第2章 大学计算机基础简明教程
大学计算机基础(第三版) 第2章 计算机基础知识

2.二进制数的逻辑运算
逻辑运算也是以二进制数为基础。基本的逻辑运算有三种: 逻辑乘、逻辑加和取反。
① 逻辑“与” (AND) 也称逻辑乘,用运算符 “∧”或 “·” 表示
0·0=0 0·1=0 1·0=0 1·1=1
0∧0=0 0∧1=0 1∧0=0 1∧1=1
逻辑或(OR运算)又称逻辑加,用运算符 “+”或者“∨”表示。
2.4.1 西文字符的编码 1. ASCII码(American Standard Code for
Information Interchange) 如,数字0~9用ASCII编码表示为30H~39H,H所指
示的是十六进制形式。30H转化成二进制为 0110000,这就是计算机内数字0的ASCII码表示。 如:大写英文字母A~Z的ASCII编码为41H~5AH。
一条指令通常是由操作码和地址码两部分组成,如图2-9所 示
计算机之所以采用二进制,主要是基于下面的 原因。
1.二进制在技术上容易实现 2.二进制数的运算规则特别简单 3.二进制可以使计算机方便地进行逻辑
运算 4. 机器可靠性高 5. 通用性强
2.1.2 二进制数的运算
1.二进制数的算术运算 二进制数的算术运算与十进制数的算术运算方法
是一样的,也有加、减、乘、除四则运算,只是 比十进制数的算术运算更简单。
如图所示。一般规定0表示“+”(正数),1表 示“-”(负数)。
符号位
数值部分
有符号整数
① 原码表示法 X=+0101011 X=-0101011
[X]原=00101011 [X]原=10101011
② 反码表示法 X=+0101011 [X]原=00101011 X=-0101011 [X]原=10101011
大学计算机基础简明教程

02
计算机基础知识
计算机发展历程
电子计算机时代
20世纪40年代,基于电子管技 术,开启了计算机的飞速发展。
互联网计算机时代
20世纪90年代,个人计算机普 及,互联网技术飞速发展。
机械计算机时代
19世纪,以蒸汽机为动力,用 于解决复杂的数学问题。
集成电路计算机时代
20世纪70年代,集成电路取代 了电子管,计算机体积减小、 性能提升。
网络基础知识
定义
网络是计算机设备和数据传输的 集合,用于实现数据交换和资源 共享。
分类
局域网、城域网、广域网和互联 网。
网络基础知识
网络拓扑结构 总线型、星型、环型和网状型等拓扑结构的定义、特点和应用场景。
IP地址与域名系统
网络基础知识
IP地址的分类、分配和管理机构。
DNS域名系统的组成和工作原理。
插入元素
Word支持插入图片、表格、图表、页眉 页脚等元素,使文档更加丰富和美观。
格式化文本
用户可以根据需要设置字体、字号、颜色 、加粗、斜体等文本格式,以及段落的对 齐方式、缩进、行距等段落格式。
Excel电子表格
总结词
Excel是Microsoft Office套件中的电 子表格软件,用于数据处理、分析和 可视化。
Linux起源与发展
01
Linux操作系统由林纳斯·托瓦兹于1991年首次发布,是一款自
由和开放源代码的操作系统。
Linux系统特点
02
Linux系统具有高度的可定制性、安全性和稳定性,广泛应用于
服务器、嵌入式设备和桌面环境等领域。
Linux常用命令
03
Linux系统常用命令包括文件操作、系统信息和网络管理等命令。
计算机导论第2章简明教程PPT课件

第二章 计算机的组成
面向职业 体现系统 重视实践 强化应用
任务1:了解计算机的分类,熟悉计算机系统的组成
