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计算机基础知识
第1章计算机基础
一计算机的诞生、发展及应用
1.计算机的诞生
电子数字积分计算机ENIAC
由美国宾西法尼亚大学莫奇莱教授（John.W.Mauchly）和他的学生埃克特博士（J.PresperEckertJr）研制成功，并于1946年2月交付使用（用于弹道计算）,被安装到马里兰州阿伯丁武器试验场,1955年退役。
在电子数字计算机的发展史中，美籍匈牙利物理学家冯·诺依曼（JohnvonNeumann）做出了杰出的贡献。
根据他在1946年的提案,计算机应由五个组成部分,并提出了CPU的概念。
因此对要进行计算的程序不是象ENIAC那样通过人工接线的方式执行,而是把预先编制好的程序存储到计算机的存储器里,然后按顺序取出每条指令并自动执行，这就是“程序存储方式”。
一切计算依据程序这种方式的计算机被称为冯·诺依曼型计算机。
由于他对计算机的卓越贡献，被誉为“计算机之父”。
由英国剑桥大学教授威尔克斯（V.Wilkes）设计的艾德沙克EDSAC电子延迟存储自动计算机在1949年制成,并投入运行。
在世界上首次实现了自动执行程序和程序存储方式的计算机。
经过改进，将程序和数据一起存储，并采用了二进制存储方式，又制成了艾德瓦克EDVAC电子离散变量计算机。
1951年UNIVAC通用计算机诞生。
2.计算机的发展
第一代：
1946－1958年,电子管时代。
每秒钟可进行几千次运算，体积大，耗电多。
用于科学计算。
第二代：
1958－1964年,晶体管时代。
计算速度可达几万至几十万次，体积缩小100倍，耗电少。
并出现了高级语言。
使用磁芯内存储器。
用于数据处理和工业控制。
第三代：
1964－1970年,集成电路时代。
速度可达每秒百万至千万次,将上千个元件集成在几平方毫米的半导体芯片上。
使用半导体内存和磁盘外存储器。
用于文字处理和图形处理。
第四代：
1971－至今，大规模、超大规模集成电路时代。
速度可达每秒数亿次,出现了第一个微处理器,在1.6×1.1平方厘米的芯片上容纳118.5万个晶体管,突破百万晶体管大关。
使用半导体和磁盘外存储器，并出现了光盘。
用于各个领域。
第五代：
人工智能计算机。
智能型（非冯·诺依曼型）。
我国计算机的发展：
1958年：
第一台数字电子计算机。
1983年：
银河I型亿次巨型计算机。
1992年:
银河II型10亿次巨型计算机。
成为继美、日等国之后能独立研制巨型机的国家。
2003年：
研制出“龙芯2号”微处理器，主频为500MHz。
2004年：
研制出“曙光4000A”，运算速度为11万亿次计算机。
3.计算机的特点
①运行速度快。
②计算精度高。
③具有记忆能力。
④逻辑判断能力。
⑤自动化程度高。
4.计算机的分类
①按功能和应用分类
通用计算机（GeneralComputer）
专用计算机（SpecialPurposeComputer）
②按性能分类（按运行速度、存储容量等）
巨型、大中型、小型、微型。
巨型机：
性能高,功能强，高速度,高精度,大容量。
速度在万亿次/秒以上。
用于航天、气象等领域。
大中型机：
通用性强。
用于国防、科研、生产和高校。
小型机：
结构简单,价格便宜。
微型机：
一般为台式机（含便携式）。
又称为个人计算机。
5.发展趋势
向巨型化、微型化、网络化和智能化几个方向发展。
6.计算机的应用
①科学计算
②数据（信息）处理:
气象、文字处理等。
③过程（自动）控制
④辅助设计：
CAD；辅助制造：
CAM；辅助教学：
CAI；辅助测试：
CAT；辅助教育：
CAE。
⑤办公自动化
⑥人工智能：
机器人、专家系统等。
⑦网络与通信等。
