第1章計(jì)算機(jī)概論大學(xué)生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)主講：張浩大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)第一章計(jì)算機(jī)概論第二章Windows7中文操作系統(tǒng)第三章文字處理軟件word2010第四章電子表格處理軟件Excel2010第五章演示文稿制作軟件PowerPoint2010第六章Internet基礎(chǔ)及應(yīng)用目錄成績(jī)?cè)u(píng)定：大學(xué)計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)期末考試成績(jī)（50%）+實(shí)驗(yàn)成績(jī)（30%）+平時(shí)成績(jī)（20%）期末總評(píng)成績(jī)教學(xué)內(nèi)容第一章計(jì)算機(jī)概論1.信息科學(xué)與信息技術(shù)2.計(jì)算機(jī)的發(fā)展、分類(lèi)與展望3.信息的表示與存儲(chǔ)4.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述5.信息安全技術(shù)6.軟件知識(shí)產(chǎn)權(quán)與計(jì)算機(jī)道德

1.1信息科學(xué)與信息技術(shù)信息是客觀事物狀態(tài)和特征的反映，是關(guān)于事物運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)和規(guī)律的表征，也是關(guān)于事物運(yùn)動(dòng)的知識(shí)。是用符號(hào)、信號(hào)或消息所包含的內(nèi)容來(lái)消除對(duì)客觀事物認(rèn)識(shí)的不確定性。信息分類(lèi)（1）重要性分為戰(zhàn)略信息、戰(zhàn)術(shù)信息和作業(yè)信息。（2）應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)楣芾硇畔ⅰ⑸鐣?huì)信息、科技信息、軍事信息等。（3）加工順序分為一次信息、二次信息和三次信息等。（4）反映形式分為數(shù)字信息、圖像信息和聲音信息等。1.1.1信息科學(xué)1.1信息科學(xué)與信息技術(shù)信息的特征（1）真?zhèn)涡?。?）普遍性和無(wú)限性。（3）可傳遞性和共享性。

（4）時(shí)效性和時(shí)滯性（5）有序性（6）可變換性四種形態(tài)：數(shù)據(jù)、文本、聲音和圖像。1.1.1信息科學(xué)1.1信息科學(xué)與信息技術(shù)信息系統(tǒng)是一個(gè)由人、計(jì)算機(jī)等組成的能進(jìn)行信息收集、傳送、存儲(chǔ)、維護(hù)和使用的系統(tǒng)。一般信息系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集與輸入、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)加工處理和數(shù)據(jù)輸出等功能。1.1.1信息科學(xué)1.1信息科學(xué)與信息技術(shù)信息技術(shù)（InformationTechnology，縮寫(xiě)：IT），是主要用于管理和處理信息所采用的各種技術(shù)總稱(chēng)。它主要是應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)和通信技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、安裝和實(shí)施信息系統(tǒng)及應(yīng)用軟件，也常稱(chēng)為信息和通信技術(shù)（InformationandCommunicationsTechnology,ICT），有時(shí)也叫做“現(xiàn)代信息技術(shù)”。1.1.2信息技術(shù)1.1信息科學(xué)與信息技術(shù)1.按表現(xiàn)形態(tài)的不同，信息技術(shù)可分為硬技術(shù)（物化技術(shù)）與軟技術(shù)（非物化技術(shù)）。前者指各種信息設(shè)備及其功能，如顯微鏡、電話(huà)機(jī)、通信衛(wèi)星、多媒體計(jì)算機(jī)。后者指信息獲取與處理的各種知識(shí)、方法和技能，如語(yǔ)言文字技術(shù)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)等。2.按工作流程中基本環(huán)節(jié)的不同，信息技術(shù)可分為信息獲取技術(shù)、信息傳遞技術(shù)、信息存儲(chǔ)技術(shù)、信息加工技術(shù)及信息標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)。3.按使用的信息設(shè)備不同，信息技術(shù)可分為電話(huà)技術(shù)、電報(bào)技術(shù)、廣播技術(shù)、電視技術(shù)、復(fù)印技術(shù)、縮微技術(shù)、衛(wèi)星技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。4.按技術(shù)功能層次不同，可分為基礎(chǔ)層次的信息技術(shù)（新材料、新能源技術(shù)）、支撐層次的信息技術(shù)（機(jī)械、電子、激光、生物技術(shù)等等）、主體層次的信息技術(shù)（感測(cè)、通信、計(jì)算機(jī)、控制技術(shù)）以及應(yīng)用層次的信息技術(shù)（文化教育、商業(yè)貿(mào)易、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等等）1.1.2信息技術(shù)1.2計(jì)算機(jī)的發(fā)展、分類(lèi)與展望

