计算机基础知识概述
计算机基础知识
计算机基础知识1. 什么是计算机基础知识？计算机基础知识是指关于计算机基本原理、组成结构、操作系统、网络技术、数据结构等方面的基本概念和知识。
2. 计算机的历史计算机的发展可以追溯到古代的计算工具，经历了计算尺、打算盘、维纳机等机械计算设备的发展，直至现代计算机的诞生。
第一台电子计算机是由冯·诺依曼等人于1946年研制成功的ENIAC。
3. 计算机的基本原理计算机的基本原理是通过对输入的数据进行运算和处理，最终产生输出结果。
计算机包括输入设备、中央处理器、内存、输出设备和存储设备等组成部分。
4. 计算机的组成结构计算机由硬件和软件两部分组成。
硬件包括中央处理器、内存、输入输出设备等；软件包括操作系统、应用软件等。
5. 计算机操作系统操作系统是计算机系统的核心，负责管理计算机硬件资源、提供用户界面、支持应用程序的运行等功能。
常见的操作系统有Windows、macOS、Linux等。
6. 计算机网络技术计算机网络技术是指将多台计算机通过网络连接起来，实现资源共享、信息传递等功能。
常见的网络技术包括局域网、广域网、因特网等。
7. 数字数据表示计算机使用二进制来表示数据，将数据转换为0和1进行存储和处理。
常见的数据表示包括整数、浮点数、字符等。
8. 数据结构数据结构是指数据之间的关系以及对数据的操作方法。
常见的数据结构包括数组、链表、栈、队列等。
9. 算法算法是解决问题的方法和步骤。
好的算法能够高效地解决问题，提高计算机程序的性能。
10. 总结计算机基础知识是计算机科学的基础，对于理解计算机原理和进行编程开发都具有重要意义。
通过学习计算机基础知识，可以更好地掌握计算机技朥，提高计算机应用水平。
计算机基础知识
1.3.3 控制器
控制器是全机的指挥中心，它控制各部件动作，使 整个机器连续地、有条不紊地运行。控制器工作的 实质就是解释程序。 控制器每次从存储器读取一条指令，经过分析译码， 产生一串操作命令，发向各个部件，进行相应的操 作。接着从存储器取出下一条指令，再执行这条指 令，依次类推。通常把取指令的一段时间叫做取指 周期，而把执行指令的一段时间叫做执行周期。因 此，控制器反复交替地处在取指周期与执行周期之 中，直至程序执行完毕。
CPU
2、控制器 3、存储器： 内存：RAM 外存：硬盘、软盘、光驱 4、输入设备：键盘、鼠标等 5、输出设备：显示器、打印机
显示器
主机
键盘 鼠标 音箱
1.3.1 运算器
运算器是完成二进制编码的算术或逻辑运算的部件。运算 器由累加器（用符号A表示）、通用寄存器（用符号B表 示）和算术逻辑单元（用符号ALU表示）组成 ，其结构 如图1-6所示，其核心是算术逻辑单元。
输出设备是变换计算机输出信息形式的部件。 它将计算机运算结果的二进制信息转换成人 类或其它设备能接收和识别的形式，如字符、 文字、图形、图像、声音等。目前广为使用 的输出设备有激光打印机、绘图仪、显示器 等。
1.3.6 总线
计算机的各个部件通过一组被称为总线(BUS) 的公用信号线联系起来。这些总线按照传送 信息的不同分为地址总线(AB)、数据总线 (DB)和控制总线(CB)，其中地址总线用于传 送地址信息，数据总线用于传输数据或程序， 控制总线用于传输控制信号。
1.2.5 常用的信息编码 2、汉字的编码 汉字是象形文字，因此不能直接将汉字对 应到ASCII 编码的字符集中，需要分别对 输入、存储和输出进行编码。
1.3 计算机的硬件系统 逻辑上可以分为五大类：运算器、控制器、 存储器、输入设备和输出设备。
计算机的基础知识
作者:蔡凤
5.计算机软件系统的组成
软件系统分为系统软件和应用系统软件 1>系统软件 功能:启动计算机,存储,加载和执行应用程 序,对文件惊醒排序,检索,将程序语言翻 译成机器语言等.
