C++大学计算机课程知识总结.

PANXIAONAN第1章计算机基础知识PANXIAONAN目录第1章计算机基础知识1.1计算机的发展1.2数据在计算机中的表示1.3计算机硬件的组成1.4微型计算机的组成1.5软件系统1.6多媒体简介1.7计算机病毒与防治PANXIAONAN1.1计算机的发展计算机(computer)的定义一种能够存储程序和数据、自动执行程序、快速而高效地完成对各种数字化信息处理的电子设备。计算机发展简史第一台电子计算机的诞生（美国，1946年2月14日，ENIAC）第一台程序内储工作原理的电子计算机的实现（英国，1949年5月，EDSAC，根据冯·诺依曼的构想制造）1.1.1计算机发展与信息社会PANXIAONAN发展到今的四代计算机均依照冯·诺依曼程序内储工作原理，习惯统称为“冯·诺依曼式计算机”。采用二进制存储程序控制计算机的五个基本部件：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备计算机发展的四代（依主要电子元器件来划分）：第一代：电子管时代(1946年～20世纪50年代末期)第二代：晶体管时代(20世纪50年代中期～60年代末期)第三代：中、小规模集成电路时代(20世纪60年代中期～70年代初期)第四代：大规模和超大规模集成电路时代(20世纪70年代初期至今)PANXIAONAN1.1.2计算机的特点、用途和分类计算机的基本特点高速、精确的运算能力准确的逻辑判断能力强大的存储能力自动功能网络与通信功能PANXIAONAN计算机的用途科学计算（也称数值运算）数据处理（也称信息处理）自动控制（也称实时控制或过程控制）计算机辅助网络与通信人工智能（也称智能模拟）数字娱乐嵌入式系统PANXIAONAN计算机的类型1、按处理数据的型态分类：数字计算机、模拟计算机、混合计算机2、按用途范围分类：通用计算机和专用计算机3、按性能分类：超级计算机（supercomputer）大型主机（mainframe）小型计算机（minicomputer）微型计算机（microcomputer）工作站（workstation）服务器（server）PANXIAONAN1.1.3计算机的新技术嵌入技术网格计算中间件技术(ASP、JSP、CGI)PANXIAONAN1.1.4未来计算机的发展趋势计算机发展的5种趋向巨型化微型化多媒体化网络化智能化（专家系统和机器人）未来新一代的计算机模糊计算机生物计算机光子计算机超导计算机量子计算机PANXIAONAN1.1.5信息技术的发展数据与信息数据是用来描述客观事物的可识别的符号。（数字、文字、声音、图形、图像等。）人们通过各种方式所获得的数据，利用解释、分析、推理、归纳和综合等方法，从中获得有用的数据称为信息。信息技术：一系列与计算机等相关的技术。现代信息技术的内容信息基础技术信息系统技术信息应用技术现代信息技术的特点：数字化；多媒体化；高速度、网络化、宽频带；智能化PANXIAONAN1.2数据在计算机中的表示二进制数和计算机内采用二进制的原因计算机存储器内部存储的信息是用二进制来表示原因：可行性、可靠性、简易性、通用性。各类数据在计算机中的转换过程：图1-31.2.1计算机采用二进制编码PANXIAONAN1.2.2进位计数制数制的定义：指用一组固定的数码符号和一套统一的规则来表示数值的方法权的概念：数制中每一固定位置对应的单位值。基数概念：使用多少个数字表示数值的大小。进制基数进位原则基本符号二进制2逢2进10,1八进制8逢8进10,1,2,3,4,5,6,7十进制10逢10进10,1,2,3,4,5,6,7,8,9,十六进制16逢16进10,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,FPANXIAONAN1.2.3R进制转换为十进制各位数字与它的权相乘，其积相加。例如:(11111111.11)2=1×27+1×26+1×25+1×24+1×23+1×22+1×21+1×20+1×2-1+1×2-2=(255.75)10(3506.2)8=3×83+5×82+0×81+6×80+2×8-1=(1862.25)10(0.2A)16=2×16-1+10×16-2=(0.1640625)10PANXIAONAN1.2.4十进制转换为R进制十进制整数转换成R进制的整数“除R取余”法，例如：268余数低位234┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄0217┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄028┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄124┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄022┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄021┄┄┄┄┄┄┄┄┄00┄┄┄┄┄┄┄┄┄1高位所以68D＝1000100BPANXIAONAN十进制小数转换成R进制小数“乘R取整”法，例如：高位0.3125×2=0.6250.625×2=1.250.25×2=0.50.5×2=1.0所以0.3125D=0.0101B低位(68.3125)D＝(1000100.0101)BPANXIAONAN1.2.5八进制转换为十六进制每位八进制数相当于三位二进制数每位十六进制数相当于四位二进制数(1011010.10)B=(001011010.100)B=(132.4)o(1011010.10)B=(01011010.1000)B=(5A.8)H(2731.62)o=(010111011001.110010)B＝(010111011001.110010)B(F7)H＝(11110111)B＝(11110111)B注意：整数前的高位0和小数后的低位0可取消。