1、第第2篇篇 技術(shù)篇技術(shù)篇 第第4 4章章 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與硬件計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與硬件第第5 5章章 計(jì)算機(jī)軟件計(jì)算機(jī)軟件第第6 6章章 數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)第第7 7章章 通訊與網(wǎng)絡(luò)通訊與網(wǎng)絡(luò)4.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展計(jì)算機(jī)的發(fā)展4.2 計(jì)算機(jī)的運(yùn)算基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算基礎(chǔ)4.3 網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的模式網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的模式4.4 計(jì)算機(jī)硬件計(jì)算機(jī)硬件第第4章章 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與硬件計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與硬件4.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展o4.1.1計(jì)算機(jī)的創(chuàng)始與發(fā)展n從原始計(jì)數(shù)法到機(jī)械計(jì)算機(jī)n電子計(jì)算機(jī)時(shí)代o4.1.2計(jì)算機(jī)的分類及應(yīng)用4.1.3計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢項(xiàng)目項(xiàng)目第一代第一代第二代第二代第三代第三代第四代第四代第五代第五代大小

2、大小（典型計(jì)算機(jī)）（典型計(jì)算機(jī)）房間大小房間大?。ㄖ鞲捎?jì)算機(jī)）（主干計(jì)算機(jī)）儲(chǔ)藏室大小儲(chǔ)藏室大?。ㄖ鞲捎?jì)算機(jī)）（主干計(jì)算機(jī)）桌子大小桌子大小(小型計(jì)算機(jī)小型計(jì)算機(jī))臺(tái)式和便攜式臺(tái)式和便攜式(微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī))信用卡大小信用卡大小(微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī))器件器件電真空管電真空管晶體管晶體管半導(dǎo)體半導(dǎo)體集成電路集成電路大規(guī)模大規(guī)模集成電路集成電路超大規(guī)模集成電超大規(guī)模集成電路，超導(dǎo)電路路，超導(dǎo)電路密度（器件數(shù)密度（器件數(shù)/每個(gè)線路）每個(gè)線路）單個(gè)單個(gè)上百個(gè)上百個(gè)幾千個(gè)幾千個(gè)成千上萬成千上萬幾百萬個(gè)幾百萬個(gè)速度（執(zhí)行指令速度（執(zhí)行指令數(shù)數(shù)/每秒）每秒）幾百條幾百條幾千條幾千條幾百萬條幾百萬條幾千

3、萬條幾千萬條幾億條幾億條可靠性（線路的可靠性（線路的失誤率）失誤率）幾小時(shí)幾小時(shí)幾天幾天幾星期幾星期幾個(gè)月幾個(gè)月幾年幾年存儲(chǔ)存儲(chǔ)（字符容量）（字符容量）上千上千上萬上萬成千上萬成千上萬幾兆幾兆幾億幾億價(jià)格（美元價(jià)格（美元/每每百萬條指令）百萬條指令）1010.10.0010.00014.2 計(jì)算機(jī)的運(yùn)算基礎(chǔ)o4.2.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理n馮諾依曼計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)的基本思想o存儲(chǔ)程序o二進(jìn)制n計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)CPU4.2 計(jì)算機(jī)的運(yùn)算基礎(chǔ)o4.2.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理n馮諾依曼計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)的基本思想o存儲(chǔ)程序o二進(jìn)制n計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)4.2.2 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)表示方法o數(shù)值型數(shù)據(jù)的表示 二進(jìn)制二進(jìn)制 Bi

4、nary Bit 0, 1 十進(jìn)制十進(jìn)制 Decimal 0,1,.,9 十六進(jìn)制十六進(jìn)制 Hexadecimal 0,1,.,9,A,.,F 1 110 +1 101 10 110 000 110 11110 8 7 6 5 4 3 2 1 0 2 2 2 2 2 2 2 2 2 256 128 64 32 16 8 4 2 1八位叫八位叫 Byte 漢字要漢字要16位位ASCII ( American Standard Code for Information Interchange)EBCDIC (Extended BCD Interchange Code)字符型數(shù)據(jù)的表示Arithme

5、ticUnit 運(yùn)算器運(yùn)算器Control Unit 控制器控制器Storage存儲(chǔ)存儲(chǔ)器器 I /O計(jì)算機(jī)部件結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)部件結(jié)構(gòu)ADD006str008124747運(yùn)算器運(yùn)算器Arithmetic Unit35 + 12ADD006控制器控制器Control UnitADD 006001003002圖圖4-6 4-6 指令執(zhí)行過程指令執(zhí)行過程4.3網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的模式 要 求資 料 與 服 務(wù)客 戶 端服 務(wù) 器 端使 用 者 界 面應(yīng) 用 程 序 功 能資 料應(yīng) 用 程 序 功 能網(wǎng) 絡(luò) 資 源啊 圖圖4-74-7 主從式運(yùn)算結(jié)構(gòu)主從式運(yùn)算結(jié)構(gòu) 圖4.8主從式運(yùn)算的種類 界 面資 料運(yùn) 算 邏

6、輯運(yùn) 算 邏 輯運(yùn) 算 邏 輯界 面界 面界 面界 面界 面資 料運(yùn) 算 邏 輯運(yùn) 算 邏 輯運(yùn) 算 邏 輯資 料資 料資 料資 料服 務(wù) 器 端客 戶 端asd 圖圖4-84-8 主從式運(yùn)算的種類主從式運(yùn)算的種類 B/SB/S結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) C/SC/S結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 圖圖4-9 B/S4-9 B/S結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)與C/SC/S結(jié)構(gòu)的比較結(jié)構(gòu)的比較 4.4計(jì)算機(jī)硬件o硬件是計(jì)算機(jī)物理設(shè)備的總稱，也叫做硬件設(shè)備。圖圖4-10 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Processing Mother Board Example16CPU(MicroProcessor)ExpansionSlotPowerSup

