计算机2级教程

快动网()计算机等级考试自学平台二级C语言学习资料快动网()计算机等级考试自学平台二级C语言学习资料第1页CCCC1111这一章我们讲解计算机的一些基础知识，包括一些简单的计算机硬件知识、计算机软件知识等，通过这些知识的学习有利于我们去接触和学习c语言。4.14.14.14.1计算机的发展计算机的发展计算机的发展计算机的发展1946年第一台计算机ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorandCalculator）问世宣告了人类从此进入电子计算机时代，计算机的发展快速，从数字计算发展到非数字处理以及多媒体信息处理；从科学计算领域发展到商业、学习、办公和日常生活领域等；从单机处理到并行处理、网络处理、云计算。这都说明了计算机已经是我们人类不可缺少的朋友了，它能帮助我们完成各种各样的工作。由于计算机的服务领域在不断的扩大，它经历了以下几个阶段：1.1.1.1.1946年研制成功的ENIAC计算机是大型机的鼻祖，它主要采用电子管作为计算机的基本逻辑部件，它长30.48米，宽1米，占地面积170平方米，30个操作台，约相当于10件普通房间的大小，重达30吨，耗电量150千瓦，造价48万美元。它使用18000个电子管，70000个电阻，10000个电容，1500个继电器，6000多个开关，每秒执行5000次加法或400次乘法，是继电器计算的1000倍、手工计算的20万倍。总结一下它的特点：体积非常大、耗电量也很大、可靠性很差、存储容量很小等特点。快动网()计算机等级考试自学平台二级C语言学习资料快动网()计算机等级考试自学平台二级C语言学习资料第2页图1.1ENIAC大型机经过发展各方面得到很大的提升，现在大型机一般用在尖端的科研领域，主机非常庞大，通常由许多中央处理器（cpu）协同工作，超大的内存，海量的存储器。使用专用的操作系统和应用软件。图1.2IBM大型机快动网()计算机等级考试自学平台二级C语言学习资料快动网()计算机等级考试自学平台二级C语言学习资料第3页2.2.2.2.小型机是指采用8-32颗处理器，性能和价格介于PC服务器和大型主机之间的一种高性能64位计算机。一般而言，小型机具有高运算处理能力、高可靠性、高服务性、高可用性等四大特点。小型机也称为小型电脑，通常用来供中小企事业单位使用。图1.3小型机3.3.3.3.微型机简称微机，又称为个人电脑就是我们平常说的pc机，它是面向个人或家庭使用的。图1.4个人计算机(pc机)4.4.4.4.这里的客户机是指微型机（个人pc），服务器可以认为是性能得到提升后处理速度很快的大型机或者小型机，客户机和服务器搭配使用适应广泛，并且成本较低。比如火车站的售票系统，售票员通过个人电脑（即售票终端）来办理售票业务，售票终端通过与售票服务器进行通信来最终处理售票业务，通常情况下信息管理系统中服务器的功能包括数据库服务和业务处理服务。快动网()计算机等级考试自学平台二级C语言学习资料快动网()计算机等级考试自学平台二级C语言学习资料第4页图1.5客户机服务器模式我们现在上网浏览网页就属于这个模式，浏览网页的计算机称为客户机，服务器是在远端，客户机通过浏览器请求(Request)服务器浏览网页，服务器将网页回应(Response)给客户机。5.5.5.5.互联网，即广域网、局域网及单机按照一定的通讯协议组成的国际计算机网络。互联网是指将两台计算机或者是两台以上的计算机终端、客户端、服务端通过计算机信息技术的手段互相联系起来的结果，人们可以与远在千里之外的朋友相互发送邮件、共同完成一项工作、共同娱乐等等。6.6.6.6.利用现在良好的网络环境由一群计算机以按需、易扩展的方式共同提供服务，这一群计算机被形象的比喻成云。