计算机理论基础知识

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1.计算机基础知识

一、计算机发展1956年,晶体管电子计算机诞生了,这是第二代电子计算机。

只要几个大一点的柜子就可将它容下,运算速度也大大地提高了。1959年出现的是第三代集成电路计算机。

最初的计算机由约翰·冯·诺依曼发明(那时电脑的计算能力相当于现在的计算器),有三间库房那么大,后逐步发展而成。 从20世纪70年代开始,这是电脑发展的最新阶段。

到1976年,由大规模集成电路和超大规模集成电路制成的“克雷一号”,使电脑进入了第四代。超大规模集成电路的发明,使电子计算机不断向着 小型化、微型化、低功耗、智能化、系统化的方向更新换代。

20世纪90年代,电脑向“智能”方向发展,制造出与人脑相似的电脑,可以进行思维、学习、记忆、网络通信等工作。 进入21世纪,电脑更是笔记本化、微型化和专业化,每秒运算速度超过100万次,不但操作简易、价格便宜,而且可以代替人们的部分脑力劳动,甚至在某些方面扩展了人的智能。

于是,今天的微型电子计算机就被形象地称做电脑了。 世界上第一台个人电脑由IBM于1980年推出。

IBM推出以英特尔的x86的硬体架构及微软公司的MS-DOS操作系统的个人电脑,并制定以PC/AT为PC的规格。之后由英特尔所推出的微处理器以及微软所推出的操作系统发展几乎等同于个人电脑的发展历史。

Wintel架构全面取代了IBM在个人电脑主导的地位。二、分类 从计算机的类型、运行方式、构成器件、操作原理、应用状况等划分,计算机有多种分类。

从数据表示来说,计算机可分为数字计算机、模拟计算机以及混合计算机三类; 数字计算机按构成的器件划分,曾有机械计算机和机电计算机,现用的电子计算机,正在研究的光计算机、量子计算机、生物计算机、神经计算机等等。 电子计算机就其规模或系统功能而言,可分为巨型、大型、中型、小型、微型计算机和单片机。

综合起来说,计算机的分类是这样的: (1)按照性能指标分类 ① 巨型机: 高速度、大容量 ② 大型机: 速度快、应用于军事技术科研领域 ③ 小型机: 结构简单、造价低、性能价格比突出 ④ 微型机: 体积小、重量轻、价格低 (2)按照用途分类 ① 专用机: 针对性强、特定服务、专门设计 ② 通用机: 科学计算、数据处理、过程控制解决各类问题 (3)按照原理分类 ① 数字机: 速度快、精度高、自动化、通用性强 ② 模拟机: 用模拟量作为运算量,速度快、精度差 ③ 混合机: 集中前两者优点、避免其缺点,处于发展阶段三、计算机系统的基本组成 不论何种计算机,它们都是由硬件和软件所组成,两者是不可分割的。人们把没有安装任何软件的计算机称为裸机。

硬件 ①存储器。 ②中央处理器--控制器和运算器 ③外部设备--I/O设备 软件 计算机的软件系统可分为系统软件和应用软件两部分。

计算机软件系统包括: ①操作系统 ②数据库管理系统 ③编译系统 ④网络系统 ⑤标准程序库 ⑥服务性程序四、硬件系统的组成及各个部件的主要功能硬件 计算机系统中所使用的电子线路和物理设备,是看得见、摸得着的实体,如中央处理器( CPU )、存储器、外部设备(输入输出设备、I/O设备)及总线等。 ①存储器。

主要功能是存放程序和数据,程序是计算机操作的依据,数据是计算机操作的对象。存储器是由存储体、地址译码器、读写控制电路、地址总线和数据总线组成。

能由中央处理器直接随机存取指令和数据的存储器称为主存储器,磁盘、磁带、光盘等大容量存储器称为外存储器(或辅助存储器) 。由主存储器、外部存储器和相应的软件,组成计算机的存储系统。

