计算机文化基础

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1、计算机文化基础2007年3月第1章 计算机及其硬、软件基础1.1 计算机的产生和发展(1.2)1.2 计算机系统的组成及工作原理(1.8)1.3 微型计算机组成原理(1.9)1.4 数的表示与编码(1.4)1.5 微型计算机的性能指标1.6 计算机数据的安全(1.7)1.1 计算机的产生和发展1.1.1 计算机的产生和发展1.1.2 我国计算机的发展情况1.1.3 计算机的分类1.1.4 计算机的特点与应用1.1.5 计算机的发展趋势返回本章首页返回本章首页1.1.1 计算机的产生和发展 什么是计算机？1计算机的产生2计算机发展的几个阶段 计算机是一种能进行高速运算和操作、具有内部存储能力并由

2、程序控制运算和操作过程的电子设备。世界上第一台计算机是美国宾夕法尼亚大学的一批青年科技工作者于1946年研制成功的，命名为“ENIAC”。第一代（19461956），电子管计算机时代第二代（19571964），晶体管计算机时代第三代（19651970），集成电路计算机时代第四代（1970年以后），大规模集成电路计算机时代计算机的发展的四个阶段代次起止年份所用电子元器件数据处理方式运算速度应用领域第一代第一代19461956电子管汇编语言、代码程序5千3万次/秒国防及高科技第二代19571964晶体管高级程序设计语言数十万几百万次/秒工程设计、数据处理第三代19651970中、小规模集成电路结构

3、化、模块化程序设计、实时处理数百万几千万次/秒工业控制、数据处理第四代1970今大规模、超大规模集成电路分时、实时数据处理、计算机网络上 亿 条 指令/秒工业、生活等各方面返回本节首页返回本节首页1.1.2 我国计算机的发展情况 我国的计算机事业始于20世纪50年代。1958年，中科院计算所研制成功我国第一台小型电子管通用计算机103机(八一型),标志着我国第一台电子计算机的诞生。1965年，中科院计算所研制成功第一台大型晶体管计算机109乙，之后推出109丙机，该机为两弹试验中发挥了重要作用。1974年，清华大学等单位联合设计、研制成功采用集成电路的DJS-130小型计算机，运算速度达每秒1

4、00万次。1983年，国防科技大学研制成功运算速度每秒上亿次的银河-I巨型机，这是我国高速计算机研制的一个重要里程碑。1997年6月研制成功的银河型巨型计算机，运算速度为每秒130亿次。2001年，中科院计算所研制成功我国第一款通用CPU“龙芯”芯片。2003年，百万亿次数据处理超级服务器曙光4000L通过国家验收，再一次刷新国产超级服务器的历史纪录，使得国产高性能产业再上新台阶。返回本节首页返回本节首页1.1.3 计算机的分类依据IEEE（美国电气及电子工程师协会）的划分标准，计算机分成:(1)(1)巨型机巨型机(2)(2)小巨型机小巨型机(3)(3)大中型机大中型机(4)(4)小型机小型机

5、(5)(5)工作站工作站(6)(6)微型计算机微型计算机返回本节首页返回本节首页1.1.4 计算机的特点与应用1计算机的特点计算机的特点（1）运算速度快。）运算速度快。（2）精度高。）精度高。（3）具有很强的记忆功能。）具有很强的记忆功能。（4）自动化程度高。）自动化程度高。（5）具有复杂的逻辑推理和判断功能。）具有复杂的逻辑推理和判断功能。(1)工商：电子商务、工商：电子商务、CAD/CAM(2)教育：多媒体教育、远程教育教育：多媒体教育、远程教育(3)医药：医药：CAT、远程医疗、远程医疗(4)政府：电子政府政府：电子政府(5)娱乐：电影特技娱乐：电影特技 (6)科研：数据采集、计算分析科

6、研：数据采集、计算分析(7)家庭：家庭信息化家庭：家庭信息化 2.计算机的应用返回本节首页返回本节首页1.1.5 计算机的发展趋势 电子计算机还在向以下四个方面发展：巨型化巨型化 天文、军事、仿真等领域需要进行大量的计算，要求计算机有更高的运算速度、更大的存储量，这就需要研制功能更强的巨型计算机。微型化微型化 专用微型机已经大量应用于仪器、仪表和家用电器中。通用微型机已经大量进入办公室和家庭，但人们需要体积更小、更轻便、易于携带的微型机，以便出门在外或在旅途中均可使用计算机。应运而生的便携式微型机(笔记本型)和掌上型微型机正在不断涌现，迅速普及。网络化网络化 将地理位置分散的计算机通过专用的电

