第一章計算機概論ChapterOne第1章計算機概論第2章計算機系統(tǒng)第3章操作系統(tǒng)第4章數制與信息編碼第5章辦公信息處理第6章課件第7章多媒體第8章計算機網絡第9章WEB設計基礎第10章算法與程序設計第11章計算思維與計算機新技術01.引言contents目錄02.計算機的誕生和發(fā)展歷史03.計算機的分類及應用PART1引言計算機的發(fā)明■人的計算速度很低

◆祖沖之計算π至小數點后7位數用了15年

◆

計算30×30的行列式需要幾個人年

◆

中國第一棵原子彈研制時，數百位科學家在大禮堂打算盤■早期的計算工具

◆算籌春秋戰(zhàn)國時期 世界上最早的計算工具

◆算盤中國唐代第一種手動式計數器沿有至今

◆計算尺1622年 手動式，上世紀70年代被計算器取代 可進行加、減、乘、除、指數、三角函數◆加法器1642年 機械式，只能做加法

計算機的發(fā)明◆

計算器1673年 德國GottfriedLeibniz，機械式 可進行加、減、乘、除和開方◆

差分機和分析機

查爾斯.巴貝奇

1812年差分機1834年分析機

分析機：體現了現代電子計算機的結構、設計思想，被稱為現代通用計算機的雛形。PART2計算機的誕生和發(fā)展歷史1.1計算機的誕生和發(fā)展歷史計算機的誕生1.圖靈機2.第一臺計算機ENIAC3.馮·諾依曼體系結構計算機計算機的分代新一代計算機按構成的物理器件劃分成四代：1.電子管2.晶體管3.集成電路4.大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路1.生物計算機2.量子計算機3.光子計算機計算機的誕生圖靈機的出現為電子計算機的誕生奠定了理論基礎阿蘭·圖靈（AlanMathisonTuring，1912—1954）英國科學家（1）圖靈機模型它有一條無限長的紙帶，紙帶分成了一個一個的小方格，每個方格有不同的顏色，用作無限存儲。有一個讀寫頭，能在紙帶上讀寫和移動，讀寫頭有一組內部狀態(tài)，還有一些固定的程序。1.圖靈機(Turingmachine，TM)計算機的誕生例：圖靈機計算4+3=710（2）圖靈測試機器能有智能嗎？

換一句話來，通過什么樣的測試機器才能稱擁有智能？無法判斷對方是人還是計算機，那么就可以認為計算機具有同人相當的智力測試場景

計算機的誕生計算機的誕生11

圖靈機的能力=高級程序設計語言=現代通用計算機

邱奇、圖靈和哥德爾斷言：

一切直覺上能行可計算的函數都可用圖靈機計算，反之亦然。世界上的問題

可計算的：圖靈機可計算的就是可計算的不可計算的：反之亦然圖靈的貢獻圖靈機模型：解決了可計算問題計算機的理論問題圖靈測試：回答了什么樣的機器具有智能人工智能的理論基礎美國計算機學會ACM于1966年創(chuàng)立了“圖靈獎”計算機科學之父人工智能之父每秒5千次加減運算沒有存儲器采用十進制2.第一臺計算機ENIAC1946年2月誕生于美國賓夕法尼亞大學，表明電子計算機時代的到來計算機的誕生計算機的誕生人類第二臺計算機：EDVAC（離散變量自動電子計算機）1945年，馮·諾依曼參與研制并且發(fā)表了“關于EDVAC的報告草案”，包含以下幾點：3.馮·諾依曼體系結構計算機馮·諾依曼思想123用二進制表示數據。采用存儲程序思想，即把程序和數據一起存入計算機內部。計算機由5個部分組成：運算器，控制器，存儲器，輸入設備和輸出設備。馮·諾依曼體系結構奠定了現代計算機體系結構和工作原理70多年來，計算機雖然從性能、運算速度、體積等方面發(fā)生了翻天覆地的變化，但其基本結構一直沒有變化，仍然屬于馮·諾依曼體系結構計算機。計算機的誕生計算機的分代計算機的分代電子管晶體管集成電路大規(guī)模集成電路01020304生物計算機量子計算機光子計算機采用生物工程技術產生的蛋白質分子作元件從而制成的生物芯片，信息以波的形式傳送。量子計算機是一類遵循量子力學規(guī)律進行高速數學和邏輯運算、存儲及處理量子信息的物理裝置。與傳統(tǒng)硅芯片計算機不同，光計算機用光束代替電子進行計算和存儲，它以不同波長的光代表不同的數據，以大量的透鏡、棱鏡和反射鏡將數據從一個芯片傳送到另一個芯片。新一代計算機PART3計算機的分類及應用計算機的應用領域計算機的發(fā)展趨勢計算機的分類1.2計算機的分類及應用按綜合性能指標分類超級計算機（巨型機或大型機）：速度最快、處理能力最強

我國最快：神威·太湖之光

峰值達到每秒12.54億億次

浮點運算

工作站：和微型計算機相比較它的性能更高，尤其是在圖形處理，任務并行方面的能力更強。具有高分辨率、大容量內外存，圖形功能較強微型計算機：

桌面型計算機、筆記本電腦、平板電腦、移動設備

服務器：網絡環(huán)境中對外提供服務的計算機系統(tǒng)按用途分類通用機專用機嵌入式計算機：系統(tǒng)的應用軟件和硬件一體化，數量超過PC計算機的分類科學計算的特點是計算工作量大、數值變化范圍大，應用于航空航天領域、生物工程、人工智能等高尖端領域。1.科學計算計算機輔助設計（CAD）計算機輔助制造（CAM）計算機輔助教學（CAI）計算機集成制造（CIMS）4.輔助功能過程控制是利用計算機及時采集檢測數據，按最優(yōu)值迅速地對控制對象進行自動調節(jié)或自動控制。3.過程控制多媒體技術是利用計算機對文本、圖形、圖像、聲音、動畫、視頻等多種信息綜合處理、建立邏輯關系和實現人機交互作用的技術。5.多媒體技術人工智能（ArtificialIntelligence，AI）是計算機模擬人類的智能活動，實現人工智能的根本途徑是機器學習。6.人工智能數據處理涉及的數據量大，但計算方法較簡單，隨著計算機科學的不斷發(fā)展，數據處理已經成為計算機應用最廣泛的領域。2.數據處理計算機的應用領域巨型化微型化網絡化智能化計算機的發(fā)展趨勢經過70多年的發(fā)展，計算機科學及其應用領域幾乎無所不在，并由此形成了獨特的計算機文化。計算機的普及、計算機文化的形成及發(fā)展以及計算思維的研究和應用對社會產生了深遠的影響。知識點總結1、計算機的誕生和發(fā)展。計算機的誕生（圖靈機、ENIAC、馮·諾依曼機）計算機的分代新一代計算機2、計算機的分類及應用計算機的分類計算機的應用領域發(fā)展趨勢謝謝各位！第二章計算機系統(tǒng)2.1計算機系統(tǒng)概述contents目錄2.2計算機硬件系統(tǒng)和工作原理2.3計算機軟件系統(tǒng)2.4微型計算機硬件系統(tǒng)2.5智能手機硬件系統(tǒng)2.1計算機系統(tǒng)概述2.2.1計算機硬件系統(tǒng)現代計算機體系結構馮·諾依曼機：“存儲程序”的概念五十多年來，計算機系統(tǒng)基本結構沒有變。

