计算机基础培训教材

第1章计算机基础

1.1计算机系统

一个完整的计算机系统包括“硬件系统”和“软件系统”。

1.1.1硬件系统的基本组成

计算机的硬件系统是指组成计算机的硬件系统仍由5个部分组成：它们是控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备。各部分之间传递者3类不同的信息：数据（指令）、地址、控制信号。

一、总线

为了节省计算机硬件的信号线，简化电路结构，计算机各部件之间采用公共通道进行信息传递和控制。计算机部件之间分时占用着这些公共通道进行数据的控制和传送，这样的通道简称为总线，总线共分3类。

1.数据总线DBUS(Data bus)

数据总线用来传输数据信息，是双向传输总线：CPU既可通过DBUS从内存或输入设备读入数据，又可通过DBUS将内存数据送至内存或输出设备。

2.地址总线ABUS（Address Bus）

地址总线用于传送CPU发出的地址信号，是一条单向传输总线，目的是指明于CPU交换信息的内存单元或I/O设备地址。

3.控制总线CBUS（Control Bus）

控制总线用来传送控制信号、时序信号和状态信号。其中有的是CPU向内存和外设发出的控制信号，有的则是内存或外设向CPU传递的状态信息。CBUS中没一根线的方向是一定的，单向的，但作为一个整体是双向的，所以在框架结构中，凡涉及到控制总线，均标明方向。

二、CPU（Central Processing Unit中央处理器）

是计算机的核心部件，它由控制器和运算器组成。

1.控制器

控制器是计算机的控制中心，主要工作是不断的取指令、分析指令和执行指令。

2.运算器

是计算机中实现运算的部件，运算包括算术运算和逻辑运算。运算器内包括算术逻辑运算部件ALU(Arithmetical Logic Unit)和若干种寄存器。运算器主要工作是数据处理（运算）和暂存运算数据。

三、存储器（Memory）

是计算机中用来存放程序和数据的器件，Memory是指内存储器，通常把控制器、运算器和内存储器称为主机。

内存的特点是速度快、容量小（较外存）、存储密度大，一旦关机（断电），信息不再保存。

外存储器简称“外存”，是计算机中的外部设备，用来存放大量的暂时不参加运算或处理的数据和程序，计算机若要运行存储在外存种的某个程序时它从外存读到内存中才能执行。外存又称为“辅助存储器”，如磁盘、光盘、磁带等。

外存的特点是容量大、可靠性高、价格低，可以长期保存信息

四、输入设备

是把数据和程序输入到计算机的硬件装置。

输入设备主要是键盘。还有光笔、写字板、数码相机、扫描仪等。

五、输出设备

是将计算机的处理结果显示给人们的设备。最常用的输出设备有打印机和显示器。

打印机的种类有3种：

1.针式打印机。

2.喷墨打印机

3.激光打印机

输入设备和输出设备又称 I/O设备，输入设备和输出设备以及外存储器属于计算机的外部设备。

1.1.2微型计算机

微型计算机的主体是主机箱，里面有主板、CPU、内存、显示卡、硬盘、软驱、光驱、电源组成，另外还应有显示器、键盘和鼠标等外部设备。

微机的启动与关闭

启动：使用时应先打开打印机、显示器等外设电源后，再打开主机电源即可工作。

关闭：关机时则顺序相反，先关上主机电源，然后再关外设电源。

用打开电源的方法启动微机，称作冷启动。

当计算机再时要重新启动计算机可以用两种方法实现：

一种是按机箱上的RESET按钮，进行复位启动，RESET启动往往用于计算机死锁状态时的解除操作，效果和冷启动一样，机器都要从自检步骤开始引导系统。

另一种是同时按下3个键：Ctrl、Alt、Del（Ctrl+Alt+Del），启动时不经过自检程序这一过程。这两种启动都称为热启动。

注意：计算机切断电源后不能立即加电启动，须间隔15秒以上才可打开主机电源，否则容易损坏计算机中的开关电源。

1.1.3软件系统

一、指令和程序

现在计算机的工作原理仍然采用存储程序和程序控制原理，计算机能够完成一系列的工作是根据指令功能控制程序的执行来实现的。

1．指令

指令是计算机所要执行的一种基本操作命令，是对计算机进行程序控制的最小单位，计算机根据指令的性质完成一个操作步骤。

2．程序

程序是由设计者为完成指定任务的一组指令序列，并取以文件名，称为程序文件，存放在外存储器上。

3．计算机工作原理

计算机工作时先将需要执行的程序从外存储器中读入内存中，由CPU 负责从内存中逐条取出指令，分析识别指令，然后执行该指令，再由指令计数器取出下一条指令，CPU重复的工作，直至遇到结束指令停止程序的执行。

二、软件及分类

计算机软件是指计算机程序及有关的文档，计算机软件系统分为系统软件和应用软件，没有任何软件支持的计算机称为裸机，裸机几乎是不能工作的。因此，计算机功能的强弱也取决与软件配备的丰富程度。

1．系统软件

系统软件是负责管理、控制、维护、开发计算机的硬件资源，提供给用户一个便利的操作界面和提供编制软件的资源环境。

系统软件中最主要的是操作系统，另外还包括语言处理程序、系统实用程序、各种工具软件等。

操作系统：操作系统（OS）是对所有软硬件资源进行统一管理、调度及分配的核心软件。用户操作计算机实际上是通过使用操作系统来进行的，操作系统是用户和计算机的一个接口。操作系统是所有软件的基础和核心。

2．应用软件

应用软件是为解决实际问题而专门编制的程序。如Word、Excel、杀毒软件等都属于应用软件。

操作系统位于整个软件的核心位置，其他系统软件处于操作系统的外层，应用软件则处于计算机软件的最外壳。

第2章操作系统

操作系统是计算机最主要的系统软件，它的主要功能是用于管理计算机硬件和软件资源，提高资源的利用率，并为用户提供强有力的使用功能和方便的使用环境，用户通过操作系统使用计算机。

2.1 操作系统的概念

计算机拥有硬件和软件资源，要对这些资源进行统一管理、调度及分配，必须要有相应的管理程序，操作系统就是具有这一功能的管理程序。

操作系统是系统软件的核心，是扩充裸机的第一层系统软件，其他软件都在操作系统的支持下工作。若操作系统受到损坏，计算机就无法正常工作，甚至根本无法工作。操作系统又是用户和计算机的接口。用户通过操作系统让计算机工作，计算机又通过操作系统将信息反馈给用户。

2.1.1操作系统的分类和功能

一、操作系统分类

1．批处理系统

2．分时系统

3．实时系统

4．网络操作系统

二、操作系统的功能

操作系统负责管理计算机全部资源。按照资源的类型，操作系统分成5大功能摸块。

1．CPU管理

CPU管理的主要任务是对CPU进行分配，并对其运行有效地控制和管理。