云计算（CloudComputing）的一个核心理念就是通过不断提高“云”的处理能力、扩大云的队伍，进而减少终端用户的处理负担，最终使终端用户简化成一个单纯的输入输出设备，并能按需享受“云”的强大计算处理能力！快动网()计算机等级考试自学平台二级C语言学习资料快动网()计算机等级考试自学平台二级C语言学习资料第5页图1.6云计算架构4.24.24.24.2计算机系统组成计算机系统组成计算机系统组成计算机系统组成计算机系统由计算机硬件和计算机软件组成。1.2.11.2.11.2.11.2.1我们把计算机拆开，那些能够看的见摸的着的零部件都称为计算机硬件。个人计算机的主要部件包括：主板、CPU、内存、硬盘、显卡、声卡、网卡、电源、显示器、鼠标、键盘。外设：打印机、扫描仪、摄像头、音箱等我们通常所说的主机它包括：主板、CPU、内存、硬盘、显卡、声卡、网卡、电源等。主机、显示器、键盘、鼠标是个人电脑的基本部件。我们现在把这些硬件分分类：�输入设备：键盘、鼠标、在银行取款时输入密码用的小键盘等�输出设备：显示器、音箱、打印机等�主机：cpu和内存（也叫主存）统称为主机�外存储器：硬盘、光盘、软盘、U盘等快动网()计算机等级考试自学平台二级C语言学习资料快动网()计算机等级考试自学平台二级C语言学习资料第6页主机输入设备运算器原始数据计算结果控制器内存输出设备图1.7计算机硬件工作原理如上图，原始数据通过键盘、鼠标等输入设备输入到计算机的主机中（运算器和控制器组成在一起称为cpu，cpu与内存称为主机），输入到主机中的数据会暂时存放在内存中，cpu会从内存一次拿一定数量的数据进行处理，处理完成并通过显示器、打印机等输出设备将计算结果输出出来。内存中的数据在计算机关机以后就不存在了，即使不关机我们也看不到它里边存的什么数据。外存中的数据在计算机关机以后还存在，我们可以通过“我的电脑”查看里边的数据，比如可以将电影、歌曲都保存到磁盘上等想看的时候再打开就可以查看了。从以上分析可以看出决定数据处理速度的关键在于cpu（主机）和内存。cpu的速度越高那么它每次处理的就越快，内存的容量越大就可以暂时存储较多的数据cpu就可以一次从内存拿较多的数据进行处理。当然如果cpu的速度很小内存的容量再大也是没有用的。cpu和内存的交互我们可以理解为搬数运动，cpu来回从内存中拿数据进行处理。1.2.21.2.21.2.21.2.2上一节我们讨论了计算机的硬件及其大概的工作原理，现在我们来讨论一个问题，这些硬件之间的协调工作是由谁来驱动和管理的呢？难道它们插上电就可以自动工作了？举个电动车的例子，一个电动车最关键的部件是电机和控制器。有了电机的驱动电动车才能跑，有了控制器的控制才能调节电动车跑的速度。计算机呢？它是由谁来驱动其工作并且来管理其工作的呢？计算机硬件是由计算机软件来驱动其工作并进行管理的。只有硬件而没有软件的计算机称为裸机。裸机是不能帮助人类工作的必须靠软件的驱动和软件的管理才能工作。�系统软件计算机要想能够接收键盘输入的数据必须由键盘的驱动软件（也叫驱动程序）和计算机硬件的管理软件（操作系统）一起协调起来才能正常工作。有了驱动软件的驱动键盘才能去工作，有了操作系快动网()计算机等级考试自学平台二级C语言学习资料快动网()计算机等级考试自学平台二级C语言学习资料第7页统的支持键盘才能将数据输入到主机和内存，像这些保证计算机基础工作能力的软件称为系统软件。比如：声卡驱动、显示驱动，编译程序、汇编程序、数据管理系统、操作系统（比如我们非常熟悉的windows操作系统）等这些都属于系统软件。还有一些系统软件到后边章节我们再讨论。请看下图中操作系统、驱动程序的位置，它们与硬件接触的最紧密，其中设备驱动程序由于需要工作在操作系统上所以它一半在操作系统上，一半在硬件平台上。