1、计算机应用基础课程提纲壹、课程介绍 14一、课程介绍二、从地球看师大三、课程调查贰、计算机系统 1一、信息技术1. 什么是信息？1) 数据(1) 描述现实世界各种信息的符号记录(2) 可以有多种不同的表现形式：数字、文字、图形、图像、声音等(3) 是信息的载体、信息的具体表现形式2) 信息(1) 构成客观世界的三大要素（信息、能源和材料）之一(2) 信息是从数据中提取出的有用的东西(3) 信息是可以感知和加工3) 数据与信息的关系(1) 数据是具体的，信息是抽象的(2) 数据不一定有用，但信息是有用的数据(3) 信息是各种数据所包括的意义，数据是载荷信息的物理符号(4) 可用不同的数据形式来表
2、现同一数据，信息不随数据的表现形式而改变(5) 通常可混用1. 信息资源数据资源2. 信息采集数据采集3. 信息处理数据处理2. 信息处理1) 利用计算机对各种形式的数据进行处理2) 从大量的原始数据中抽取有价值的信息，作为行为和决策的依据3) 包括以下的数据操作(1) 采集(2) 整理、编码(3) 输入(4) 存储(5) 加工/计算、分类、检索(6) 传输、输出3. 处理信息的工具1) 从古老到先进2) 从简单到复杂3) 具体的工具(1) 烽火台(2) 信使(3) 电报(4) 电话(5) 广播(6) 电视(7) 雷达(8) 计算机二、计算机1. 什么是计算机？1) 是一种系统2) 按照事先存
3、储的程序3) 自动高速对数据进行处理2. 计算机的特点1) 运算速度快2) 运算精度高3) 具有记忆能力4) 具有逻辑判断能力5) 通用性3. 计算机发展1) 四个阶段2) 近几年最快计算机排行(1) 2007年6月(2) 2008年6月(3) 2008年11月(4) 2009年6月(5) 2009年11月(6) 2010年6月(7) 2010年11月(8) 2011年6月3) 历年最快的计算机(1) 第一台电子计算机1. 1946年2. ENIAC3. Electronic Numerical Integrator And Calculator4. 美国宾夕法尼亚大学5. 每秒钟计算5000
4、次加法运算6. 18,000个晶体管7. 重30吨8. 占地170平方米(2) 地球模拟器1. 2002年2. 日本NEC3. 以SX-5为原型4. 每秒运算速度40万亿次FLOPS（10的12次方）5. 由5120个处理器组成(3) IBM蓝色基因1. 2004年9月2. 美国国家实验室3. 每秒运算约136万亿次4. 由32768个处理器组成(4) IBM蓝色基因/L1. 2005年11月2. Lawrence Livermore National Laboratory（美国劳伦斯利弗摩尔国家实验室）3. 每秒运算约478万亿次4. 由131,072个处理器组成(5) IBM Roadru
5、nner（走鹃）1. 2008年6月8日2. 每秒运算1千万亿次（1.026 peta flop，2的15次方）3. 美国能源部 拉斯阿摩斯国家实验室4. 用于国家安全、核试验模拟以及预测长期天气变化等领域5. 造价约为$133 million6. 用了122,400 Cores7. 使用AMD的皓龙芯片8. 操作系统使用Red Hat Enterprise Linux(6) 超级电脑“京”（K Computer）1. 2011年6月20日2. 日本理化学研究所与富士通共同研发3. 运算速度为每秒8162万亿次4) 中国最快的计算机(1) 曙光4000A1. 2004年6月2. 每秒运算约8万
6、亿次3. 当时位列全球第十4. 上海超级计算机中心5. 由2560个处理器组成(2) China eServer pSeries 6551. 2005年2. 每秒运算约10万亿次3. 2007年位列全球第35位4. 中国气象局5. 由3200个处理器组成(3) BladeCenter HS21 Cluster（IBM）1. 2007年2. 每秒运算约18万亿次3. 2007年位列全球第43位4. 中石化胜利油田分公司 地球物理研究所5. 由4096个处理器组成(4) xSeries x3550 Cluster Xeon（IBM）1. 2007年2. 每秒运算约20万亿次3. 2007年位列全球