美籍匈牙利數學家馮.諾依曼2.2計算機硬件系統(tǒng)和工作原理2.2.1計算機硬件系統(tǒng)存儲器數據流控制流運算器外存儲器輸出設備內存儲器輸入設備控制器運算器ALU又稱為算術邏輯單元，由加法器、寄存器、累加器等邏輯電路組成。功能是對二進制編碼進行算術運算（加減乘除）和邏輯運算（與、或、非、移位等）2.2.1計算機硬件系統(tǒng)控制器CU是計算機的核心部件。由指令寄存器、程序計數器、指令譯碼器、時序控制電路及微操作控制電路等組成。功能：取指令分析（翻譯）指令發(fā)控制信號存儲器存儲器是計算機存儲數據和程序的記憶單元集合，每個記憶單元由8位二進制位組成，可讀寫其中的數據。每個記憶單元由8位二進制位組成。2.2.1計算機硬件系統(tǒng)1KB=210B=1024B1MB=210KB=1024KB1GB=210MB=1024MB1TB=210GB=1024GB字節(jié)Byte76543210位Bit輸入設備與輸出設備常用輸入設備：鍵盤、鼠標、掃描儀、光筆、數字化儀等。常用輸出設備：顯示器、打印機、繪圖儀等。2.2.2計算機基本工作原理33指令是能被計算機識別并執(zhí)行的的二進制代碼，完成一種操作。操作碼

地址碼

數據傳送指令數據處理指令程序控制指令輸入輸出指令

其它指令

If……Goto……＋－×÷AndOr……CPU內存I/O設備主機對計算機的硬件進行管理等指令

結構分類計算機基本工作原理一條指令的執(zhí)行過程分為以下3步驟：①取指令按照指令計數器中的地址，從內存儲器中取出指令，并送往指令寄存器。②分析指令對指令寄存器中存放的指令進行分析，由譯碼器對操作碼進行譯碼，將指令的操作碼轉換成相應的控制電位信號；由地址碼確定操作數地址。③執(zhí)行指令由操作控制線路發(fā)出完成該操作所需要的一系列控制信息，去完成該指令所要求的操作。一條指令執(zhí)行完成，指令計數器加1或將轉移地址碼送入程序計數器，然后回到①。2.3計算機軟件系統(tǒng)程序設計語言的發(fā)展（1）機器語言：由“0”、“1”二進制代碼按一定規(guī)則組成的、能被機器直接理解、執(zhí)行的指令集合。

缺點：編程工作量大，難學、難記、難修改；

不同計算機的指令系統(tǒng)不同，機器語言通用性差優(yōu)點：代碼不需要翻譯，所占空間少，執(zhí)行速度快。例如，計算A=15+10的機器語言程序如下：1011000000001111 ：把15放入累加器A中0010110000001010 ：10與累加器A的值相加，結 果仍放入A中11110100 ：結束，停機程序設計語言的發(fā)展（2）匯編語言：使用反映機器指令功能的助記符代替機器語言的符號語言。例如用ADD表示加、SUB表示減、JMP表示程序跳轉等等。

優(yōu)點：克服了機器語言難讀等缺點，保持了其編程質量高、占存儲空間少，執(zhí)行速度快的優(yōu)點。缺點：仍然依賴于機器，通用性差。特點：源程序必須通過匯編程序翻譯成機器語言。常用于過程控制等編程。例如，計算A=15+10的匯編語言程序：MOV A，15

：把15放入累加器A中ADD A，10

：10與累加器A相加，結果存入A中HLT

：結束，停機程序設計語言的發(fā)展（3）高級語言：接近于自然語言和數學公式的程序設計語言。優(yōu)點：接近算法語言，易學、易掌握，可讀性好，可維護性強，可靠性高；可移植性好，重用率高自動化程度高，編程效率高。缺點：源程序要通過翻譯程序翻譯成機器語言，代碼不最優(yōu)。例如，計算A=15+10的BASIC語言程序如下：A=15+10 ‘15與10相加的結果放入A中PRINTA ‘輸出AEND ‘程序結束常用的高級程序設計語言Fortran：1954年推出，適用于科學和工程計算。C、C++：1972年推出C語言，1983年加入面向對象的概念，改名為C++。語言簡練、功能強，適用面廣。BASIC：初學者語言，1964年推出；1991年微軟推出可視化的、基于對象的VisualBasic開發(fā)環(huán)境，發(fā)展到現在的VB.NET開發(fā)環(huán)境，則是完全面向對象、功能更強大。Java：1995年推出，是一種新型的跨平臺的面向對象設計語言，具有卓越的通用性、高效性、平臺移植性和安全性。C#：以其簡單的可視化操作，高運行效率，強大的操作能力，面向組件編程的支持。Python:一種面向對象的解釋型程序設計語言，1989年誕生。Python語法簡潔清晰、易學易讀，具有豐富和功能強大的類庫以支持應用開發(fā)所需的各種功能。41系統(tǒng)設置軟件：對系統(tǒng)進行全面設置、優(yōu)化和保護 Windows優(yōu)化大師：系統(tǒng)檢測、系統(tǒng)優(yōu)化、系統(tǒng)清理、系統(tǒng)維護診斷程序：識別并且改正計算機系統(tǒng)存在的問題“管理|設備管理器”：所有設備的詳細情況備份程序：把硬盤上的文件復制到其他存儲設備上“控制面板|系統(tǒng)和安全|備份和恢復”反病毒程序：消除或防御電腦病毒和惡意軟件 MicrosoftSecurityEssentials文件壓縮程序：壓縮較大的文件，產生另一較小容量的文件 WinRAR，7-Zip實用程序為某一專門的應用目的而開發(fā)的軟件。1.辦公軟件包2.圖形和圖象處理軟件3.數據管理4.Ineternet服務軟件5.娛樂與學習軟件42應用軟件主機的基本組成：2.4微型計算機硬件系統(tǒng)主板45芯片組：

CPU是大腦，芯片組是心臟

由南橋，北橋組成主板的板載功能就是將某一些接口卡的功能集成到主板上。最常見的就是集成聲卡和網卡的功能。例：三合一主板

PC99技術規(guī)范了主板各接口必須采用有色標識，以方便識別。主板46是主板的核心，決定了主板的功能和檔次，由北橋和南橋芯片組成。北橋芯片（MemoryControlHub，MCH）負責與CPU的聯(lián)系，決定主板支持的CPU的類型、內存的類型等。位置：CPU和內存插槽最近北橋芯片決定了主板的性能，人們常用北橋芯片的代號來稱呼主板，如使用Intel915北橋芯片的主板稱為915主板。南橋芯片（I/OControlHub，ICH）負責與I/O總線的通信，如PCI總線、USB、IDE、SATA等，以及負責管理音頻控制器、鍵盤控制器、實時時鐘控制器、高級電源管理等。位置：離CPU插槽較遠的下方芯片組47主頻：CPU的時鐘頻率，即CPU的工作頻率。一般與運算速度成正比，也與Cache等有關。外頻：系統(tǒng)的時鐘頻率，也可以說系統(tǒng)總線的工作頻率前端總線FSB：是CPU與北橋之間的連線，是CPU與外界交換數據的唯一通道。高速緩沖存儲器核心數量

