【正文】 第二章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) 主要內(nèi)容： ? 計(jì)算機(jī)系統(tǒng) ? 通信與網(wǎng)絡(luò) ? 數(shù)據(jù)庫技術(shù) 概述 硬件系統(tǒng) 數(shù)制與編碼 網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的模式 軟件系統(tǒng) 什么是計(jì)算機(jī) 計(jì)算機(jī)是一種能按照事先 存儲(chǔ) 的程序 ， 自動(dòng) 、高速 進(jìn)行大量 數(shù)值計(jì)算和各種 信息處理 的現(xiàn)代化智能電子裝置 。 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn) 概述 運(yùn)算速度快 精確度高 具有記憶和邏輯判斷能力 計(jì)算機(jī)內(nèi)部自動(dòng)化操作 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 ? 電子管 、 晶體管 、 集成電路 、 大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路 概述 ? 體積越來越小 ? 運(yùn)算速度越來越快 ? 性能價(jià)格比越來越高 ? 應(yīng)用范圍越來越廣泛 發(fā)展特點(diǎn)： 發(fā)展： 第一代計(jì)算機(jī)（ 1946～ 1955年）：電子管計(jì)算機(jī) 主要特征：采用電子管組成邏輯電路，用延遲 線或磁鼓做主存儲(chǔ)器。 ①運(yùn)算速度：每秒幾百條 ②內(nèi)存儲(chǔ)器：幾 KB ③ 計(jì)算機(jī)語言：機(jī)器語言 特點(diǎn)：體積大、耗電多、造價(jià)高、故障率也高 用途：科學(xué)計(jì)算，應(yīng)用在軍事或政府部門 。 代表機(jī)型： IBM 650 電子管 IBM 650 第一臺(tái)電子管計(jì)算機(jī) ?名稱： ENIAC ?時(shí)間： 1946年 2月 ?主要部件：電子管（ 18800個(gè)） ?占地面積： 170平方米 ?重量： 30多噸 ?耗電： 140千瓦 ?計(jì)算速度： 5000次 /秒 ENIAC 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 ? 電子管 、 晶體管 、 集成電路 、 ? 大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路 概述 ? 體積越來越小 ? 運(yùn)算速度越來越快 ? 性能價(jià)格比越來越高 ? 應(yīng)用范圍越來越廣泛 發(fā)展特點(diǎn)： 發(fā)展： 第二代計(jì)算機(jī)（ 1956～ 1963年）： 晶體管計(jì)算機(jī) 主要特征：采用晶體管作基本邏輯電路 ①運(yùn)算速度：每秒幾千條 ②內(nèi)存儲(chǔ)器：幾十 KB ③ 計(jì)算機(jī)語言：匯編語言 等。 特點(diǎn)（與第一代相比）：體積小、耗電少、成本低、功能強(qiáng)、故障率小。 用途：科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理及工業(yè)過程控制。 代表機(jī)型： IBM 7090 晶體管 IBM 7090 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 ? 電子管 、 晶體管 、 集成電路 、 ? 大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路 概述 ? 體積越來越小 ? 運(yùn)算速度越來越快 ? 性能價(jià)格比越來越高 ? 應(yīng)用范圍越來越廣泛 發(fā)展特點(diǎn)： 發(fā)展： 第三代計(jì)算機(jī)（ 1964～ 1971年）：中、小規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī) 主要特征：采用集成電路作基本邏輯電路，在幾毫米的芯 片上可集中成百上千個(gè)電子邏輯電路。 ①運(yùn)算速度：每秒幾百萬條 ②計(jì)算機(jī)語言：高級(jí)語言等。 ③操作系統(tǒng)：形成普及。 ④其它：外部設(shè)備種類逐漸增多、開始與通信線路相結(jié)合。 特點(diǎn)（與第二代相比）：體積小、價(jià)格低、功能強(qiáng)、可靠性高。 用途：科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、工業(yè)控制等眾多領(lǐng)域。 代表機(jī)型： IBM 360 中、小規(guī)模集成電路 IBM 360 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 ? 電子管 、 晶體管 、 集成電路 、 ? 大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路 概述 ? 體積越來越小 ? 運(yùn)算速度越來越快 ? 性能價(jià)格比越來越高 ? 應(yīng)用范圍越來越廣泛 發(fā)展特點(diǎn)： 發(fā)展： 第四代計(jì)算機(jī)（ 1972年至今）： 大規(guī)模集成電路（ LSI）或超大規(guī)模集成電路（ VLSI）計(jì)算機(jī) 主要特征：內(nèi)存儲(chǔ)器廣泛采用半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)容量更大。