计算机基础知识与操作系统

第1章计算机基础知识与操作系统大纲要求了解计算机的有关概念及软硬件系统的组成；了解数据基本单位，掌握计算机常用数制的转换方法；具有计算机安全操作与病毒防治常识；具有计算机网络和多媒体技术的一般知识；了解计算机操作系统的基本概念；掌握Windows的基本操作。全国计算机等级考试精讲·精解·精练——二级C·2·1.1考试要点精讲1.1.1计算机的有关概念1．计算机的概念电子计算机（computer）是一种按程序控制自动而快速进行信息处理的电子设备，也称信息处理机，俗称电脑。2．计算机的发展1946年，世界上公认的第一台电子计算机诞生于美国的宾夕法尼亚大学。它使用的主要电子器件是电子管。它的诞生标志着现代电子计算机时代的来临。（1）传统计算机的发展现代计算机的基本结构称为冯·诺依曼结构，其主要特点是存储程序并自动控制。按照计算机采用的电子器件的不同分为4代：第1代计算机（1946—1958年），其主要的电子器件是电子管。第2代计算机（1959—1964年），其主要的电子器件是晶体管。第3代计算机（1965—1970年），其主要的电子器件是中小规模集成电路。第4代计算机（1971年至今），其主要的电子器件是大规模和超大规模集成电路。（2）微机及网络的发展第1代微型计算机是1981年推出的IBM-PC/XT及其兼容机，它是准16位机。第2代微型计算机是1984年推出的IBM-PC/AT及其兼容机，它是16位机。第3代微型计算机是1986年推出的386机，它是准32位或32位机。第4代微型计算机是1989年推出的486机，它是32位机。第5代微型计算机是1993年推出的Pentium（奔腾）机，它是32位或准64位机。计算机之间的互联构成计算机网络。20世纪80年代以来，计算机网络飞速发展，从局域网、广域网到因特网（Internet），计算机网络的应用越来越广泛和深入。3．计算机的特点计算机作为一种信息处理工具，具有如下主要特点：（1）运算速度快；（2）运算精度高；（3）具有记忆和逻辑判断能力；（4）存储程序并自动控制。第1章计算机基础知识与操作系统·3·4．计算机的分类国际上按计算机的性能指标和面向的应用对象，把计算机分为巨型机、大型机、中型机、小型机、工作站和微型计算机（PC机）6类。5．计算机的应用领域目前，计算机的应用主要包括以下几个方面：（1）科学计算（数值计算）；（2）数据处理（信息管理）；（3）过程控制（实时控制）；（4）计算机辅助工程，主要包括计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助教学（CAI）和计算机辅助测试（CAT）。1.1.2计算机中常用数制及编码1．常用数制（1）十进制数在日常生活中，人们常用十进制计数，数字符号为0、1、…、9，基数为10，“逢十进一”。例如，十进制数123.45的位权表示为123.45=1×102+2×101+3×100+4×10-1+5×10-2（2）二进制数计算机中采用二进制计数，它用0表示断，1表示通，容易实现，其特点是“逢二进一”。例如，二进制数1101.11的位权表示为(1101.11)2=1×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+1×2-2二进制数的位数较多，为了使用方便，常采用八进制或十六进制数来表示。（3）八进制数八进制数采用0～7共8个数字符号，按“逢八进一”规则进行计数。例如：(345.64)8=3×82+4×81+5×80+6×8-1+4×8-2（4）十六进制数十六进制数采用0～9、A～F共16个符号表示，其中符号A、B、C、D、E、F分别代表十进制数值10、11、12、13、14、15，按“逢十六进一”的进位原则计数。例如：(2AB.6)16=2×162+10×161+11×160+6×16-1不同数制之间可以相互转换，应当正确掌握数制之间的转换方法。2．数制间的转换（1）十进制数转换成二进制数十进制数转换成二进制数的方法是：整数部分采用除2取余法，即反复除以2直到商全国计算机等级考试精讲·精解·精练——二级C·4·为0，取余数；小数部分采用乘2取整法，即反复乘以2取整数，直到小数为0或取到足够二进制位数。例如，将十进制数23.375转换成二进制数，其过程如下：①先转换整数部分223余数为1211余数为125余数为122余数为021余数为10转换结果为：(23)10=(10111)2②再转换小数部分0.375×20.750取整数部分0，小数部分为0.750.75×21.50取整数部分1，小数部分为0.50.5×21.0取整数部分1，小数部分为0结束转换结果为：(0.375)10=(0.011)2最后结果：(23.375)10=(10111.011)2如果一个十进制小数不能完全准确地转换成二进制小数，可以根据精度要求转换到小数点后某一位停止。例如，0.85取四位二进制小数为0.1101。（2）二进制数转换成十进制数二进制数转换成十进制数的方法是：按权相加法，把每一位二进制数所在的权值相加，得到对应的十进制数。各位上的权值是基数2的若干次幂。例如：(1010.01)2=1×23+0×22+1×21+0×20+0×2-1+1×2-2=(10.25)10（3）二进制数与八进制数、十六进制数的相互转换每1位八进制数对应3位二进制数，每1位十六进制数对应4位二进制数，这样大大缩短了二进制数的位数。二进制数转换成八进制数的方法是：以小数点为基准，整数部分从右至左，每3位一组，最高位不足3位时，前面补0；小数部分从左至右，每3位一组，不足3位时，后面补0，每组对应一位八进制数。例如，二进制数(10101.11)2转换成八进制数为010101.110256第1章计算机基础知识与操作系统·5·即(10101.11)2=(25.6)8八进制数转换成二进制数的方法是：把每位八进制数写成对应的3位二进制数。