提高CPU主頻已走到拐點。隨著頻率越高，耗電越多，熱量越大，問題越多。多核心可以較低主頻，提高性能。制造工藝

CPU內電路與電路之間的距離，單位是微米和納米。CPU48內存隨機存儲器(RAM)只讀存儲器(ROM)如BIOS高速緩沖存儲器(Cache)外存磁介質,軟盤和硬盤光盤Flash存儲器內存儲器（主存儲器）,速度快，容量小，價格較高，可由CPU直接訪問。外存儲器（輔助存儲器）,速度慢，容量大，價格低，CPU不可以直接訪問。CPURAM外存數據訪問存儲器49只讀存儲器,可讀，不可寫；掉電后數據不會丟失BIOS(BasicInputOutputSystem)即基本輸入輸出系統(tǒng)。是被固化到主板ROM芯片上的程序。BIOS主要功能:識別各種硬件(包括型號)引導操作系統(tǒng)進行硬件最直接的操作，如讀文件等。引導操作系統(tǒng)過程自檢。檢查電腦硬件是否良好。初始化，讀取CMOS里設置的參數,對硬件進行設置。引導操作系統(tǒng)。開機自檢執(zhí)行ROM中的啟動程序加載操作系統(tǒng)執(zhí)行操作系統(tǒng)ROM50高速緩存(Cache),CPU的速度很快而內存速度較慢，怎么辦？Cache，它集成在CPU內部，高速，容量小。高速緩沖存儲器Cache51外存儲器，大容量、能長期保存數據，價格便宜。外存磁盤:軟盤和硬盤光盤：CD,DVDFlash存儲器：U盤和各種Flash卡外存儲器52硬盤(HardDisk)微機中最主要的輔存，容量大。盤片：一個硬盤有多個盤片，每盤片有上下兩個面，都可以保存數據。磁道：盤片上不同半徑的同心圓為磁道。扇區(qū)：一個磁道被劃分為多個扇區(qū)。柱面：不同盤片相同磁道構成的圓柱面即柱面。存儲容量＝盤片數×磁道（柱面）數×扇區(qū)數×每扇區(qū)字節(jié)數。主要性能指標硬盤53硬盤接口

IDE接口是一種并行接口連接IDE硬盤

連接CD或DVD驅動器

SATA接口是一種串行接口，速率高

SATAⅡ接口：SATAⅡ是在SATA的基礎上發(fā)展起來的，其主要特征是外部傳輸率從SATA的1.5Gbps進一步提高到了3Gbps。

硬盤接口54硬盤種類55

CD的容量一般為680MDVD的容量為4.7G--50G光驅：CD-ROM光驅：只能讀取CD光盤。DVD-ROM光驅：可以讀取CD和DVD光盤COMBO光驅：“康寶”是一種集合了CD、DVD的讀取和CD的刻錄。DVD刻錄光驅：包括了CD、DVD的讀取和CD、DVD的刻錄。光驅的數據讀取速率用倍速來表示，CD最高為64倍速,DVD為20倍速。光盤56U盤移動硬盤移動存儲設備57

總線是各部件（或設備）之間傳輸數據的公用通道

共享總線帶寬

如：USB總線

PCI總線獨享總線帶寬如：AGP總線PCI-e總線南橋

芯片設備1設備3設備2總線總線BUS58地址總線:傳輸地址信息數據總線:傳輸數據信息控制總線:傳輸控制信息內部總線：連接CPU的各個組成部件（芯片內部）系統(tǒng)總線：連接計算機中各大部件外部總線：連接計算機和外部設備連接對象傳輸內容并行總線:通信速度快、實時性好串行總線:簡易、方便、靈活通信方式

總線BUS59常見的總線有：ISAPCIPCI-EAGP微機總線系統(tǒng)60PCI是一種32位數據的并行總線（可擴展為64位），優(yōu)點是結構簡單、成本低、設計容易。PCI-E是替代PCI的最新的總線。AGP是顯卡的專用擴展插槽。61

將來：串行總線肯定會逐漸取代并行總線原因：并行總線高頻率的條件下容易出錯串行總線：RS232、PS/2、USB、SATA等

速度串行總線與并行總線62

各種接口

USB接口：

USB1.1最高傳輸速率可達12Mbps很少見到

USB2.0傳輸速率可達480Mbps普遍IEEE1394：支持的設備有DV、移動硬盤、音響設備可以達到400Mbps，將來會800Mbps，1Gbps，1.6GbpsPS/2接口串行口并行口接口63

基本輸入和輸出設備鍵盤、鼠標、觸摸屏、顯示器、打印機

新型數碼設備數碼相機、數碼攝像機、攝像頭、投影儀

其它應用廣泛的設備：磁卡、IC卡、射頻卡等許多卡片的讀寫設備條形碼掃描器指紋識別器等輸入和輸出設備64連接

①

基本輸入設備PS/2（紫色）口鍵盤

USB口“藍牙”技術無線鍵盤PS/2（綠色）口鼠標

USB口“藍牙”技術無線鼠標連接

鼠標

機械式的

光電式的

光電鼠標更精確、耐用、容易維護

控制鼠標指針：軌跡球和觸摸板觸摸板軌跡球（筆記本電腦）輸入和輸出設備65②

基本輸出設備CRT性能價格比高，技術成熟分類

LCD將取代CRT分辨率像素的數量如1024×7681280×1024指標

顏色質量每一個像素占用的位數，真彩色是24位刷新頻率(CRT)屏幕刷新速度(Hz)