軟件更趨完善，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)形成并發(fā)展。 ①運(yùn)算速度：每秒幾千萬條 ②計(jì)算機(jī)語言：高級(jí)語言等 用途：社會(huì)生活各個(gè)領(lǐng)域。 大規(guī)模集成電路（ LSI）或超大規(guī)模集成電路（ VLSI） 計(jì)算機(jī)的發(fā)展 ? 電子管 、 晶體管 、 集成電路 、 ? 大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路 概述 ? 體積越來越小 ? 運(yùn)算速度越來越快 ? 性能價(jià)格比越來越高 ? 應(yīng)用范圍越來越廣泛 發(fā)展特點(diǎn)： 發(fā)展： 計(jì)算機(jī)的分類 概述 數(shù)字計(jì)算機(jī) 模擬計(jì)算機(jī) 數(shù)?；旌嫌?jì)算機(jī) 按處理對象 按使用范圍 通用計(jì)算機(jī) 專用計(jì)算機(jī) 按規(guī)模 … … 巨型計(jì)算機(jī) 大 /中型計(jì)算機(jī) 小型計(jì)算機(jī) 微型計(jì)算機(jī) 工作站或服務(wù)器 硬件系統(tǒng) （設(shè)備） 軟件系統(tǒng) （程序、文檔） 計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 主 機(jī) 外部設(shè)備 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)運(yùn)算器 控制器內(nèi)存儲(chǔ)器 外存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器 輸入設(shè)備 輸出設(shè)備硬 件中央處理器 硬件系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng) ? 主機(jī) 箱 主機(jī)系統(tǒng) 立式機(jī)箱 臥式機(jī)箱內(nèi)部構(gòu)造 主 機(jī) 外部設(shè)備 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)運(yùn)算器 控制器內(nèi)存儲(chǔ)器 外存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器 輸入設(shè)備 輸出設(shè)備硬 件中央處理器 硬件系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng) 打印機(jī) 顯示器 軟 盤 鼠標(biāo) 鍵盤 輸入設(shè)備 外部設(shè)備 光筆 掃描儀 繪圖儀 硬 盤 計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng) 所謂軟件是為方便使用計(jì)算機(jī)和提高使用效率而組織的程序以及用于開發(fā)、使用和維護(hù)的有關(guān)文檔。 軟件系統(tǒng) … 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 語言處理程序 操作系統(tǒng) 用戶程序 應(yīng)用軟件包 工具軟件 … 系統(tǒng)軟件 應(yīng)用軟件 計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng) 軟件系統(tǒng) 軟件的主要作用 1）控制與管理計(jì)算機(jī)硬件資源，提高計(jì)算機(jī)資源的使用效率，協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)各組成部分的工作。 2）在硬件提供的基本功能的基礎(chǔ)上，擴(kuò)大計(jì)算機(jī)的功能，增強(qiáng)計(jì)算機(jī)去實(shí)現(xiàn)和運(yùn)行各類應(yīng)用任務(wù)的能力。 3）向用戶提供盡可能方便、靈活的計(jì)算機(jī)操作使用界面。 4）為用戶完成特定應(yīng)用的信息處理任務(wù)。 軟件系統(tǒng) 系統(tǒng)軟件 ? 定義：泛指為整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所配置的、不依賴于特定應(yīng)用的通用軟件，也是可供所有用戶使用的軟件。系統(tǒng)軟件是給其他軟件提供服務(wù)的程序集合。 ? 作用：管理、控制和維護(hù)計(jì)算機(jī)各種資源的協(xié)調(diào)工作，使其充分發(fā)揮作用、提高效率、方便用戶和開發(fā)者使用。 ? 主要包括： 操作系統(tǒng) 程序設(shè)計(jì)語言 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 微機(jī)常用的操作系統(tǒng) 1. DOS 2. Windows 3. UNIX 4. Linux ? MSDOS是美國微軟公司開發(fā)的在微機(jī)上使用的操作系統(tǒng)，它以使用與管理磁盤存儲(chǔ)器為任務(wù)而得名。 Disk Operating System ? 