了解計(jì)算機(jī)的發(fā)展階段及劃分依據(jù);了解計(jì)算機(jī)的分類(lèi)及發(fā)展方向;了解計(jì)算機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域。學(xué)習(xí)目的1.2計(jì)算機(jī)的發(fā)展、分類(lèi)與展望

什么是計(jì)算機(jī)？計(jì)算機(jī)（computer）俗稱(chēng)電腦，是一種用于高速計(jì)算的電子計(jì)算機(jī)器，可以進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，又可以進(jìn)行邏輯計(jì)算，還具有存儲(chǔ)記憶功能。特點(diǎn)：數(shù)字化通用性1.2.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展階段(1)第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC經(jīng)過(guò)了多年的科學(xué)積累，世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)在1946年2月在美國(guó)賓西法尼亞大學(xué)研制成功，取名ENIAC（埃尼阿克，ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator)即“電子數(shù)值積分式計(jì)算機(jī)”。用于美國(guó)陸軍部的彈道研究室。1.2.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展階段(1)第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC1.2.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展階段(2)ENIAC的特點(diǎn)元器件：18800個(gè)電子管耗電：約150kW占地：170m2重量：約30噸速度：每秒可進(jìn)行5000次加、減法運(yùn)算主頻：0.1MHz用途：主要用于進(jìn)行彈道軌跡分析計(jì)算，被譽(yù)為“比炮彈還要快的計(jì)算機(jī)”。不足：容量??；線(xiàn)路連接工作較繁瑣；耗電量大；電子管的壽命短。1.2.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展階段(3)馮·諾依曼思想美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮·諾依曼（VonNeumann）為了解決這些不足，提出了重要的改進(jìn)理論，主要有兩點(diǎn)：★電子計(jì)算機(jī)采用“存儲(chǔ)程序方式”工作。就是把原來(lái)改變配線(xiàn)及切換開(kāi)關(guān)等工作以程序的方式預(yù)先存放在計(jì)算機(jī)中，在控制器的控制下自動(dòng)執(zhí)行?！锩鞔_指出了整個(gè)計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)應(yīng)有五個(gè)基本部分組成：運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。1.2.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展階段(4)電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展過(guò)程代次起止年份所用電子元器件數(shù)據(jù)處理方式運(yùn)算速度應(yīng)用領(lǐng)域第一代1946~1957電子管匯編語(yǔ)言、代碼程序5千~4萬(wàn)次/秒國(guó)防及高科技第二代1958~1964晶體管高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言幾十萬(wàn)~百萬(wàn)次/秒工程設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理第三代1964~1971中、小規(guī)模集成電路結(jié)構(gòu)化、模塊化程序設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)處理幾百萬(wàn)~幾千萬(wàn)次/秒工業(yè)控制、數(shù)據(jù)處理第四代19721至今大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路分時(shí)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)幾千萬(wàn)~上億條指令/秒工業(yè)、生活等各方面1.2.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展階段電子管晶體管超大規(guī)模集成電路集成電路1.2.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展階段我國(guó)計(jì)算機(jī)的發(fā)展情況

我國(guó)計(jì)算機(jī)事業(yè)始于20世紀(jì)50年代1952年我國(guó)的第一個(gè)電子計(jì)算機(jī)科研小組在中科院數(shù)學(xué)所成立。1958年，我國(guó)第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)誕生。1960年，我國(guó)第一臺(tái)自行研制的通用電子計(jì)算機(jī)107問(wèn)世。1964年，我國(guó)研制了大型通用電子計(jì)算機(jī)119機(jī)，用于我國(guó)第一顆氫彈研制工作的計(jì)算任務(wù)。20世紀(jì)70年代以后，我國(guó)生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)進(jìn)入了集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)期。1.2.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展階段進(jìn)入20世紀(jì)80年代，我國(guó)又研制成了巨型機(jī)。1982年，我國(guó)獨(dú)立研制成功了沿河1型巨型計(jì)算機(jī)，運(yùn)算速度為每秒1億次。1992年，國(guó)防科大研制成功銀河II通用并行巨型計(jì)算機(jī)，運(yùn)算速度每秒10億次。1997年6月研制成功的銀河３型巨型計(jì)算機(jī)，運(yùn)算速度為每秒１３０億次。１９９７—１９９９年，曙光計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度突破每秒１０００億次。２０００年，每秒３０００億次。２００４年，每秒１萬(wàn)億次1.2.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展階段(5)未來(lái)計(jì)算機(jī)的發(fā)展方向