7、缆或通信线路互相连接，就组成了计算机网络。网络可以使分散的各种资源得到共享，使计算机的实际效用提高了很多。人们常说的因特网(INTERNET，也译为国际互联网)就是一个通过通信线路联接、覆盖全球的计算机网络。通过因特网，人们足不出户就可获取大量的信息，与世界各地的亲友快捷通信，进行网上贸易等。智能化智能化 目前的计算机已能够部分地代替人的脑力劳动，因此也常称为电脑。但是人们希望计算机具有更多的类似人的智能，比如：能听懂人类的语言，能识别图形，会自行学习等等，这就需要进一步进行研究。近年来，通过进一步的深入研究，发现由于电子电路的局限性，理论上电子计算机的发展也有一定的局限，因此人们正在研制不使

8、用集成电路的计算机，例如：生物计算机、光子计算机、超导计算机等。返回本节首页返回本节首页1.2计算机系统的组成及工作原理1.2.1 计算机系统的基本组成1.2.2 计算机的硬件系统1.2.3 计算机的软件系统返回本章首页返回本章首页1.2.1 计算机系统的基本组成直至今天，绝大部分的计算机还是采用冯诺依曼方式工作。“存储程序存储程序”思想思想采用二进制形式表示计算机的指令和数据采用二进制形式表示计算机的指令和数据计算机由五个基本部分：计算机由五个基本部分：运算器，控制器，存储器，输入、输出设备运算器，控制器，存储器，输入、输出设备冯.诺依曼型计算机的特点 ENIAC诞生后，美籍数学家冯诺依曼提

9、出了重大的改进理论，主要有三点：计算机系统通常是由计算机系统通常是由和和两大部分组成的。两大部分组成的。硬件（硬件（hardware）是指实际的物理设备，包括计算）是指实际的物理设备，包括计算机的机的主机主机和和外部设备外部设备。软件（软件（software）是指实现算法的程序和相关文档，）是指实现算法的程序和相关文档，包括计算机本身运行所需的包括计算机本身运行所需的系统软件系统软件和用户完成特定和用户完成特定任务所需要的任务所需要的应用软件应用软件。没有任何软件支持的计算机称为裸机。没有任何软件支持的计算机称为裸机。控制器 只读存储器（ROM）随机读写存储器（RAM）硬件系统计算机系统主机部

10、分外围部分软件系统系统软件（DOS、Windows、UNIX等）应用软件（Office、Photoshop等）中央处理器内存储器运算器外存储器（硬盘、软盘、光盘、U盘、移动硬盘）输入设备（键盘、鼠标、扫描仪、数码相机）输出设备（显示器、打印机）计算机系统的基本组成图返回本节首页返回本节首页1.2.2计算机的硬件系统1运算器2控制器3存储器4输入设备5输出设备 6.计算机硬件结构框图及工作原理1运算器 运算器是计算机的核心部件，主要负责对信息的加工处理。运算器不断地从存储器中得到要加工的数据，对其进行算术运算和逻辑运算，并将最后的结果送回存储器中，整个过程在控制器的指挥下有条不紊地进行。运算器除

11、了进行信息加工外，还有一些寄存器可以暂时存放运算的中间结果，节省了从存储器中传递数据的时间，加快了运算速度。2控制器 控制器是计算机的指挥中枢，主要作用是使计算机能够自动地执行命令。控制器从存储器中将程序取出并进行翻译，再根据程序的要求向各部件发出命令；另外，控制器还从各部件中接收有关指令执行情况的反馈信息，并依次向各部件发出下一步执行命令。微机中，运算器和控制器合在一起，称为微处理器，又称为CPU，是计算机的核心。微型机运算速度的快慢 以时钟频率的高低来衡量。时钟频率是指CPU在单位时间内发出的脉冲数，通常以兆赫（MHz）为单元.例如：80486、Pentium1.5GHz等都是CPU的型号

12、。CPU小常识（一）小常识（一）Q:你所知道的常用CPU品牌？Q:目前市场上CPU的主流产品？Q:为什么需要双核CPU技术？A:Intel&AMDA:双核双核CPU.双核双核CPU是指在一块芯片上集成了两个是指在一块芯片上集成了两个CPU核心核心。A:双核双核CPU的主要特点是节能。传统的主要特点是节能。传统CPU性能提升主性能提升主 要依靠要依靠CPU主频主频的提高，而频率提高导致功耗（发的提高，而频率提高导致功耗（发 热量）按指数倍数进行提高。在热量）按指数倍数进行提高。在CPU进入进入“GHz”时时 代后，发热问题已经成为限制代后，发热问题已经成为限制CPU频率的重大瓶频率的重大瓶 颈。

