大学计算机基础第一章.ppt

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1、第第1章章 计计 算算 机机 基基 础础 知知 识识 本章要点：计算机的产生与发展 计算机基本结构与工作原理 计算机的系统配置与安全操作 计算机病毒与防治 计算机安全w1.1:综述综述 w1.2:计算机的基本组成计算机的基本组成w1.3:计算机的系统配置与安全操作计算机的系统配置与安全操作w1.4:计算机病毒与防治计算机病毒与防治w1.5:键盘结构与指法训练键盘结构与指法训练 1812 1812年差分机年差分机查尔斯查尔斯巴贝奇巴贝奇 1834年设计的分析机年设计的分析机 由许多轮子组成的保存数据的存储库；由许多轮子组成的保存数据的存储库；运算装置；运算装置；能对操作顺序进行控制，并选择所需处

2、能对操作顺序进行控制，并选择所需处理的数据以及输出结果的装置。理的数据以及输出结果的装置。美籍匈牙利数学家冯美籍匈牙利数学家冯诺依曼诺依曼英国科学家艾兰英国科学家艾兰图灵图灵建立图灵机（建立图灵机（建立图灵机（建立图灵机（Turing Turing machinemachine）模型，奠定了）模型，奠定了）模型，奠定了）模型，奠定了可计算理论的基础；可计算理论的基础；可计算理论的基础；可计算理论的基础；提出图灵测试，阐述了机提出图灵测试，阐述了机提出图灵测试，阐述了机提出图灵测试，阐述了机器智能的概念器智能的概念器智能的概念器智能的概念 。现代计算机体系结构现代计算机体系结构冯冯 诺依曼机：诺

3、依曼机：“存储程序存储程序”的的概念概念五十多年来，计算机系统基本结五十多年来，计算机系统基本结构没有变。构没有变。第一章第一章:计算机基础知识计算机基础知识1.1综述1946年年2月月，在美国宾夕法尼亚大学诞生了世界上第一台电子数字计算机，名字叫“埃尼阿克”（ENIAC）这台计算机的主要元件是电子管，它由1.88万个电子管组成，体积庞大，占地约为170平方米，重达30吨，它能在一秒钟内完成5000次运算，耗电总量超过174千瓦/小时。图图1-1 第一台计算机第一台计算机ENIAC。计算机发展计算机发展阶阶 段段 时时 期期 特点特点近代机械式计算机阶段 18221944齿轮为元件、蒸汽为动力

4、现代大型计算机阶段 19461971第一代：19461958年。埃尼阿克”（ENIAC）采用电子管第二代：19591964年。采用晶体管和磁芯存储器第三代：19651970年。采用集成电路第四代：1971年 采用超大规模集成电路微机及网络发展阶段 1980至今小常识：计算机之父小常识：计算机之父-冯冯诺依曼诺依曼 冯冯诺依曼（诺依曼（Von Neumann）（）（19031957），美籍匈牙利科学家，是计算），美籍匈牙利科学家，是计算机科学的创始人之一。他不仅在计算机方面，而且在教学、逻辑、物理等领域都机科学的创始人之一。他不仅在计算机方面，而且在教学、逻辑、物理等领域都做出了巨大的贡献，他的

5、杰出成就成为科学上的巨人，被誉为做出了巨大的贡献，他的杰出成就成为科学上的巨人，被誉为“计算机之父计算机之父”。计算机的分类计算机的分类数数 字字 计计 算算 机机模模 拟拟 计计 算算 机机数数模模混混合合计计算算机机按处理对象按处理对象按使用范围按使用范围通通 用用 计计 算算 机机专专 用用 计计 算算 机机按规模按规模 巨巨 型型 计计 算算 机机大大/中型计算机中型计算机小小 型型 计计 算算 机机微微 型型 计计 算算 机机工工作作站站或或服服务务器器 随着微电子技术和网络技术飞速发展随着微电子技术和网络技术飞速发展,计算机机正朝计算机机正朝微行化、智能化、网络化微行化、智能化、网

6、络化“发展！（发展！（）计算机的特点及分类计算机的特点及分类（）特点：1、运算速度快 2、精度高 3、记忆能力强 4、逻辑判断能力强 5、自动运行程序分类：巨型机 大型机 中型机 小型机 微机 工作站计算机工作原理计算机工作原理w计算机处理信息的顺序是:信息的输入信息的存储信息的处理信息的输出。w在计算机内部的信息均可采用二进制代码来表示w美国信息交换标准码，简称ASCII码，共有128个字符计算机的应用（）计算机主要应用类型计算机主要应用类型计算机主要应用类型计算机主要应用类型 科学计算科学计算科学计算科学计算 信息处理信息处理信息处理信息处理 过程控制过程控制过程控制过程控制 人工智能人工