刷新頻率越高，閃動就越少

不閃動至少需要75Hz顯示器輸入和輸出設備66②

基本輸出設備打印速度每分鐘打印頁數(ppm)指標

分辨率每英寸的點數(dpi)針色打印機9針、24針等，用于銀行、超市分類

噴墨打印機黑白、彩色，打印成本高，小批量打印激光打印機速度最快，可達80ppm以上質量最高，可達1200dpi以上打印機輸入和輸出設備2.5智能手機硬件系統(tǒng)智能手機可以被看作袖珍的計算機。它有處理器、存儲器、輸入輸出設備（鍵盤、顯示屏、USB接口、耳機接口、攝像頭等）及I/O通道。手機通過空中接口協(xié)議（例如GSM、CDMA、PHS等）和基站通信，既可以傳輸語音，也可以傳輸數據。第三章操作系統(tǒng)OperatingSystem3.1操作系統(tǒng)概述contents目錄3.2操作系統(tǒng)的分類3.3操作系統(tǒng)的功能及原理3.4Windows操作系統(tǒng)PART1操作系統(tǒng)概述操作系統(tǒng)的定義操作系統(tǒng)的發(fā)展歷史操作系統(tǒng)的組成3.1操作系統(tǒng)概述計算機最重要的基礎性系統(tǒng)軟件從用戶的角度從程序員角度從設計人員的角度操作系統(tǒng)體現為其提供的各項服務操作系統(tǒng)主要是指用戶登錄的界面或者接口操作系統(tǒng)是指各式各樣模塊和單元之間的聯(lián)系3.1.1操作系統(tǒng)的定義定義：操作系統(tǒng)（OperatingSystem，簡稱OS）是管理和控制計算機硬件與軟件資源的計算機程序，是直接運行在“裸機”上的最基本的系統(tǒng)軟件，任何其他軟件都必須在操作系統(tǒng)的支持下才能運行。操作系統(tǒng)是用戶和計算機的接口，同時也是計算機硬件和其他軟件的接口。操作系統(tǒng)管理著計算機硬件資源，同時按照應用程序的資源請求，分配資源。編譯程序驅動程序……操作系統(tǒng)裸機各種應用程序3.1.2操作系統(tǒng)的發(fā)展歷史單道批處理多道程序系統(tǒng)沒有操作系統(tǒng)，人們通過各種按鈕來控制計算機，后來出現了匯編語言，操作人員通過有孔的紙帶將程序輸入計算機進行編譯。作業(yè)按照作業(yè)說明書的控制要求在監(jiān)督程序的控制下自動運行，消除了人工干預，而監(jiān)督程序就是操作系統(tǒng)的雛形。采用允許多個程序同時進入內存并運行的方法。從宏觀上看，多個程序處于已經開始運行，尚未結束運行的狀態(tài)，它們同時運行；從微觀上看，在某個時刻，CPU里只有一道程序運行，它們交替執(zhí)行。手工操作3.1.3操作系統(tǒng)的組成對CPU的使用進行管理的進程調度程序01對內存分配進行管理的內存管理程序02對輸入輸出設備進行管理的設備管理程序03對外存中信息進行管理的文件系統(tǒng)04一組管理和控制系統(tǒng)資源的程序手工操作最初的計算機沒有操作系統(tǒng)，手工操作計算機的過程如下：