<1>操作系统 操作系统是控制和管理机算机软硬，软盘的程 序系统。是直接运行在计算机硬件上最基本的 系统软件，是系统软件的核心。方便使用计算 机，是用户和机算机的接口。 操作系统的5大功能模块: 1>处理器管理.当多个程序同时运行时,解决处 理器(cpu)时间的分配问题. 2>作业管理 3>存储器管理.为每个程序及其使用的数据分 配存储空间,并保证它们互不干扰. 4>文件管理 5>设备管理
1、十进制转换成二进制
2 2 64 32 0 0 0 0 0
8
8 8
64
8 1 0
0 0 1
2
2 2
16
8 4
2
2
2
1 0
4、八进制转换成十进制
100（8）=1×82+0×81+0×80 =64（10）
0
1
3、二进制转换成十进制
1000000（2）=1×26+0×25+0×24+0×23+0×22+0×21+0×20 =64（10）
DVD-ROM DVD-R/RW
应用软件 Word、Photoshop、3ds MAX…….
作者:蔡凤
3.计算机的五个基本部件
分为：运算器，控制器，存储器，物质输出 输入设备
作者:蔡凤
4.计算机的硬件及其功能
1)运算器的核心是加法器。 2）控制器是计算机的神经中枢，由它指挥全机各 个部件自动、协调地工作。 2)存储器：主要用来保存程序和数据，存储器应该 具备存数和取数功能。 3)输入设备是用来向计算机输入命令，程序、数据、 文本、图形、图像、等信息的。如：用键盘输入 数据，鼠标等。 4)输出设备：主要功能是将计算机处理后的各种内 部格式的信息转换为人们能识别的形式。如：将 内部用打印机, 绘图仪，显示器
中小学计算机基础知识概述
中小学计算机基础知识概述计算机技术在现代社会中已经成为了一项不可或缺的基础工具。
而对于中小学生来说，学习计算机基础知识已经成为了必不可少的一部分，这不仅是为了满足未来生活和工作的需要，更是为了综合素质的培养和未来发展的需要。
本文将从计算机的概念、体系结构、操作系统、编程语言等几个方面来进行简要概述。
一、计算机的概念计算机是一种能够进行数据处理和存储的机器，它能够帮助人们完成各种复杂的计算和操作。
计算机包括硬件和软件两个部分，硬件是指计算机的物理设备，包括中央处理器、内存、硬盘、显示器等。
而软件则是指计算机程序的集合，包括操作系统、应用软件等。
计算机的发展历史可以追溯到二十世纪四十年代，到了二十一世纪，计算机已经成为了人们日常生活中不可或缺的一部分，无论是办公、娱乐还是学习，计算机都有其不可替代的作用。
二、计算机体系结构计算机的体系结构是指各种硬件组成的整体结构和设计。
计算机的体系结构由五个部分组成，分别是输入设备、中央处理器（CPU）、存储器、输出设备以及系统总线。
其中，输入设备是指用来接收数据的设备，比如键盘、鼠标等；中央处理器是计算机的“大脑”，主要用来处理数据和控制整个系统的运行；存储器则用来存储数据和程序，包括内存和硬盘等；而输出设备则是用来显示或输出计算机处理好的数据，比如显示器、打印机等。
系统总线则用来链接各个硬件设备，使得它们能够相互通信和协作。
三、操作系统操作系统是一种控制计算机硬件和软件资源的程序，它是计算机系统的核心和基础，可以说没有操作系统，计算机就无法运行起来。
操作系统的主要作用是实现计算机资源的管理和分配，为用户提供友好的操作界面和进行各种应用程序的运行。
目前，常见的操作系统有Windows、macOS、Linux等，其中Windows是最为流行的操作系统，它具有良好的用户体验和强大的兼容性。
四、编程语言编程语言是一种用来描述计算机执行任务的语言，其作用是将人类语言转化为机器语言，让计算机能够理解并执行。
计算机基础知识点总结
计算机基础知识点归纳1一、硬件知识1、计算机系统的组成包括硬件系统和软件系统硬件系统分为三种典型结构：（1）单总线结构（2）、双总线结构（3）、采用通道的大型系统结构中央处理器CPU包含运算器和控制器。
2、指令系统指令由操作码和地址码组成。
3、存储系统分为主存—辅存层次和主存—Cache层次Cache作为主存局部区域的副本，用来存放当前最活跃的程序和数据。
计算机中数据的表示Cache的基本结构：Cache由存储体、地址映像和替换机构组成。
4、通道是一种通过执行通道程序管理I/O操作的控制器，它使CPU与I/O 操作达到更高的并行度。
5、总线从功能上看，系统总线分为地址总线（AB）、数据总线（DB）、控制总线（CB）。
6、磁盘容量记计算非格式化容量=面数x（磁道数/面）x内圆周长x最大位密度格式化容量=面数x（磁道数/面）x（扇区数/道）x（字节数/扇区）7、数据的表示方法原码和反码[+0]原=000...00 [—0]原=100......00 [+0]反=000...00 [—0]反=111 (11)正数的原码=正数的补码=正数的反码负数的反码：符号位不变，其余位变反。
二、操作系统操作系统定义：用以控制和管理系统资源，方便用户使用计算机的程序的集合。
功能：是计算机系统的资源管理者。