4、小型机 小型机是原理类似个人电脑和服务器,而其体系结构 又区别于个人电脑和服务器的一种高性能的计算机。 5、工作站(Workstation) 工作站是一种高端的通用微型计算机,一般具有较强 的信息处理能力,尤其是在图形、图像处理和任务并 行处理方面的能力较强。 常常应用于动画制作、信息服务等领域。
第二章 计算机的组成
面向职业 体现系统 重视实践 强化应用
任务1:了解计算机的分类,熟悉计算机系统的组成
4、输入设备 输入设备是用于向计算机输入数据和信息的设备。
常见输入设备
第二章 计算机的组成
面向职业 体现系统 重视实践 强化应用
任务1:了解计算机的分类,熟悉计算机系统的组成
5、输出设备 输出设备是用于将计算机中的数据输出的设备。它把 各种处理结果数据或信息以数字、字符、图像、声音 等形式表示出来。
第二章 计算机的组成
面向职业 体现系统 重视实践 强化应用
任务1:了解计算机的分类,熟悉计算机系统的组成
6、个人计算机(Personal Computer,简称PC) 个人计算机,俗称个人电脑,是指能够独立运行完成 特定功能的个人计算机。 PC机的特点:是价格便宜,使用方便,软件丰富, 适合办公或家庭使用。 一般来个人计算机分为两大机型:台式机、笔记本电 脑
第二章 计算机的组成
面向职业 体现系统 重视实践 强化应用
任务1:了解计算机的分类,熟悉计算机系统的组成
1、控制器 控制器也称为控制部件,它是计算机的指挥中心, 发出各种控制信息,指挥整个计算机工作。 控制器的实质就是解释程序。 控制器由指令寄存器、程序计数器和操作控制器组成 指令寄存器是用来保存当前正在执行或者即将执行的 指令。 程序计数器用来指出程序中下一条要执行的指令地址 的一种计数器。
大学计算机基础-第2章

当用“编辑\删除”删除选定单元格或区域时 ,会出现“删除”对话框,在选项中选择相应要删 除的选项(选项内容同“插入”对话框)后,才能 删除。
h
目录
清除
操作方法:先 选取单元格或 区域,然后, 选择“编辑\ 清除”命令, 在子菜单上选 择清除的项目 (全部、格式 、内容或批注 )。
1.公式中的数据引用
公式 电子表格软件与字处理软件最显著的差别
是,它能够对输入的数据进行各种计算。在电 子表格中,计算是以公式的形式进行的。因 此,公式是电子表格的核心。
所谓公式,类似于数学中的表达式,公式 以等号开始,由常数、单元格引用、函数和运 算符等组成,如,“=(A1+20)*B4”。公式的运 算结果成为单元格的值。
h
(1) 单元格的引用 单元格引用可分为相对引用、绝对引用和混合引
用。按F4键,可循环转换引用类型。 相对引用:引用的单元格地址是相对地址(B2),使用填 充柄拖动时,随公式位置位移变化而自动调整。 绝对引用:引用的单元格地址是绝对地址($B$2),即 使使用填充柄拖动,始终指向同一单元格。绝对地址在 行号与列标前各加“$”符号。 混合引用:单元格引用的地址中,行和列分别使用相 对地址和绝对地址,如:$B2在快 捷菜单中,选“重 命名”,当工作表 名反向显示时, 键入新名后敲回 车键。
工作表的保存
1. 输入新的文件名
如果输入文件名时不写 扩展名Excel会自动将扩 展名定为 .XLS。
目录
2. 单击保存按钮
工作表的打印
设定打印区域 选定打印区域,在文件菜单中选设置打印区域命令。
若要将数据复制到它相邻的若干单元格中,还可用填充的方 法。
大学计算机基础-第2章-计算机系统

2.1 计算机硬件系统
2.1.1 运算器 2.1.2 控制器 2.1.3 存储器 2.1.4 输入设备 2.1.5 输出设备 2.1.6 硬件连接
5
计算机硬件系统
什么是计算机?
计算机是能按照人的要求接受和存储信息,自动进行数据处 理和计算,并输出结果信息的机器系统。
计算机由哪几部分组成?
