计算机基础概述1.世界上第一台电子数字计算机诞生于1946 年，名字是 ENIAC（电子数字积分计算机），主要是为了解决弹道计算问题。

ENIAC 不能存储程序，只能存20 个字长为10 位的十进制数。

ENIAC的问世，宣告了电子计算机时代的到来。

2.1946 年，美籍匈牙利科学及冯· 诺依曼撰写《关于电子计算机逻辑结构初探》，提出“存储程序”的概念，奠定了存储程序式计算机的理论基础，，确定了现代电子计算机的基本结构 -冯诺依曼体系结构。

EDVAC。

3.根据冯· 诺依曼的改进方案，科学家研制出了第一台具有存储程序功能的计算机EDVAC计算机由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备组成，使用二进制进行运算，将指令和数据存储到计算机里。

4.现代电子计算机仍被称作冯·诺依曼计算机。

5.按照使用的电子元器件种类把计算机发展阶段分成五个阶段：第一代： 1946-1957 ；电子管；体积巨大，耗电量大，存储容量小；每秒几千次至几万次；机器语言和汇编语言（软件）；二进制编码机器语言编写程序；军事与科学计算。

第二代： 1958-1964 ；晶体管；体积缩小，容量扩大；功能增强；可靠性提高；每秒几万次至几十万次；接近于自然语言的高级程序设计语言编写程序；数据处理和事务管理，工业控制；主存储器是磁芯存储器，外存储器开始使用磁盘。

第三代： 1965-1970 ；小规模集成电路和中规模集成电路；体积大大缩小，内存容量进一步增加，耗电量减少，功能更强大；每秒几十万次到几百万次；多种高级程序语言（软件） ;文字处理，企业管理，自动控制；开始使用操作系统。

第四代： 1971- 至今；大规模集成电路（ LSI）和超大规模集成电路（ VLSI）；性能大幅度提高；每秒几千万次到千百亿次；出现数据管理系统，网络管理系统，面向对象语言；计算机往巨型和微型两极发展。

微型计算机（ PC）在第四阶段出现。

第五代：未来；真正智能化的非冯·诺依曼计算机。

总结：未来计算机向着举巨型化、微型化、网络化、智能化和多媒体化发展。

6.微型计算机（ PC 或个人电脑）以微处理器为基础，配置内存储器和输入输出（ I/0 ）接口，遵循冯· 诺依曼体系结构，由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成。

运算器和控制器被集成在一个芯片上，称为微处理器（ CPU），微处理器的性能决定微型计算机的性能。

7.根据微处理器的字长和功能，可将微型计算机发展划分为六个阶段：第一阶段： 4 位和 8 位微处理器时代；采用PMOS 工艺，集成度低，主要采用机器语言和简单的汇编语言。

（ 1971-1972 ）第二阶段： 8 位微处理器时代；采用NMOS 工艺，集成度和运算速度提高；具有典型的计算机体系结构和中断、DMA 控制功能；除了汇编语言，出现了BASIC、FORTRAN等高级语言和相应的解释程序和编译程序；后期出现了操作系统。

（ 1973-1977 ）第三阶段： 16 位微处理器时代；采用HMOS 工艺；采用多级中断、多种寻址方式、段式存储结构；配置了软件系统。

（ 1978-1984 ）第四阶段： 32 位微处理器时代；首次增加了一个内置的数学协处理器，将复杂的数学功能从中央处理器中分离出来，大幅度提高计算速度；采用HMOS 或 CMOS 工艺；具有多任务处理能力。

（ 1985-1992 ）第五阶段： 64 位微处理器时代；支持商务运用和高端商务计算。

（ 1993-2005）第六阶段：多核微处理器时代；双核/ 多核技术是目前提升处理器性能的解决方案，此得力于半导体工艺技术的发展。

（ 2005- 至今）总结：微处理器的发展使得微型计算机高度微型化、快速化、大容量化和低成本化。

8.计算机的特点：运算速度快（以每秒完成基本加法指令的数目表示计算机的运算速度）；具有存储和记忆的功能；自动化程度高（计算机能够高度自动化是与其他计算工具的本质区别）；计算精度高（内部采用二进制计算）；可靠性高；具有逻辑判断能力（这是计算机能处理逻辑推理问题的前提）。

9.计算机的主要技术指标：字长（计算机一次能够处理的二进制数字的位数；关系到计算机的计算精度、速度和功能；字长越长，处理数据的能力越强），时钟频率（也叫主频，计算机定时信号的一个源； CPU的主频是评价 CPU 性能的重要指标；一般来说，主频越高， CPU 速度越快，但还受内部结构的影响； CPU 主频等于倍频系数乘以外频得到），运算速度（计算机每秒钟能够执行的指令条数，常用百万条指令 / 秒 MIPS 或百万条浮点指令 / 秒 MFLOPS）;内存容量（内存中 RAM 和 ROM 的容量总和；以 MB 为单位；内存容量越大，运算速度越大，处理数据能力就越强）。

10.计算机类型按规模分类：巨型机：每秒 10 亿以上浮点运算；尖端科学、战略武器、气象预报、社会经济现象模拟。

大型机：每秒几千万以上浮点计算，足以支持远程终端几百用户同时使用。

微型计算机：以大规模集成电路芯片制作的微处理器为CPU的个人计算机，按功能和外形分为台式计算机、笔记本电脑和平板电脑。

智能手机：具有五大特点（无线接入互联网，具有PDA功能，开放性的操作系统，人性化，功能强大）11.计算机按照用途分类：通用计算机：用于科学计算、数据处理和过程控制。