PANXIAONAN1.2.6计算机中的信息单位位(bit，b)：度量数据的最小单位，表示一位二进制信息。字节(byte，B)：由八位二进制数字组成(1byte=8bit)。千字节1KB=1024B兆字节1MB=1024K吉字节1GB=1024MT字节1TB=1024GPANXIAONAN1.2.7字符西文字符的编码ASCII码：用7位二进制数表示一个字符，（最高位为0）。最多可以表示27=128个字符（表1-5）(1)“a”:97“A”:65“0”:48(2)小写字母比大写字母的码值大32。Unicode编码中文字符“国家标准信息交换汉字编码”(GB2312-80)，简称国标码。是二字节码，用二个七位二进制数编码表示一个汉字国标码=区位码+2020HGBK编码（扩展汉字编码）UCS码Unicode码BIG5码（繁体汉字）PANXIAONAN汉字的处理过程：图1-4汉字输入码（外码）：为将汉字输入计算机而编制的代码。如：音码、形码、语音、手写汉字内码：计算机内部对汉字进行存储、处理的汉字代码如：汉字内码=国标码+8080H（每个字节的最高位为1).汉字字形码：点阵和矢量汉字地址码：汉字库中存储汉字字形信息的逻辑地址码。PANXIAONAN1.3计算机硬件的组成计算机的硬件系统结构由以下5大基本部件组成：输入装置（inputunit）：键盘、鼠标、扫描仪、数码相机输出装置（outputunit）：显示器、打印机存储器（memoryunit）主存储器（mainmemory）:RAM+ROM+cache辅助存储器（auxiliarymemory）：光盘、磁盘运算器（arithmeticunit）控制器（controlunit）运算器和控制器一起称为中央处理器（CPU：CentralProcessingUnit）PANXIAONAN运算器定义：对二进制数码进行算术运算或逻辑运算组成：加法器、寄存器和控制线路控制器功能：指挥全机各个部件自动、协调地工作机器指令：计算机硬件可以执行的命令。指令的执行过程：获得指令、分析指令、执行指令主存储器：用来存储当前要执行的程序、数据以及结果。分为内存、外存输入/输出设备（外部设备）输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、数码相机输出设备：显示器、打印机、绘图仪、音箱PANXIAONAN计算机的结构：直接连接总线结构：数据总线、地址总线、控制总线输入装置存储器输出装置运算器控制器原始数据、源程序计算结果（输出信息）请求信号反馈信号请求信号操作命令地址指令控制信号控制信号PANXIAONAN1.4微型计算机的组成微处理器（核心部件CPU）:运算器和控制器性能指标：字长、时钟主频存储器内存储器随机存储器（RAM）：可读/写，易失性只读存储器（ROM）高速缓冲存储器（Cache）CPU内部的Cache（一级Cache）+CPU外部Cache（二级Cache）性能指标：容量和速度外存储器硬盘移动存储产品：USB移动硬盘、USB优盘、光盘、DVD光盘总线和主板PANXIAONAN输入设备键盘（Keyboard）鼠标器（Mouse）其他输入设备：扫描仪、触屏器、手写笔、语音输入器、数码相机、数码录像机、光笔输出设备显示器:CRT显示器、液晶显示器（LCD）打印机：点阵式、喷墨式、激光打印机其他输出设备：绘图仪、音箱和耳机其他输入输出设备：Modem微型计算机的主要技术指标：字长、时钟主频、运算速度、存储容量、存储周期PANXIAONAN联想ThinkPadT400s28152CC基本参数上市时间:2009年,7月类型:笔记本处理器:IntelCore2Duo(Penryn)SP9400(2.4GHz)处理器类型:酷睿2双核二级缓存:6144KBL2内存容量:2GB硬盘容量:250GB光驱类型内置:DVD±RW支持SuperMulti双层刻录屏幕尺寸:14.1英寸网卡内置:10-100-1000M网卡PANXIAONAN联想IdeaCentreKx6528基本参数类型:家用台式机处理器:IntelCore2QuadQ82002.33G处理器类型:酷睿2四核二级缓存：(KB)6144KB内存大小:4GB硬盘容量:320GB光驱:DVD±RW显示器:宽屏液晶，21.5寸显卡:ATIRadeonHD4350显存容量:512M网卡:板载10-100M网卡PANXIAONAN1.5软件系统定义：为运行、管理和维护计算机而编制的各种程序、数据和文档的总称。进程与线程进程：是程序的一次执行过程，是系统进行调度和资源分配的一个独立单元。线程：如果一个程序可以被分解为多个进程共同完成程序的任务，那么被分解的不同进程就叫做线程。软件系统及组成：操作系统的功能:管理计算机的所有资源。处理机管理内存管理设备管理信息管理用户接口PANXIAONAN操作系统的典型结构单用户操作系统（DOS，Windows）批处理操作系统（多任务操作系统）分时操作系统实时操作系统网络操作系统计算机语言机器语言：计算机硬件系统真正能够理解和执行的唯一语言汇编语言：高级语言源程序：用汇编语言或高级语言各自规定的符号和语法规则编写的程序目标程序：将计算机不能直接读懂的源程序翻译成的相应的机器语言程序源程序翻译成机器指令有解释方式和编译方式两种：PANXIAONAN应用软件办公室软件：MicrosoftOffice，WPS多媒体处理软件:Photoshop、AuthorwareInternet工具软件：PANXIAONAN计算机系统结构电子计算机系统结构硬件系统软件系统主机外设系统软件应用软件中央处理单元（CPU）主（内）存储器控制器输入设备（键盘、鼠标、光笔、图形扫描仪、触摸屏、数字化仪、条形码读入器、摄像机等)运算器、寄存器等只读存储器（ROM）随机存储器（RAM）高速缓冲存储器(Cache)输出设备（显示器、打印机、绘图仪等）辅助（外）设备（软盘、硬盘、光盘、磁带、数码相机等）其它：网络设备（网卡、调制解调器等）、声卡、显示卡等操作系统（DOS,Unix,OS/2,Windows,Linux,Macintosh等）数据库管理系统网络软件系统服务程序（界面工具程序、编辑程序、连接装配程序、诊断程