二、计算机发展及理论课件.ppt

1、主讲：陈逢华主讲：陈逢华对上一讲内容的复习一.计算机系统包括（）系统和（）系统，主机是属于其中的（）系统，其包括（）、（）、（）、（）、（）、（）、（）大件，专业人士还需专门配备（）或（）。外部设备是属于其中的（）系统，其包括（外存储器），比如（）、（输入设备）比如（）（）（）、（输出设备）比如（）（）（）二、软件系统包括（）软件，比如（）（）和（）软件，比如（）（）（）.存储容量存储容量最小的数据单位是（）中文叫（），再依次从小到最小的数据单位是（）中文叫（），再依次从小到大为（）（）（）（），他们之间的换算单位大为（）（）（）（），他们之间的换算单位为（）。比如为（）。比如1G（）（）M。

2、补充内容：计算机工作原理补充内容：计算机工作原理P7随着计算机技术的发展，计算机的应用已不再是少数计算机专业人员的专利，它已渗透到我们工作和生活的各个角落，而且这种渗透趋势还会越来越强。现代社会是信息的社会，而一切信息的处理都离不开计算机。 上一节我们认识的电脑其实只是电脑的硬件部份，完整的电脑系统应该是硬件（英文名叫hardware）和软件（英文名叫software）的统一，就象录像机和VCD机，它们本身只是一个塑料和金属片堆积起来的部件，如果没有录像带和VCD碟片，以及设定在机器内的控制程序，录像机和VCD机纯粹就是一堆废塑料和金属片，一点用处都没有。同样，没有运行在硬件基础之上的各种软件

3、，电脑也是一堆废铁。因此，在认识了电脑的家之后，我们花点时间了解一下电脑软件的相关知识，从而概貌性地掌握电脑工作的基本原理。这对于后面操作系统和应用软件的学习，会很有帮助。我们现在就去探究一下电脑，到底是怎样工作的？一、电脑原理概述一、电脑原理概述前面我们已经提过，电脑的工作原理跟电视机、VCD机差不多，您给它发一些指令，它就会按您的意思执行某项功能。不过，您可知道，这些指令并不是直接发给您要控制的硬件，而是先通过前面提过的输入设备，如键盘、鼠标，接收您的指令，然后再由中央处理器（CpU）来处理这些指令，最后才由输出设备输出您要的结果。现在，让我们用一道简单的计算题来回想一下人脑的工作方式。题

4、目很简单：8+84=？首先，我们得用笔将这道题记录在纸上，记在大脑中，再经过脑神经元的思考，结合我们以前掌握的知识，决定用四则运算规则和九九乘法口诀来处理，先用脑算出84=2这一中间结果，并记录于纸上，然后再用脑算出8+2=10这一最终结果，并记录于纸上。通过做这一简单运算题，我们发现一规律：首先通过眼、耳等感觉器官将捕捉的信息输送到大脑中并存储起来，然后对这一信息进行加工处理，再由大脑控制人把最终结果，以某种方式表达出来。 电脑正是模仿人脑进行工作的（这也是“电脑”名称的来源），其部件如输入设备、存储器、运算器、控制器、输出设备等分别与人脑的各种功能器官对应，以完成信息的输入、处理、输出。二

5、、硬件和软件的概念二、硬件和软件的概念在前面我们介绍了电脑是什么样的，及电脑内部是怎样组成的，这些都是我们能够实实在在地“看到”的东西或设备，那些构成电脑的看得见摸得着的东西，如元器件、电路板、零部件等物理实体和物理装置，我们把这些设备都叫做电脑硬件。一个电脑系统中只有硬件是不够的，因为它不能为我们做任何事情，只有在电脑系统中添加了相应的软件后，电脑才能发挥它巨大的作用，才能实现我们所要求的目的。给硬件配备“思想”即指挥它如何工作的软件就使它成为令我们惊奇的电“脑”。所谓软件，就是安装或存储在电脑中的程序，有时这些软件也存储在外存储器上，如光盘或软盘上。我们所知道的软件有： Windows20

6、03、Office2003办公软件、金山词霸、幸福之家、超级解霸等等。我们可以通过一些例子，来进一步理解软件、硬件的概念。比如：我们经常使用的VCD碟片，就这张碟片本身来说，它只是一个硬件，用来播放VCD的影碟机也是一个硬件，而存储在碟片上的图象和音乐就是软件。软件可分为系统软件和应用软件，象Windows 2003这样的软件（也叫做操作系统）就是系统软件，而象“金山词霸2000”这样的软件就是应用软件。通过了解软件、硬件的概念，我们也就知道了它们之间的关系，那就是，硬件和软件是相互依存的，硬件为软件提供了物质基础，也就是说软件离开了相应硬件的支持，是无法发挥其作用的，而只有有了软件的支持，也