专用计算机：适用于某一特殊运用领域，如智能仪表、生产过程控制、军事装备的自动控制。

12.计算机的传统应用：科学计算、数据处理和过程控制。

计算机的应用有：科学计算：又名数值计算；用语科学研究和工程技术的数学问题的计算；通信卫星的法神、卫星轨道的计算、高能物理、工程设计、地震预测、天气预报。

信息处理：企业管理、物资管理、信息情报检索、图书管理等。

办公自动化： OA；主要特点是无纸办公。

生产自动化：实时控制（又叫过程控制）、辅助工程（计算机辅助设计CAD、计算机辅助测试 CAT、计算机辅助制造CAM）。

（还包括人工智能，以及在生活中的应用）13.完整计算机系统包括：硬件和软件。

硬件：构成计算机的有形的物理设备，是计算机工作的基础。

软件：在硬件设备上运行的各种程序和文件。

裸机：计算机只有硬件没有软件。

14. 计算机系统的层次结构：硬件——软件【系统软件（操作系统-其他系统软件）-用户应用软件】15.计算机硬件系统：运算器：算数逻辑部件；进行算术计算和逻辑运算；由算术逻辑部件、移位器和若干暂存数据的寄存器组成）。

控制器：由程序计数器、指令寄存器、指令译码器和操作控制器组成；是计算机的神经中枢和指挥中心。

存储器：主存储器（内存）和辅助存储器（外寸）组成。

输入设备：扫描仪，光笔等。

输出设备：显示器、打印机等。

16.计算机软件分为系统软件和应用软件两类。

系统软件：负责管理、监测和维护计算机硬件和软件资源的一种软件；包括操作系统、程序设计语言及其处理程序、数据库管理系统、系统服务程序以及故障诊断程序等。

应用软件：财务管理、人事管理、 CAD、 CAM、 CAT等。

17.程序设计语言及其处理程序：机器语言：每一条指令都是由 0 和 1 组成的二进制代码序列；最底层面向机器硬件的计算机语言；可被计算机直接执行，不需要翻译；所有非机器语言程序最终都要翻译成机器语言程序才能被执行。

汇编语言：将二进制形式的机器指令代码序列用符号（助记符）来表示的计算机语言；实质是符号化了的机器语言；汇编语言编写的程序必须由配置的汇编程序翻译成机器语言执行；将汇编语言源程序翻译成机器语言目标程序的过程叫做汇编。

高级语言：机器语言和汇编语言都是面向机器的程序语言，高级语言是面向问题的语言；用高级语言编写的程序成为源程序；高级语言可以通过解释和编译两种方式执行（解释方式是源程序由解释程序边解释边执行，不生成目标程序，速度较慢；编译方式是源程序经过编译程序编译处理产生相应的目标程序，然后再连接和装配成为可执行程序）18.数据库管理系统 DBMS：系统软件；提供数据描述语言（ DDL）（负责描述和定义数据的各种特性）和数据操纵语言（ DML）（说明对数据的操作）；常用的有 Access，SQLServer，Oracle， DB2。

19.操作系统的功能：进程管理、存储管理、文件管理、设备管理、作业管理。

20.操作系统的分类：单用户操作系统、批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统、分布式操作系统。

21.常用操作系统： Windows （主要单用户操作系统）、 Unix（多任务、多用户操作系统）、Linux（PC机上的免费Unix 操作系统）、Andriod（基于Linux 平台的开源移动操作系统）。

22.计算机的基本原理是存储程序和程序控制。

23.存储程序原理：所有数据和指令都以二进制形式表示；所有数据和由指令组成的程序必须事先放在主存储器中，然后按顺序执行；计算机硬件系统都由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分组成。

计算机工作的时候，两种信息在流动，即数据星系和指令信息。

24. 指令系统：是计算机基本功能具体而集中的体现；程序就是计算机指令的有序序列。

指令是对计算机进行控制的最小单位；25.程序执行过程： P12 图 1-7 和 P18。

26.微型计算机的硬件配置：中央处理器（ CPU，即控制器和运算器）、主版（影响硬件系统的稳定性、兼容性和性能；串口主要连接鼠标键盘；并口连接打印机；通用串行总线口即 USB接口）、机箱、存储器、输入设备、输出设备、存储器。

27.CPU 主要参数：内核数量、运行频率、缓存（进行高速存取的存储器；又称Cache；用于内存和 CPU 之间的数据交换；越大越好）、接口方式（主要有插针式和触点式，以触点式为发展方向）、指令集、工作电压（ CPU的工作电压分为核心电压和I/0 电压；核心电压小于 I/0 电压）、制造工艺。

28.内存储器：随机存储器： RAM；静态随机存储器 SRAM 和动态随机存储器 DRAM； SRAM 存储速度极快主要用于高速缓存存储器Cache， DRAM 用于大容量存储器。

只读存储器： ROM；只能读出不能写入，信息永久写入，不受断电影响。

29.硬盘分为固态硬盘 SSD、机械硬盘 HDD、混合硬盘 HHD；硬盘厂商通常使用的是GB，1GB=1000MB。

30.数据的存储单位：位： bit ；计算机中最小的数据单位字节： byte ；表示存储空间大小的最基本的容量单位；计算机中最小的信息单位；8个二进制位为一个字节；存储容量是指存储器中能够包含的字节数。

字长：计算机存储、传送、处理数据的信息单位；用计算机一次操作（数据存储、传送、运算）的二进制位最大长度描述。

31.ACSII码（美国信息交换标准代码）：基本 ACSII码：每个 ACSII码占用一个字节，由八个二进制位组成，每个二进制位是0 或1；ACSII 码中的二进制数最高位（最左边一位）为数字0 的称为基本ACSII 码；其范围是 0-127；基本 ACSII码代表 128 个不同字符（94个可显示字符和32个控制字符）；在各种计算机上都是适用的；10 个数字字符是从小到大连续编码的，英文字母是按照a-z 的顺序编码的。