7、第35位4. 中国台湾 国家高性能计算中心5. 由2080个处理器组成(5) 曙光5000A1. 2008年9月16日2. 共有30,720颗计算核心3. 浮点运算速度为每秒180万亿次（峰值233万亿次）4. 上海超级计算机中心5. 2008年9月位列全球第七6. 2008年11月位列全球第十7. 2009年6月位列全球第十五(6) 曙光“星云”TC36001. 曙光公司天津产业基地研制生产2. 实测Linpack性能每秒1271万亿次3. 峰值运算每秒3000万亿次4. 2010年6月位列全球第二(7) 天河一号A1. 由国防科学技术大学研制，部署在国家超级计算天津中心2. 实测运算速度每
8、秒2570万亿次3. 2010年11月，世界最快的计算机世界纪录5) 高性能计算机的制造厂家6) 高性能计算机国家排行4. 计算机的分类1) 按用途不同分类(1) 通用机1. 解决多种类型的问题2. 通用性强(2) 专用机1. 功能单一2. 配备解决特定问题的软硬件3. 能高速、可靠地解决特定问题2) 按工作方式分类(1) 数字计算机(2) 模拟计算机3) 按规模大小分类(1) 巨型机1. 技术最复杂、运算速度最快、性能最高2. 解决科技领域中具有挑战性的难题3. 国防尖端技术、空间技术、天气预报4. 国家经济实力和科技水平的重要标志(2) 大型机1. “企业级”计算机2. 应用于科研、商业、
9、管理部门3. 通用性强4. 很强的综合处理能力(3) 中型机(4) 小型机(5) 工作站1. 图形处理能力强2. 计算机辅助设计3. 开放的接口标准(6) 服务器1. 从应用的角度看2. 提供网络服务(7) 微型计算机（微机、微电脑、个人电脑、PC机）1. 台式机2. 笔记本3. 掌上电脑/平板电脑4. 智能手机5. 计算机的用途1) 科学计算2) 数据处理(1) 管理信息系统MIS(Management Information System)(2) 决策支持系统DSS(Decision Support System)(3) 专家系统ES(Expert System)(4) 办公自动化系统OA
10、(Office Automation)3) 过程控制4) 计算机辅助设计和制造(1) 计算机辅助设计CAD(Computer Aided Design)(2) 计算机辅助制造CAM(Computer-Aided Manufacturing)5) 计算机辅助教学6) 计算机网络通信7) 人工智能8) 娱乐与游戏三、计算机系统的构成1. 硬件系统1) 基本结构(1) 冯诺依曼结构2) 组成部分(1) 运算器(2) 控制器(3) 存储器(4) 输入设备(5) 输出设备2. 软件系统四、微型计算机的硬件配置1. 主机（机箱）1) 电源2) 主板2. 中央处理器（CPU）1) 组成(1) 运算器(2)
11、控制器(3) 寄存器2) 各种CPU外观3) Pentium的发展3. 主存储器（内存）1) 高速缓冲存储器 (Cache)2) 只读存储器ROM (Read Only Memory)、CMOS(BIOS)3) 随机存储器RAM (Random Access Memory)4. 外存储器1) 软盘驱动器2) 软盘(1) 存储数据(2) 5英寸：360K、1.2M(3) 3英寸：720K、1.44M(4) 写保护(5) 盘符：A:、B:3) 硬盘(1) 驱动器盘片(2) 盘符：C:、D:、4) 光盘驱动器(1) 只读(2) 可读写（刻录机）(3) 速度：单/2/4/8/12/16/24/32/4