例如，八进制数(36.5)8转换成二进制数为36.5↓↓↓011110101即(36.5)16=(011110.101)2同理，二进制数(10101.11)2转换成十六进制数为00010101.110015C即(10101.11)2=(15.C)16十六进制数转换成二进制数的方法是：把每位十六进制数写成对应的4位二进制数。例如，十六进制数(3E.5)16转换成二进制数为3E.5↓↓↓001111100101即(3E.5)16=(111110.0101)2（4）八、十六进制数与十进制数的相互转换八进制、十六进制数转换成十进制数，也是采用“按权相加”法。例如：(345.64)8=3×82+4×81+5×80+6×8-1+4×8-2=(229.8125)10(2AB.68)16=2×162+10×161+11×160+6×16-1+8×16-2=(683.40625)10十进制整数转换成八进制、十六进制数，采用除8、16取余法。十进制数小数转换成八进制、十六进制小数采用乘8、16取整法。3．数据单位计算机中采用二进制数来存储数据信息，常用的数据单位有以下几种。（1）位（bit）位是指二进制数的一位0或1，也称比特（bit）。它是计算机存储数据的最小单位。（2）字节（byte）8位二进制数为一个字节，缩写为B。字节是存储数据的基本单位。通常，一个字节可以存放一个英文字母或数字，两个字节可存放一个汉字。存储容量单位还有千字节（KB）、兆字节（MB）、吉字节（GB），它们之间的换算关系为（以210=1024为一级）1B=8bit1KB=1024B1MB=1024KB1GB=1024MB（3）字（word）字由一个或多个字节组成。字与字长有关。字长是指CPU能同时处理二进制数据的位数，分8位、16位、32位、64位等，如486机字长为32位，字由4个字节组成。全国计算机等级考试精讲·精解·精练——二级C·6·4．字符编码（ASCII码）字母、数字等各种字符都必须按约定的规则用二进制编码才能在计算机中表示。目前，国际上使用最为广泛的是美国标准信息交换码（AmericanStandardCodeforInformationInterchange），简称ASCII码。通用的ASCII码有128个元素，它包含0～9共10个数字、52个英文大小写字母、32个各种标点符号和运算符号、34个通用控制码。计算机在存储使用时，一个ASCII码字符用一个字节表示，最高位为0，低7位用0或1的组合来表示不同的字符或控制码。例如，字母A和a的ASCII码为A：01000001a：01100001其他字符和控制码的ASCII码如表1-1所示。表1-1通用ASCII码表高4位低4位000000010010001101000101011001110000NULDLESP0@P`p0001SOHDC1!1AQaq0010STXDC2“2BRbr0011ETXDC3#3CScs0100EOTDC4$4DTdt0101ENQNAK%5EUeu0110ACKSYN&6FVfv0111BELETB‘7GWgw1000BSCAN(8HXhx1001HTEM)9IYiy1010LFSUB*:JZjz1011VTESC+;K[k{1100FFFS,L\l|1101CRGS-=M]m}1110SORS.N^n~1111SIUS/?O—oDEL5．汉字编码为了满足汉字处理与交换的需要，1981年我国制定了国家标准信息交换汉字编码，即GB2312-80国标码。在该标准编码字符集中共收录了汉字和图形符号7445个，其中一级汉字3755个，二级汉字3008个，图形符号682个。国标码是一种机器内部编码，在计算机存储和使用时，它采用两个字节来表示一个汉字，每个字节的最高位都为1。这样，不同系统之间的汉字信息可以相互交换。第1章计算机基础知识与操作系统·7·要说明的是，在Windows95及以后的中文版操作系统中，采用了新的编码方法，并使用汉字扩充内码GBK大字符集，收录的汉字达2万以上，并与国标码兼容，这样可以方便地处理更多的汉字。1.1.3计算机系统的组成1．计算机系统的组成一个完整的计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分，如图1-1所示。中央处理器主机内存储器硬件系统外存储器—磁盘、光驱、优盘、磁带机外部设备输入设备—键盘、鼠标、扫描仪输出设备—显示器、打印机操作系统系统软件语言处理程序通用服务程序软件系统办公管理软件应用软件辅助设计、教学软件各种应用软件包只读存储器（ROM）随机存储器（RAM）运算器控制器运算器中央处理器控制器微机系统图1-1微机系统组成（1）硬件系统硬件是组成一台计算机的各种物理装置。硬件系统包括运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备5大部分。通常，把运算器和控制器合在一起称为中央处理机，中央处理机和主存储器合在一起称为主机，输入设备和输出设备合称为外部设备。（2）软件系统软件是计算机运行所需要的各种程序、数据以及相关文档的总称。软件系统由系统软件和应用软件组成。（3）软硬件之间的关系只有硬件的计算机称为硬件计算机或裸机。配置了相应的软件才能构成完整的计算机系统。软硬件之间的界限并不是固定不变的。硬件是软件的基础。软件是硬件功能的扩充与完善。硬件与软件相互渗透、相互促进。2．微机的硬件系统微型计算机简称微机，其硬件系统主要由中央处理器、存储器和输入/输出设备组成。全国计算机等级考试精讲·精解·精练——二级C·8·（1）中央处理器CPU微机中的运算器和控制器集成在一块芯片上，称中央处理器（简称CPU）。微机的型号通常以CPU的型号来命名，如P4（奔4）机使用的CPU型号是Pentium4。运算器主要用来完成各种算术运算和逻辑运算。控制器是指控制指挥中心，发出各种控制信号，读取并分析指令，协调各部件正常运行。（2）存储器存储器用于存放信息处理所需的程序和数据等信息。存储器的容量是指存储器能够存放信息的最大字节数，通常以KB、MB与GB为单位。其中，1KB=1024字节，1MB=1024KB，1GB=1024MB微型机的存储器分为内存储器和外存储器。①内存储器内存储器简称内