計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ) 呂新平 張強(qiáng)華 馮祖洪 2

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1、第2章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)2.1計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)知識(shí)2.2計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)知識(shí)2.3計(jì)算機(jī)信息安全基礎(chǔ)知識(shí)2.4多媒體技術(shù)和多媒體計(jì)算機(jī)退出2.1計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)知識(shí)硬件是計(jì)算機(jī)物理設(shè)備的總稱，也稱為硬設(shè)備，是計(jì)算機(jī)進(jìn)行工作的物質(zhì)基礎(chǔ)。2.1.1指令和程序1.指令計(jì)算機(jī)要完成一項(xiàng)工作，是按照人們預(yù)先編制好的程序進(jìn)行工作的。如兩個(gè)數(shù)相加的計(jì)算機(jī)解題過程，可分解為下列的解題過程(假定要運(yùn)算的數(shù)據(jù)已存在存儲(chǔ)器中)：第1步：把第一個(gè)數(shù)從它的存儲(chǔ)單元中取出來(lái)，送到運(yùn)算器中。第2步：把第二個(gè)數(shù)從它的存儲(chǔ)單元中取出來(lái)，送到運(yùn)算器中。第3步：兩數(shù)相加。第4步：將計(jì)算結(jié)果送到存儲(chǔ)器指定的單元中。第5步：停機(jī)。上

2、面的取數(shù)、相加、存數(shù)等操作都是計(jì)算機(jī)中執(zhí)行的基本操作。將這些基本操作用命令的形式寫下來(lái)就是計(jì)算機(jī)的指令。通常一條指令對(duì)應(yīng)一種基本操作。指令通常由一串二進(jìn)制數(shù)碼組成，因此也稱為機(jī)器指令。一條指令通常包括操作碼和地址碼兩部分。操作碼：指出機(jī)器要執(zhí)行的操作。地址碼：指出要操作的數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器中的存放地址，以及操作結(jié)果要存放的地址。每臺(tái)計(jì)算機(jī)都規(guī)定了一定數(shù)量的基本指令。這批指令的綜合稱為計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)。不同機(jī)器的指令系統(tǒng)是不相同的2.程序程序是一系列指令組成的，是為解決某一具體問題而設(shè)計(jì)的一系列排列有序的指令的集合。設(shè)計(jì)及書寫程序的過程稱為程序設(shè)計(jì)。2.1.2存儲(chǔ)程序原理計(jì)算機(jī)要執(zhí)行程序中

3、每一條指令才能完成任務(wù)。計(jì)算機(jī)要完成自動(dòng)連續(xù)運(yùn)算，必須在開始工作后自動(dòng)地按程序中規(guī)定的順序取出要執(zhí)行的指令，然后執(zhí)行其操作。計(jì)算機(jī)可以自動(dòng)完成運(yùn)算或處理過程的基礎(chǔ)是存儲(chǔ)程序原理。存儲(chǔ)程序原理的要點(diǎn)有：為解決某個(gè)問題，要事先編制程序(可以用高級(jí)語(yǔ)言或機(jī)器語(yǔ)言編寫)；程序輸入到計(jì)算機(jī)中，存儲(chǔ)在內(nèi)存儲(chǔ)器中(存儲(chǔ)原理)；運(yùn)行時(shí)，控制器按地址順序取出存放在內(nèi)存儲(chǔ)器中的指令，然后分析指令，執(zhí)行指令，若遇到轉(zhuǎn)移指令，則轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移的地址，再按地址順序訪問指令(程序控制)。2.1.3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件組成計(jì)算機(jī)主要由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸出及輸入設(shè)備組成，如原書圖2-1所示。1.運(yùn)算器運(yùn)算器是執(zhí)行

