计算机应用基础

计算机应用基础主讲：黄敏Email:[e-mail]计算机发展史•在人类历史上，计算工具经历了结绳计数、算盘、机械计算、计算尺、手摇计算机、电动计算机、电子计算机等漫长的演变过程。•1946年，世界上第一台电子计算机ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorAndComputer，即电子数字积分计算机），在美国宾夕法尼亚大学研制成功，标志人类社会计算机时代的开始，这台计算机总共使用了18000多只电子管、1500多个继电器，重量达30多吨，占地180平方米，耗电150千瓦，其运算速度为每秒钟5000次。其严重缺陷是：不能存储程序。冯·诺依曼提出的“存储程序”和“程序控制”的概念为计算机的体系机构奠定了理论基础。电子计算机的发展阶段电子管计算机阶段（1946—1957）结构上以中央处理器为中心，使用机器语言，存储量小，主要用于数值计算。晶体管计算机阶段（1958—1964）结构上以存储器为中心，使用高级程序设计语言，应用于数据处理和工业控制等。中小规模集成电路计算机阶段（1964—1971）机种多样化、系列化，外设增加，功能进一步完善，可以处理图像、文字等资料。大规模、超大规模集成电路计算机阶段（1972—）计算机的核心部件可以集成在一块或几块芯片上，从而出现了微型计算机。计算机的分类•按信息的表示和处理方式分：数字计算机、模拟计算机、数模混和计算机•按计算机用途分：专用计算机、通用计算机•按计算机规模和性能分：巨型机、大型机、小型机、工作站、微型机等•按携带方式分：桌面机型、笔记本电脑、口袋电脑、掌上电脑、可穿戴型电脑等计算机的基本结构和原理•从整体上说，计算机是由硬件和软件构成的。•从功能上看，计算机硬件主要由以下设备组成：输入输出设备InputOutput简称IO中央处理器CentralProcessingUnit简称CPU其它硬件设备主板、声卡、显卡et.存储器Memory•CPU是计算机的核心部件它的性能直接影响电脑的性能，我们常说的奔腾、酷睿等就是CPU产品系列。–基本功能：运行存储器中的程序；–组成：控制器（控制程序的执行）运算器（对数据信息加工处理）•CPU的性能指标主要体现在宽度、最大可寻址内存、频率、整数运算性能和浮点数运算性能、内部cache（多级）的大小等方面。存储器•存储器相当于计算机中的记忆细胞，作用：存放程序和数据。–存储器单元的基本单位是字节（1个字节byte=8个位bit）–存储器的程序和数据的存放方式是二进制数存储区分类•按存储类型分为内存（主存储器）和外存：–内存：CPU可以直接访问，内存容量较外存而言较小，但读写速度较快，断电后信息丢失；在CPU和主存之间设置高速缓冲存储器（Cache）以提高计算机系统的工作速度。–外存：CPU无法直接访问，但存储容量相对较大，信息数据可较长期保存，不依赖于电源。硬盘、光盘、U盘、存储卡等都属于外存。•按读写类型分为RAM和ROM有关存储器的几个名词•DDR，是英文DoubleDataRate的缩写，意思是双倍数据数率。作为一种新型内存技术，它使内存（即DDR内存）能在时钟周期的上升沿和下降沿各读取一次数据（普通SDROM只能在时钟周期的上升沿读取一次数据），从而提高内存的工作性能。•RAMBUS内存就是一种高性能、芯片对芯片接口技术的新一代存储产品，它使得新一代的处理器可以发挥出最佳的功能。存储器——硬盘•一般位于主机箱内部（或移动硬盘），都属于外部存储器，但它的容量大，读写速度也比较快。（固态硬盘与机械硬盘。）存储器——光盘•分为只读光盘、一次写入多次读出式光盘、可擦重写型光盘。它是一种存储设备，容量较大，成本不高，是现在多媒体软件的主要载体。技术指标：读取速度、识盘率。•CD光盘的最大容量大约是700MB，DVD盘片单面4.7GB，最多能刻录约4.59G的数据（因为DVD的1GB=1000MB，而硬盘的1GB=1024MB）(双面8.5GB，最多约能刻8.3GB的数据)设备•是计算机与外界联系的纽带。•常见的输入设备：–字符输入设备:键盘–光学阅读设备:光学标记阅读机，光学字符阅读机–图形输入设备:鼠标器、操纵杆、光笔–图像输入设备:摄像机、扫描仪、传真机–模拟输入设备:语言模数转换识别系统•常见的输出设备：显示器、打印机、绘图仪等设备——显示器•CRT显示器、PDP显示器（PlasmaDisplayPanel）、LCD显示器、LED（发光二极管）显示器。设备——打印机（激光）•激光——激光打印机更趋于智能化，比如HP6L打印机，它没有电源开关，平时自动处于关机状态，当有打印任务时自动激活。它有自己的内存和处理器，能单独处理打印任务，大大减轻了计算机的负担。激光打印机的耗材是硒鼓，普通激光打印机的一个硒鼓可以打印机3000-4000页A4纸，当硒鼓中的碳粉消耗尽后，打印机出的文字就不清晰了，这时就要更换硒鼓。