二计算机系统
计算机系统的组成
计算机系统由硬件系统和软件系统组成。
硬件系统：
组成计算机的实体。
软件系统：
组成计算机的程序系统。
1.计算机硬件系统
计算机由主机和外部设备组成。
主机:
由中央处理器CPU和内存储器组成（在主机板上）。
CPU（ControlProcessingUnit）也称作微处理器MPU。
由控制器和运算器组成。
外部设备：
输入设备、输出设备、外存储器。
输入设备：
键盘、鼠标、磁盘驱动器、数字像机、扫描仪、磁带机。
输出设备：
显示器、打印机、磁盘驱动器、绘图仪。
冯·诺依曼型计算机由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备组成。
运算器的功能是：
进行逻辑运算与算术运算。
控制器的功能是：
控制和协调系统各部份之间的工作。
存储器的主要功能是：
存放程序和数据。
分为内存（主存）和外存（辅存）。
内存储器：
是主机的一部份，CPU可直接访问。
容量小,存取速度快。
包括只读存储器ROM（ReadOnlyMemory）和随机存储器RAM（RandomAccesMemory）。
RAM：
可随机存储信息,机器断电后,信息随之消失。
ROM：
机器断电后,信息不消失。
外存储器：
是计算机的外部设备,CPU不能直接访问,容量大,存取速度慢。
断电后信息仍然保留。
系统总线:
计算机五个组成部份之间传递信息的通道，分为数据总线、地址总线、控制总线。
2.计算机软件系统
软件系统分为系统软件和应用软件。
⑴系统软件
包括操作系统、程序设计语言编译与解译系统、数据库系统和系统服务程序软件。
①操作系统（OS）：
控制和管理计算机系统所有软件、硬件资源的使用，以利于用户充分有效的利用这些资源的程序的集合。
是用户和计算机之间的接口。
操作系统功能：
内存管理、处理机管理、设备管理、文件管理、作业管理。
计算机必须安装操作系统和相应软件后才能工作。
不安装任何软件的计算机，称为“祼机”。
操作系统分为：
单用户、多用户操作系统。
DOS是单用户单任务磁盘操作系统。
UNIX是应用最广泛的多用户多任务的操作系统。
WINDOWS操作系统，是单用户多任务操作系统。
WINDOWSNT是多用户操作系统。
②程序设计语言编译与解译系统软件：
包括汇编程序、编译系统和解释程序。
是软件系统的重要组成部份。
程序设计语言分为机器语言、汇编语言、高级语言。
机器语言：
由二进制编码组成的机器指令的集合,是计算机唯一可识别和执行的语言。
编程难,不同机型不能通用。
汇编语言：
是由助记符（文字符号）组成的指令系统。
机器不能识别,必须用汇编程序翻译成机器语言。
高级语言：
用与自然语言（英文）相似的语言编写的程序。
编程容易，不同机型通用，需编译成机器语言方可执行。
计算机只能执行二进制代码组成的程序指令，不能执行用户采用汇编语言或高级语言写的源程序。
为此，需要用汇编程序将汇编语言源程序翻译成机器语言（.COM），这一过程称作汇编。
高级语言需要用编译程序或解释程序翻译成机器语言，通常有两种方式：
编译方式和解释方式。
编译方式：
用编译程序将高级语言源程序翻译成机器语言的目标程序（.OBJ）后，再用连接程序将其连接成机器可执行程序（.EXE）。
解释方式：
用解释程序将源程序逐句翻译成机器语言，边解释边执行。
③工具软件（服务软件）
有诊断程序、调试程序、编辑程序。
诊断程序又称为查错程序，它的功能是诊断计算机各部份是否正常工作。
如开机的自检程序。
调试程序是程序开发者对编写的程序进行调试的重要工具。
如DEBUG就是PC机系统中常用的一种调试程序。
编辑程序用于输入、修改、编辑程序或数据的软件。
⑵应用软件
应用软件是指除了系统软件以外的所有软件。