12、0/48/52倍速5) 光盘(1) CD-ROM：650M/700M(2) DVD-ROM：4.7G(3) 只读、可刻写6) 闪存(1) CF卡(2) SM卡(3) xD卡(4) 记忆棒7) U盘8) 活动硬盘9) 数码伴侣5. 输入设备1) 键盘(1) 机械式、电容式(2) Windows键盘(3) 83/101/104/107键2) 鼠标(1) 机械、光电(2) 有线、无线(3) 两键、三键(4) 2D、3D、4D3) 扫描仪4) 手写板6. 输出设备1) 显示器(1) 黑白、彩色、液晶(2) 14英寸、15英寸、17英寸(3) 分辨率1. 320240（QVGA，Quarter VGA）
13、2. 400240（WQVGA，Wide QVGA）3. 640480（VGA，Video Graphics Array）4. 800600（SVGA，Super VGA）5. 1024768（XGA，eXtended Graphics Array，通用）6. 1280800（WXGA，Wide XGA）7. 12801024（SXGA，Super XGA）8. 14001050（SXGA+）9. 16001000（宽屏）10. 16001200（UXGA，Ultra XGA）11. 19201200（WUXGA，Wide UXGA）12. 20481536（QXGA，Quantum XGA）
14、13. 25601600（QSXGAW，宽屏）14. 25602048（QSXGA，Quad-Super-XGA）15. 34002400（QUXGAW）(4) 显示颜色位数1. 4位：16色 2. 8位：256色 3. 16位：65536色4. 24位：16M色5. 32位：42亿色2) 显示卡3) 音箱4) 声卡5) 打印机(1) 点阵打印机(2) 喷墨打印机(3) 激光打印机7. 网络设备1) 调制解调器2) 网卡3) 无线网卡8. 其他设备1) 数码相机（digital camera，DC）2) 数码录像机（digital video recorder，DV）3) MP3播放器4) M
15、P4播放器5) 智能手机6) 平板电脑五、微机的主要技术指标1. 运算速度2. 字长3. 主存容量4. 可靠性/兼容性5. 软件配置6. 性价比六、计算机的软件系统1. 系统软件1) 操作系统2) 数据库管理系统3) 程序设计语言2. 应用软件1) 办公自动化Office2) 平面、三维制作3) 网页制作4) 多媒体制作5) 计算机辅助软件七、计算机操作系统1. 操作系统的功能1) CPU管理(1) 解决CPU的分配问题(2) 多作业时，使CPU分时工作(3) 分作业管理、进程管理2) 存储管理(1) 管理内存空间的分配问题：程序和数据(2) 共享内存的保护(3) 实现从逻辑地址到物理地址的转
16、换3) 设备管理(1) 分配外部设备(2) 驱动外部设备(3) 处理外部设备的中断请求4) 文件管理(1) 按文件名访问信息(2) 分配文件存储空间(3) 管理文件目录(4) 执行文件操作命令(5) 文件系统的保护5) 作业管理(1) 作业：用户提交给计算机做的工作(2) 作业调度(3) 作业控制2. 操作系统的分类1) 按工作权限分类(1) 单用户操作系统(2) 多用户操作系统2) 按处理的任务分类(1) 单任务操作系统(2) 多任务操作系统3) 按工作方式分类(1) 批处理操作系统(2) 实时操作系统(3) 分时操作系统4) 按协同方式分类(1) 单机操作系统(2) 网络操作系统(3) 分
17、布式操作系统3. 微机常用操作系统1) CP/M(1) Control Program/Monitor(2) 美国Digital Research（数字研制）公司开发(3) 最早的微机操作系统（1973年）(4) 交互式(5) 8位2) DOS(1) Disk Operating System（磁盘操作系统）(2) Microsoft（微软）和IBM开发(3) 单用户、单任务的微机操作系统(4) 字符命令界面(5) 使用8.3文件名格式3) Windows(1) Microsoft公司开发(2) 单/多用户、多任务(3) 图形界面，菜单、鼠标操作(4) 使用长文件名格式4) UNIX(1) 美