7、才能使硬件有了用武之地。但是，并不是有了某种硬件就能运行所有的软件，也不是有了某个软件就能在所有的硬件上运行，这就是电脑中很普遍的兼容性问题兼容性问题。电脑的硬件和软件是相辅相成的。它们共同构成完整的电脑系统，缺一不可，没有软件的电脑等于一堆废铜烂铁，无任何作用；同样，没有硬件，软件也就如无源之水，尤如空中楼阁。它们只有相互配合，电脑才能正常运行。三、基本输入输出系统三、基本输入输出系统首先，我们介绍一下裸机的概念，简单的说，裸机即是电脑硬件的组合，也就是大家平时所说的电脑。一般情况下，我们不能直接操作裸机，必须通过一个叫做“基本输入输出系统”的软件系统（英文为basic Input/Outp

8、ut System，简称bIOS），才能操作控制裸机，之所以这样称呼它，是因为它提供了最基本的计算机操作功能，如在屏幕上显示一点，接收一个键盘字符的输入等。基本输入输出系统对电脑来说是非常重要的，这个系统的作用直接影响电脑的能否使用。同时几乎所有电脑功能最终都是分解为一个个简单的基本输入输出操作来实现。辟如画一幅风景，就是由一系列不同颜色和亮度点的基本输入输出操作来完成。基本输入输出系统存放在主板的只读存储器（英文为Read Only Memory，简称ROM）芯片中，平时不可修改，也没必要修改，但恶性计算机病毒除外，1999年4月26日席卷全球的CIH病毒就破坏了相当一部份电脑的bIOS系统

9、，弄得大家只好找专家才能修复。四、操作系统的概念四、操作系统的概念在基本输入输出系统的外面，才是我们平常念叨的Windows98或Windows2000系统，在电脑界，这些软件又叫操作系统（Operating System简称OS），专门负责管理计算机的各种资源，并提供操作电脑所需的工作界面。有了它们，人们才可以方便自如地使用电脑。正是由于操作系统的飞速发展，才使计算机的使用从高度专业化的技术人员手中，走向了广大普通用户手中，同样也正是由于操作系统的飞速发展，才使得计算机的应用出现了多姿多彩的今天。操作系统是管理计算机软硬件资源的一个平台，没有它，任何计算机都无法正常运行。在个人电脑发展史上，

10、出现过许多不同的操作系统，其中最为常用的有五种：DOS、windows、Linux、Unix/Xenix、OS/2，下面分别介绍这五种电脑操作系统的发展过程和功能特点。DOS操作系统从1981年问世至今，DOS经历了7次大的版本升级，从1.0版到现在的7.0版，不断地改进和完善。但是，DOS系统的单用户、单任务、字符界面和16位的大格局没有变化，因此它对于内存的管理也局限在640Kb的范围内。DOS最初是为IbM-pC开发的操作系统，因此它对硬件平台的要求很低，即使对于DOS6.22这样的高版本DOS，在640Kb内存、40Mb硬盘、80286处理器的环境下也可正常运行，因此DOS系统既适合于

11、高档电脑使用，又适合于低档电脑使用。常用的DOS有三种不同的品牌，它们是Microsoft公司的MS-DOS、IbM公司的pC-DOS以及Novell公司的DR_DOS，这三种DOS都是兼容的，但仍有一些区别，三种DOS中使用最多的是MS-DOS。DOS系统一个最大的优势是它支持众多的通用软件，如各种语言处理程序、数据库管理系统、文字处理软件、电子表格。而且围绕DOS开发了很多应用软件系统，如财务、人事、统计、交通、医院等各种管理系统。鉴于这个原因，尽管DOS已经不能适应32位机的硬件系统，但是仍广泛流行，而且在未来的几年内也不会很快被淘汰windows系统windows是Microsoft公

12、司在1985年11月发布的第一代窗口式多任务系统，它使pC机开始进入了所谓的图形用户界面（GUI：Graphic User Interface）时代。在图形用户界面中，每一种应用软件（即由windows支持的软件）都用一个图标（Icon）表示，用户只需把鼠标移到某图标上，双击该图标即可进入该软件应用窗口，这种界面方式为用户提供了很大的方便，把计算机的使用提高到了一个新的阶段。windows1.X版是一个具有多窗口及多任务功能的版本，但由于当时的硬件平台为pC/XT，速度很慢，所以windows1.X版本并未十分流行。1987年底Microsoft公司又推出了MS-windows2.X 版，它具