是为用户解决各种实际问题而编制的计算机程序。
如文字处理软件、信息管理软件、图形软件等。
3.计算机的硬件设备
硬件包括主机和外设（显示器、键盘、打印机等）。
⑴主板
在主机箱内部的主机板上安放了CPU、内存、各种接口卡。
⑵外存储器
磁盘是可重复存取信息的设备,是在圆形塑料基片上涂以硬磁（粉末）材料做成的。
磁盘分为软盘和硬盘。
①硬盘HD（HardDisk）
存储容量大。
②软盘DSHD（2HD）
硬质塑料外套,窗口可开闭。
1.44MB。
划分为80磁道（外圆为0磁道，内圆为79磁道）。
18扇区/磁道。
80×18×512×2=1474560B（1.44MB）
其中文件分配表FAT区和目录区占用6K。
用户可用1.38MB（数据区）。
③光盘存储轨迹为螺旋道。
光盘传输速率：
单速为150KB，目前常用52倍速光驱。
存取速度慢于硬盘。
只读光盘CD-ROM、一次写入型光盘CD-R、可擦写光盘CD-RW，容量约650M。
此外还有DVD光盘，存储容量在4.7GB。
④U盘
也称为闪盘。
使用半导体存储介质。
通过USB口连接，可以带电插拨，体积小，容量大。
⑶显示器与显示卡
①显示器
主要分为两大类：
阴极射线管CRT、液晶监视器LCD。
显示器的技术指标：
点距：
屏幕上两点之间的距离。
点距越小，图像清晰度越高。
点距在0.25～0.28mm。
刷新频率：
屏幕刷新次数/秒。
刷新率低，画面闪烁并抖动。
应在75Hz以上。
分辨率：
指屏幕容纳像素个数。
屏幕越大，点距越小，分辨率越高。
对LCD还有响应时间和可视角度等指标。
②显示适配卡
简称显示卡。
主要用于图形的数据处理、传输。
显存：
暂存待处理图形数据。
容量在64MB～1GB。
三计算机的工作原理与主要技术指标
1.计算机的工作原理
指令是能被计算机识别并执行的二进制代码。
一条指令分为操作码和地址码两部分。
操作码规定了进行何种操作，地址码规定了操作数的地址、存放结果的地址和下一条指令的地址。
计算机应由五个部分组成（存储器、控制器、运算器、输入设备、输出设备）。
将以指令组成的程序和数据以二进制的形式存于存储器中；程序运行时将程序和数据装入内存；在控制器的统一管理下,自动从内存中取出指令和有关数据，然后由运算器完成运算操作,并自动地逐条执行指令,从而完成相应的操作。
执行不同的程序，就可以完成不同的任务。
这种基于“程序存储和程序控制”原理的计算机，称为冯·诺依曼型计算机。
2.计算机的主要技术指标
衡量一台微机性能的重要指标是微处理器CPU的工作频率（运算速度）和字长及内存容量等。
⑴字长：
是CPU一次可以处理的数据或指令的二进制位数。
它标志计算机的处理数据的能力和数值运算的精度和速度。
⑵主频（CPU的时钟频率）：
指计算机的CPU在单位时间（秒）内发出的脉冲数。
通常，时钟频率以兆赫（MHz）为单位。
主频的高低在很大程度上决定了计算机的运算速度。
主频高，则执行指令的周期短，运算速度快。
⑶运算速度：
是指每秒钟执行指令的条数，一般用百万条/每秒来描述，即MIPS。
⑷存储容量（Capacity）
内存容量指内存储器能够存储信息的总字节数。
内存容量的大小决定了可执行程序的运行效率。
外存容量的大小决定了计算机存取程序文件和数据文件的能力。
四计算机中信息的表示
1.记数制与数据的二进制存储
数据在计算机中是以二进制形式存放的。
这是因为:
①可行性（硬件容易实现）：
二进制数在电子器件（二、三极管的导通与截止）中和双稳态触发电路的两种状态容易实现，高电平为1，低电平为0，可用１或０来表示。
如电平的高低、电流的有无、光线的明暗等，都可用电子器件的两种状态来表示。
②可靠性（物理状态稳定）：
只有１和０两种状态，在传送过程中不易出错。
