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计算机基础计算机系统组成计算机特点:1.计算机是信息处理的设备,而不是简单地完成加减乘除的计算工具.(信息处理)2.计算机是通过预选编写的,存储在机器中的程序来自动完成数据处理的,程序是由指挥计算机操作的一行行命令组成.--------(广泛的适用性)3.随着计算机硬件和软件的不断改进,使计算机的处理速度越来越快,工作效率越来越高,而成本和价格却越来越低.(计算机价值观---够用)4.计算机的经济效益和社会效益都十分明显,我们在定义中突出了计算机应用的观点.(*计算机的利敝观—计算机不是万能的)\n计算机发展阶段1.大型机阶段1.大型机最早使用的是电子管(电子管是非常庞大的电子元件,相当于一个炮弹大小)2.第一台计算机叫eniac它的大小相当于三间屋子大小.之所以这么大,因为有4000多个电子管.3.现在的大型机和以前的意义就不一样了,它它运算速度著称,运算速度最快的大型机可以达到万亿次(现在所使用的个人电脑大小为2G,即奔四的电脑,相当于20亿次,万亿次相当于个人电脑的500-1000倍,相当于500-1000微机同时运算)\n小型机阶段1.是对大型机的第一次缩小化(大小,是否仍在使用)微型机1.是对大型机的第二次缩小化(pc,台式机,大小)客户机/服务器阶段1.在这之前是计算机时代此时起进入了网络时代,年代是20世纪80年代2.网络的发展3.对等网(peertopeer)4.非对等网(cilent/sever)互联网阶段1.过程;阿帕网(1969年,军用网)---发展到nsf,net(初期商用网,美国信息高速公路前身—相当于中国国家内部网,像金桥网,电信网)即:从军事网-国家内部网全球信息网(internet)\n应用领域：科学计算、事务处理、过程控制、辅助工程(CAD，CAM，CAE，CAICAT)、人工智能、网络应用多媒体应用\n考点:1.年份和相关年份的一些重要芯片1946,eniac第一台计算机问世,标志着计算机的诞生1971第一个微处理器芯片4004,4040诞生,是美国inter公司的产品,它的出现标志着微机的诞生1969阿帕网诞生,标志着互连网的出现1991.6是中国人开始上网的年份,即中国网络元年,地点从中国科学院的高能物理研究所开始上网,它联接到美国斯坦福大学的直线加速中心1994,我国实现了tcp/ip协议的国际互连网全功能连接1981IBM公司推出了首批个人电脑芯片(8088芯片)标志着pc机诞生2.前四个阶段是否补淘汰\n计算机硬件组成的四个层次1.芯片（微处理器，存储器，芯片组，I/O接口）2.板卡（包括主板和各种插卡）3.整机4.网络类似于:cpu+插曹主板+其它部件-电脑+电脑+网络设备-网络\n计算机种类种类1.服务器(分类,服务器要求)特点：处理能力强，存储容量大，有高速的输入/输出通道和联网能力分类：1.按应用范围划分入门级服务器，工作组级服务器，部门级服务器，企业级服务器巨,大,中,小,微现实分类传统分类现实分类\n按服务器采用的处理器体系结构划分（CPU采用的指令系统）1.CISC服务器,2.RISC服务器,3.VILW服务器CISC-复杂指令集计算机每时钟周期可执行1-3条指令RISC-精简指令集计算机每时钟周期可执行4条指令VLIW-超长指令字每时钟周期可执行20条指令\n按服务器的用途划分1.文件服务器2.数据库服务器3.电子邮件服务器4.应用服务器（能实现动态网页技术的服务器）按服务器的机箱结构划分：1.台式服务器2.机架式服务器机架式服务器的外形看来不像计算机，而像交换机，有1U（1U=1.75英寸）、2U、4U等规格。机架式服务器安装在标准的19英寸机柜里面。这种结构的多为功能型服务器。3.机柜式服务器一种塔状式服务器，大约19英寸4.刀片式服务器是专门为特殊应用行业和高密度计算机环境设计的，其中每一块“刀片”实际上就是一块系统母板，类似于一个个独立的服务器。