13、有窗口重叠功能，窗口大小也可以调整，并可把扩展内存和扩充内存作为磁盘高速缓存，从而提高了整台计算机的性能，此外它还提供了众多的应用程序：写字板Write、记事本Notepad、计算器Calculator、日历Calendar等。随后在88年、89年又先后推出了MS-windows/286-V2.1和MS-windows/386 V2.1这两个版本。1990年，Microsoft公司推出了windows3.0，它的功能进一步加强，具有强大的内存管理，且提供了数量相当多的windows应用软件，因此成为386、486微机新的操作系统标准。随后，windows发表3.1版，而且推出了相应的中文版。3

14、.1版较之3.0版增加了一些新的功能，受到了用户欢迎，是当时最流行的windows版本。其中文版为windows 3.2。1995年，Microsoft公司推出了windows95（也称为Chicago或windows4.0）。在此之前的windows都是由DOS引导的，也就是说它们还不是一个完全独立的系统，而windows95是一个完全独立的系统，并在很多方面作了进一步的改进，还集成了网络功能和即插即用（plug and play）功能，是一个全新的32位操作系统。1998年，Microsoft公司推出了windows95的改进版windows98，windows98的一个最大特点就是把微软

15、的Internet浏览器技术整合到了windows95里面，使得访问Internet资源就像访问本地硬盘一样方便，从而更好地满足了人们越来越多的访问Internet资源的需要。2000年出现windows2000 。2002年出现windowsXP目前实际使用的主流操作系统。 2003年出现windows2003 。期近推出Windows Vista 五、应用软件的概念五、应用软件的概念顾名思义，应用软件即是提供某种特定功能的软件，如现在您使用的WpS2000、WORD97等，它们一般都运行在操作系统(如Windows98)之上，由专业人员根据各种需要开发。我们平时见到和使用的绝大部分软件均为

16、应用软件，如杀毒软件，文字处理软件，学习软件，游戏软件，上网软件等等。下图即为一套完整的电脑系统示意框图。电脑的组成非常象我们人及人的行为：电脑的主机就类似与我们的大脑，因为，我们人是用大脑在思考问题进行运算的，同时我们的大脑还能记忆很多我们所遇见过的和学习过的东西。这也是为什么叫做电脑的原因；电脑的外设就类似与人的眼、耳、四肢等，以及我们用来记录所发生的事情或要做的事情的笔记本。但电脑与人有本质的不同，这就是电脑永远是由人来这就是电脑永远是由人来控制的，是帮助人进行脑力劳动的工具控制的，是帮助人进行脑力劳动的工具。 计算机原理及综述计算机原理及综述第一部分：计算机基本知识第一部分：计算机基本

17、知识计算机基本理论计算机基本理论 P1P1关键词：计算机关键词：计算机概念：电子计算机、文件、计算机病毒。概念：电子计算机、文件、计算机病毒。计算机基本知识计算机基本知识关键词：计算机关键词：计算机1.电子计算机（电脑）P1：是一种具有存储能力并能自动、高速处理各种信息的现代化电子设备。计算机基本知识计算机基本知识关键词：计算机关键词：计算机2.2.文件：文件：是具有文件名的一组相是具有文件名的一组相 关信息的集合关信息的集合 。3.计算机病毒：计算机病毒：是人为制造的能够是人为制造的能够自动侵入计算机系统并给计算机自动侵入计算机系统并给计算机系统带来故障的一段程序或一组系统带来故障的一段程序

18、或一组指令。指令。计算机基本知识计算机基本知识关键词：计算机关键词：计算机关键词：发展关键词：发展 P1 电子计算机以前的计算工具先后经历了手工、机械机电三个发展阶段.计算机基本知识计算机基本知识关键词：发展关键词：发展（摆）石头、草绳（打结）远古时期远古时期算筹公元前公元前500年年公元前公元前100年年计算机基本知识计算机基本知识关键词：发展关键词：发展计算机基本知识计算机基本知识关键词：发展关键词：发展50005000次加法次加法/ /秒体重秒体重3030吨、占地吨、占地170M170M2 2、1880018800只电子管、只电子管、15001500个继电器、耗电个继电器、耗电150KW

19、150KW、价值、价值4040万美元万美元诞生于美国宾夕法尼亚大学，诞生于美国宾夕法尼亚大学，设计目的是为美国陆军弹道实验室解决设计目的是为美国陆军弹道实验室解决弹道特性的计算问题弹道特性的计算问题 计算机基本知识计算机基本知识关键词：发展关键词：发展计算机已经历了四代计算机已经历了四代P2： 第一代：基本逻辑元件为电子管第一代：基本逻辑元件为电子管 第二代：基本逻辑元件为晶体管第二代：基本逻辑元件为晶体管 第三代：基本逻辑元件为集成电路第三代：基本逻辑元件为集成电路 第四代：基本逻辑元件为大规模集成电路。第四代：基本逻辑元件为大规模集成电路。计算机基本知识计算机基本知识关键词：发展关键词：发

