它是专为计算机系统所配置的，其物质基础是硬件系统。1)操作系统2)程序设计语言(1)机器语言。(2)汇编语言。(3)高级语言。(4)非过程语言。(5)智能性语言。3)语言处理程序4)数据库管理系统5)服务性程序图1-6高级语言的两种编译方式2.应用软件应用软件是指为用户解决某个实际问

6、题而编制的程序和有关资料。可分为应用软件包和用户程序。1.2.4人与计算机系统的关系归纳起来，硬件结构是计算机系统中看得见的物理实体，而软件则是计算机系统中各种程序的集合。在软件的组成中，系统软件是人与计算机进行信息交换、通信对话、按人的思维对计算机进行控制和管理的工具。人与计算机软件系统、硬件系统的层次关系如图1-7所示。图1-7人与计算机系统的关系1.2.5计算机系统的性能指标1.计算机系统的效率(1)响应时间。(2)吞吐量。(3)周转时间。2.计算机系统的可靠性(1)平均无故障时间MTBF。假设ti是第i次无故障间隔时间，N为故障次数，则

7、一般情况下，用户都希望MTBF越大越好。(2)故障率λ。平均无故障时间MTBF和故障率λ的关系是故障率(FailureUnite)的单位为菲特(Fit)。3．计算机系统的可维护性假设Ti是第i次故障发生到系统修复后投入运行的间隔时间，M为修复总次数，则平均修复故障时间可以表示如下4．性能价格比性能价格比也是一种用来衡量计算机优劣的概括性指标。例如，对于市场上不同价格的硬盘来说，选购考虑的主要因素就是性能价格比，即用硬盘容量除以价格所得的值(每百元可以获得的多大存储容量)做比较，性能价格比越高越好。1.3微型计算机系统1.3.1微型计

8、算机的硬件功能结构微型计算机是指能够独立完成所有输入、处理、输出和存储操作，即至少配有一个输入设备、输出设备、存储器和处理器的计算机。微型计算机的硬件