脚踏鼠标 传感
手触输入
输入设备
•越来越自然 •越来越方便
语音识别
姿态
27
2.1.5 输出设备
卷轴显示器 电子书
3D
输出设备
•越来越大
•越来越靓
•越来越无形
多屏幕显示器
全息投影
28
2.1.6 硬件连接
硬件连接
直接连接
总线结构
IAS计算机的结构
基于总线结构的计算机的示意图
29
硬件连接—总线
总线
总线是一组连接各个部件的公共通信线。
中间顶点
1,2 1,0 90 60
36
程序设计语言
➢ 程序设计语言 程序设计语言是由单词、语句、函数和程序文件等组成。 程序设计语言是软件的基础和组成。
机器指令
直接用二进制
✓无需翻译 ✓效率高 使用繁琐
汇编指令
使用助记符
✓较易掌握 需要翻译 通用性差
总线种类 数据总线
地址总线 控制总线
定义
一组用来在存储器、运算器、控制 器和I/O部件之间传输数据信号的 公共通路。
一组CPU向主存储器和I/O接口 传送地址信息的公共通路。
一组用来在存储器、运算器、控制 器和I/O部件之间传输控制信号的 公共通路。
传输内容 数据信号
地址信号 控制信号
大学计算机基础第2章

2.3.1 主机
6.硬盘 硬盘(Hard Disc Drive, HDD)是微型机的外存,是主 要的存储媒介之一,由一个或 者多个覆盖有铁磁性的铝制或 者玻璃制的碟片组成,用来长 期存储大量的数据。微型机的 硬盘接口有IDE、SCSI和 SATA 3种类型。
2.3.1 主机
7.声卡 声卡是计算机进行声音处理的适配器,是 计算机的一种输入/输出设备,它的主要作用是 提供音频信号的输入/输出功能并可以对其进行 处理。声卡主要分为集成声卡和独立声卡两类, 集成声卡和独立声卡的基本功能是一样的。
2.3.1 主机
3.主板 主板又叫母版,一般 为矩形电路板,安装在机 箱内,是各种设备(如各 种I/O控制芯片、扩展插槽、 扩展接口、电源插座等元 器件)的连接载体,能够 协调相关设备工作,是微 型机最基本的也是最重要 的部件之一。
2.3.1 主机
4.CPU CPU是Central Processing Unit(中央处理单元)的缩写, 只有火柴盒那么大,但它却是一 台计算机的运算核心和控制核心。 CPU是计算机的“大脑”,它 负责读取指令,对指令译码并执 行指令,并运算计算机内部的所 有数据。CPU主要由运算器和 控制器构成。
2.1 微型机系统体系
2.1.2 计算机指令 计算机指令是根据预定安排指挥计算机工作的 命令,而程序是一系列指令的序列,执行程序的过程 就是计算机的工作过程。 通常一条指令由操作码和操作数两个部分组成, 它们都由二进制数表示,操作码决定计算机完成什么 操作,操作数是操作的具体对象。计算机完成一条指 令的执行需要首先从内存取出指令,送到控制器对指 令进行分析,然后执行指令,执行指令的过程实际上 是控制器通过发出所需的一系列控制电位指挥计算机 有关部件完成操作的过程。
大学计算机基础最新课件第二章

2.1 Windows7的基本知识和基本操 作
2.1.4 键盘及鼠标的使用
1 1. 鼠标的操作
— 14 —
2.1 Windows7的基本知识和基本操 作
2.1.4 键盘及鼠标的使用
2 2. 鼠标指针 鼠标指针 (光标)指示鼠标的位置。使用鼠标时,鼠标指针能够变换形状。不同的鼠 标指针形状指示 不同的含义。常见鼠标指针形状参见 “控制面板”中 “鼠标属性”窗口的 “指针”标签,其意义 如图2 11所示。
— 10 —
2.1 Windows7的基本知识和基本操 作
2.1.3 窗口与对话框
3 3. 窗口的移动 将鼠标光标定位到窗口标题栏的空白处,拖动鼠标,将窗口移动到适当的位置松开鼠 标即可移动窗口 。当窗口处于最大化状态时,采用这种方法,可将窗口还原到原始大小。