4、算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的部件，其任務(wù)是對(duì)信息進(jìn)行加工處理。運(yùn)算器由算術(shù)邏輯單元(ALU)、累加器、狀態(tài)寄存器和通用寄存器等組成。ALU是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加、減、乘、除等算術(shù)運(yùn)算，與、或、非等邏輯運(yùn)算以及移位、求補(bǔ)等操作的部件。累加器用來(lái)暫存操作數(shù)和運(yùn)算結(jié)果。狀態(tài)寄存器(或稱標(biāo)志寄存器)用來(lái)存放算術(shù)邏輯單元在工作中產(chǎn)生的狀態(tài)信息。通用寄存器組用來(lái)暫存操作數(shù)或數(shù)據(jù)地址。ALU、累加器和通用寄存器的位數(shù)決定了CPU的字長(zhǎng)。2.控制器控制器根據(jù)程序的指令向各個(gè)部件發(fā)出控制信息，從而控制整個(gè)計(jì)算機(jī)的運(yùn)行。因此控制器是計(jì)算機(jī)的神經(jīng)中樞。運(yùn)算器與控制器組成中央處理器，中央處理器簡(jiǎn)稱為CPU。CPU負(fù)責(zé)解釋

5、計(jì)算機(jī)指令，執(zhí)行各種控制操作與運(yùn)算，是計(jì)算機(jī)的核心部件。3.存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器是用來(lái)存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)的記憶部件，是計(jì)算機(jī)中各種信息的存儲(chǔ)和交流中心。存儲(chǔ)器的主要功能是保存信息。它的功能與錄音機(jī)類似，使用時(shí)可以取出原記錄的內(nèi)容而不破壞其信息(存儲(chǔ)器的“讀”操作)；也可以將原來(lái)保存的內(nèi)容抹去，重新記錄新的內(nèi)容(存儲(chǔ)器的“寫”操作)。存儲(chǔ)器分為內(nèi)部存儲(chǔ)器、外部存儲(chǔ)器。⑴內(nèi)部存儲(chǔ)器內(nèi)部存儲(chǔ)器也稱內(nèi)存。它由大規(guī)模集成電路存儲(chǔ)器芯片組成，用來(lái)存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)運(yùn)行中的各種數(shù)據(jù)。內(nèi)存分為RAM，ROM及Cache。RAM叫做“隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器”。既可從其中讀取信息，也可向其中寫入信息。在開機(jī)之前RAM中沒有信息，

6、開機(jī)后操作系統(tǒng)對(duì)其管理。關(guān)機(jī)后其中的信息都將消失。RAM中的信息可隨時(shí)改變。ROM叫做“只讀存儲(chǔ)器”。只可從其中讀取信息，不可向其中寫入信息。在開機(jī)之前ROM中已經(jīng)存有信息，關(guān)機(jī)后其中的信息不會(huì)消失，ROM中的信息一成不變。Cache叫做“高速緩沖存儲(chǔ)器”，在不同速度的設(shè)備之間交換信息時(shí)起緩沖作用。其讀取速度最快。⑵外部存儲(chǔ)器外部存儲(chǔ)器也叫外存，用作內(nèi)存的后備與補(bǔ)充。其特點(diǎn)是容量大、價(jià)格低、可長(zhǎng)期保存信息。常用的外存有軟磁盤、硬盤及光盤等。①軟磁盤的認(rèn)識(shí)軟磁盤（簡(jiǎn)稱軟盤）用來(lái)記錄計(jì)算機(jī)要處理的或已經(jīng)處理過的信息。軟盤片由外向里劃分成許多的同心圓槽，這些圓槽稱為磁道。軟盤的磁道數(shù)通常

7、為80，編號(hào)為0～79，最外面的磁道為0。各種信息都放在磁道上。磁道由被劃分為多組圓弧區(qū)域，稱為扇區(qū)。一個(gè)扇區(qū)含有512字節(jié)。因此3.5英寸劃分為18個(gè)扇區(qū)后她的容量為：2面×80道/面×18扇區(qū)/道×512字節(jié)/扇區(qū)=1474560字節(jié)=1.44MB使用磁盤應(yīng)特別注意遠(yuǎn)離磁鐵，不要讓太陽(yáng)直接照曬，不要彎曲，不要落上灰塵。②軟盤驅(qū)動(dòng)器軟盤驅(qū)動(dòng)器是讀寫軟盤的工具。其作用是把軟盤中的信息讀到電腦中或把電腦中的信息存儲(chǔ)到軟盤上（通常把往軟盤上存儲(chǔ)信息稱為“寫”信息）。軟盤驅(qū)