设备——打印机（喷墨）•喷墨打印机的价格也较便宜，而且它打印时噪音较小，图形质量较高，成为当前家庭打印机的主流。喷墨打印机适合打印单页纸，它的打印质量在很大程度上决定于纸张的质量。它的进纸方式及面板控制和针式打印机相似，但它是通过墨盒喷墨打印。•针式打印机以其便宜、耐用、可打印多种类型纸张、多联纸张、复写等原因，普遍应用在多种领域。针式打印机通过打印针头击打色带把色带上的墨打在纸上形成文本或图形，现在的针式打印机通常都是24针打印机(即打印针头有24根针)，我们可以调整打印头与纸张的间距，从而适应打印纸的厚度，而且可以改变打印针的力度，以调节打印的清晰度，但注意色带用旧了要及时更换。4.3.4IO设备——打印机（针式）设备——键盘•传统的微机键盘是101键/102键的。为了适应网络与其它计算机连接的需要，已增加到104/106/108键。•台式机键盘从按键结构上可分为机械键盘和电容键盘两类。–机械式键盘：优点是信号稳定，不受干扰；缺点是触点容易磨损，击键后弹簧会产生颤动。–电容式键盘手的触感好，使用灵活，操作省力，比较流行。•标准键盘盘面一般分为4个区：功能键区、字符键区、小键盘区、屏幕编辑键和光标移动键区。设备——鼠标•按结构分：机械式、光机式、光电式等•按键数目分：两键、三键、多键等•按接口类型分：COM、PS/2、USB等、存储器与IO设备的关系控制器算运器CPU内存输入设备输出设备外存取指令、数据数据程序、数据数据Cache其它硬件——主板•主板是固定在主机箱体上的一块电路板，主板上装有大量的有源电子元件。比如：BIOS(basicinputandoutputsystem，基本输入输出系统)、CMOS（ComplementaryMetalOxideSemiconductor，互补金属氧化物半导体）、高速缓冲存储器(cache)、内存插槽、CPU插槽、硬盘驱动器接口、总线扩展插槽(提供．ISA、PCI等扩展槽)、串行接口(COM1、(COM2)、并行接口(打印机接口LPT1。因此，主板是计算机各种部件相互连接的纽带和桥梁。其它硬件——显卡•是插在主板上的一快电路板。显卡的作用是将CPU要显示的字符、图形和图像以数字的形式存储在显存中，并将其转换成模拟信号送给显示器。其它硬件——声卡•声卡和显卡一样也是一块插在主板上的电路板，它通过声音控制蕊片把电脑中的数字信号转换为模拟信号输出给音箱，又可以把外部输入的模拟信号转换为数字信号存储在电脑中。计算机软件系统机器指令系统函数库操作系统编程语言应用软件软件系统软件：是指管理、控制和维护计算机的各种资源，以及扩大计算机功能和方便用户使用计算机的各种程序集合。应用软件：是为了解决各种实际问题而设计的计算机程序，通常由计算机用户或专门的软件公司开发。计算机的安全•工作环境：温度、清洁度、交流电源。•计算机安全是指计算机资产的安全，它包括系统资源和信息资源的安全，应使这些计算机资源不受有害因素的威胁和危害。造成这些危害的原因有两个——计算机病毒和非法使用计算机。计算机病毒•计算机病毒是一种人为制造的能够侵入计算机系统并给计算机带来故障的程序或指令集合。其特点是传播性、潜伏性、激发性、破坏性。主要危害程序和数据，也危害硬件。–ElkCloner（1982年）：被看作攻击个人计算机的第一款全球病毒，也是所有令人头痛的安全问题先驱者。–CIH（1998年）：CIH病毒是迄今为止破坏性最严重的病毒，也是世界上首例破坏硬件的病毒。–Nimda（2001年）：尼姆达(Nimda)是历史上传播速度最快的病毒之一，在上线之后的22分钟之后就成为传播最广的病毒。•病毒的转播途径：使用外来的存储器和程序，接受不知来源的电子邮件等。•病毒的防治–建立良好的安全习惯：来历不明的邮件、链接等–关闭或删除系统中不需要的服务–经常升级安全补丁–使用复杂的密码–安装专业的杀毒软件进行全面监控非法使用计算机•不经允许使用计算机内部的信息资源。•杜绝的方法：为计算机、计算机程序以及文件本身设置口令。操作系统基本知识•操作系统的定义–操作系统（OS）是直接控制和管理计算机系统基本资源、方便用户充分而有效地使用这些资源的程序集合。它是系统软件的基础和核心，是最基本的系统软件。大致包括5个方面的管理功能:进程与处理机管理、作业管理、存储管理、设备管理、文件管理。•操作系统的形成过程–操作系统从无到有，规模从小到大，功能从弱到强，形成过程大致经历了手工操作、管理程序、操作系统3个阶段。从第三代计算机开始，随着多道批处理、分时、实时操作系统的相继出现，标志着操作系统的正式形成。•常见的操作系统–历代微机上常见的操作系统有DOS、UNIX、OS/2（IBM）、Windows、MacintoshOS（苹果）、Linux（免费使用和自由传播的类Unix操作系统）、Lindows（以Linux为基础还支持微软的Windows规格）、Net