7、plyCD/DVDDriveRAMROM4.4.1 中央處理器o中央處理器由兩個(gè)主要部件組成：運(yùn)算器和控制器。圖圖4-114-11帶寄存器組的運(yùn)算器帶寄存器組的運(yùn)算器圖圖4-124-12控制器的結(jié)構(gòu)圖控制器的結(jié)構(gòu)圖 CPU的發(fā)展o影響計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度的因素：機(jī)器字長的長度、晶片振蕩頻率、數(shù)據(jù)總線的寬度。名稱名稱機(jī)器字長機(jī)器字長(bit)總線寬度總線寬度(bit)晶片振蕩頻率晶片振蕩頻率(MHz)制造廠商制造廠商計(jì)算機(jī)機(jī)種計(jì)算機(jī)機(jī)種Pentium326475-200IntelPCPentium(MMx)3264166-233IntelPC,工作站工作站PentiumIII3264450-500In

8、tel高級(jí)計(jì)算機(jī)高級(jí)計(jì)算機(jī),工作站工作站Core i764642.8-3.4GHzIntel四、六核，高級(jí)計(jì)算機(jī)，四、六核，高級(jí)計(jì)算機(jī)，工作站工作站Athlon 3264PR 1500 - 2100AMDPCPhenom64641.8-2.6 GHz AMD雙、三核，高級(jí)計(jì)算機(jī)雙、三核，高級(jí)計(jì)算機(jī)Opteron64641.4-2.5 GHz AMD四、六核，工作站四、六核，工作站龍芯龍芯132322 0 0 - 2 6 6 MHz中科院計(jì)算所中科院計(jì)算所PC，工作站，工作站龍芯龍芯26464250-1200 MHz中科院計(jì)算所中科院計(jì)算所PC，工作站，工作站龍芯龍芯364641.0 GHz中科

9、院計(jì)算所中科院計(jì)算所四、八核四、八核 PC，工作站，工作站表表4-3 微型處理器種類微型處理器種類圖圖4-13 循環(huán)處理與并行處理循環(huán)處理與并行處理4.4.2 存儲(chǔ)系統(tǒng) 第一代第一代第二代第二代第三代第三代第四代第四代第五代第五代第六代第六代一級(jí)存儲(chǔ)一級(jí)存儲(chǔ)磁鼓磁鼓磁芯磁芯磁芯磁芯LSI半導(dǎo)體存儲(chǔ)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器器VLSI半導(dǎo)體半導(dǎo)體存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器WSI三維集三維集成存儲(chǔ)器成存儲(chǔ)器發(fā)展趨勢發(fā)展趨勢利用更小的微電子線路向高速大容量能力發(fā)展利用更小的微電子線路向高速大容量能力發(fā)展二級(jí)二級(jí)磁帶磁帶磁帶磁帶磁盤磁盤磁盤磁盤光盤光盤光盤、磁盤光盤、磁盤存儲(chǔ)存儲(chǔ)磁鼓磁鼓磁盤磁盤磁帶磁帶光盤光盤磁盤磁盤閃存閃存發(fā)

10、展趨勢發(fā)展趨勢利用磁、光和電介質(zhì)，向海量存儲(chǔ)能力發(fā)展利用磁、光和電介質(zhì)，向海量存儲(chǔ)能力發(fā)展價(jià)格價(jià)格速度速度容量容量用途用途存取特性存取特性磁帶磁帶磁帶磁帶閃存閃存二級(jí)存儲(chǔ)二級(jí)存儲(chǔ)直接直接低低磁盤磁盤低低磁盤磁盤大大光盤光盤二級(jí)存儲(chǔ)二級(jí)存儲(chǔ)直接直接光盤光盤光盤光盤磁盤磁盤二級(jí)存儲(chǔ)二級(jí)存儲(chǔ)直接直接閃存閃存閃存閃存磁帶磁帶二級(jí)存儲(chǔ)二級(jí)存儲(chǔ)順序順序高高半 導(dǎo) 體 存半 導(dǎo) 體 存儲(chǔ)器儲(chǔ)器高高半 導(dǎo) 體 存半 導(dǎo) 體 存儲(chǔ)器儲(chǔ)器小小半 導(dǎo) 體 存半 導(dǎo) 體 存儲(chǔ)器儲(chǔ)器一級(jí)存儲(chǔ)一級(jí)存儲(chǔ)隨機(jī)隨機(jī)高 速 半 導(dǎo)高 速 半 導(dǎo)體存儲(chǔ)器體存儲(chǔ)器高 速 半 導(dǎo)高 速 半 導(dǎo)體存儲(chǔ)器體存儲(chǔ)器高 速 半 導(dǎo)高 速 半 導(dǎo)體存儲(chǔ)器體存儲(chǔ)器高速緩存高速緩存隨機(jī)隨機(jī)4.4.3 輸入/輸出設(shè)備o計(jì)算機(jī)鍵盤與顯示終端o點(diǎn)觸式設(shè)備o計(jì)算機(jī)筆o視頻輸入/輸出o打印輸出o聲音識(shí)別o體感設(shè)備o光和磁識(shí)別o無線射頻識(shí)別人有了知識(shí)，就會(huì)具備各種分析能力，人有了知識(shí)，就會(huì)具備各種分析能力，明辨是非的能力。明辨是非的能力。所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀，所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀，古人說古人說“書中自有黃金屋。書中自有黃金屋?！蓖ㄟ^閱讀科技書籍，我們能豐富知識(shí)，通過閱讀科技書籍，我們能豐富知識(shí)，培養(yǎng)邏輯思維能力；培養(yǎng)邏輯思維能力；通過