計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究、數(shù)據(jù)處理、過(guò)程檢測(cè)與控制、計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)、電子商務(wù)、多媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能、通信網(wǎng)絡(luò)等方面。隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，微型機(jī)的集成度將不斷加強(qiáng)，運(yùn)行速度和存儲(chǔ)能力將不斷提高。電子計(jì)算機(jī)正朝著巨型化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向發(fā)展。當(dāng)前，世界上許多國(guó)家正在研制新一代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，科學(xué)家試圖通過(guò)納米技術(shù)、光技術(shù)、生物技術(shù)、量子技術(shù)等研制光學(xué)計(jì)算機(jī)、生物計(jì)算機(jī)、分子計(jì)算機(jī)、量子計(jì)算機(jī)等。1.2.2計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)1.自動(dòng)運(yùn)行程序2.運(yùn)算速度快3.運(yùn)算精度高4.具有記憶能力5.具有邏輯判斷能力6.可靠性高7.支持人機(jī)交互8.通用性強(qiáng)1.2.3電子計(jì)算機(jī)的分類(lèi)可以從不同的角度對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行分類(lèi):(1)按處理的信號(hào)不同：數(shù)字計(jì)算和模擬計(jì)算機(jī)。

數(shù)字計(jì)算機(jī)處理數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)，模擬計(jì)算機(jī)處理模擬

信號(hào)數(shù)據(jù)。(2)按功能可分為:專(zhuān)用計(jì)算機(jī)和通用計(jì)算機(jī)。

專(zhuān)用計(jì)算機(jī)功能單一、適應(yīng)性差但是在特定用途下有效、

經(jīng)濟(jì)、快速。通用計(jì)算機(jī)功能齊全、適應(yīng)性強(qiáng)。目前所說(shuō)的計(jì)算機(jī)都是指通用計(jì)算機(jī)。1.2.3電子計(jì)算機(jī)的分類(lèi)(3)IEEE(美國(guó)電氣和電子工程師學(xué)會(huì))的分類(lèi)IEEE分類(lèi)主機(jī)：即大型計(jì)算機(jī)小型機(jī)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格較低，使用方便個(gè)人計(jì)算機(jī)：包括臺(tái)式計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、掌上電腦（PDA） 小巨型機(jī)：即小型化的巨型機(jī)工作站：專(zhuān)門(mén)處理特殊事務(wù)的一種獨(dú)立的計(jì)算機(jī)1.2.3電子計(jì)算機(jī)的分類(lèi)(4)按計(jì)算機(jī)綜合性能指標(biāo)劃分按照運(yùn)算速度、存儲(chǔ)容量、軟件配置、價(jià)格等指標(biāo)劃分又可分為巨型計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)、小型計(jì)算機(jī)、工作站和微型計(jì)算機(jī)。巨型計(jì)算機(jī)也稱(chēng)超級(jí)計(jì)算機(jī)。

2009年10月，在我國(guó)高性能計(jì)算學(xué)術(shù)年會(huì)上國(guó)防科技大學(xué)發(fā)布了國(guó)內(nèi)首臺(tái)峰值性能超千萬(wàn)億次的超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)——天河一號(hào)?！疤旌右惶?hào)”具備每秒鐘1206萬(wàn)億次的峰值速度和每秒563．1萬(wàn)億次的Linpack實(shí)測(cè)性能?！疤旌右惶?hào)”的成功研制使我國(guó)成為繼美國(guó)之后第二個(gè)能研制千萬(wàn)億次計(jì)算機(jī)的國(guó)家。1.2.3電子計(jì)算機(jī)的分類(lèi)“天河一號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)