特性：并行性、共享性分类：多道批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统。
进程：是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。
进程分为三种状态：运行状态（Running）、就绪状态（Ready）、等待状态（Blocked）。
虚拟存储器：是指一种实际上并不以物理形式存在的虚假的存储器。
页架：把主存划分成相同大小的存储块。
页：把用户的逻辑地址空间（虚拟地址空间）划分成若干个与页架大小相同的部分，每部分称为页。
页面置换算法有：1、最佳置换算法OPT2、先进先出置换算法FIFO3、最近最少使用置换算法LRU4、最近未使用置换算法NUR使独占型设备成为共享设备，从而提高设备利用率和系统的效率。
第1章 计算机基础知识
1.1.3 计算机的分类
1、按规模和综合性能指标分类 1) 巨型机：运算速度快，可达到数百亿次/秒。处理能力最强：航天、
气象等尖端领域。我国的“银河”、“神威”和“曙光” 等
2)大型机：运算速度在100万～几千万次/秒，大型、通用、速度较快、
1.2.1 计算机的基本结构
1．冯·诺依曼型计算机的基本结构 1945年美籍匈牙利科学家冯·诺依曼(Von Neumann)提
出了一个“存储程序”的计算机方案。这个方案包含3个 要点：
⑴采用二进制数的形式表示数据和指令。
⑵将指令和数据存放在存储器中。
⑶计算机硬件由控制器、运算器、存储器、输入设备和输 出设备5大部分组成。
随机存储器 （RAM）
计
内存储器 （内存）
算 机
外存储器（外存）
只读存储器 （ROM） 软盘
硬盘
系
光盘
统
键盘
外设
结
输入
图
显示器、投影机
输出设备（Output）
打印机
微机计算机系统
操作系统
绘图仪
语言处理程序
数据库管理系统
网络通信管理程序
系统软件 应用软件 软件系统
应用软件包 用户程序
几种类型的CPU（奔腾4、赛扬D、AMD）
Pentium 4 506+ 2.66G 接口类型：LGA 775
CPU主频：2.66 针脚数（Pin）：775
CPU外频： 制作工艺：0.09微米 二级缓存容量：1M CPU类型：台式机
64位技术：支持
Celeron D 346 3.06G 接口类型：LGA 775
计算机基础知识
第一章计算机与信息技术§1．1计算机概述一、计算机的发展历程1946年在美国宾夕法尼亚大学诞生第一台计算机ENIAC1．第一代：1946年—50年代中，电子管时代，有机器语言和汇编语言。
2．第二代：50年代中—60年代中，晶体管时代，使用操作系统，出现Fortran、COBOL、ALGOL 高级语言。
3．第三代：60年代中—70年代初：中小规模集成电路时代，用半导体存储器代替了磁芯存储器，使用了磁盘。
4．第四代：70年代初至今：大规模集成电路时代，开始引入光盘、优盘。
二、计算机的特点1．运算速度快2．计算机精确度高3．具有存储和逻辑判断能力4．有自动控制能力5．采用二进制表示数据三、计算机的分类1．按工作原理分类：电子数字计算机、电子模拟计算机2．按用途分类：通用计算机和专用计算机。
3．按规模分类：巨型机、小巨型机、大型主机、小型机、工作站、PC机四、计算机的应用1．科学计算2．数据处理和信息管理3．自动控制4．计算机辅助功能CAD：计算机辅助设计CIMS：计算机集成制造系统CAI：计算机辅助教学5．人工智能五、计算机的发展趋势巨型化、微型化、网络化、智能化和多媒体化。
§1．2信息与信息技术一、什么是信息信息就是收信者事先不知道的报道，数据是信息的具体表示形式，是信息的载体。
二、什么是信息技术信息技术是用于获取信息、传递信息、处理并再生信息的一类技术。
第一次信息革命是文字的使用，第二次信息革命是印刷术的发明，第三次革命是电话、广播、电视的使用，第四次革命是电子计算机与通信相结合的现代信息技术。
三、计算机中信息的表示1．二进制只有0、1逢二进一2．八进制3．十六进制B—二进制D—十进制O—八进制H—十六进制4．不同进制数据之间的转换5．西文字符的编码计算机系统中有两种重要的西文字符编码：ASCII和EBCDIC码（IBM大型机用）普通采用的是ASCII（美国信息交换标准代码），用一个字节表示一个字符，一个字节为8个二进制位，最高位为0，共有128个字符EBCDIC采用8位二进制表示256个字符6．汉字编码（1）国标码GB2312-80国标码收录了6763个汉字和682个字符，其中一级汉字3755个，按拼音顺序排列，二级汉字3008个，按部首顺序排列，所有汉字和字符组成一个94行（区号）和94列（位）的矩阵，第一个字对应的行号和列号合起来叫区位码。
计算机基础运用知识点总结
计算机基础运用知识点总结一、计算机基础概念1. 计算机的定义：计算机是一种能够按照事先设定的程序进行自动处理数据的智能电子设备，它由硬件系统和软件系统组成。
2. 计算机的组成：计算机由中央处理器、内存、输入设备、输出设备和存储设备等组成。
3. 计算机的工作原理：计算机通过输入设备接收数据，经过中央处理器的运算处理后，输出到输出设备，实现信息的处理和传递。
