电脑初学者入门知识——计算机基础知识

2024-01-06 17:36:05 电脑

随着计算机应用的发展和IT的普及,计算机的应用已经深入到日常生活和工作当中,成为各行各业办公、业务开展、通信的基础设施,许多关系到国计民生的重要信息系统都依赖于计算机去完成。

什么是计算机

计算机(computer)是一种能够按照事先存储的程序,自动、高速地进行大量数据计算机和各种信息处理的现代化智能电子装置 ,它是由硬件系统和软件系统两部分组成,两者相互依存、缺一不可。

ENIAC的诞生

1946年2月,世界上第一台电子数字积分计算机在美国宾勺法尼亚大学诞生,取名为ENIAC(EIectronic Numberical Integrator,译为“埃尼阿克”)。使用了18000多个真空电子管、1500个继电器、7000只电阻以及其他各类电子元件。

注: ENIAC 没有使用二进制而是用十进制表示数据,也没有使用存储程序和程序控制原理。

补充知识:ENIAC是在第二次世界大战中(1931年9月18日—1945年9月2日),简称二战,亦称世界反法西斯战争,美国军方为了精确计算机新式火炮的弹道轨迹而研制。

计算机概述

所接触的计算机多为个人计算机(Personal Computer,pc),称电脑,它以微处理器为基础,配以内存及输入/输出(I/O)接口电路和相应的辅助电路而构成的。

1/0接口



计算机发展

根据计算机所使用的基本电子元件的不同,计算机的发展可划分为电子管计算机、晶体管计算机、中小规模集成电路计算机、大规模和超大规模集成电路计算机四代,如表所示


1)起源 十九世纪英国 2)诞生 1946年2月15 美国宾州大学


发展趋势

(1)巨型化

巨型化是指不断研制速度更快、存储量更大和功能更强大的巨型计算机,巨型计算机主要应用于天文、气象、地质、核技术、航天飞机和卫星轨道计算等尖端科学技术领域.研制巨型计算机的技术水平是衡量个国家的经济实力和科学技术水平的重要标志。

(2)微型化

微型化是指利用微电子技术和超大规模集成电路技术,把计算机的体积进一步缩小,价格进一步降低。各种笔记本电脑和掌上电脑的大量使用.是计算机微型化的一个标志

(3)网络化

网络化是指将计算机和相关装置连接起来,形成计算机网络。计算机网络的作用不仅是实现资源共享,而且提供一个分布式的计算平台,可以极大提高计算机系统的处理能力。

(4)智能化

计算机智能化是指计算机具有模拟人的感觉和思维过程的能力。智能化的研究包括模拟识别、物形分析,自然语言的生成和理解、博弈、定理自动程序设计、学习系统等等。

目前大多数计算机,就在工作原理而言,基本上采用的是冯·诺依曼(美籍匈牙利数学家)提出的设计思想

冯·诺依曼特点: 1)采用二进制表示数据

2)计算机五个部分组成:运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备

计算机辅助系统


计算机辅助系统指通过人机对话,使计算机辅助人们进行设计、加工、计划和学习等工作。



计算机性能

按性能划分:巨型机、大型机、小型机、微型机、工作站

计算机功能用途

按用途划分:通用机、专用机

计算机处理数据

按处理对象划分:数字计算机、模拟计算机、数字模拟混合计算机

计算机系统


一个完整的计算机系统由“硬件”和“软件”两大系统组成,如图所示


硬件系统包括主机(由 CPU 和内存组成)和外部设备 ,软件系统是计算机所需的各种程序、数据

计算机硬件系统

冯·诺依曼的存储程序工作原理


硬件系统五大组成部分

硬件五大部分组成:运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备

  1. 运算器:是计算机中执行数据处理指令的器件,负责对信息进行加工和运算,它的速度决定了计算机的运算速度
  2. 控制器:是整个计算机系统的控制中心,指挥计算机各部分协调工作,保证按照预先规定的目标和步骤有条不紊地进行操作及处理。

运算器和控制器合称为:中央处理器(CPU,Central Processing Unit),是计算机的核心部件

3.存储器:是具有“记忆”功能的设备,来存储信息。

分为两大类:内存和外存储器,称为内存和外存

内存储器称为主存储器,外存储称为辅助存储器

内存:RAM是随机存储器

ROM是只读存储器

Cache是高速缓冲存储器


外存:内存储器(容量小,价格高,存取速度快,与直接交换数据:能)

外存储器(容量大,价格低,存取速度慢,与直接交换数据:不能)

计算机软件系统

软件是指计算机所运行所需的程序、数据和有关文挡的总和,通常分为系统软件应用软件两大类

系统软件是由软件厂商提供

应用软件是由解决某一个问题而用户或者软件开发的


计算机软件系统


计算机的特点

①记忆存储能力强

②计算机精度高

③具有逻辑判断能力

④处理速度快

⑤自动化程序高

⑥可靠性高,通用性强

⑦应用范围广

冯·诺依曼计算机的特点

1.计算机由控制器,运算器,存储器,输入设备,输出设备组成。

2.计算机中使用二进制:

①易于物理实现

②运算规则简单

③工作稳定性高

④适合逻辑运算

3.存储程序控制分为:存储程序和程序控制

①事先编好程序②将程序存储在计算机中

③自动将程序从存放地址取出并执行

计算机病毒

1)计算机病毒( Computer Virus ) 编制者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者数据的代码,能影响计算机使用,能自我复制的一组计算机指令或者程序代码。

2) 注意

①计算机人为制造的

②本质是程序(指令)

计算机病毒特点

1) 计算机病毒具有:传染性,破坏性,潜伏性(激发性),针对性,寄生性,可执行性等等。

注意:病毒没有免疫性。

中毒可能出现的表现

1.机器不能正常启动

2.运行速度降低

3.磁盘空间迅速变小

4.文件内容和长度有所改变

5.经常出现"死机"现象

6.外部设备不能正常工作