7、智能人工智能人工智能 辅助过程辅助过程辅助过程辅助过程 (CAD/CAM/CAI)(CAD/CAM/CAI)电子设计自动化电子设计自动化电子设计自动化电子设计自动化 (EDA)(EDA)1.2 微型计算机的基本组成微型计算机的基本组成计算机系统由硬件和软件两大部分组成：计算机系统由硬件和软件两大部分组成：硬件和软件。硬件和软件。硬件和软件。硬件和软件。硬件系统硬件系统（设备）（设备）软件系统软件系统（程序、文档）（程序、文档）（）控制器 只读存储器（ROM）随机读写存储器（RAM 硬件系统计算机系统主机部分外围部分软件系统系统软件（DOS、Windows、UNIX等）应用软件（Office、P

8、hotoshop等 中央处理器内存储器运算器外存储器（硬盘、软盘、光盘）输入设备（键盘、鼠标、扫描仪）输出设备（显示器、打印机）存储器数据流控制流运算器外存储器输出设备内存储器输入设备控制器1 1、输入设备输入设备输入设备输入设备：键盘，鼠标，扫描仪，光标，话筒等2 2、输出设备输出设备输出设备输出设备：显示器，打印机，绘图仪等，打印机可分为针式打印机，喷墨打印 机，激光打印机。3 3、存储器存储器存储器存储器：内存储器（内存）和外存储器（外存）最小存储单位为字节（BYTE），1K=1024字节，1M=1024K 目前电脑的内存容量为几十兆到几百兆之 间，内存分为：随机存储器（RAM）和 只读

9、存储器（ROM）外存储器有软盘（1.44M）硬盘(3.2G)光 盘(650M)U盘等4 4、运算器和控制器运算器和控制器运算器和控制器运算器和控制器合称为合称为中央处理器中央处理器中央处理器中央处理器（CPU）（1 1）主板：）主板：）主板：）主板：又叫主机板、系统板和母板又叫主机板、系统板和母板又叫主机板、系统板和母板又叫主机板、系统板和母板；它安装在机箱内，是微机最基本的也是最重要的部件之一。主板一般为矩形电路板，上面安装了组成计算机的主要电路系统，一般有BIOSBIOS芯片、芯片、芯片、芯片、I/OI/O控制芯片、键盘和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充控制芯片、键盘和面板控制开关接口

10、、指示灯插接件、扩充控制芯片、键盘和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充控制芯片、键盘和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽插槽插槽插槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等元件等主板及插卡的直流电源供电接插件等元件等。技嘉技嘉GA-P35-DQ6主板芯片组主板芯片组：Intel P35CPU类型：类型：Intel酷睿2至尊四核 酷睿2双核,奔腾极致版,奔腾D处理器CPU插槽：插槽：LGA 775主板总线：主板总线：FSB 1333MHz内存类型：内存类型：DDR3集成芯片：集成芯片：声卡/网卡显卡插槽：显卡插槽：2个PCI Express 16 插槽硬盘接口标准：硬盘接口标准：SATAII1

11、、主板和总线、主板和总线CPUCPU插座插座插座插座 是CPU与主板的接口，采用的接口方式有引脚式、卡式、触点式、针脚式等。而目前CPU的接口都是针脚式接口，对应到主板上就有相应的插槽类型。CPU接口类型不同，在插孔数、体积、形状都有变化，所以不能互相接插。AMD：Socket AM2、Socket S1、Socket F Intel：Socket 478、Socket 775(LGA775)BIOSBIOS（基本输入输出系统）（基本输入输出系统）（基本输入输出系统）（基本输入输出系统）BIOS的实质是一种程序，驻留在CMOS存储器中，这种存储器是重复可擦写的，但必须使用BIOS厂商出品的专门

12、刷新工具。刷写BIOS的过程就是用新版本的BIOS文件通过专门的刷新软件覆盖旧版本的BIOS文件。高速缓冲存储器：高速缓冲存储器：高速缓冲存储器：高速缓冲存储器：用来存储CPU常用的数据和代码，由静态RAM组成，容量在32256之间。（任何程序或数据要为CPU所使用，必须先放到主存储器（内存）中，即CPU只与主存交换数据,而主存储器的运行速度和CPU之间有一个数量级的差距,这就限制了CPU速度潜力的发挥,为了弥补这个差距,人们在主存储器和CPU之间设置一种高速缓冲存储器Cache。）它是匹配CPU与主存之间的读写速度 高速缓冲存储器Cache的运行速度高于主存储器数倍,与CPU速度差不多,容量