在这种模式下，每一个母板运行自己的系统，服务于指定的不同用户群，相互之间没有关联。特点：1.克服了多个服务器集群的麻烦，被称为集群的终结者2.实现了机柜的优化\n2.工作站(主要是向计算机辅助设计等专业应用领域，是为满足工程设计，动画制作，科学研究,软件开等的需要而设计开发的高发能计算机)1》根据软硬件平台的不同，一般分为两类：1.基于RISC和UNIX操作系统的专业工作站2.基于inter处理器和windows操作系统的PC工作站2》根据体积大小和是否便携分为：1.台式工作站2.移动工作站3.台式机4.笔记本(放在膝盖的电脑,要求:)5.手持设备(放在手里的,如手机,pdac-个数字助理等)\n考点:1.服务器不需要专门的处理器,服务器不必需达到什么配置2.现在笔记本的性能已和客户机的性能差不多3.手持设备不是笔记本(像能上网的手机,pdac都是手持设备)\n计算机的技术指标计算机的技术指标1.字长:指处理器一次的处理能力(即寄存器能够保存的数据位数)计算机有8,16,32,64位位:指的是二进制数,非十进制数,只有0种1两种数字在计算机中字符和指令是用二进制数表示的\n字节(byte):指长度,8位为一个字节字:16位为一个字双字长:32位为一个双字长2.速度:即计算机cpu处理速度的快慢用每秒钟处理的指令数来表示或每秒钟处理的事务数来表示.MIPS：单字长定点指令的平均执行速度，M:百万；MFLOPS：单字长浮点指令的平均执行速度。Mips:表示单字长定点指令的平均执行速度,即每秒钟执行一百万条指令.(整数)Mflops:表单字长浮点指令的平均执行速度,.每秒钟执行一百万条浮点指令(浮点数)主频:即微处理器时钟频率.频率越高,速度越快.\n容量:通常指存储器容量像20G的硬盘.1.单位换算关系:1GB=2^10MB=1024MB1MB=2^10MB=1024KB1KB=1024B1B=8bit字节Byte用B表示，1TB=1024GB≈103GB≈106MB≈109KB≈1012B。2.对硬盘来说速度的快慢还与下列概念有关系(P5)平均寻道时间:平均等待时间:数据传输率:\n数据传输率:计算机的数据传输率也常称为带宽.单位为bps,代表每秒传输1位或1比特kbps:mbps:gbps:＊版本:随着时间的不同会有不同的版本＊可靠性表示单位:MTBF(平均无故障时间)—指多长时间系统发生一次故障MTTR(平均故障修复时间)----指修复一次故障所需要的时间\n微处理器简史：Intel8080（8位）→Intel8088（16位）→奔腾（32位）→安腾（64位）\n奔腾技术特点奔腾技术特点.奔腾32位芯片，主要用于台式机和笔记本，奔腾采用了精简指令RISC技术。1.超标量技术通过内置多条流水线来同时执行多个处理,其实质是以空间换取时间2.超流水线技术超流水线是通过细化流水,提高主频,使得在一个机器周期内完成一个甚至多个操作，其实质是以时间换取空间．\n３．分支预测cpu内存与缓存的区别内存容量大，存取指令较缓存慢缓存容量小，存取指令较内存快为使执行的下一个指令放到缓存中，这时需要预测程序分支转移情况从而使流水线吞率能保持较高的水平缓存内存\n４．双case的哈佛结构－经典奔腾有两个８KB的超高速缓存一个用来缓存数据，一个用来缓存指令．５．固化常用指令把一些常用的指令改用硬件实现(6)增强的64位数据总线：内部总线是32位，与存储器之间的外部总线增为64位。(7)采用PCI（外围部件接口）标准的局部总线。(8)错误检测既功能用于校验技术。(9)内建能源效率技术。(10)支持多重处理，即多CPU系统；目前的CPU，由提高主频到多核处理。\n安腾芯片的技术特点：安腾是64位芯片，主要用于服务器和工作站；安腾采用简明并行指令计算（EPIC）技术；奔腾系列为32位，精简指令技术RISC；286、386复杂指令系统CISC。