二、计算机硬件基础知识1. 中央处理器（CPU）：是计算机的核心组件，负责执行程序、控制数据传输和协调各个硬件设备的工作。
2. 内存：计算机的临时存储器，存放程序和数据，是CPU进行运算的地方。
3. 存储设备：硬盘、固态硬盘等，用于长期存储数据和程序。
4. 输入设备：键盘、鼠标、摄像头等，用于向计算机输入数据。
5. 输出设备：显示器、打印机、音响等，用于从计算机输出数据。
三、操作系统基础知识1. 操作系统的定义：操作系统是控制和管理计算机硬件资源的系统软件，提供用户界面、文件管理和进程管理等功能。
2. Windows操作系统：常用的操作系统之一，具有图形化用户界面和广泛的应用程序支持。
3. Linux操作系统：支持多用户、多任务的操作系统，用于服务器和嵌入式系统等领域。
4. MacOS操作系统：苹果公司的操作系统，适用于Mac电脑。
四、计算机网络基础知识1. 网络的定义：网络是将不同地域、不同地点的计算机通过通信设备连接起来，实现信息共享和资源共享。
2. 互联网：由全球各地的网络相互连接而成的巨大网络系统，提供全球性的信息传递和资源共享。
3. 局域网（LAN）：是指在一个较小的范围内，比如学校、企业内部，通过网线或者无线设备连接的计算机网络。
4. 广域网（WAN）：是无线设备，能够覆盖比较大的范围，比如城市、国家范围内的计算机网络。
五、计算机安全基础知识1. 计算机病毒：是一种具有破坏性和复制能力的恶意程序，能够危害计算机系统和数据。
2. 防火墙：是计算机网络中的一道安全防线，用于监控和过滤网络数据，保护计算机免受网络攻击。
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分
小型机
类
微型机
按工作模式划分 工作站
服务器 精选ppt
❖计算机分类
1．按用途划分
（1）通用机：适用解决多种一般问题，该 类计算机使用领域广泛、通用性较强，在 科学计算、数据处理和过程控制等多种用 途中都能适应。
（2）专用机：用于解决某个特定方面的问 题，配有为解决某问题的软件和硬件，如 在生产过程自动化控制、工业智能仪表等 专门应用。
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❖IBM公司于1959年生产的IBM 7090型采用晶体管 的第二代电子计算机。它的体积减小了，运算速度却 更快。
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❖第三代 ❖（1964~1970）
❖集成电路 ❖百万~几百万（次/秒）
❖第三代计算机的特点： ❖采用中小规模集成电路作为基本物理器件。它 具有通用化、系列化、标准化的特点。
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❖英国国家航空管理局的控制中心，空中交通管制 用IBM计算机进行控制
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❖电子恐龙的缩骨法——晶体管
❖晶体管实质上是按显微比例的真空管建造的。
❖电子管的缺点： ❖体积大； ❖耗能高、散热量大。
❖晶体管的优点： ❖体积小； ❖耗能低； ❖性能稳定。
❖ENIAC
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❖划时代的实验装置
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❖第二代 ❖（1960~1963）
❖晶体管 ❖几十万~百万（次/秒） ❖第二代计算机的特点：
❖采用晶体管作为基本物理器件。体积小、能耗低、 稳定性强，这一时期适用于事务处理的FORTRAN 语言得到广泛的应用，因此，应用范围从单纯的科 学计算和军事目的扩展到事务处理、工程设计、数 据处理等方面。
ENIAC（Electronic Numerical Integrator And
Calculator）。
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❖第一台电子计算机（ENIAC）
❖5000次加法/秒 ❖体重30吨 ❖占地170m2 ❖17468只电子管 ❖6000个继电器 ❖功率174KW
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❖第一台程序存储式计算机
❖世界上第一台程序存储式计算EDSAC由英国剑 桥 ❖大学的莫利斯·威尔克于1949年研制成功，它标 志 ❖冯❖.诺着伊计曼算（机V时o代n N的e真um正a开nn始）。
1.1 计算机的发展与应用
1.1.2 计算机的特点及分类
计算机精度
2
运算速度快
1
计算机的特点
3
记忆能力强
4 逻辑判断能力强
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1.1 计算机的发展与应用