1.裝卡（建立作業(yè)）：安裝卡片或紙帶，按下控制臺按鈕裝入程序。

2.用“撥開關”的方式控制程序的執(zhí)行過程。

3.通過“看氖燈”來觀察程序的運行情況。

4.卸帶取卡（作業(yè)銜接）：前一程序運行結束，手工安裝下一個作業(yè)的卡片。顯然，這樣的操作過程會帶來嚴重的人機矛盾，即高速的CPU等待緩慢的人工干預，導致機器閑置。也就是高速CPU與低速I/O設備所產生的矛盾。批處理系統(tǒng)單道批處理系統(tǒng)具體的又分為聯(lián)機和脫機兩種不同的工作方式：聯(lián)機單道批處理系統(tǒng)是由主機直接控制低速外設的輸入輸出過程脫機單道批處理系統(tǒng)則是由衛(wèi)星機控制脫離主機運行，控制低速外設的輸入輸出過程單道批處理系統(tǒng)的特點：批處理（脫機控制）特性，即在作業(yè)運行過程中，不允許用戶對其進行干預單道性，即處理機中至始至終只有一道用戶程序運行輸入設備輸入設備磁盤外圍機（衛(wèi)星機）外圍機（衛(wèi)星機）磁盤主機（處理機）多道程序系統(tǒng)當一道程序因某種原因（如I/O請求）而暫停執(zhí)行時，CPU立即轉去執(zhí)行另一道程序。操作系統(tǒng)在引入多道程序設計技術后，使得系統(tǒng)具有了“宏觀上并行、微觀上串行”的特點，一方面充分發(fā)揮CPU和外設的并行性，提高了各類資源的利用率，另一方面增加了系統(tǒng)的吞吐量（系統(tǒng)單位時間的計算量）。程序A程序B程序C狀態(tài)時間tCPU資源I/O資源CPU資源等待等待等待I/O資源CPU資源等待CPU資源等待CPU資源t1t2t3t4t5t6PART2操作系統(tǒng)的分類功能角度劃分實時系統(tǒng)主要是指計算機能實時響應外部事件的請求，在規(guī)定的時間內處理作業(yè)，并控制所有實時設備和實時任務協(xié)調一致工作的操作系統(tǒng)。其處理方式是系統(tǒng)管理員將用戶的作業(yè)組合成一批作業(yè)，輸入到計算機中形成一個連續(xù)的作業(yè)流，系統(tǒng)自動依次處理每個作業(yè)，再由管量員將作業(yè)結果交給對應的用戶。是向網絡計算機提供服務的特殊的操作系統(tǒng)。借由網絡達到互相傳遞數據與各種消息，分為服務器及客戶端。批處理系統(tǒng)網絡操作系統(tǒng)分時系統(tǒng)可以實現用戶的人機交互需要，多個用戶共用一臺主機，在一定程度上節(jié)約了資源。借助于通信線路將多個終端連接起來，多個用戶輪流的占用主機上的一個時間片處理作業(yè)。3.2操作系統(tǒng)的分類根據操作系統(tǒng)能支持的用戶數和任務來劃分單用戶單任務3.2操作系統(tǒng)的分類單用戶多任務多用戶多任務3.2操作系統(tǒng)的分類MicrosoftWindows嵌入式系統(tǒng)MacOSUnix在服務器系統(tǒng)上有很高的使用率運行于蘋果Macintosh系列計算機上的操作系統(tǒng)某些功能縮減版本操作系統(tǒng)，廣泛應用于智能手機等移動終端設備的操作系統(tǒng)作為個人計算機的主流操作系統(tǒng)，其優(yōu)異的人機操作性是重要因素Windows操作系統(tǒng)界面友好，窗口制作優(yōu)美，操作動作易學，多代系統(tǒng)之間有良好的傳承，計算機資源管理效率較高，效果較好。因此，本章后續(xù)將著重介紹此款操作系統(tǒng)。根據操作系統(tǒng)的應用領域劃分LinuxiOSAndroidPART3操作系統(tǒng)的功能及原理處理器管理存儲管理文件管理設備管理操作系統(tǒng)的功能及原理為了更加合理的分配計算機的各個資源板塊，協(xié)調計算機系統(tǒng)的各個組成部分，就需要充分發(fā)揮計算機操作系統(tǒng)的職能，對各個資源板塊的使用效率和使用程度進行一個最優(yōu)的調整，使得各個用戶的需求都能夠得到滿足。進程進程作為處理器調度的核心對象，是指一個程序與其數據一起在計算機上執(zhí)行時所發(fā)生的活動。一個程序被加載到內存，系統(tǒng)就創(chuàng)建一個進程，程序執(zhí)行結束后，進程就消亡了。因此，進程具有動態(tài)性，是有生命周期的。同時，進程具有并發(fā)性，當一個程序同時被執(zhí)行多次時，系統(tǒng)就會創(chuàng)建多個進程。3.3.1處理器管理3.3.1處理器管理進程的三種狀態(tài)及切換就緒狀態(tài)，進程已獲得除處理器外的所需資源，只是在等待分配處理器資源，只要分配了處理器進程就可執(zhí)行。執(zhí)行狀態(tài)就緒狀態(tài)掛起狀態(tài)進程調度時間片完I/O請求I/O完成運行狀態(tài)，進程占用處理器資源，處于此狀態(tài)的進程的數目小于等于處理器的數目。掛起狀態(tài)，系統(tǒng)由于進程等待某種條件（如I/O操作或進程同步），在條件滿足之前無法繼續(xù)執(zhí)行。進程與程序進程是動態(tài)的，程序是靜止的。進程包括程序和程序處理的對象（數據集），進程能得到程序處理的結果。進程和程序并非一一對應的，一個程序運行在不同的數據集上就構成了不同的進程。3.3.1處理器管理進程與線程為了提高進程的并發(fā)性，引入了線程（Thread）的概念。線程是細化的進程，一個進程可以包含多個線程，此時線程作為處理器調度的基本單位。為各個進程分配內存空間并在進程消亡時回收內存空間結合硬件實現信息的物理地址至邏輯地址的變換保護已占內存空間的作業(yè)不被非法訪問和破壞提供虛擬存儲功能，大大地擴展程序的可運行空間存儲分配地址映射存儲保護存儲擴張存儲管理的對象是計算機的內存儲器，主要由操作系統(tǒng)中的內存管理模塊來完成。內存管理模塊對內存的管理是使用一種優(yōu)化算法對內存管理進行優(yōu)化處理，以提高內存的利用率3.3.2存儲管理3.3.2存儲管理虛擬內存每個進程擁有獨立的邏輯地址空間，內存被分為大小相等的多個塊,稱為頁(Page)。一部分沒有加載到物理內存的內容，存放在磁盤（外存）中，虛擬內存實際上可以比物理內存大。當訪問虛擬內存時，如果虛擬內存的頁并不存在于物理內存中，會產生缺頁中斷，然后從磁盤中取得缺的頁放入內存，如果內存已滿，還會根據某種算法將磁盤中的頁換出。01234102磁盤虛擬內存物理內存3.3.3文件管理在現代計算機系統(tǒng)中，用戶的程序和數據，操作系統(tǒng)自身的程序和數據，甚至各種輸出輸入設備，都是以文件形式出現的。重要性文件管理主要涉及文件的邏輯組織和物理組織，目錄的結構和管理。邏輯組織是從用戶觀點出發(fā)所觀察到的文件組織形式，是用戶可以直接處理的數據及其結構物理組織又稱為文件的存儲結構，是指文件在外存上的存儲組織形式。管理目標操作系統(tǒng)中實現文件統(tǒng)一管理的一組軟件、被管理的文件以及為實施文件管理所需要的一些數據結構的總稱。從系統(tǒng)角度來看，文件系統(tǒng)是對文件存儲器的存儲空間進行組織，分配和回收，負責文件的存儲，檢索，共享和保護。從用戶角度來看，文件系統(tǒng)主要是實現"按名取存"，用戶只要知道所需文件的文件名，而無需知道這些文件究竟存放在什么地方。文件系統(tǒng)常用的文件操作刪除文件創(chuàng)建文件讀文件須在相應系統(tǒng)調用中給出文件名和應讀入的內存目標地址。此時，系統(tǒng)要查找目錄，找到指定目錄項，再利用目錄中的讀指針進行讀操作。系統(tǒng)首先要為新文件分配必要的外存空間，并在文件系統(tǒng)的目錄中，為之建立一個目錄項，目錄項中應該記錄新文件的文件名及其在外存的地址等屬性。在刪除文件時，系統(tǒng)應先從目錄中找到要刪除文件的目錄項，使之成為空項，然后回收該文件所占用的存儲空間。寫文件須在相應系統(tǒng)調用中給出文件名和應寫入的內存目標地址。此時，系統(tǒng)要查找目錄，找到指定目錄項，再利用目錄中的寫指針進行寫操作。設備管理緩沖管理設備分配設備處理為達到緩解CPU和I/O設備速度不匹配的矛盾，達到提高CPU和I/O設備利用率，提高系統(tǒng)吞吐量的目的，許多操作系統(tǒng)通過設置緩沖區(qū)的辦法來實現。基本任務是根據用戶的I/O請求，為他們分配所需的設備。如果在I/O設備和CPU之間還存在設備控制器和通道，則還需為分配出去的設備分配相應的控制器和通道。設備處理程序又稱設備驅動程序。其基本任務是實現CPU和設備控制器之間的通信。3.3.4設備管理設備獨立性和虛擬設備磁盤管理應用程序獨立于具體使用的物理設備，在應用程序中，使用邏輯設備名稱來請求使用某類設備，而系統(tǒng)在實際執(zhí)行時，還必須使用物理設備名稱。由于在訪問磁盤中，主要是尋道時間，因此，磁盤調度的目標是使磁盤的平均尋道時間最少。PART4Windows操作系統(tǒng)Windows的特點友好的人機交互程序和進程管理Windows中的文件外部設備管理安全設置功能Windows操作系統(tǒng)Windows95MicrosoftWindows操作系統(tǒng)是美國微軟公司研發(fā)的一套操作系統(tǒng)，它問世于1985年，起初僅僅是MS-DOS模擬環(huán)境，后續(xù)的系統(tǒng)版本由于微軟不斷的更新升級，不但易用，也成為了當前應用最廣泛的操作系統(tǒng)。此外，還有WindowsServer服務器企業(yè)級操作系統(tǒng)，以及Windows系統(tǒng)針對手持設備的特點進行了多次調整和優(yōu)化，先后形成了WindowsCE，WindowsMobile，WindowsPhone等移動版本的系統(tǒng)。Windows2000WindowsXPWindowsVistaWindows7Windows10Windows83.4.1Windows操作系統(tǒng)的特點對硬件支持良好Windows操作系統(tǒng)支持多種硬件平臺對于硬件生產廠商寬泛、自由的開發(fā)環(huán)境，激勵了這些硬件公司選擇與Windows操作系統(tǒng)相匹配，也激勵了Windows操作系統(tǒng)不斷完善和改進，同時，硬件技術的提升，也為操作系統(tǒng)功能拓展提供了支撐。支持的應用軟件較多由微軟公司控制接口和設計，公開標準，因此，有大量商業(yè)公司在該操作系統(tǒng)上開發(fā)商業(yè)軟件。Windows操作系統(tǒng)應用軟件門類全，功能完善，用戶體驗性好，客戶只需要使用這些基于系統(tǒng)開發(fā)出來商業(yè)軟件就可以享受多媒體帶來的快樂。0203人機操作性優(yōu)異操作系統(tǒng)是人與計算機硬件溝通的平臺，沒有良好的人機操作性，就難以吸引廣大用戶使用。Windows操作系統(tǒng)界面友好，窗口制作優(yōu)美，操作動作易學，多代系統(tǒng)之間有良好的傳承，計算機資源管理效率較高，效果較好。013.4.2友好的人機交互控制面板（演示）Windows設置（演示）系統(tǒng)設置剪貼板是系統(tǒng)內存中的一個臨時存儲區(qū)，它可以實現程序和文件之間的信息傳遞。（演示）截取屏幕上的內容“個性化”可以實現系統(tǒng)中跟顯示相關的各種設置（演示）個性化的顯示打開“獲取幫助”界面可使用Windows系統(tǒng)提供的幫助。（演示）幫助系統(tǒng)演示演示程序管理任務管理器本機已安裝應用程序的查看和卸載；“程序和功能”命令鏈接到控制面板，可啟用或關閉Windows系統(tǒng)程序。進程選項卡中可以查看或終止所有在運行的軟件和系統(tǒng)功能進程；性能選項卡可以查看當前系統(tǒng)中的各項資源使用情況。3.4.3程序和進程管理3.4.4Windows中的文件Windows目錄結構用戶在Windows操作系統(tǒng)中創(chuàng)建文件夾（目錄），從而將外存空間中所有文件組織成樹狀目錄結構。樹根為根文件夾（通常是磁盤分區(qū)），樹中每個分支節(jié)點都是文件夾，葉節(jié)點為文件。在Windows10中，可通右鍵“開始”菜單按鈕，選擇“文件資源管理器”窗口查看文件及其目錄。文件基本操作文件命名文件屬性查看文件刪除在Windows操作系統(tǒng)中，文件名不區(qū)分大小寫；不得超過255個英文字符或127個漢字；名稱中不能含有？、/