18、国Bell实验室1969年首先实现(2) 多用户、多任务、交互式、分时5) Linux / Ubuntu(1) Ubuntu的有趣译音1. 乌班图 乌邦托 乌帮凸 友邦凸2. 有奔头 不糊涂 无版图 有版图3. 我不土 我叛徒 牛皮兔 又笨又土(2) 多用户、多任务、网络(3) 于1991年由芬兰赫尔辛基大学的Linus B.Torvolds首创(4) 免费!6) OS/2(1) IBM公司开发(2) 单用户、多任务(3) 微机操作系统7) MacOS(1) Apple公司开发(2) 是最早采用图形用户界面（Graphical User Interfaces，简称GUI）的操作系统(3) 只能
19、运行在PowerPC平台上8) 安卓Android9) 苹果iOS10) 塞班Symbian (S60 V3、S60 V5、Symbian3)11) WindowsCE(1) Microsoft公司开发(2) C代表Consumer、Compact、Communication和Companion(3) E代表Electronics(4) 信息设备、移动应用、嵌入式应用12) 微软Windows Mobile / Windows Phone八、计算机常用的数制及编码1. 数制1) 数制与编码(1) 数制是指用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法(2) 编码是采用少量的基本符号，选用一定的组
20、合原则，以表示大量复杂多样的信息的技术2) 数位、基数和位权(1) 数位是指数码在一个数中所处的位置(2) 基数是指在某种进位计数制中，每个数位上所能使用的数码的个数(3) 一般情况下，对于N进制数，整数部分第i位的位权为Ni-1，而小数部分第j位的位权为N-j。3) 进制的表示(1) B ：二进制(2) D ：十进制（D可省略）(3) O ：八进制(4) H ：十六进制4) 表：常用数制对应关系5) 常用的进制(1) 十进制（十进位计数制）1. 具有十个不同的数码符号0、1、2、3、4、5、6、7、8、92. 基数为103. 逢十进一4. (1011)D 1103010211011100(2
21、) 二进制（二进位计数制）1. 具有两个不同的数码符号0、12. 基数为23. 逢二进一4. (1101)B 123122021120=(13)D(3) 八进制（八进位计数制）1. 具有八个不同的数码符号0、1、2、3、4、5、6、72. 基数为83. 逢八进一4. (1011)O =183+082+181+180=(521)D(4) 十六进制（十六进位计数制）1. 具有十六个不同的数码符号0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F2. 基数为163. 逢十六进一4. (1011)H =1163+0162+1161+1160=(4113)D2. 不同进制数之间的转换1) 十
22、进制数与二进制数之间的转换(1) 十进制整数转换成二进制整数1. 把被转换的十进制整数反复地除以2，直到商为0，所得的余数（从末位读起）就是这个数的二进制表示。2. 简单地说，就是“除2取余，自下向上读数”。3. 例：(215)D=(11010111)B4. 十进制整数转换成八进制整数:除8取余，自下向上读数5. 十进制整数转换成十六进制整数的方法:除16取余，自下向上读数(2) 十进制小数转换成二进制小数1. 十进制小数转换成二进制小数是将十进制小数连续乘以2，选取进位整数，直到满足精度要求为止2. 简单地说，就是“乘2取整，自上而下读数”3. 例：(0.6875)D=(0.1011)B4.