13、较小扩展槽扩展槽芯片组芯片组各种接口各种接口 数据总线：传送数据。总线总线（）地址总线：传送CPU发出的地址信息，控制总线：传送各种控制信号（2）中央处理器（）中央处理器（CPU）（）运算器、控制器和一组寄存器，合在一个芯片上运算器、控制器和一组寄存器，合在一个芯片上称之为称之为CPU CPU（Central Processing UnitCentral Processing Unit）CPUCPU的主要功能的主要功能的主要功能的主要功能：指令执行顺序的控制 指令操作的控制 时序的控制 数据的加工处理INTEL公司公司CPU的型号及参数的型号及参数w 型号型号型号型号 时钟频率时钟频率时钟频率

14、时钟频率 w 8086 310MHzw 80286 1020MHzw 80386 2033MHzw 80486 40100MHzw 80586 即 Pentium(奔腾)75350MHzw P 350450MHzw P 大于450MHzw PIV 主频达2G Hz4GHz 各种型号的各种型号的各种型号的各种型号的CPUCPU intel80386 intel80586 Socket 370 Celeron CPUintel80386 intel80586 Socket 370 Celeron CPU Pentium Pentium CPU CPU Pentium e214(1.6 LGA775

15、 Pentium e214(1.6 LGA775）AMD CPU AMD CPU3、内存储器w随机存储器（随机存储器（RAM）可读写储存器用来存储和保存数据的。它在任何时候都可以读写，RAM通常是作为操作系统或其他正在运行程序的临时存储介质（可称作系统内存）。不过，当电源关闭时RAM不能保留数据（）w只读存储器（只读存储器（ROM）用来存储和保存数据。ROM数据不能随意更新，但是在任何时候都可以读取。即使是断电，ROM也能够保留数据。但是资料一但写入后只能用特殊方法或根本无法更改，因此ROM常在嵌入式系统中担任存放作业系统的用途（）w可改写只读存储器可改写只读存储器（EPROM、EEPROM、

16、FLASH MEMORY）w w内存的单位叫做内存的单位叫做内存的单位叫做内存的单位叫做“兆兆兆兆”字节，用字节，用字节，用字节，用“M”“M”表示。表示。表示。表示。w w（1M=1024K1M=1024K，1K=10241K=1024字节，字节，字节，字节，1 1字节字节字节字节=8=8位二进制），一般大家都省略了位二进制），一般大家都省略了位二进制），一般大家都省略了位二进制），一般大家都省略了“字节字节字节字节”两个字，只称两个字，只称两个字，只称两个字，只称“兆兆兆兆”。w w现在的计算机一般都安装有现在的计算机一般都安装有现在的计算机一般都安装有现在的计算机一般都安装有128M12

17、8M，256M256M，512M512M，1G1G，2G2G的内存的内存的内存的内存4、外存储器、外存储器w包括磁盘、光盘、闪存（包括磁盘、光盘、闪存（U盘）盘）w 外存储器用于存储暂时不用的程序和数据，外存储器有磁外存储器用于存储暂时不用的程序和数据，外存储器有磁存储器、光存储器、和存储器、光存储器、和U盘存储器等。它们存储容量大，访问盘存储器等。它们存储容量大，访问时间相对内存也要慢得多时间相对内存也要慢得多 w 硬盘硬盘 光驱光驱 优盘优盘光驱也称为光盘驱动器，是用于读出光盘中数据的专光驱也称为光盘驱动器，是用于读出光盘中数据的专用设备。早期的光驱以用设备。早期的光驱以CD-ROM为主，

18、一张为主，一张CD-ROM的标准容量为的标准容量为650MB左右。左右。随着光电子技术的发展，目前高档多媒体计算机的主随着光电子技术的发展，目前高档多媒体计算机的主流光驱配置成为流光驱配置成为DVD-ROM，一张，一张DVD-ROM的容的容量达到了量达到了5G以上以上5、输入、输入、输出设备输出设备 键键 盘盘 鼠标鼠标显示器显示器 液晶显示器液晶显示器 扫描仪仗队扫描仪仗队 打印机打印机数据寄存器数据寄存器P0控制寄存器控制寄存器P1状态寄存器状态寄存器P2I/O设备设备数据寄存器数据寄存器数据寄存器数据寄存器:用来存放主机与外设之间传送的数据用来存放主机与外设之间传送的数据控制寄存器控制寄

19、存器控制寄存器控制寄存器：用来存放处理器发给外设的命令信息用来存放处理器发给外设的命令信息状态寄存器状态寄存器状态寄存器状态寄存器:用来保存外设及接口的状态信息用来保存外设及接口的状态信息I/OI/O设备与处理器间的连接设备与处理器间的连接设备与处理器间的连接设备与处理器间的连接 网网 卡卡 显显 卡卡计算机的软件系统计算机的软件系统1、系统软件：控制和协调计算机及外部设备，支持应用的软件开发和运行的系统，是无需用户干预的各种程序的集合，主要功能是调度、监控和维护计算机系统。主要包括：操作系统、语言处理程序、高级语言系统和各种服务性程序。2、应用软件：用户可以使用的各种程序设计语言，以及用各种