特點(diǎn)： DOS操作系統(tǒng)采用的是字符式用戶界面，用戶必須記住許多操作命令（稱為DOS命令）才能使用計(jì)算機(jī)。 2. Windows Windows 9 Windows 202Windows XP、 Windows Vista、 Windows7系列是目前微機(jī)上最流行的操作系統(tǒng)。 Windows的主要特點(diǎn)與功能如下： 1）采用圖形用戶界面 2）實(shí)現(xiàn)了虛擬內(nèi)存 3）多任務(wù)處理 4）提供各種系統(tǒng)管理的工具；提供各類實(shí)用程序。 5）配置了若干有多媒體處理能力的實(shí)用程序，允許圖形、文字、聲音同時(shí)進(jìn)行播放。 6）提供對各類 I/O設(shè)備的接口與管理，提供大量設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序與管理程序。 7）提供聯(lián)機(jī)幫助，用戶可以及時(shí)地從計(jì)算機(jī)中獲得有關(guān)的操作說明。 Windows 7 的功能 Windows Phone ? Windows Phone是微軟發(fā)布的一款智能手機(jī)操作系統(tǒng) 3. UNIX ? 特點(diǎn)： 是一個(gè)強(qiáng)大的多用戶、多任務(wù)操作系統(tǒng) ? 具體應(yīng)用： UNIX具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通信與服務(wù)功能，因此，它是目前互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器使用最多的操作系統(tǒng)。 ? 用途： UNIX可以安裝在不同類型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上，從 PC機(jī)到工作站，從小型機(jī)到超級(jí)計(jì)算機(jī)，也可以用于不同的生產(chǎn)廠商的各種不同型號(hào)的計(jì)算機(jī)。 4. Linux 1991年，芬蘭赫爾辛基大學(xué)學(xué)生Linus Torvalds創(chuàng)造了 32位操作系統(tǒng)Linux。 主要特點(diǎn)：自由式和開放性。 系統(tǒng)軟件 ? 定義：泛指為整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所配置的、不依賴于特定應(yīng)用的通用軟件，也是可供所有用戶使用的軟件。系統(tǒng)軟件是給其他軟件提供服務(wù)的程序集合。 ? 作用：管理、控制和維護(hù)計(jì)算機(jī)各種（硬件和軟件）資源的協(xié)調(diào)工作，使其充分發(fā)揮作用、提高效率、方便用戶和開發(fā)者使用。 ? 主要包括：操作系統(tǒng) 程序設(shè)計(jì)語言 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 程序設(shè)計(jì)語言及其處理程序 自然語言：人類所使用的語言稱為自然語言。 計(jì)算機(jī)語言：人與計(jì)算機(jī)之間的 “ 溝通 ” ，或者說人們讓計(jì)算機(jī)完成某種任務(wù)，也需要通過一種語言，這就是計(jì)算機(jī)語言。 （ 1）機(jī)器語言 ? 定義：直接用二進(jìn)制代碼表示的指令系統(tǒng)的語言。 ? 特點(diǎn)：是計(jì)算機(jī)唯一識(shí)別并可直接執(zhí)行的語言。 ? 例如： Z80（ CPU）指令系統(tǒng)中，有一條指令 00111110 01010101 該指令是把二進(jìn)制數(shù) 01010101送到累加器 A中。 ? 缺點(diǎn)：難讀、難懂、難記、易出錯(cuò)、難修改等。它的致命弱點(diǎn)是無通用性。 （ 2）匯編語言 ? 定義：是一種由機(jī)器語言 “ 符號(hào)化 ” 的語言。 例如： SUB表示減法指令 ADD表示加法指令 MOV表示傳送指令 特點(diǎn)：比機(jī)器語言更容易理解，便于記憶，使用起來更方便。 把二進(jìn)制數(shù) 01010101送到累加器 A中，寫成匯編語言指令為 MOV A,55H ? 缺點(diǎn)：仍是面向機(jī)器的低級(jí)語言 無通用性。 （ 3）高級(jí)語言 ? 定義：是一種用表達(dá)各種意義的 “ 詞 ” 和 “ 數(shù)學(xué)公式 ” 按照一定的 “ 語法規(guī)則 ” 編寫程序的語言，也稱高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言或算法語言。 ? 特點(diǎn)： （ 1）與人類的自然語言比較接近，如在 Basic語言中， “ INPUT”表示輸入， “ PRINT”表示打??； （ 2）與計(jì)算機(jī)硬件無關(guān)，無需熟悉計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng) 。 高級(jí)語言的發(fā)展 ? 上面介紹的是 “ 面向過程 ” 語言，如 PASCAL 語言、 C語言，其特點(diǎn)是：人們不僅要告訴計(jì)算機(jī) “ 做什么 ” ，而且要告訴計(jì)算機(jī) “ 怎么做 ” 。 ? 隨著計(jì)算機(jī)軟件的不斷發(fā)展，目前流行的計(jì)算機(jī)語言都是 “ 面向?qū)ο?” 的語言，如 SQL，其特點(diǎn)是：人們只需告訴