我國(guó)正在研發(fā)的千萬(wàn)億次高性能計(jì)算機(jī)“曙光6000”于2010年11月問(wèn)世。它采用“混合動(dòng)力”，最重要的計(jì)算部分將采用國(guó)產(chǎn)的八核龍芯，是完全自主設(shè)計(jì)和擁有全部知識(shí)產(chǎn)權(quán)的處理器。服務(wù)分區(qū)由近6萬(wàn)個(gè)通用處理器核及近5000個(gè)通用圖形處理器(GPGPU)加速部件組成，峰值性能為每秒近3000萬(wàn)億次，實(shí)測(cè)Linpack（線(xiàn)性系統(tǒng)軟件包）性能達(dá)到每秒1000多萬(wàn)億次。并計(jì)劃提供給國(guó)家華南超級(jí)計(jì)算中心使用。這一實(shí)測(cè)性能超過(guò)了落戶(hù)在天津?yàn)I海新區(qū)的“天河一號(hào)”，后者實(shí)測(cè)Linpack性能為每秒500多萬(wàn)億次。1.2.3電子計(jì)算機(jī)的分類(lèi)1.2.3電子計(jì)算機(jī)的分類(lèi)天河二號(hào)天河二號(hào)由中國(guó)國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研制的超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，以峰值計(jì)算速度每秒5.49億億次、持續(xù)計(jì)算速度每秒3.39億億次雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算的優(yōu)異性能位居榜首，成為全球最快超級(jí)計(jì)算機(jī)。2013年11月18日，國(guó)際TOP500組織公布了最新全球超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)排行榜榜單，“天河二號(hào)”以比第二名—美國(guó)的“泰坦”快近一倍的速度再度登上榜首。在2015年公布的全球超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)榜單中，中國(guó)“天河二號(hào)”以比第二名美國(guó)“泰坦”快近一倍的速度連續(xù)第五次獲得冠軍。2015年5月，“天河二號(hào)”上成功進(jìn)行了3萬(wàn)億粒子數(shù)中微子和暗物質(zhì)的宇宙學(xué)數(shù)值模擬，揭示了宇宙大爆炸1600萬(wàn)年之后至今約137億年的漫長(zhǎng)演化進(jìn)程。1.2計(jì)算機(jī)的工作原理與系統(tǒng)組成1.2.1計(jì)算機(jī)工作原理計(jì)算機(jī)工作原理采用的是“存儲(chǔ)程序”原理，由美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮·諾依曼（J.VonNeumann）提出的。2.“存儲(chǔ)程序”原理核心內(nèi)容如下：

1.)計(jì)算機(jī)硬件包括控制器、運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備5部分。

2.)計(jì)算機(jī)的指令和數(shù)據(jù)都用二進(jìn)制數(shù)表示。

3.)程序存放在存儲(chǔ)器中，計(jì)算機(jī)自動(dòng)執(zhí)行程序中的指令。3.由以上原理可知，計(jì)算機(jī)要完成一項(xiàng)任務(wù)，首先要編寫(xiě)該任務(wù)的程序，然后將程序裝入計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器，再運(yùn)行該程序即可。1.2計(jì)算機(jī)的工作原理與系統(tǒng)組成1.2.1計(jì)算機(jī)工作原理計(jì)算機(jī)運(yùn)行程序的過(guò)程就是執(zhí)行程序中指令的過(guò)程，執(zhí)行指令有以下3個(gè)步驟：1.取指令：

CPU根據(jù)其內(nèi)部的程序計(jì)數(shù)器的內(nèi)容，從存儲(chǔ)器中取出對(duì)應(yīng)的指令，同時(shí)程序計(jì)數(shù)器增加一個(gè)數(shù)，使其為下一條指令的地址。2.分析指令：

CPU分析所取出的指令，確定要進(jìn)行的操作。3.執(zhí)行指令：

CPU根據(jù)指令的分析結(jié)果，向有關(guān)的部件發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)，相關(guān)的部件進(jìn)行工作，完成指令規(guī)定的操作。1.2.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成