奔三增加了：SSE：StreamingSIMDExtensions流式的单指令流、多数据流扩展指令。\n考点：１．超标量技术２．超流水线技术３．分支预测（是用来动态地预测程序分支的转移情况）４．哈佛结构（指令与数据分开）５．Pci与veca的竞争以pci的的胜利而告终现在我们所使用的都是pci标准６．Sse意为流式的单指令多数据流扩展指令\n安腾芯片技术特点１．安腾是６４位芯片，奔腾是３２位芯片２．安腾采用了最新设计理念EPIC(简明并行指令计算技术)Cisc技术（复杂指令系统）－多个时钟周期执行1-3条指令risc技术（精简指令系统）－－一个时钟周期执行多条指令\n主板与插卡组成主板的五部分：cpu,存储器，总线，插槽以及电源．主板分类：（p15）网络卡的两级连接（一端为计算机，另一端为传输电缆）网络卡主要功能：P17网络卡具有两层性（物理层，数据链路层）\n计算机软件组成按用途不同可分为系统软件和应用软件按授权分类：商业软件共享软件自由软件软件组成：程序与相关文档程序：以指令代码的形式存储于存储器中\n软件生命周期中，分为三个阶段：1.计划阶段(问题定义,可行性研究,)2.开发阶段开发初期:需求分析,总体设计,详细设计开发后期:编码,测试.3.运行阶段:主要任务是软件维护.\n编程语言:1.低级语言—人们最早使用机器语言,因为它使用最贴近机器硬件的二进制代码.2.汇编语言---一种符号化的机器语言,用助记符代替二进制3.汇编程序-----把汇编语言程序翻译成机器语言目标程序的工具4.反汇编程序----把机器语言程序破译为汇编语言程序的工具5.解释程序---把源程序输入一句,翻译一句,并不形成整个目标程序.6.编译程序---把输入的整个源程序进行全部翻译转换,产生出机器语言的目标程序,然后让计算机执行从而得到计算结果.\n多媒体的基本概念1．多媒体技术:是有声有色的信息处理与利用技术.正规说,多媒体技术是对文本,声音，图形，图像进行处理．传输．存储．播放的集成技术．2.唇同步：相关视频流与音频流之间的同步要求音视频之间的偏移在±80ms内打电话等音频业务，允许的最大时延0.25s，时延抖动小于10ms，否则通话不畅3．多媒体硬件系统的基本组成有p20１．具有cd-rom,2.具有Ａ／Ｄ和d/a转换功能．－模拟信号和数字信号之间转换．３．具有高清晰的彩色显示器４．具有数据压缩与解压缩的硬件支持．\n数据压缩与解压缩技术1.多媒体数据量多媒体计算机处理图形，图像，音频等多媒体数据，其数字化后的数据量非常庞大，是海量数据。实际当中采用数据压缩2.压缩的基础是数据冗余1.》时间冗余－在动画相邻序列中，只有运动物体有少许变化，仅存储差异部分即可2.》空间冗余－比如在一幅静止的草地图像中有绿色及黄土色，这其中许多像素是相同的，逐点存储会浪费许多空间。\n数据压缩与解压缩技术压缩方法分类：P21熵编码(无损压缩，如信息熵编码)、源编码(有损压缩，如预测、变换、矢量量化)、混合编码\n数据压缩与解压缩技术国际压缩标准P211.Jpeg2.Mpeg3.H.261-p*64\n超文本超媒体超文本：p18是非线性的,读者可根据自己的兴趣决定阅读哪一部分的内容．就是收集，存储，浏览离散信息以及建立和表现信息这间关系的技术．超媒体：是一种典型的数据管理技术，它是由称为结点和表示结点之间联系的链组成的有向图，用户可以对其进行浏览，查询，修改等操作．\nP23结点：表达信息的单位,一个结点可以是文本，图形，图像，图像，音频，视频，动画，也可以是一段计算机程序，其大小视需求而定．链：建立结点这间信息联系的指针，它定义了超媒体的结构，提供浏览，查询结点的能力．是超媒体的灵魂．\n流媒体技术：流式媒体可边下载边观看，具有连续性、实时性、时序性，采用客户机/服务器(C/S)模式。流媒体特点：流媒体服务模式：\n多媒体应用软件多媒体播放软件：多媒体制作软件：图像处理中，处理位图的PhotoShop，处理矢量的CoreDraw等。