\*<

>|等字符；且同一個文件夾下，不能有兩個相同名稱的文件或者文件夾。文件的擴展名決定文件的類型。文件除了文件名外，還有文件大小、占用空間、所有者信息等，這些信息稱為文件屬性。查看和設置文件屬性（演示）刪除文件通?？梢允褂面I盤上的Del鍵，文件會被送入回收站，回收站中的文件可以還原；但是，如果刪除文件時同時按下Shift+Del鍵，則文件不經過回收站，被直接被物理刪除。文件查找快捷方式如果確切知道需要查找的文件地址，根據文件路徑依次打開相應的文件夾，在該子目錄中找到對應名稱的文件。如果不清楚文件所在位置，則需要利用Windows系統(tǒng)的搜索功能。（演示）快捷方式是指向文件的映射圖標，并不是文件本身。因此，刪除快捷方式，并不會對文件本身產生實質性的影響；而刪除或移動文件，則指向該文件的快捷方式將失效。（演示）3.4.4Windows中的文件支持文件系統(tǒng)NTFS它是windows桌面系統(tǒng)下的標準文件系統(tǒng)，磁盤分區(qū)需要選擇此格式。NTFS文件系統(tǒng)屬于日志類的文件系統(tǒng)，它使用NTFS日志記錄數據。在windows10系統(tǒng)中可以管理最大256TB的單個文件大小。它是FAT文件系統(tǒng)的擴展。是微軟專門為閃存盤設計的文件系統(tǒng)，用以解決FAT32不支持4GB以上文件系統(tǒng)的問題。ReFS文件系統(tǒng)是專為Windows10ProforWorkstations（工作站）系統(tǒng)打造的。ReFS文件系統(tǒng)是NTFS文件格式的繼承者，專注于容錯以及大數據運算，自帶容錯。exFATReFSFAT32很多U盤上都是FAT32格式，它可以支持容量達8TB的卷，但是單個文件大小不能超過4GB。3.2操作系統(tǒng)的分類3.4.5外部設備管理磁盤分區(qū)把硬盤劃分成幾個分區(qū)，一方面是便于管理，另一方面可以在不同的分區(qū)中安裝不同的操作系統(tǒng)。磁盤格式化格式化是為了從邏輯上劃分磁道和扇區(qū)，并建立文件分配表以便系統(tǒng)按指定的格式存儲文件。磁盤碎片整理通過系統(tǒng)軟件或者專業(yè)的磁盤碎片整理軟件對磁盤在長期使用過程中產生的碎片和凌亂文件重新整理，可提高計算機的整體性能和運行速度。磁盤清理計算機使用一段時間后，會產生許多的垃圾文件，刪除這些無有的文件，可釋放磁盤空間。磁盤管理添加設備磁盤管理管理設備設備管理器加強Windows用戶賬戶認證和訪問控制權限控制3.4.6安全設置功能進行Windows系統(tǒng)備份使用WindowsBitLocker進行驅動器加密開啟Windows防火墻謝謝各位！第4章數制與信息編碼01.

引言contents目錄02.數制與轉換03.數值編碼與運算04.字符編碼PART1引言數據和信息數據是反應事物屬性的記錄，是信息的具體表現形式。數據是信息的載體，信息是有意義的數據。數據經過加工處理后稱為信息，而信息需要經過數字化變成數據才能存儲和處理。當與人告別時，可以通過文本寫“再見”，通過語音說“Byebye”，通過圖像表情包來“揮手”……等不同的數據形式來表達相同的信息內容數據：星球出現的位置和時間等信息：星球運動的規(guī)律模擬數據和數字數據模擬數據，指取值范圍是連續(xù)的變量或者數值。數字數據是指轉換成離散數字（如：0和1序列）的文本、數字、聲音、圖像、視頻等0×0=01×1=10×1=01×0=0計算機為什么采用二進制編碼抗干擾能力強可靠性高技術上容易實現0102運算規(guī)則簡單通用性強03數據轉換數值西文漢字聲音、圖像、視頻十/二進制轉換ASCII碼輸入碼/機內碼模/數轉換數值西文漢字聲音、圖像、視頻二/十進制轉換西文字形碼漢字字形碼數/模轉換輸入設備輸出設備內存各種處理PART2數制與轉換非進位計數制非進位計數制是指表示數值大小的數碼和它在數值中所處的位置沒有任何關系結繩記事羅馬計數法I(1)、V(5)、X(10)、

L(50)、C(100)、D(500)、M(1000)相同數字并列時就表示相加不同數字并列時，小數放在大數的右邊則作為加數小數放在大數的左邊則作為減數進位計數制十進制數的表示，如8852.67的位權展開式進位計數制：在一個數中，同一數碼處在不同的位置上表示的數值大小是不相同的8852.67=8×103+8×102+5×101+2×100+6×10-1+7×10-2基數10權數碼進位計數制進位制十進制二進制八進制十六進制

基數102816

數碼0,1,2,…,90,10,1,2,…,70,1,2,…,9,A,B,…,F位權10i2i8i16i

規(guī)則逢十進一逢二進一逢八進一逢十六進一

角標D（Decimal）B（Binary）O（Octal）H（Hexadecimal）

常用的進位計數制進位計數制R進制數用r個基本符號（0,1,2,…,r-1）表示數碼N=an-1×rn-1＋an-2×rn-2＋…＋a0×r0＋a-1×r-1＋…＋a-m×r-mR進制數N展開式可表示為：114七進制數6532.1的位權展開式？6532.1

=6×73+5×72+3×71+2×70+1×7-1非十進制數轉換為十進制數二進制位權表示：例如：(1001.01)B=1×23+0×22+0×21+1×20+0×2-1+1×2-2

=(9.25)D非十進制數轉換為十進制數

r進制轉化成十進制展開式表示，即數碼乘以各自權的累加和101.11(B)=22+20+2-1+2-2=5.7571(O)=781+180=57(2507.23)O=2×83+5×82+0×81+7×80+2×8-1+3×8-2

=(1347.2969)D101A(H)=1163+1160+10＝4106(2B3F.2)H=2×163+11×162+3×161+15×160+2×16-1=(11071.125)D進制表示符號BbinaryOoctalDdecimalHhexadecimal

十進制數轉換為非十進制數2178余數

0.125

整數

289……0低

×2

高

244……1

0.250

222……0

×2

211……0

0.50

25……1

×2

22……1

1.01低

21……0

0……1高

整數部分：除以r取余數，直到商為0，余數從右到左排列。

除基取余，先余為低(位)，后余為高(位)。小數部分：乘以r取整數，整數從左到右排列。乘基取整，先整為高(位)，后整為低(位)例：(178.125)D=(10110010.001)B十進制數轉換為非十進制數整數部分：除基取余，先余為低(位)，后余為高(位)。小數部分：乘基取整，先整為高(位)，后整為低(位)例：(139.634)D≈(213.5045)O（精確到4位小數）8139余數