②中央处理器的主要功能是根据存储器内的程序 ,逐条地执行程序所指定的操作。中央处理器的主要组成部分是:数据寄存器、指令寄存器、指令译码器、算术逻辑部件、操作控制器、程序计数器(指令地址计数器 )、地址寄存器等。

③外部设备是用户与机器之间的桥梁。输入设备的任务是把用户要求计算机处理的数据、字符、文字、图形和程序等各种形式的信息转换为计算机所能接受的编码形式存入到计算机内。

输出设备的任务是把计算机的处理结果以用户需要的形式(如屏幕显示、文字打印、图形图表、语言音响等)输出。输入输出接口是外部设备与中央处理器之间的缓冲装置,负责电气性能的匹配和信息格式的转换。

五、数值在计算机中的表示形式详细介绍见:六、常用外部设备键盘、鼠标、显示器、打印机七、什么是CPUCPU是中央处理单元(Central Process Unit)的缩写,它可以被简称做微处理器。(Microprocessor),不过经常被人们直接称为处理器(processor)。

不要因为这些简称而忽视它的作用,CPU是计算机的核心,其重要性好比心脏对于人一样。实际上,处理器的作用和大脑更相似,因为它负责处理、运算计算机内部的所有数据,而主板芯片组则更像是心脏,它控制着数据的交换。

CPU的种类决定了你使用的操作系统和相应的软件。CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等构成,是PC的核心,再配上储存器、输入/输出接口和系统总线组成为完整的PC。

CPU的基本结构、。

2.计算机原理问题冯·诺依曼的计算是以什么原理为基础的

电子计算机之父 “电子计算机之父”的桂冠,被戴在数学家 冯·诺依曼(J.Von Neumann)头上,而不是ENIAC的两位实际研究者,这是因为冯·诺依曼提出了现代电脑的体系结构.1944年夏,戈德斯坦在阿贝丁车站等候去费城的火车,偶然邂逅闻名世界的大数学家冯·诺依曼教授.戈德斯坦抓住机会向数学大师讨教,冯·诺依曼和蔼可亲,耐心地回答戈德斯坦的提问.听着听着,他敏锐地从这些数学问题里,察觉到不寻常事情.他反过来 向戈德斯坦发问,直问得年轻人“好像又经历了一次博士论文答辩”.最后,戈德斯坦毫不隐瞒地告诉他莫尔学院的电子计算机项目.从1940年起,冯·诺依曼就是阿贝丁试炮场的顾问,计算问题也曾使数学大师焦虑万分.他向戈德斯坦表示,希望亲自到莫尔学院看看那台正在研制之中的机器.从此,冯· 诺依曼成为了莫尔小组的实际顾问,与小组成员频繁地交换意见.年轻人机敏地提出各种设想,冯·诺依曼则运用他渊博的学识,把讨论引向深入,并逐步形成电子计算机的系统 设计思想.在ENIAC尚未投入运行前,冯·诺依曼就看出这台机器致命的缺陷,主要弊端是程序 与计算两分离.程序指令存放在机器的外部电路里,需要计算某个题目,必须首先用人工接通数百条线路,需要几十人干好几天之后,才可进行几分钟运算.冯·诺依曼决定起草一份新的设计报告,对电子计算机进行脱胎换骨的改造.他把新 机器的方案命名为“离散变量自动电子计算机”,英文缩写是“EDVAC”.1945年6月,冯 ·诺依曼与戈德斯坦、勃克斯等人,联名发表了一篇长达101页纸的报告,即计算机史上著名的“101页报告”,直到今天,仍然被认为是现代电脑科学发展里程碑式的文献.报告明确规定出计算机的五大部件,并用二进制替代十进制运算.EDVAC方案的革命意义在于“存储程序”,以便电脑自动依次执行指令.人们后来把这种“存储程序”体系结构的 机器统称为“诺依曼机”.由于种种原因,莫尔小组发生令人痛惜的分裂,EDVAC机器无法被立即研制.1946年6月,冯·诺依曼和戈德斯坦、勃克斯回到普林斯顿大学高级研究院,先期完成了另一台 ISA电子计算机(ISA是高级研究院的英文缩写),普林斯顿大学也成为电子计算机的研究中心.直到1951年,在极端保密情况下,冯·诺依曼主持的EDVAC计算机才宣告完成,它不仅可应用于科学计算,而且可用于信息检索等领域,主要缘于“存储程序”的威力.EDVAC只用了3563只电子管和1万只晶体二极管,以1024个44比特水银延迟线来储存程序和 数据,消耗电力和占地面积只有ENIAC的1/3.最早问世的内储程序式计算机既不是ISA,也不是EDVAC,英国剑桥大学威尔克斯(M.Wilkes)教授,抢在冯·诺依曼之前捷足先登.威尔克斯1946年曾到宾夕法尼亚大学参加冯·诺依曼主持的培训班,完全接受了冯· 诺依曼内储程序的设计思想.回国后,他立即抓紧时间,主持新型电脑的研制,并于1949 年5月,制成了一台由3000只电子管为主要元件的计算机,命名为“EDSAC”(电子储存程序计算机).威尔克斯后来还摘取了1967年度计算机世界最高奖——“图林奖”.在冯·诺依曼研制ISA电脑的期间,美国涌现了一批按照普林斯顿大学提供的ISA照片 结构复制的计算机.如:洛斯阿拉莫斯国家实验室研制的MANIAC,伊利诺斯大学制造的 ILLAC.雷明顿·兰德公司科学家沃尔(W.Ware)甚至不顾冯·诺依曼的反对,把他研制 的机器命名为JOHNIAC(“约翰尼克” ,“约翰”即冯·诺依曼的名字).冯·诺依曼的大名已经成为现代电脑的代名词,1994年,沃尔被授予计算机科学先驱奖,而冯·诺依曼 本人则被追授予美国国家基础科学奖.。