4 4. 改变窗口大小 在窗口 “标题栏”右侧单击 “最小化”或 “最大化/还原”按钮,以及在标题栏上单 击鼠标右键, 在弹出的快捷菜单中选择相应的命令都可以完成最小化和最大化/还原窗口 的操作。更为简便的方 法是用鼠标左键双击窗口的标题栏的空白处,同样可以完成最大 化/还原窗口的操作。
— 22 —
2.2 管理文件和文件夹
2.2.2 文件与文件夹的基本操作
6 6. 移动、复制文件或文件夹 移动、复制文件或文件夹是计算机应用过程中很常用的操作。移动文件、文件夹是指 将文件、文件 夹从一个位置转移到另一个位置,原位置不再保存。复制文件、文件夹是指 将文件、文件夹制作一个 备份。移动、复制文件或文件夹的操作方法有很多种。我们可以 从操作思路入手,将这些方法分成两 类,在不同的操作环境中选择不同的方法。 (1)剪切、复制和粘贴的方法。
— 26 —
大学计算机基础教程2版第2章

第2章 操作系统及其应用 章
图2.24 任务栏上的快捷菜单
第2章 操作系统及其应用 章 (1) 层叠窗口:把窗口按先后顺序依次排列在桌面上, 当用户在任务栏快捷菜单中选择【层叠窗口】命令后,桌面 上会出现排列的结果,其中每个窗口的标题栏和左侧边缘是 可见的,用户可以任意切换各窗口之间的顺序,如图2.25所 示。
第2章 操作系统及其应用 章
2.3.5 窗口
1.窗口的组成 . 在中文版Windows XP中有许多种窗口,其中大部分都包 括了相同的组件。图2.23所示是一个标准的窗口,它由标题 栏、菜单栏、工具栏等几部分组成。
第2章 操作系统及其应用 章
图2.23 示例窗口
第2章 操作系统及其应用 章 2.窗口的操作 . 窗口操作在Windows系统中是很重要的,不但可以通过 鼠标使用窗口上的各种命令来操作,而且可以通过键盘来使 用快捷键操作。窗口的基本操作包括打开、缩放、移动等。 3.窗口的排列 . 若用户在对窗口进行操作时打开了多个窗口,而且需要 全部处于显示状态,则涉及到这些窗口的排列问题,在中文 版Windows XP中为用户提供了三种可供选择的排列方案。 在任务栏上的非按钮区右击,弹出一个快捷菜单,如图 2.24所示。
第2章 操作系统及其应用 章
图2.17 设置自动隐藏任务栏
第2章 操作系统及其应用 章 如图2.18所示即为将任务栏移动到窗口上方时的桌面效 果。
第2章 操作系统及其应用 章
图2.18 任务栏位于窗口上方时的桌面效果
第2章 操作系统及其应用 章 在任务栏中除了默认的【快速启动】工具栏,Windows XP还为用户定义了3个工具栏,即【地址】工具栏、【链接】 工具栏和【桌面】工具栏,它们没有显示在任务栏内,如果 用户希望显示这3种工具栏,可右击任务栏上没有按钮的位 置,打开【任务栏】快捷菜单,再打开【工具栏】子菜单, 如图2.19所示。
大学计算机基础教程(第四版)第二章操作系统及其使用

磁盘管理
磁盘分区
将一个物理磁盘划分为多个逻辑 分区,每个分区可以独立地存储
数据和安装操作系统。
磁盘格式化
将磁盘分区格式化为特定的文件系 统,以便于存储和管理数据。常见 的文件系统有FAT32、NTFS等。
磁盘维护
定期进行磁盘清理、磁盘碎片整理 等维护操作,可以提高磁盘的读写 性能和延长使用寿命。
系统性能优化和安全管理
操作系统的分类
总结词
操作系统的分类
详细描述
根据不同的分类标准,操作系统可以分为多种类型。例如,根据运行的环境,可 以分为单机操作系统和网络操作系统;根据功能,可以分为批处理操作系统、分 时操作系统和实时操作系统等。
操作系统的基本概念
总结词
操作系统的基本概念
详细描述
操作系统的基本概念包括进程、线程、内存管理、文件系统、设备驱动程序等。这些基本概念是理解操作系统工 作原理的基础,对于后续学习操作系统的具体实现和应用具有重要意义。