20、展 P2第一代第一代 电子管时代电子管时代(1946-1958) 耗电高，体积大，定点计算，机器语言，汇编语言耗电高，体积大，定点计算，机器语言，汇编语言第二代第二代 晶体管时代晶体管时代(1958-1965) 变集中处理为分级处理，浮点运算、高级语言变集中处理为分级处理，浮点运算、高级语言第三代第三代 中小规模集成电路时代中小规模集成电路时代(1965-1970) 存储容量大，运算速度快，几十至几百万次存储容量大，运算速度快，几十至几百万次/秒秒第四代第四代 大规模集成电路时代大规模集成电路时代(1971至今至今) 向大型机和微型机两个方向发展向大型机和微型机两个方向发展现代计算机发展方向现

21、代计算机发展方向 巨型化，微型化，网络化，智能化，多媒体化巨型化，微型化，网络化，智能化，多媒体化 计算机基本知识计算机基本知识关键词：发展关键词：发展电子计算机的特点电子计算机的特点P2下下： 1、计算速度快、计算速度快2、计算精度高、计算精度高,可靠性强可靠性强3、记忆能力惊人、记忆能力惊人4、具有逻辑和判断能力、具有逻辑和判断能力5、高度自动化、高度自动化计算机基本知识计算机基本知识关键词：发展关键词：发展新一代的计算机具有人的听、说、读、写和思维推理能力的智能化计算具有人的听、说、读、写和思维推理能力的智能化计算机。采用的技术主要包括：纳米技术、光技术、量子技机。采用的技术主要包括：纳

22、米技术、光技术、量子技术和生物技术。术和生物技术。 计算机基本知识计算机基本知识关键词：发展关键词：发展神经网络计算机神经网络计算机 用数据单元模拟人脑用数据单元模拟人脑的神经元，并利用神经的神经元，并利用神经元结点的分布式存储和元结点的分布式存储和相互关联来模拟人脑活相互关联来模拟人脑活动动生物计算机生物计算机 使用蛋白分子为主使用蛋白分子为主要原料制成的生物芯片要原料制成的生物芯片构成，存储能力巨大，构成，存储能力巨大，而且以波的形式来传播而且以波的形式来传播信息信息光子计算机光子计算机 利用光子取代电子进行数据运算利用光子取代电子进行数据运算、传输和存储。光子的传播速度极、传输和存储。光

23、子的传播速度极快快 ，可以达到每秒万亿字节。，可以达到每秒万亿字节。 量子计算机量子计算机 利用处于多现实态下的原子进行利用处于多现实态下的原子进行运算的计算机，这种多现实态量子运算的计算机，这种多现实态量子力学的标志。力学的标志。计算机基本知识计算机基本知识关键词：发展关键词：发展数值计算：数值计算： 数据库管理，企业信息管理，统计汇总、办公自动化数据库管理，企业信息管理，统计汇总、办公自动化信息处理：信息处理： 密码破译，天气预报，地质勘探，卫星轨道计算密码破译，天气预报，地质勘探，卫星轨道计算过程控制：过程控制： 机器人以及各种自动化装备，温度调节，阀门控制机器人以及各种自动化装备，温度

24、调节，阀门控制辅助设计辅助设计/分析分析/制造制造/教学：教学： 机械机械CAD，建筑，建筑CAD，CAE，CAM，CAI智能模拟：智能模拟： 人工智能、专家系统人工智能、专家系统计算机的应用领域P3计算机基本知识计算机基本知识关键词：发展关键词：发展巨型机世界几家公司生产，最快1.4万亿次，9千个CPU组成 Cray-1,Cray-2,Cray-3,国产银河I, 银河II, 银河III小巨型机功能同巨型机相近，价格相对便宜，发展十分迅速 美国Convex公司的C系列机为其代表产品。大型机大中型企事业单位作为计算中心的主机使用，统一调 度主机资源，代表产品有IBM360，370，4300等。小型机它可以满足部门性的需求，供小型企事业单位使用， 典型产品有IBM-AS/400，DEC-VAX系列，国产太级工作站用于特殊的专业领域，例如图象处理和辅助设计等。 典型产品有HP-APOLLO，SUN工作站等。微型机个人或家庭使用，PC机/个人计算机，价格低廉计算机的六大分类计算机的六大分类P4计算机基本知识计算机基本知识关键词：发展关键词：发展学生自学第二节数制P17分析解析试验与习题P5