③运算规则简单,可以实现逻辑运算（真或假）。
④可以使运算器的结构简化。
2.数据的存储单位
数据在计算机中是以字节做为基本的存储单位。
①位：
b（bit）是计算机存储一个二进制信息的最小单位。
②字节：
（Byte）一个字节对应于计算机的一个存储单元,一个字节由8个二进制位组成。
数据在计算机中是以字节做为存储信息的基本单位。
一个字节：
1Byte=8b。
③字（机器字）：
计算机的存储数据或执行指令是以机器字（Word）为单位。
④字长：
一个机器字的字长可以为1、2、4个字节,字长分别为8、16、32位。
它是计算机运算的基本单位。
字长反映了计算机的记忆能力和处理数据的精度。
3.字符编码
⑴计算机中字符的编码ASCII码
数据类型分为数值型和字符型。
①数值型：
分为整型和实型。
②字符型：
计算机除了用于表示数据外，还要进行大量的信息处理，这就需要用一些符号来表示各种信息，如英文或汉字。
数值型和字符型数据在计算机中都是以二进制形式存放和表示的，通常称为二进制编码。
计算机编码：
由若干位二进制数代表一个数字或符号，符号集内所有的二进制数与一个符号唯一对应，这就是“计算机编码”。
ASCII码:
：
美国信息交换标准代码,已为国际采用。
计算机编码用一个字节表示。
它是7位二进制编码组成,即最高位为0，它可以表示（0～127）共128个编码，其中包括控制字符、数字、英文字母、标点符号和专用字符。
它是用不同的代码值代表键盘上的一个字符或一种操作功能。
其中0～31为控制字符,32～127为可显示字符。
如：
①键盘上“0”的代码为48;0～9的编码是48～57。
②“A”的编码为65；A～Z的编码是65～90。
③“a”的编码为97；a～z的编码是97～122。
空格的编码为32；编码13的功能为回车等。
规律:
①<②<③
第2章网络基础知识
计算机网络的分类
按照计算机网络的不同特性，可以从不同的角度对计算机网络进行分类。
主要包括按照通信类型分类以及根据网络的覆盖范围对计算机网络进行分类。
根据通信类型分类：
广播式网络；点对点网络
根据覆盖范围分类：
局域网（LAN）；城域网（MAN）；广域网（WAN）
计算机网络的功能
计算机网络具有强大的功能，从其重要性上讲，主要有下面三个方面的功能：
实现资源共享；
用户间的信息交换；
提高计算机的可靠性和可用性。
计算机网络的应用
计算机网络的用途非常广泛，已成为人类社会生活不可缺少的一部分。
其主要应用于以下几个方面：
办公自动化OA（OfficeAutomatic）
管理信息系统MIS（ManagerInformationSystem）
电子政务（ElectronicGovernment）
电子商务（ElectronicBusiness）
远程教育（DistanceEducation）
Internet的起源
Internet起源于美国国防部高级研究计划局于1968年开始实施的ARPANET计划。
1972年，由50个大学和研究机构参与连接的Internet网最早的模型ARPANET第一次公开向人们展示。
到1980年，ARPANET成为Internet最早的主干。
20世纪80年代初，２个著名的科学教育网CSNET和BITNET又先后建立。
1984年，美国国家科学基金会（NSF）规划建立了13个国家超级计算中心及国家教育科研网（NSFNET），从而替代了ARPANET的主干地位。
1989年，由ARPANET分离出来的MILNET实现了和NSFNET的连接后，就开始采用Internet这个名称。
20世纪90年代初，商业机构开始进入Internet。
1995年，NSFNET停止运作，Internet被彻底的商业化。