虚拟内存
虚拟内存是内存管理的高级技术,它通过将内存分为物理内 存和硬盘上的虚拟内存区域,使得应用程序能够访问比实际 物理内存更大的地址空间。虚拟内存的实现需要操作系统的 内存管理和其他系统功能的支持。
03
操作系统的用户界面
命令行界面
命令行界面是操作系统提供的一种用户交互方式,用户通过输入命令来执行操作。 常见的命令行界面包括Windows的命令提示符和Linux的终端。
大学计算机基础教程 (第四版)第二章操作
系统及其使用
目录
• 操作系统概述 • 操作系统的结构和原理 • 操作系统的用户界面 • 操作系统的应用 • 实践操作
01
操作系统概述
操作系统的定义和功能
大学计算机基础第二章讲义

第二章计算机硬件及软件系统计算机系统是一个复杂的工作系统,它由硬件系统和软件系统组成。
所谓计算机的硬件系统,通俗地说就是构成计算机的看得见摸得着的部件,即构成计算机的各种物理设备的总称。
例如:计算机的主机、显示器、键盘、磁盘驱动器等。
软件系统是运行、管理和维护计算机的各类程序和文档的总称。
通常把不装备任何软件的计算机称为“裸机”,计算机之所以能够应用到各个领域,是由于计算机装上不同软件后,能够出色地按照人们的意志完成各种不同的任务。
本章主要介绍计算机硬件及软件知识。
2-1 计算机硬件系统的组成计算机硬件的基本功能是接受计算机程序的控制来实现数据输入、运算、数据输出等一系列根本性的操作。
计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大基本构件组成。
图2-1列出了一个计算机系统的基本硬件结构。
其中,实线代表数据流,虚线代表指令流。
2-1-1 主板1.系统主板主板又叫主机板、母板、系统板等,是计算机系统的主要组件,包括中央处理器、主存储器、支持电路和总线控制器以及插接件。
计算机的质量与主板的设计和工艺有极大的关系。
随着计算机技术的发展,高度整合主板成为主板发展的一个必然趋势,现在主板不但可以集成声卡、MODEM、网卡、Raid(独立磁盘冗余阵列),而且还可以集成显卡,以及各种新型接口。
图2-2为一个实际的A TX主板的布局结构及外型图。
图2-2 A TA主板(1) CPU插槽。
CPU需要通过某个接口与主板连接才能进行工作。
CPU采用的接口方式有引脚式、卡式、触点式、针脚式等。
对应到主板上就有相应的插槽类型。
目前,在安装形式上主要分为Socket和Slot两大工业标准,图2-2所示CPU插槽为Socket插槽,目前的Pentium 4 CPU 采用的是Socket 478插槽。
图2-3 Intel 845G南桥芯片组图2-4 VIA PT880北桥芯片(2) 芯片组。
芯片组(Chipset)是主板的灵魂,它决定了主板所能够支持的功能。
《大学计算机基础》第2章-微机用户界面及其使用

切换窗口
程序切换方法: ➢ 利用任务栏切换
当前工作程序
➢ 利用键盘 Alt+Tab 切换
问题:两种方法的优缺点?
程序切换对话框
32
对话框
对话框可以实现人与计算机系统之间的信息交流。
方法
通过对选项的选择,实现对系统的设 置及属性的修改。
标题栏
选项卡
组
文本框
成
列表框
命令按钮
单选按钮
复选框
33
选项卡 单选按钮
【开始】 |【运行】
输入文件名
5. 打开文档文件则自动启动相应的程序
运行
双击应用程序名
运行
45
退出应用程序
退出
Alt+F4 【文件】 |【退出】
单击 【关闭】按扭
任务列表 Ctrl+Alt+Del
选择程序
【结束任务】
➢ 当有应用程序不再响应时,可以通过按Ctrl+Alt+Del
打开“Windows任务管理器”,强行关闭该程序!