1.1.2 计计算机 数字式电子计算机
计 按功能划分
专用计算机 通用计算机
算
机 的 按规模划分
巨型机 大型机
计算机基础知识概述
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1. 计算机基础知识概述
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学习目标
了解计算机的发展与应用 掌握计算机硬件系统和软件系统的组成 掌握计算机的工作原理 掌握衡量计算机性能的主要指标 掌握计算机的工作理
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主要内容
计算机的发展与应用
计算机系统的基本组成
衡量计算机性能的主要指标
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▪ 1. 第一台计算机的诞生 世界上第一台数字式电子计算机是由美国宾夕法尼亚 大学的物理学家约翰·莫克利（John Mauchly）和工 程师普雷斯伯·埃克特（J-Presper Eckert）领导的科 研小组于1943年开始研制并于1946年完成，取名为
• （5）工作站：工作站是一种以个人计算机和分 布式网络计算为基础，主要面向专业应用领域， 具备强大的数据运算与图形、图像处理能力， 为满足工程设计、动画制作、科学研究、软件 开发、金融管理、信息服务、模拟仿真等专业 领域而设计开发的高性能计算机。
• （6）服务器：在网络环境下为多个用户提供服 务的共享设备，一般分为文件服务器、打印服 务器、计算服务器和通信精选服ppt 务器等。
3．按处理对象划分
（1）数字计算机：计算机处理时输入 和输出的数值都是数字量。
（2）模拟计算机：处理的数据对象直 接为连续的电压、温度、速度等模拟数 据。
（3）数字模拟混合计算机：输入输出 既可是数字也可是模拟数据。
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❖1964年4月IBM360系统问世。它成为使用集成电路 的第三代电子计算机的著名代表
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❖第四代 ❖（1971~至今） ❖（超）大规模集成电路 ❖几百万~几亿（次/秒）
❖第四代计算机的特点：
❖采用大规模和超大规模集成电路作为基本物理 器件。这一时期的计算机计算速度可达几百万甚 至上亿次每秒。在系统结构方面发展了并行处理 技术分布式计算机系统和计算机网络等；软件方 面发展了数据库系统，分布式操作系统、高效可 靠的高级语言以及软件工程标准化等。
（3）小型计算机：规模较小、结构简单、运行
环境要求较低，一般应用于工业自动控制、测量
仪器、医疗设备中的数据采集等方面。小型机在
用作巨型计算机系统的辅助机方面也起了重要作
用。
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• （4）微型计算机：中央处理器（CPU）采用微 处理器芯片，体积小巧轻便，广泛用于商业、 服务业、工厂的自动控制、办公自动化以及大 众化的信息处理。
❖第一台程序存储计算机 ❖ EDSAC 1949
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▪ 2. 计算机的分代
❖第一代 ❖（1946-1959）
❖电子管 ❖5千-4万（次/秒）
❖第二代 ❖（1960-1963）
❖晶体管 ❖几十万-百万（次/秒）
❖第三代 ❖（1964-1970）
❖集成电路 ❖百万-几百万（次/秒）
❖第四代 ❖（1971-至今） ❖(超）大规模集成电路 ❖几百万-几亿（次/秒）
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1.1 计算机的发展与应用
1.1.1 计算机的发展
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❖第一代 ❖（1946~1959）
❖电子管 ❖5千~4万（次/秒）
❖第一代计算机的特点： ❖采用电子管作为基本物理器件。体积大、 能耗高、速度慢、容量小，应用也仅限于科 学计算和军事目的。
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❖20 世纪50年代，IBM 704型采用电子管的第一代电 子计算机。
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2．按规模划分
（1）巨型计算机：应用于国防尖端技术和现代 科学计算中。巨型机的运算速度可达每秒百万亿 次，研制巨型机是衡量一个国家经济实力和科学 水平的重要标志。
（2）大/中型计算机：具有较高的运算速度，每 秒可以执行几千万条指令，而且有较大的存储空 间。往往用于科学计算、数据处理或作为网络服 务器使用。