这种把不同的网络连接在一起的技术的出现，使计算机网络的发展进入了一个新的时期，形成了由网络实体相互连接而成的超级计算机网络，人们把这种网络形态称为Internet。
TCP/IP协议
TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol）协议的中文全称是传输控制协议/网络协议，TCP/IP协议既是一个互联网上运行的软件，又是硬件系统之间互相通讯的规则的集合。
TCP协议是一种可靠的面向连接的传送服务。
它在传送数据时是分段进行的，主机之间交换数据必须建立一个会话。
它用比特流通信，即数据被看作是无结构的字节流。
IP协议是TCP/IP协议簇中最重要的协议，IP协议接收由低层发来的数据包，并把该数据包发送到高层TCP；相对应，IP协议也把从高层TCP接收来的数据包传送到低层。
IP地址与子网掩码
在网络中为了区别不同的计算机（即主机），也需要给计算机指定一个唯一的号码，这个号码就是IP地址。
所以IP地址就是在网络中唯一标识一台计算机的逻辑地址。
IPv4：
按照TCP/IP协议的规定，IP地址用二进制数来表示，每个IP地址长32位，4字节。
IPv6：
128位，16字节
子网掩码是用来判断网络中的任意两台计算机的IP地址是否属于同一子网络的根据。
域名与DNS服务器
域名
由于IP地址不便于记忆，从1985年起，在IP地址的基础上开始向用户提供域名系统DNS（DomainNameSystem）服务，即用具有一定含义的字符串来标识网络上的一台计算机，也就是说用字符串来为计算机命名。
DNS服务器
DNS服务器是提供主机的域名与IP地址之间进行互相转换服务的计算机系统，它通过反复转寄查询和递归两种方法来实现。
Internet域名结构
TCP/IP协议中规定的层次型名字管理机制叫做域名系统；
域名系统将整个Internet划分为多个顶级域，并为每个顶级域规定了通用的顶级域名；
Internet主机域名的一般格式为：
四级域名.三级域名.二级域名.顶级域名
Internet域名空间的树状结构
:
TCP/IP协议的配置
执行“开始”→“控制面板”菜单命令打开WindowsXP的控制面板，双击“网络连接”图标打开网络连接窗口，然后在“本地连接”图标上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“属性”命令即可打开“本地连接属性”对话框。
在“常规”选项卡中选择“Internet协议（TCP/IP）”，然后单击【属性】按钮，打开“Internet协议（TCP/IP）属性”对话框。
Internet协议
定义：
在Internet的网络之间以及各成员网内部交换信息时所要求遵循的通信协议
OSI参考模型
1980年，国际标准化组织（ISO）发布开放系统互联参考模型－－OSI参考模型
OSI参考模型包括七层
物理层；数据链路层；网络层；传输层；会话层；表示层；应用层
TCP/IP协议模型
数据链路层：
负责帧的发送和接收
网络层：
负责将数据包封装成Internet数据报，运行路由算法，处理分组在网络中的活动。
包括四组协议
网际协议IP：
负责在主机和网络之间寻址和路由数据包
地址解析协议ARP：
获得同一物理网络中的硬件主机地址
网际控制消息协议ICMP：
发送消息，并报告有关数据包的传送错误（Ping命令）
互联组管理协议IGMP：
被IP主机拿来向本地多路广播路由器报告主机组成员。
传输层:
负责为两台主机上的应用程序提供端到端的通信
有两个传输协议
传输控制协议TCP：
为应用程序提供可靠的通信连接
用户数据报协议UDP：
提供了无连接通信，且不对传送包进行可靠的保证
应用层：
负责处理特定的应用程序细节
HTTP超文本传输协议
Telnet远程登陆
FTP文件传输协议