复选框 命令按钮 标题栏
文本框
对话框的元素
列表框 34
开始菜单
Windows XP 有三种菜单: 【开始】菜单、下拉式菜单、快捷菜单
改变【开始】菜单的样式:右击任务栏上的空白处或右单击 【开始】|【属性】,在“[开始]菜单”选项卡中选择菜单 样式,单击【确定】按钮。
用户标识
常用程序的 快捷方式
常用
给张英的信.北京.2001.02
之后的字 符串为扩
展名
11
文件的类型
文件类型 可执行程序 源程序文件 目标文件 批处理文件 MS Office 文档文件 图像文件 流媒体文件 压缩文件 音频文件 网页文件
《大学计算机基础》(第2章)

2.1.2 操作系统的分类
15
2.1.2 操作系统的分类
6 嵌入式操作系统
嵌入式系统一般指非PC系统,有计算机功能但又不称之为计算机的设备或器材。
说 它是以应用为中心,软硬件可裁减的,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、 明 功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。简单地说,嵌入式系统集系统的应用软件
2.1.3 常用的操作系统
17
2.1.3 常用的操作系统
2 UNIX 操作系统
UNIX操作系统是一种多用户、多任务的分时操作系统,支持多种处理器架构。 它具有可靠性高、开放性好、网络功能强和强大的数据库支持功能。但由于它多 数是以命令方式来进行操作的,初级用户不容易掌握,所以UNIX操作系统一般用 于大型的网站或大型的企、事业局域网中。
2.1 操作系统概述
2.1.1 操作系统的功能 2.1.2 操作系统的分类 2.1.3 常用的操作系统
引 子
操作系统是管理和控制计算机硬 件与软件资源的计算机程序,是直接 运行在“裸机”上的最基本的系统软 件,任何其他软件都必须在操作系统 的支持下才能运行。图2-1所示为操 作系统、软硬件和用户间的关系。
系统。
2.1.3 常用的操作系统
20
2.1.3 常用的操作系统
5 Android 操作系统
Android(安卓)是一种基于Linux的开放源代码开发的操作系统,主要应用于移动 设备,如智能手机和平板电脑。Android操作系统最初由Andy Rubin开发,主要支持智 能手机。2007年11月,Google与84家硬件制造商、软件开发商及电信营运商组建开放手 机联盟共同研发改良Android系统。第一部Android智能手机发布于2008年10月。
大学计算机基础第2章

1. 输入法的启动与切换 2. 输入法设置
演示
18
2.3 Windows 7的窗口和菜单
窗口是Windows 7操作系统中的重要对象之一,是用户进行操作的主 要对象。虽然每个窗口的内容各不相同,但所有窗口都有一些共通点。一 方面,窗口始终显示在桌面上,另一方面,大多数窗口都具有相同的基本 组成部分。
右击任务栏空白处
13
演示
2.2 Windows 7桌面
三、“开始”菜单
1. “开始”菜单的组成
(1)“固定程序”列表 (2)“常用程序”列表 (3)“所有程序”列表 (4)搜索框 (5)“启动”菜单 (6)“关机”拆分按钮
演示
14
2.2 Windows 7桌面
2. “开始”菜单的使用
(1)启动应用程序 (2)查找内容 (3)运行命令 (4)帮助和支持 (5)注销
一、声音的设置 二、日期的设置 三、设置桌面小工具
9
2.1 Windows 7概述
1. Windows 7的版本
Windows 7是微软公司于2009年10月推出的第七代操作系统,共包 含6个版本。
初级版(Windows 7Stater) 家庭普通版(Windows 7 Home Basic) 家庭高级版(Windows 7 Home Premium) 专业版(Windows 7 Professional) 企业版(Windows 7 Enterprise) 旗舰版(Windows 7 Ultimate)。
第2章 Windows 7操作系统
2.1 Windows 7概述 2.2 Windows 7桌面 2.3 Windows 7的窗口和菜单 2.4 Windows 7文件管理 2.5 软件和硬件的管理 2.6 Windows 7的设置