0.634

整數

817……3低

×8

高

82……1

5.0725

0……2高

×8

0.576

0

×8

4.608

4低

×8

4.8645三舍四入

×8

6.9126

二進制、八進制、十六進制數之間的轉換

八進制

對應二進制

十六進制對應二進制

十六進制

對應二進制0000000008100010011000191001201020010A1010301130011B1011410040100C1100510150101D1101611060110E1110711170111F1111二進制、十進制、八進制和十六進制轉換表二進制、八進制、十六進制數之間的轉換二進制轉化成八(十六)進制

整數部分：從右向左按三(四)位進行分組小數部分：從左向右按三(四)位進行分組不足補零八（十六）進制轉化為二進制一位八進制數對應三位二進制數一位十六進制數對應四位二進制數PART3數值編碼與運算整數在計算機中的表示問題：數值在計算機中二進制形式存放，

則正負符號、小數點如何表示？

10001100

符號位解決符號問題:最高位符號位，“0”表示正，“1”表示負數,其余位為數值位。-12機器數和真值問題：內存中有一個字節(jié)的數是10001100，它究竟表示數值-12還是140呢?機器數：把符號“數字化”的數，是數字在計算機中的二進制表示形式。真值：直接用“+”、“-”來表示的二進制數10001100機器數10001100

真值-0001100

有符號數運算

00001000……8的機器數+10000101……-5的機器數

10001101……運算結果為-13計算：設機器字長為8位，求8-5=?問題：若符號位參加運算，結果錯；若考慮符號位，則運算變得復雜；怎么解決？引入數的編碼（原碼、反碼和補碼）數的編碼[+5]原=00000101[+127]原=01111111[-5]原=10000101[-127]原=11111111實質：是對帶符號數的不同編碼常用：原碼、反碼、補碼正數的符號位用“0”表示，負數的符號位用“1”表示，數值部分是X絕對值的二進制數表示。原碼[+5]反=00000101[+127]反=01111111[-5]反=11111010[-127]反=10000000反碼補碼[+5]

補=00000101[+127]

補=01111111[-5]

補=11111011[-127]

補=10000001正數的反碼和原碼相同，負數的反碼是在其原碼的基礎上，符號位不變，其余各個位取反。正數的補碼和原碼、反碼相同，即負數的補碼由反碼加1而得數的編碼主要原因1使用補碼，可以將符號位和數值位統(tǒng)一處理使用補碼，還擴展了數的表示范圍在計算機系統(tǒng)中，數值一律用補碼來表示。2例：8-5=?例：-1-127=?補碼與原碼的轉換過程幾乎是相同的已知：-55的補碼為：10111001

原碼為？N位有符號整數的取值范圍為？？3補碼原理1模為122模為256假設時鐘的時針處于8點位置，則“8點+7點”(順時針加7)和“8點減5點”(逆時針減5)是等價的。(8-5)mod256=(8+251)mod256=3。也就是說，在“模為256”的前提下，“減去5”和“加上251”是等價的。模是指計量系統(tǒng)的計數范圍。8-5=?解決小數點問題：定點數和浮點數128SS

定點整數

SS小數點無符號位小數點

純小數

問題：若一個數占1個字節(jié)1.有符號數最大值多少？超出該值稱為什么?2.無符號數最大值多少？3.若占2個字節(jié)的有符號數最大值為多少？定點數:解決小數點問題：定點數和浮點數

當要存放很大或很小的數怎么辦？解決的方法浮點數(指數形式)存放解決小數點問題：浮點數130在數學中，一個實數可以用指數形式表示：

N=±d×10±p

例如:1233.14=1.23314×103=12331.4×10-1=…式中:d是尾數，前面的“±”表示數符；

p是階碼，前面的“±”表示階符。110.011(B)=0.110011×2+3=1.10011×2+2=11001.1×2-2=…同樣，任意二進制浮點數的表示形式：

N=±d×2±p規(guī)格化數機內存儲規(guī)格化數=±1.xx…xxx×2±p階符

階碼數符尾數定點整數定點小數pd1位7位1位23位單精度32位尾數的位數決定數的精度階碼的位數決定數的范圍

標準IEEE754，新規(guī)定d“隱藏位技術”解決小數點問題：浮點數例:寫出十進制數-100.875作為單精度浮點數在計算機中的表示。確定符號位：該數是負數，所以符號位為1。將十進制數轉換成二進制數：(100.875)D=(1100100.111)B。規(guī)格化數：(1100100.111)B=(1.100100111×26)。階碼：(6+127)D=(133)D=(10000101)B。存儲尾數：舍棄規(guī)格化數小數點前的“1”，尾數共23位，為10010011100000000000000。1位8位23位11000010110010011100000000000000符號位階碼尾數二進制數的算術運算和邏輯運算問題：最初的運算器只有加法器，

如何實現：－、×、÷四則運算？減法：加一個負數乘法：加法和移位除法：減法和移位例：設機器字長為8位，已知X=+10011，Y=-01011，分別求X+Y和X-Y的值。

00010011

+11110101 100001000

溢出位(舍棄) [X+Y]補=[X]補+[Y]補=00010011+11110101

00010011

+00001011

00011110

[X-Y]補=[X]補+[-Y]補=00010011+00001011二進制數的算術運算和邏輯運算例：設機器字長為8位，已知X=+1010000，Y=+1011010，求X+Y的值。

01010000+01011010

10101010兩個正數相加得到了一個負數,原因是？[X+Y]補=[X]補+[Y]補=01010000+01011010邏輯運算

L＝L＝A×BL＝A＋B邏輯數據的表示：

二進制0/1邏輯代表真/假，對/錯，是/非邏輯非(反)邏輯與（乘）邏輯或（加）邏輯運算AF=ā0110邏輯非的真值表邏輯與的真值表邏輯或的真值表ABF=A×B000010100111ABF=A+B000011101111邏輯異或的真值表ABF=A+B000011101111如何判斷X=10110001B的最低位是否為1？如何比較兩個數是否相同？PART4字符編碼西文字符編碼中文字符編碼Unicode字符集編碼條碼我校學生用9位編碼，原因？

學號的含義？什么是編碼？用一定位數的數字或代碼唯一地表示某些信息舉例你常用到那些編碼？郵政、電話、身份證等西文字符：ACSII碼

(AmericanStandardCodeforInformationInterchange)

用7位二進制編碼，最高位00~127共可表示128個字符‘A’～‘Z’26‘a’～’z’26‘0’～’9’10

其他鍵盤字符、控制鍵<=128為什么用7位？0～32、127為非圖形字符，其余94個圖形字符EBCDIC擴展二十進制編碼8位常用字符和規(guī)律用7位二進制編碼，最高位0換行0AH 10