SMTP简单邮件传输协议
SNMP简单网络管理协议
TCP/IP协议模型中数据的分层传递
TCP/IP协议集概述
传输层协议
传输控制协议（TCP）
TCP协议采用比特流通信，数据被作为无结构的字节流。
TCP首部
端口号
TCP端口21：
FTP文件传输协议
TCP端口23：
Telnet远程登陆
TCP端口80：
HTTPWeb浏览
TCP端口25：
SMTP电子邮件的简单传输协议
序列号：
为每个报文段指定顺序
确认号
控制位
TCP的三次握手
用户数据报协议（UDP）
非面向连接服务。
比TCP传输速度快，适用于短的、突发性信息传输。
使用UDP的服务包括NTP（网络时间协议）和DNS。
网络层协议
IP协议
负责在主机间寻址并为数据包设定路由。
既可以作为单独子网中网络层协议，也可以用作由多个子网互联组成的网际网的网络层互联协议。
IP协议是一个无连接的协议，不提供可靠的传输服务。
网际控制报文协议（ICMP）
与IP位于同一层，与IP配合工作，用来传送IP的差错信息及其他控制信息
PING是最常用的基于ICMP的服务
应用层协议
域名系统（DNS）
分布式数据库系统，完成IP地址到名字的翻译
文件传输协议（FTP）
允许用户向远程主机或者从远程主机拷贝文件
基于TCP的应用，工作时采用两TCP连接分别用于交换命令、应答，以及传输文件本身。
采用客户/服务器（Ｃ／Ｓ）模式
可提供不同系统间的互联
简单邮件传送协议（SMTP）
使用TCP和IP提供的服务，在网络主机间提供交换文本邮件服务
远程终端仿真（Telnet）
允许用户跨网访问任一基于主机的应用，提供一种与终端设备或者终端进程交互的标准方法。
可提供不同系统间的互联。
HTTP协议（超文本传输协议）
用于从Web服务器传送超文本到本地浏览器
基于请求/应答模式
常用的网络检测命令
ping命令
ping命令就是一个测试程序，而且是一个使用频率极高的实用程序，用于测试本地主机是否能与网络中的另一台主机交换（发送与接收）数据报。
根据返回的信息，我们就可以推断主机的TCP/IP参数设置是否正确以及运行是否正常。
Ping域名
PingIP地址
Ping网关
netstat命令
netstat是一个监控TCP/IP网络的工具，它可以显示路由表、实际的网络连接以及每一个网络接口设备的状态信息。
netstat命令可以让用户了解自己的主机是怎样与Internet相连接的，这有助于用户了解网络的整体使用情况。
利用“netstat/?
”命令来查看该命令的使用格式以及详细的参数说明。
输入“netstat–n”命令执行时，则输出地址和端口的统计信息。
ipconfig命令
ipconfig实用程序可用于显示当前主机的TCP/IP配置的详细信息。
“Ipconfig”命令
“ipconfig/all”命令
“ipconfig/release”和“ipconfig/renew”命令
这两条命令只能在向DHCP服务器租用IP地址的本地主机上起作用。
如果我们执行“ipconfig /release”命令，那么所租用的IP地址便重新交付给DHCP服务器（归还IP地址）。
如果我们执行“ipconfig /renew”命令，那么本地主机便设法与DHCP服务器取得联系，并且重新租用一个IP地址。
第3章网络浏览及搜索
执行“开始”→“所有程序”→“InternetExplorer”菜单命令来打开IE6.0浏览器。
IE6.0浏览器的主界面主要有标题栏、菜单栏、工具栏、地址栏、浏览区和状态栏等所组成。
标题栏：
用于显示当前正在浏览的网页的标题，随着浏览器所浏览的网页的不同其标题栏也是不一样的。
菜单栏：
是IE6.0浏览器窗口的基本元素，它包括了IE6.0浏览器的全部功能。
但是仅仅
升级会员 