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- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
系统软件
应用软件
应用软件 协助人们 完成某项 任务。
上网软件 学习课件 娱乐软件 商务软件 ……
设备驱动 实用工具 编译系统
文字处理
电子表格
演示软件 图形软件 视频软件
……
计算机软件概述
系统软件
操作系统
最基本的系统软件,其它的所有软件都是建立在操作系统的基础上。
实用工具
用来提供一种让计算机用户控制分配和使用计算机资源的方法,以 增强操作系统的功能。
27
2.2.2应用软件
为某一专门的应用目的而开发的软件称为应用软件 。 例如: 1. 办公软件包 2. 图形和图象处理软件 3.数据库系统 4. Ineternet服务软件 5.娱乐与学习软件
28
微 型 计 算 机 的 硬 件 组 成
显视器是计算机的主要输出 设备,它将来自计算机显卡 的电信号转换为屏幕上的彩 色亮点,从而形成图像。 声卡位于 系统单元 内,提供 到扬声器、 麦克风和 耳机的连 接。
数据总线 DB
译
码
指令寄存器
指令译码器 控制电路 控制总线 CB
指令1 指令2 指令3 指令4 、、、 、、、
数据1 数据2 数据3
、、、
数 据
器
计算机工作原理
衡量CPU性能的主要技术指标
字长:CPU在单位时间内(同一时间)能一次处理的 二进制数的位数叫字长 位宽:CPU通过外部数据总线与外部设备之间一次 能传递的数据位数 主频,是CPU的时钟频率,一个时钟周期完成的指 令数是固定的,所以主频越高,CPU的速度也就 越快了。不过由于各种CPU的内部结构也不尽相 同,所以并不能完全用主频来概括CPU的性能。
五条指令重叠执行情况: 1T 2T 3T 4T 5T ——机器执行时间 取指1译码1取数1 运算1 存数1 取指2译码2 取数2 运算2 存数2 取指3 译码3 取数3 运算3 存数3 取指4 译码4 取数4 运算4 存数4 取指5 译码5 取数5 运算5 存数5 由上可见,若将一条指令的执行时间分为五段, 每段所 用时间为T,则一条指令执行时间为5T。系统工作正常后 每隔T时间就得到一条指令的处理结果。平均速度提高了4 倍。这种工作方式称为流水线处理。本例为五级流水线处 理方式。
设备驱动程序
设备驱动程序告诉计算机中的操作系统如何使用某一硬件。 即插即用一项用于自动处理PC机硬件设备安装的工业标准。
编译器
编译器是程序员将高级语言编写的指令翻译成可以在计算机上执行 的代码的软件开发工具,它的特点是目标语言比源语言低级。
计算机软件概述
1.5.2 计算机语言概述
1、机器语言:二进制代码,计算机可以直接识别 的语言,机器语言依赖CPU的指令系统。执行效 率高,但不易理解和编写程序。 2、汇编语言:用助记符代替机器语言的操作数和 操作码。与机器语言相对应。存在兼容性问题。 3、高级语言:接近人类的自然语言,也称算法语言,与具
CMOS存储器
存放计算机的配置信息,如日期 和时间、硬盘容量、RAM容量等
虚拟内存
计算机使用磁盘空间来模拟内存的能力
计算机工作原理
9
存储器
每个记忆单元由8位二进制位组成。
字节BYTE 7 6 5 4 3 2 1 0
位Bit
1KB=210B=1024B 1MB= 210KB= 1024KB 1GB= 210MB= 1024MB 1TB= 210GB= 1024GB
大容量
矛盾
低成本
外存 外存 ... 1 2
外存 n
31
外存
硬盘、光盘、U盘等
计算机工作原理
磁盘(外存储器)
扇区 磁道 磁道(cylinders)0 磁道中存 有文件分配表(FAT)信息 扇区(sectors,512字节) 簇(clusters)一个磁道上的一 个或更多扇区组合成一个簇,簇 是DOS用来存储文件信息的最 小单位。 FAT是DOS存放磁盘目录结构
– 特点:控制简单 ,速度低,机器各部件利用率。例如 在取指令时译码器和运算器等都空闲,而在存结果时其 它部件也在空闲。 ⁶ 若能把程序中的多条指令在时间上重叠起来执行会否显 著提高机器速度呢?
取指1 译码1 取数1 运算1 存数1 取指2 译码2 取数2 运算2 存数2…....