3.计算机基础知识与操作有哪些

第一章 计算机基础知识 第一节 计算机的发展史 一、第一台计算机的诞生 二、计算机的发展阶段 第二节 计算机的特点和应用 一、计算机的特点 二、计算机的应用 第三节 计算机的分类和主要性能指标 一、计算机的分类 二、计算机的主要性能指标 第四节 数字化信息编码与数据表示 一、数字化信息编码的概念 二、进位计数制 三、不同进制之间的转换 四、常用的信息编码 第五节 计算机系统组成 一、概述 二、计算机基本工作原理 三、计算机软件 第六节 微型计算机的组成 一、微型计算机硬件 二、微型计算机软件 第七节 计算机的开机和关机 一、冷启动 二、复位启动 三、热启动 四、关机 第八节 了解和正确使用键盘 一、几个常用键的主要作用 二、按键指法 习题 第二章 中文Windows XP的操作使用 第一节 Windows XP概述 一、简介 二、新功能 三、键盘、鼠标的使用方法 第二节 Windows XP的启动、退出与注销 一、启动 二、退出 三、注销 第三节 桌面及其操作 一、概述 二、使用“我的电脑 三、“我的文档”文件夹 四、使用“回收站 五、使用任务栏 六、使用“开始”菜单 第四节 窗口及其操作 一、窗口的组成元素 二、窗口的基本操作 三、认识对话框 第五节 使用文件和文件夹 一、文件概述 二、文件夹概述 三、选定、移动与复制文件或文件夹 四、删除文件或文件夹 五、重命名文件或文件夹 六、创建文件和文件夹的快捷方式 第六节 设置显示属性 一、设置桌面背景 二、设置屏幕保护程序 三、设置其他显示选项 第七节 个性化任务栏和“开始”菜单 一、个性化任务栏 二、个性化“开始”菜单。

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