1.2.3計(jì)算機(jī)硬件的組成

中央處理器（CPU）2.存儲(chǔ)器3.輸入、輸出設(shè)備4.主板1.2.2計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)CPU----中央處理器或中央處理單元（CentralProcessingUnit），由運(yùn)算器和控制器組成，是計(jì)算機(jī)的核心部件，用來(lái)讀取程序和執(zhí)行程序指令，進(jìn)行運(yùn)算和做出判斷。運(yùn)算器主要由算術(shù)邏輯單元、浮點(diǎn)運(yùn)算單元、通用寄存器組和專(zhuān)用寄存器組成。用來(lái)執(zhí)行加減等算術(shù)運(yùn)算和比較數(shù)據(jù)等邏輯運(yùn)算。控制器主要由指令寄存器、指令譯碼器、操作控制器、程序計(jì)數(shù)器等組成正面反面CPU主要性能指標(biāo)主頻、外頻和倍頻前端總線(xiàn)頻率擴(kuò)展總線(xiàn)速度緩存返回存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)的記憶和存儲(chǔ)部件，用來(lái)存放信息。對(duì)存儲(chǔ)器而言，容量越大，存取速度則越快。計(jì)算機(jī)中的操作，大量的是與存儲(chǔ)器交換信息，存儲(chǔ)器的工作速度相對(duì)于CPU的運(yùn)算速度要低得多，因此存儲(chǔ)器的工作速度是制約計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度的主要因素之一。存儲(chǔ)器分為內(nèi)存和外存兩種。返回1、內(nèi)存也稱(chēng)主存儲(chǔ)器，簡(jiǎn)稱(chēng)貯存。它直接與CPU相連接，存儲(chǔ)容量較小，但速度快，用來(lái)存放當(dāng)前運(yùn)行程序的指令和數(shù)據(jù)，并直接和cpu交換信息。

內(nèi)存分成：隨機(jī)存儲(chǔ)器和只讀存儲(chǔ)器兩種。RAM（隨機(jī)存儲(chǔ)器）（內(nèi)存條）RAM的全名是讀寫(xiě)隨機(jī)存儲(chǔ)器。特點(diǎn)：

可以讀出，也可以寫(xiě)入；當(dāng)斷電后，存儲(chǔ)內(nèi)容立即消失，稱(chēng)為易失性返回ROM（只讀存儲(chǔ)器）ROM為只讀存儲(chǔ)器（ReadOnlyMemory）或譯唯讀存儲(chǔ)器的縮寫(xiě)。特點(diǎn)：

只可以讀出，當(dāng)斷電后，存儲(chǔ)內(nèi)容仍然存在，不會(huì)消失Cache（高速緩沖存儲(chǔ)器）高速小容量存儲(chǔ)器，與內(nèi)存之間的信息調(diào)度，傳送自動(dòng)完成。存儲(chǔ)器的主要功能：存放數(shù)據(jù)和程序。內(nèi)存儲(chǔ)器（主存儲(chǔ)器）外存儲(chǔ)器（輔存）隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）只讀存儲(chǔ)器（ROM）CMOS返回（硬盤(pán)、光盤(pán)、優(yōu)盤(pán)等）存儲(chǔ)器類(lèi)型主板主板又叫主機(jī)板、系統(tǒng)板和母板，是計(jì)算機(jī)的調(diào)度中心，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)各部件之間的工作。主板上有用于安裝CPU、RAM內(nèi)存條的插槽、用于擴(kuò)展主板功能和實(shí)現(xiàn)外部設(shè)備與CPU通信的擴(kuò)展槽、用于連接外部設(shè)備、存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器和電源的插槽或插座、連接主機(jī)面板上的指示燈和功能按鈕的插件、在主板各部件之間傳輸數(shù)據(jù)和指令的數(shù)據(jù)線(xiàn)等。CPU插槽內(nèi)存插槽擴(kuò)展插槽I/O接口電源插座輸入輸出設(shè)備輸入輸出設(shè)備簡(jiǎn)稱(chēng)I/O設(shè)備，統(tǒng)稱(chēng)為外部設(shè)備。輸入設(shè)備用來(lái)接受用戶(hù)輸入的原始數(shù)據(jù)和程序，并將它們轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)能識(shí)別的二進(jìn)制代碼形式，存放到存儲(chǔ)器中。常用的輸入設(shè)備有鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、掃描儀、數(shù)字化儀、磁卡讀入機(jī)、條形碼閱讀器、漢字手寫(xiě)輸入板、麥克風(fēng)、音頻輸入設(shè)備、視頻輸入設(shè)備等。輸出是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)送出信息的過(guò)程。輸出設(shè)備是指能從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中送出信息的設(shè)備。常用的輸出設(shè)備有：顯示器、打