第1章从零开始学电脑电脑是一种能自动对各种信息进行存储和快速处理的电子设备。通常我们看到的电脑大都是微型电脑（也称微机）。1.1.1电脑的特点目前电脑获得了空前广泛的应用，这与电脑本身所具有的特点是密不可分的，电脑的特点主要有以下几点：1．运算速度快目前最快的巨型机运行速度已达每秒100多亿次，这是传统计算工具所无法比拟的。随着技术的进步，电脑的运算速度还在不断地提高。2．计算精度高电脑的计算精度取决于机器的字长位数，字长越长，精度越高。电脑采用二进制表示数据，易于扩充机器字长。不同型号电脑的字长有8位、16位、32位、64位等，为了获取更高的精度，还可以进行双倍字长或多倍字长的运算，甚至达到数百位二进制位。3．存储容量大电脑的存储器可以把原始数据、中间结果以及运算指令等存储起来以便使用。存储器不仅可以存储大量的信息，还能够快速而准确地存入或读取这些信息。存储容量的大小标志着电脑记忆能力的大小。采用半导体存储元件作为存储器的电脑，其主存容量可达几百千字节至几十兆字节，其辅存容量可达几十兆字节至几十吉字节，而且吞吐率很高。4．判断能力强电脑除了具有高速度、高精度的计算能力外，还具有对文字、符号、数字等进行逻辑推理和判断的能力。人工智能机的出现将进一步提高其推理、判断、思维、学习、记忆与积累的能力，从而可以代替人脑更多的功能。5．工作自动化电脑的内部操作是按照人们事先编好的程序自动进行的。只要将事先编写好的程序输入到电脑中，电脑就会自动按照程序规定的步骤来完成预定的处理任务，而不需要人工干预。电脑的通用性很强，是现代化、自动化、信息化的基本技术手段。6．可靠性强随着科学技术的不断发展，电子技术也正在发生着很大的变化，电子器件的可靠性也越来越高。在电脑的设计过程中，通过采用新的结构可以使其具有更高的可靠性。7．高度通用性电脑之所以能够在各行各业得到广泛的应用，原因之一就是其具有很强的通用性。同一台电脑，安装不同的软件或连接到不同的设备上，就可以完成不同的任务。此外，电脑连续无故障运行时间可达几万甚至几十万小时，具有高度的可靠性。1.1.2电脑的分类电脑通常分为巨型机、大/中型机、小型机、工作站、服务器和个人电脑（微机）6大类，如表1.1所示。1.1.3电脑的应用电脑的应用主要包括科学计算、数据处理、自动控制、辅助功能、网络通信、人工智能等方面。1．科学计算科学计算也称为数值计算，是电脑最早的应用领域，高速度、高精度的运算是人工运算所望尘莫及的。现代科学技术中有大量复杂的数值计算，例如在军事、航天、气象、地震勘测等尖端科技领域，都离不开电脑的精确计算。2．数据处理数据处理也称为信息管理或事务处理，是指利用电脑强大的数据存储和运算功能对大量数据进行分类、排序、合并、统计等加工处理，例如企业的经济管理、图书资料管理、人事档案管理、事务管理、交通调度管理等。目前，数据处理已成为电脑应用的一个重要方面。3．自动控制自动控制也称为过程控制或实时控制，是指用电脑对连续工作的控制对象实行自动控制，并及时采集检测数据，按最优方案实现自动控制。主要应用在宇航、军事领域以及工业生产系统，例如航天飞机的飞行、军事目标的全球定位与控制、集成电路板的生产以及炼钢过程中的电脑控制等。4．辅助功能电脑辅助功能就是将电脑的工程计算、数据处理、逻辑判断等功能结合起来，形成一个专门帮助人们完成任务的系统，主要包括电脑辅助设计（CAD）、电脑辅助制造（CAM）、电脑辅助教学（CAI）、电脑辅助教育（CAE）等。5．网络通信网络通信是指利用电脑网络实现信息的传递、交换和传播。随着电脑网络的快速发展，人们很容易实现不同地区间、国际间的通信以及各种数据的传输与处理，从而改变了人们的时空观念。目前，电脑已广泛应用于国际互联网（Internet），使全球信息得到更快的传输和更大范围的共享。6．人工智能人工智能是指利用电脑来模拟人类的某些智能行为，例如感知、推理、学习、理解、联想、探索、模式识别等。人工智能主要研究的是将人脑的思维过程编成电脑程序，在电脑中存储一些公式和规则，然后让电脑自动探索解答的方法，主要应用在机器人、机器翻译、模式识别等方面。总之，电脑已渗透到社会的各行各业，将带领人们进入信息化的社会。一台完整的电脑是由软件系统和硬件系统两大部分组成的，如图1.2.1所示。图1.2.1电脑系统的组成1.2.1硬件系统按照冯·诺伊曼电脑的工作原理，电脑系统基本结构由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备5部分组成，如图1.2.2所示。图中实线为数据线，虚线为控制线。1.2.2软件系统电脑的软件基本可分为系统软件和应用软件两大类。系统软件是电脑运行必须配备的软件，如操作系统、网络管理软件等。应用软件是由用户根据自己的工作需要自行开发或从厂家购买来完成特定任务的软件，如财务软件、