23、 十进制小数转换成八进制小数的方法：乘8取整法5. 十进制小数转换成十六进制小数的方法：乘16取整法2) 二进制数与十进制数之间的转换(1) 将二进制数按权展开求和(2) 例：(10110011.101)B=127+026+125+124+023+022+121+120+12-1+02-2+12-3=128+32+16+2+1+0.5+0.125=(179.625)D3) 二进制数与八进制数之间的转换(1) 二进制数转换成八进制数1. 八进制数的每一位对应二进制数的三位，简称“三位记数法”。2. 将二进制数从小数点开始，整数部分从右向左3位一组，小数部分从左向右3位一组，不足3位用0补足即可。
24、3. 例：(10110101110.11011)B =(2656.66)O(2) 八进制数转换成二进制数1. 将八进制数从小数点开始，向左或向右每一位八进制数用相应的3位二进制数取代，然后将其连在一起即可2. 例：(6237.431)O =(110010011111.100011001)B4) 二进制数与十六进制数之间的转换(1) 二进制数转换成十六进制数1. 十六进制数的每一位对应二进制数的4位。简称“四位记数法”2. 将二进制数从小数点开始，整数部分从右向左4位一组，小数部分从左向右4位一组，不足4位用0补足即可3. 例：(101001010111.110110101)B =(A57.DA
25、8)H(2) 十六进制数制数转换成二进制数1. 将十六进制数以小数点为界，向左或向右每一位十六进制数用相应的4位二进制数取代，然后将其连在一起即可2. 例：(3AB.11)H =(1110101011.00010001)B3. 常见的信息编码1) BCD码（二十进制编码）(1) BCD（Binary Coded Decimal）码是用若干个二进制数表示一个十进制数的编码(2) BCD码有多种编码方法，常用的有8421码(3) 表：十进制数与BCD码的对照表(4) 这种编码方法比较直观、简要(5) 对于多位数，只须将它的每一位数字用8421码直接列出即可(6) 例：(1209.56)D=(000
26、1 0010 0000 1001.0101 0110)BCD(7) 8421码与二进制之间的转换：要先将8421码表示的数转换成十进制数，再将十进制数转换成二进制数(8) 例：(1001 0010 0011.0101)BCD =(923.5)D =(1110011011.1)B2) ASCII码(1) 字符编码（Character Code）是用二进制编码来表示字母、数字以及专门符号(2) 在计算机系统中，有两种重要的字符编码方式：ASCII和EBCDIC(3) ASCII用于微型机与小型机；EBCDIC主要用于IBM的大型主机(4) ASCII（American Standard Code
27、for Information Interchange）码，即美国信息交换标准代码(5) ASCII码有7位版本和8位版本两种，国际上通用的是7位版本(6) 7位版本的ASCII码有128个元素，只需用7个二进制位（27128）表示，其中控制字符34个，阿拉伯数字10个，大小写英文字母52个，各种标点符号和运算符号32个(7) 在计算机中实际用8位表示一个字符，最高位为“0”(8) 表：七位ASCII代码表3) 国标码（区位码）(1) 1980年我国颁布了信息交换用汉字编码字符集基本集代号为（GB231280），是国家规定的用于汉字信息处理使用的代码依据，这种编码称为国标码。(2) 国标码的字
28、符集中收录了6763个常用汉字和682个非汉字字符（图形、符号），其中一级汉字3755个，以汉语拼音为序排列，二级汉字3008个，以偏旁部首进行排列。(3) 国标GB231280规定，所有的国标汉字与符号组成一个9494的矩阵，每一个汉字或符号在码表中都有一个唯一的位置编码，叫该字符的区位码。(4) 使用区位码方法输入汉字时，必须先在表中查找汉字并找出对应的代码，才能输入。(5) 区位码输入汉字的优点是无重码，而且输入码与内部编码的转换方便。4) 机内码(1) 汉字的机内码是计算机系统内部对汉字进行存储、处理、传输统一使用的代码，又称为汉字内码。(2) 由于汉字数量多，一般用2个字节来存放汉字
29、的内码。(3) ASCII码占一个字节的低7位，最高位为“0”，汉字机内码中两个字节的最高位均为“1”(4) 例：“中”的国标码为5650H(0101 0110 0101 0000)B,机内码为D6D0H(1101 0110 1101 0000)B5) 汉字的字形码(1) 所有字符的形状描述信息集合在一起，称为字形信息库，简称字库(2) 通常分为点阵字库和矢量字库(3) 汉字字形点阵有1616点阵、2424点阵、3232点阵等(4) 汉字字形点阵中每个点的信息用一位二进制码来表示，“1”表示对应位置处是黑点，“0”表示对应位置处是空白(5) 例如1616点阵，每个汉字就要占32个字节（1616832）(6) 字库中存储了每个汉字的字形点阵代码，不同的字体（如宋体、仿宋、楷体、黑体等）对应着不同的字库6) 汉字输入编码九、计算机病毒及其防治1. 计算机病毒的定义1) 指编制、或者在计算机程序中插入的、2) 破坏计算机功能或者毁坏数据、影响计算机使用、3) 并能自我复制的4) 一组计算机指令或者程序代码