图1.10系统软件与硬件直接接触�应用软件应用软件是专门为了满足某一应用需求而开发的软件。举个例子，我们去移动营业厅给手机充值或办理业务，工作人员就是使用的应用软件为我们办理业务的，这个应用软件专门为我们办理手机业务，我们姑且称它为“移动业务支撑软件”，像这种专门是为解决特定领域的应用的软件称为应用软件。应用软件的例子还有我们非常熟悉的QQ、学校图书馆的图书管理系统、学校食堂用的刷卡售饭系统、工程与科学计算软件、嵌入软件、人工智能软件等等这些都属于应用软件。�工具软件或支撑软件上边我们讲了系统软件和应用软件，有一个问题，这些软件是怎么做出来的，就好比计算机硬件是由硬件厂商生产出来的，我们穿的衣服是由服装厂生产出来的一个道理，软件也是由专门生产软件的机构或公司专门生产出来的。其中比较著名的windows操作系统，它的生产厂商是美国微软公司，中小企业ERP管理软件，它的生产厂商是北京用友公司，互联网行业搜索软件提供商百度公司开发的搜索引擎软件，著名的腾讯公司开发即时通讯软件QQ，等等。生产硬件可能会用流水线、生产服装会用缝纫机，生产软件也会用相应的工具，而这些工具其实就是安装在计算机硬件上的软件，我们把它们称为工具软件或支撑软件。如需求分析工具软件，软件设计工具软件，编码工具软件，测试工具软件，维护工具软件等还包括控制开发进度的项目管理软件，计划进度管理软件，质量管理软件等。快动网()计算机等级考试自学平台二级C语言学习资料快动网()计算机等级考试自学平台二级C语言学习资料第8页系统软件计算机硬件工具软件应用软件图1.11计算机软件分类总结，以下我们介绍了系统软件、应用软件、工具软件（支撑软件），与计算机硬件最近是系统软件，系统软件为应用软件和工具软件的运行提供了基础平台或环境，上图中工具软件和应用软件其实是并列关系由于工具软件是开发应用软件的工具所以把工具软件放在了系统软件和工具软件的中间。那么到底什么是软件呢？国标（GB）中对软件的定义为：与计算机系统的操作有关的计算机程序、规程、规则，以及可能有的文件、文档及数据的统称。软件可以简单概括为：程序、数据、相关文档的集合。�程序：告诉计算机完成一个任务，这个任务用程序设计语言编写的并且计算机可以识别的指令序列。1.#includestdio.h2./*main:somesimpleoutput*/3.voidmain()4.{5.printf(“HelloWorld!\n”);6.printf(“WelcometoChina!\n”);7.}如下所示就是一个程序，该程序共有7行语句组成，该程序完成的功能是在显示屏幕上输出以下内容：HelloWorld!WelcometoChina!这7行语句，每行语句都是些特殊的符号和英文单词或英文字符串组成，这些就是C程序设计语言的语法规则，等我们下边学习了c语言就明白表示什么意思了。为什么要用程序设计语言编写程序呢？举个例子，现在要编写一个程序，程序的功能是手机充值，功能确定了其实也就是告诉计算机要完成什么任务确定了，下边要用程序设计语言去写这个程序，我不会编程语言怎么办？其实这和我们学习的汉语英语是一样的。汉语能翻译成英语，英语能翻译成汉语。编程语言就是可以翻译成计算机能够识别的指令序列。编程语言也有好多种，比如C语言就是其中一种，不管用什么编程语言都可以实现手机充值功能，不管用什么编程语言都可以编写出来相同的步骤和流程的手机充值功能，所以说我们要先定义好要实现功能的流程和步骤，然后再用编程语言去写程序的每一条指令，计算机运行（执行）程序其实就是运行（执行）程序的一条一条的指令。�数据：程序执行过程中使用的基础数据。有些程序要正常运行还必须提供一些基础数据，比如说，使用手机充值软件进行充值，用户输入手快动网()计算机等级考试自学平台二级C语言学习