回車0DH 13

空格20H 32‘0’～‘9’30H～39H48～57‘A’～‘Z’41H～5AH65～90‘a’～‘z’61H～7AH97～122例如：“a”字符的編碼為01100001，對應的十進制數是97；問題：存放了0110001計算機怎么知道是字符還是數值？擴展ASCII碼用8位二進制編碼，最高位1第0~127號字符和標準ASCII碼相同，128~255號字符各廠商制定了不同的規(guī)范，其中，最廣泛使用的ISO8859字符集，其包含了十多套字符集與編碼系統(tǒng)。例如：ISO8859-1字符集，也稱為拉丁-1字符集(Latin-1CharacterSet)增加的字符主要包括帶重音符號(用于法文)和帶變音符(用于德文)的拉丁字母以及制表符；漢字編碼(1)輸入碼 音碼類：全拼、雙拼、微軟拼音、自然碼和智能ABC等 形碼類：五筆字型法、鄭碼輸入法、表形碼等。輸入碼“zi”國標碼5756H機內碼D7D6H漢字字形碼“han”輸入設備輸入“字”輸出設備輸出“字”漢字編碼(2)國標碼(GB2312－80)國家標準局頒布的《信息交換用漢字編碼字符集"基本集》代號為GB2312-80）規(guī)定的漢字交換碼作為國家標準漢字編碼。每個漢字占兩個字節(jié)，為什么？最高位0，27×27=16129輸入碼“zi”國標碼5756H機內碼D7D6H漢字字形碼“han”輸入設備輸入“字”輸出設備輸出“字”漢字編碼(2)國標碼(GB2312－80)有7445個字符符號:漢字符號6763個,非漢字符號682個一級漢字：3755個；二級漢字：3008個。輸入碼“zi”國標碼5756H機內碼D7D6H漢字字形碼“han”輸入設備輸入“字”輸出設備輸出“字”漢字編碼(2)區(qū)位碼漢字94×94的矩陣（ASCII碼94個圖形字符）即94個區(qū)和94個位，由區(qū)號和位號構成漢字的區(qū)位碼

。輸入碼“zi”國標碼5756H機內碼D7D6H漢字字形碼“han”輸入設備輸入“字”輸出設備輸出“字”“字”位于55區(qū)54位，所以，“字”的區(qū)位碼為5554(3736H)。漢字編碼漢字的國標碼與區(qū)位碼的關系：每個漢字的區(qū)號和位號各加32(20H)就構成了國標碼加32的原因：為了與ASCII碼兼容，每個字節(jié)值大于32（0～32為非圖形字符碼值）輸入碼“zi”國標碼5756H機內碼D7D6H漢字字形碼“han”輸入設備輸入“字”輸出設備輸出“字”(3)機內碼內存中有兩個字節(jié)分別為57H和56H，那它到底是代表一個中文“字”還是兩個西文字符“W”和“V”呢?漢字機內碼，簡稱“內碼”，指計算機內部存儲、處理和傳輸漢字時所用的編碼。ASCII01010111010101105756H

WV

“字”的國標碼01010111010101105756H

字+8080H“字”的機內碼1101011111010110D7D6HASCII碼、國標碼和機內碼的關系(為了在計算機內部能夠區(qū)分是漢字編碼還是ASCII碼，將國標碼每個字節(jié)最高位設置為1(80H10000000B)，轉換為機內碼點陣：漢字字形點陣的代碼有16×16、24×24、32×32、48×48等編碼、存儲方式簡單、無需轉換直接輸出放大后產生的效果差思考：24×24點陣一個漢字占多少字節(jié)？矢量：存儲的是描述漢字字形的輪廓特征矢量方式特點正好與點陣相反(4)漢字字形碼Unicode字符集編碼國際標準，統(tǒng)一地表示世界上的主要文字。

1.Unicode編碼方式每個字符占用2個字節(jié)，最多可表示216(65536)個字符

2.Unicode的實現方式(UTFUnicodeTranslationFormat)分為三種轉換格式：

UTF-8：以8位序列來編碼的，用一個或幾個字節(jié)來表示一個字符。與ASCII碼兼容。

UTF-16：兩個字節(jié)或稱16位編碼

UTF-32：四個字節(jié)或稱32位編碼UTF-8編碼格式UCS-4第一字節(jié)第二字節(jié)第三字節(jié)第四字節(jié)0X00000000~0X0000007F0xxxxxxx

0X00000080~0X000007FF110xxxxx10xxxxxx

0X00000800~0X0000FFFF1110xxxx10xxxxxx10xxxxxx

0X00010000~0X0010FFFF11110xxx10xxxxxx10xxxxxx10xxxxxx11101001011100010101101“中”的UTF-8編碼條碼在日常生活中的應用寬度調節(jié)法是指條碼中的條和空由寬窄兩種單元組成的編碼方法模塊組配編碼法中條形碼的條和空由標準寬度的模塊組成。一個模塊寬度的“條”表示二進制“1”，一個模塊寬度的“空”表示二進制“0”窄單元(無論條和空)表示邏輯值“0”，寬單元(無論條和空)表示邏輯值“1”，寬單元是窄單元的2~3倍。1.一維條形碼條形碼是將寬度不等的多個黑條(簡稱條)和白條(簡稱空)按照一定的編碼規(guī)則組合起來的圖案，用以表達一組信息的圖形標識符。一維條碼可以分為兩種體系第一種是國際通用的EAN商品條形碼體系，包括商品條形碼(EAN-13碼、EAN-8碼)、儲運條形碼(DUN-14碼與DUN-16碼)、EAN128碼等。第二種是企業(yè)內部管理使用的條形碼，包括ITF交叉二五碼、Code39碼、Codebar(庫德巴條碼)、Code128碼等。EAN-13條碼中間分隔符左邊的字符按左手編碼標準，右邊的字符按右手編碼標準中間分隔符固定編碼“01010”

起始符，編碼固定為“101”,表示條碼開始位置終止符，編碼固定為“101”,表示條碼結束位置條形碼是如何實現糾錯功能的?如果條碼掃反了，條碼器能夠自動識別嗎?條碼在日常生活中的應用二維碼可以分為兩類：①堆疊式/行排式二維條碼，又稱堆積式二維條碼或層排式二維條碼，其編碼原理是建立在一維條碼基礎之上，按需要堆積成二行或多行。如：Code16K、Code49、PDF417等。②矩陣式二維碼又稱棋盤式二維條碼，它在一個矩形空間通過黑、白像素在矩陣中的不同分布進行編碼。在矩陣相應元素位置上用“點”表示二進制“1”，用“空”表示二進制“0”。如：QRCode、漢信碼、MaxiCode、DataMatrix和AztecCode等。2. 二維碼二維碼是用某種特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面(二維方向上)分布的黑白相間的圖形記錄數據符號信息的。幾種常用的二維碼QR二維碼項目一項目二項目三QR碼可以分為兩個部分：功能圖形(包括①②③④)，功能圖形起到定位和校正圖形的作用編碼區(qū)域(包括⑤⑥⑦)，而編碼區(qū)域記錄了具體的數據信息、糾錯信息和版本信息。QR二維碼結構示意圖①為位置探測圖形：每個位置探測圖形由7×7的“回”字型模塊組成，使得無論從哪個方向掃描二維碼都會自動校正為正確方向②為分隔符：區(qū)分位置探測圖形和編碼數據區(qū)③為校正圖形：一個5×5模塊，用來作為固定的參照圖形，在圖像有一定程度污損的情況下，掃碼器可以通過它同步圖像模塊的坐標映像。④為定位圖形：輔助