指令的重叠执行——流水线工作原理
衡量CPU性能的主要技术指标
外频,是系统总线的工作频率; 倍频,是指CPU外频与主频相差的倍数。用 公式表示就是:主频=外频×倍频 • CPU的主频以MHz(兆赫兹)为单位。 1MHz等于每秒100万周期。
指令的流水线控制技术
• 冯· 诺依曼型计算机工作原理
– 依序逐条执行程序指令,每条指令的各个操作也按顺序 串行执行。例如:加法指令依序分成取指令/指令译码/ 取数操作/运算处理和写结果五个步骤。执行过程如下:
29
键盘作为多数计算机 的主要输入设备。
2.4.1 微型计算机
1.微型计算机概述
30
存储器与存储系统
存储器是一种具有保存和存取信息 (程序、数据)的设备/器件,是计 算机系统不可或缺的资源。
CPU
寄存器
高速缓存Cache
现代微型计算机的存储系统结构: SRAM 高速缓存--主存(内存)--外存 为什么采用这种结构? 1 M 2 ... M Mn 指令执行速度依赖于内存读写速度 主存 高速CPU需配置高速内存 DRAM 大软件需配置大容量内存 高速度
汇编程序的具体翻译工作步骤: ① 用机器操作码代替符号化的操作符。 ② 用数值地址代替符号名称。 ③ 将常数翻译为机器的内部表示。 ④ 分配指令和数据的存储单元。
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语言处理程序 —— 高级语言翻译程序
1)解释方式
解释方式的翻译工作由解释程序来完成。解释程序对源程序进
行逐句分析,若没有错误,将该语句翻译成一个或多个机器语 言指令,然后立即执行这些指令;若解释时发现错误,会立即
系统软件
3
计算机的五大部件
存储器 外存储器 输 入 设 备 输 出 设 备
冯.诺依曼思想: • 二进制 •程序与数据一样 存放在内存 •五大模块
内存储器
运算器 控制器
数据流
控制流
4
冯· 诺依曼计算机
存储程序工作原理
计算机的两个基本能力:一是能够存储程序, 二是能够自动地执行程序。 计算机是利用“存储器”(内存)来存放所要 执行的程序的,而称之为CPU的部件可以依次 从存储器中取出程序中的每一条指令,并加以 分析和执行,直至完成全部指令任务为止。
翻译程序。用非机器语言写的程序称为源程序;通过翻译程
序翻译后的程序称为目标程序。翻译程序也称为编译器。针 对不同的程序设计语言编写出的程序,有各自的翻译程序, 互相不通用。
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语言处理程序 —— 汇编程序
汇编程序是将汇编语言编制的程序(源程序)翻译成机器语
言程序(目标程序)的工具。
汇编 程序 汇编语言 源程序 机器语 言程序
内存
硬件 计 算 机 系 统 软件
应用软件
外部设备
输入设备:键盘、鼠标、扫描仪 输出设备:显示器、打印机 外 存:软、硬盘、光盘、闪存 网络设备:网卡、调制解调器等 操作系统:Windows、Unix、Linux 语言处理程序:C、Pascal、VB等 实用程序:诊断程序、排错程序等 办公软件包、数据库管理系统
体的机器无关,易学、易用。常见的高级语言有:C、 BASIC、PASCAL等。 面向对象语言:Visual Basic 、 JAVA Delphi等。
语言处理程序
在所有的程序设计语言中,除了用机器语言编制的程序能够
被计算机直接理解和执行外,其他的程序设计语言编写的程
序都必须经过一个翻译过程才能转换为计算机所能识别的机 器语言程序,实现这个翻译过程的工具是语言处理程序,即
磁盘结构及磁道扇区划分
和哪些簇存放哪些文件等信息
磁盘格式化
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磁盘容量
容量=磁盘面数磁道数/面扇区数/磁道字节数/扇区
容量 = 2 80 18 512(字节) = 1474560(B) = 1440(KB) = 1.44(MB)
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软盘的结构
软盘标签
读/写保护口 轴空
索引空 磁头 读/写窗口
程序是为完成一项特定任务而用某种语言 编写的一组指令序列。
计算机软件概述
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计算机的基本工作原理
计算机的工作原理是:“存储程序” + “程序控
制”
R1 R2 R3 R4
CPU
PC
总线
地 址 寄 存 器 地址总线 AB
内存
、、、
寄存器组
指令 指针 寄存器
程 序
地
址
运 算 器 标 志 寄存器
数据暂存器
2.2计算机软件系统
软件是指程序、程序运行所需要的数据以及开发、 使用和维护这些程序所需要的文档的集合。
18
计算机软件系统
存储程序工作原理的计算机决定了它的使用方式: 编写程序和运行程序
硬件
系统软件
“吃软不吃硬”的EDSAC
软件
应用软件 计算机软件概述
计算机软件分类
软件
系统软件 协助计算 机执行基 本任务。
停止,报错并提醒用户更正代码。解释方式不生成目标程序。
解释程序
高级语言 源程序 数据
计算结果
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高级语言翻译程序——编译方式
翻译工作由编译程序完成。如同笔译在纸上记录翻译后的结 果。编译程序对整个源程序经过编译处理,产生一个与源程 序等价的目标程序;目标程序还可能要调用一些其他语言编 写的程序和程序库中的标准子程序,通过连接程序将目标程
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硬盘的结构
柱面、磁头、扇区 唯一确切的扇区: 0 柱面、1 磁头、12 扇区