项目任务2-2 计算机基础理论常识

【项目任务】

• 在正式进行计算机组装及维护知识学习之前，需要对计算机系统中的一些基本常识有一定的了解，例如：计算机硬件及软件系统、存储单位的分类、计算机的基本体系结构、计算机知识产权法规等，下面让我们来做一个初步的了解吧。

【项目准备知识】

1.计算机系统的组成

计算机系统通常由硬件系统和软件系统组成。硬件指所有能够看得见的组成计算机的物理设备，如显示器、打印机等，它们是构成计算机的实体；软件是用来指挥计算机完成具体工作的程序和数据。广义地说，软件指系统中的程序及开发、使用和维护程序所需的所有数据的集合。

（1）计算机硬件系统

目前计算机硬件系统组成主要采用冯·诺依曼式体系结构，当然也有并行计算机、数据流计算机、量子计算机、DNA计算机等非冯式结构计算机。一般来说，冯·诺依曼式结构的要点是：

①数字计算机的数制采用二进制；

②计算机应该按照程序顺序执行。

根据冯·诺依曼体系结构构成的计算机，必须具有如下功能：

①把需要的程序和数据送至计算机中；

②必须具有长期记忆程序、数据、中间结果及最终运算结果的能力；

③能够完成各种算术、逻辑运算和数据传送等数据加工处理的能力；

④能够根据需要控制程序走向，并能根据指令控制机器的各部件协调操作；

⑤能够按照要求将处理结果输出给用户。

为了完成上述的功能，计算机必须具备五大基本组成部件，包括：输入数据和程序的输入设备、记忆程序和数据的存储器、完成数据加工处理的运算器、控制程序执行的控制器、输出处理结果的输出设备，其体系结构如图2-3所示。

（2）计算机软件系统

没有软件的计算机称为“裸机”，一台计算机硬件系统如果没有软件的支撑，不能发挥其应有的功能，计算机软件内容丰富、种类繁多，根据软件用途可将其分为系统软件和应用软件两类。

①系统软件

系统软件指管理、控制和维护计算机系统资源的程序集合，常用的系统软件有操作系统、程序设计语言、各种服务性程序、网络与通信软件、数据库管理系统等，核心是操作系统，例如Window XP、MacOS、Linux等。

②应用软件

应用软件指用于解决各种不同具体应用问题的专门软件，例如方案处理软件WPS、Office、各种Mis系统等、图象处理软件Photoshop等。

2.计算机中的存储单位

位、bit（比特）：存放一位二进制数，即0或1，是最小的存储单位。

byte：8个二进制位为一个字节（B），是最常用的存储单位。容量一般用KB，MB，GB，TB来表示。

1KB（Kilobyte，千字节）=1024B

1MB（Megabyte，兆字节，简称“兆”）=1024KB

1GB（Gigabyte，吉字节，又称“千兆”）=1024MB

1TB（Terabyte，太字节，或百万兆字节）=1024GB

其中1024=210（2的10次方）。这是比较常规的定义方法，一般硬件生产厂商往往会直接将1024转化为1000，也因此会带来一定的计算误差。

3.计算机相关法律法规

《互联网管理条例》

2002年11月15日起实施，《互联网管理条例》对于互联网上网服务场所的设立、经营、管理和处罚等做出了明确的规定，并明确规定任何个人与单位不得制作、下载、复制、查阅、发布、传播或者以其他方式使用含有下列内容的信息：

（一）反对宪法确定的基本原则的；

（二）危害国家统一、主权和领土完整的；

（三）泄露国家秘密，危害国家安全或者损害国家荣誉和利益的；

（四）煽动民族仇恨、民族歧视，破坏民族团结，或者侵害民族风俗、习惯的；

（五）破坏国家宗教政策，宣扬邪教、迷信的；

（六）散布谣言，扰乱社会秩序，破坏社会稳定的；

（七）宣传淫秽、赌博、暴力或者教唆犯罪的；

（八）侮辱或者诽谤他人，侵害他人合法权益的；

（九）危害社会公德或者民族优秀文化传统的；

（十）含有法律、行政法规禁止的其他内容的。

不得进行下列危害信息网络安全的活动：

（一）故意制作或者传播计算机病毒以及其他破坏性程序的；

（二）非法侵入计算机信息系统或者破坏计算机信息系统功能、数据和应用程序的；

（三）进行法律、行政法规禁止的其他活动的。

《计算机保护条例》

我国国务院依据《中华人民共和国著作权法》的规定，颁布了《计算机保护条例》，于1991年10月1日起实施。其中对计算机软件的著作权、法律责任、软件的登记管理等做了具体的规定。禁止任何人对他人的软件非法复制、非法销售及任意剽窃，对于侵权行为依据条例处以相应的民事和行政处罚；条例规定新开发的软件可向软件管理机构办理软件著作权登记。

条例还允许因课堂教学、科学研究、国家机关执行公务等非商业性的需要对软件进行少量的复制，但要求在使用时加以说明，不得侵犯有关人员的权利。

【项目内容及步骤】

①在“百度百科”里搜索量子计算机、DNA计算机等的相关知识，并进行记录。

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②了解计算机中所使用的存储单位还有哪些？并进行记录。

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③搜索《互联网管理条例》和《计算机保护条例》全文，进行了解并记录要点。

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【项目补充知识】

冯·诺依曼简介

约翰·冯·诺依曼（John von Neumann，1903—1957），美籍匈牙利人，1903年12月28日生于匈牙利的布达佩斯，冯·诺依曼从小聪颖过人，兴趣广泛，读书过目不忘，一生掌握了七种语言。1926年以优异的成绩获得了布达佩斯大学数学博士学位，此时冯·诺依曼年仅22岁。1930年接受了普林斯顿大学客座教授的职位，来到美国。1931年他成为美国普林斯顿大学的第一批终身教授，那时，他还不到30岁。冯·诺依曼是普林斯顿大学、宾夕法尼亚大学、哈佛大学、伊斯坦堡大学、马里兰大学、哥伦比亚大学和慕尼黑高等技术学院等校的荣誉博士。他是美国国家科学院、秘鲁国立自然科学院和意大利国立林且学院等院的院士。1954年他任美国原子能委员会委员；1951年至1953年任美国数学会主席。1957年2月8日，在华盛顿去世，终年54岁，被人们称为“现代电子计算机之父”。

计算机的发展历史

第一代计算机——电子管计算机，基本逻辑电路由电子管组成，代表机型为世界上第一台电子计算机“ENIAC”，体积庞大，运算速率低，主要从事军事和科研方面的工作。

第二代计算机——晶体管计算机，主要元器件采用晶体管，代表机型为美国贝尔实验室推出的Tradic，主要应用于数据处理、自动控制等方面。

第三代计算机——中小规模集成电路计算机，主要元器件采用中小规模集成电路，代表机型为IBM推出的IBM 360系统，广泛应用于科学计算、数据处理、事务管理、工业控制等领域。

第四代计算机——大规模、超大规模集成电路计算机，主要元器件采用大规模、超大规模集成电路，1981年IBM推出的IBM PC是一个划时代的代表，计算机开始向个人计算机发展，逐步进入办公室、学校和家庭。