20、程序设计语言编制的应用程序的集合，分为应用软件包和用户程序。w w衡量计算机的性能指标衡量计算机的性能指标衡量计算机的性能指标衡量计算机的性能指标 1.字长字长 字长是指计算机的运算部件能够同时处理的二进制数据字长是指计算机的运算部件能够同时处理的二进制数据的位数的位数。字长决定了计算机的精度、寻址速度和处理能力。一般情况下，长越长，计算精度越高，处理能力越强。微型机按字长可分为：8位，16位，32位和64位。2.主频主频 主频是指主频是指CPU的时钟频率的时钟频率，通常以时钟频率来表示系统的运算速度。3.运算速度运算速度 运算速度是指运算速度是指CPU每秒能执行的指令条数每秒能执行的指令条数

21、。虽然主频越高运算速度越快。但它不是决定运算速度的惟一因素。还在很大程度上取决于CPU的体系结构以及其他技术措施。1.3计算机的系统配置与安全操作w4.存储容量存储容量 存储容量指微型机新配置的内存总字节数存储容量指微型机新配置的内存总字节数。它决定计算机能否运行较大程序，并直接影响运行速度，在系统中直接与CPU交换数据。5系统总线的传输速率系统总线的传输速率 系统总线的传输直接影响计算机输入输出的性能系统总线的传输直接影响计算机输入输出的性能,它与总线中的数据宽度及总线周期有关。6外部设备配置外部设备配置 为主机配置合理的外设合理的外设，也是衡量一台机器综合性能的重要指标。微型计算机的最基本

22、外设包括键盘、显示器、键盘、显示器、打印机、软盘驱动器、硬盘驱动器、鼠标等。打印机、软盘驱动器、硬盘驱动器、鼠标等。7.软件配置：软件配置：丰富的软件丰富的软件可充分发挥计算机的效率。8.可靠性、可用性、可维护性：可靠性、可用性、可维护性：各性能越高，计算机性能越好。1.4计算机病毒与防治w w1 1、计算机病毒的定义：、计算机病毒的定义：、计算机病毒的定义：、计算机病毒的定义：编制或在计算机程序中插入破坏计算机功能或者毁坏数据，影响计算机使用，并能自我复制的一组计算机指令或者程序代码。w w2 2、计算机病毒的特点：、计算机病毒的特点：、计算机病毒的特点：、计算机病毒的特点：破坏性、传染性、

23、隐蔽性、潜伏性和变异性。()w w3 3病病病病毒毒毒毒的的的的分分分分类类类类：病毒按其危害程度，分为良性病毒和恶性病毒；按其侵害的对象来分，可以分为引导型、文件型、复合型和网络型等。w w4 4病毒的传播途径病毒的传播途径病毒的传播途径病毒的传播途径 ：软盘、硬盘、优盘、光盘、计算机网络、点对点通信系统和无线通道。w w5 5、计算机感染病毒后的主要特征、计算机感染病毒后的主要特征、计算机感染病毒后的主要特征、计算机感染病毒后的主要特征：运行速度变慢、文件长度增加、出现新的文件、发出奇怪的显示和声音、打印出问题、异常要求输入口令、系统不认盘、死机、占用电脑大量磁盘空间、抢点系统资源。w w

24、6 6、病毒的防治：、病毒的防治：、病毒的防治：、病毒的防治：一、管理方法上的预防：及时备份数据、慎用外来的软盘、光盘，谨慎接收网络信息。w二、技术上的预防：使用专门的防病毒软件，并及时升级防病毒软件，经常对计算机系统进行病毒检查，安装计算机病毒实时监测系统。w w预防计算机病毒要注意以下几个环节：预防计算机病毒要注意以下几个环节：l创建紧急引导盘和最新紧急修复盘。l使用外来磁盘或其他机器的文件时，要先杀毒再使用。l对不需要写操作的磁盘进行写保护。l为计算机安装病毒检测软件，定期清查病毒，并注意及时升级。l为计算机安装专门用于防毒、杀毒的病毒防火墙或防护卡。在上网时，尽量减少可执行代码交换，能脱网工作时尽量脱网工作。1.5键盘结构与指法训练键盘结构与指法训练打字时坐势要端正，双脚自然平放在地上，肩部要放松，上臂自然下垂，大臂和肘不要远离身体，指、腕不要压到键盘上，座位高低要适度。上档转换键上档转换键:SHIFT大写锁定键大写锁定键:Caps Lock回车键回车键:Enter 或或 删除键删除键:Delete 左删除键左删除键:Backspace 或或 数字锁键数字锁键:Num Lock插入插入/修改状态键修改状态键:Insert功能键功能键:F1 F12 的功能由应用程序的功能由应用程序定义定义