13、颈。在同等计算量下，双核在同等计算量下，双核CPU技术将计算工作量技术将计算工作量 分摊到两个分摊到两个CPU核心上，从而降低了核心上，从而降低了CPU工作频工作频 率。尽管双核率。尽管双核CPU中有两个中有两个“CPU”，但其发热量要，但其发热量要 比承担同样工作的单核比承担同样工作的单核CPU减少接近一半。减少接近一半。CPU小常识小常识(二二)Q:常见的双核CPU?Q:辨析：双核CPU与双CPU?A:Intel 奔腾奔腾D系列：系列：AMD Athlon64 X2系列：系列：A:双核双核CPU是一块芯片上集成两个是一块芯片上集成两个CPU核心，而核心，而双双CPU技术则是在一块技术则是在

14、一块主板主板上安装两块独立的上安装两块独立的CPU。两。两种技术都能提高电脑性能，相比之下支持双种技术都能提高电脑性能，相比之下支持双CPU的主的主板价格较高。板价格较高。Intel 奔腾D 920 2.8GHz3存储器存储器主要负责对数据和控制信息的存储，是计算机的记忆单元。存储器分为内存和外存两种。（1）内存也称主存。内存分成只读存储器（ROM）和随机读写存储器（RAM）两种。内存用于存放执行的程序和待处理的数据，它直接和CPU交换信息。（2）外存外存也称为辅助存储器。外存分为磁介质型存储器和光介质型存储器两种，磁介质型常指硬盘和软盘，光介质型则指光盘。外存不直接与CPU相连，它主要用来保

15、存程序和数据。(一一)、内部存储器、内部存储器 （1）随机存取存储器）随机存取存储器(Random Access Memory，简称，简称RAM)RAM通常指计算机主存，使用动态随机存储器，制作成内存条形式出现。读：从外存把数据调入内存读：从外存把数据调入内存 写：把数据从内存写写：把数据从内存写到外存到外存 CPU对它们既可读出又可写入数据。但断电后信息不能保存。（2）只读存储器）只读存储器(Read only Memory，简称，简称ROM)CPU对它们只取不存，其信息用户无法修改。断电时信息不会丢失。ROM中一般存放计算机系统管理程序。（二）、外部存储器1)、软盘 软盘存储器是用一种柔性

16、塑料制成的圆形盘片，盘的两面涂有磁性物质。软盘是按磁道和扇区来存储信息的。磁道是由外向内的一个个同心圆，磁道编号从外向内越来越大；每个磁盘又等分成若干个区，扇区数由系统的格式化程序来定。每个扇区可以存储若干个字节，字节数也是由格式化程序来定的。1.44 MB软盘片有两面，每面80个磁道，每道18个扇区，每个扇区存储512个字节。为了便于对磁盘的管理和操作，系统对所配置的所有磁盘驱动器都赋给了一个磁盘标识符，又称盘符，以方便对磁盘按名操作。磁盘标识符有如下规律：第一个软盘驱动器的标识符为“A:”；第二个软盘驱动器的标识符为“B:”；扇区绕着磁道依次编号 快门（向左推）写保护口零磁道 末磁道 扇区

17、 磁盘旋转方向 硬盘存储器的存储介质材料是一种由铝合金材料制成的圆盘，盘的两面涂有磁性物质。硬盘存储器的特点是：存储容量大，读写速度快，密封性好，可靠性高，使用方便。为了便于对磁盘的管理和操作，第一个硬盘驱动器的标识符为“C:”；第二个硬盘驱动器的标识符为“D:”。硬盘片读写磁头读写硬盘时，磁性圆盘高速旋转产生的托力使磁头悬浮在盘面上而不接触盘面硬盘的指标主要体现在容量和转速上。转速越快，存取速度也越快，但对磁盘读写性能要求也就越高。柱面柱面扇区扇区磁道磁道磁道：每一盘片的每一面都要划分成若干同心圆，这些同心圆称为磁道。所有盘面上相同半径的磁道组合在一起，叫做柱面为了存取数据的方便，每一个磁道

18、又分成许多如同扇形的小区段，称为扇区。3）、光盘（CD compact disc）是通过光学方式读取和记录信息的，写入和读出数据是通过激光束来实现。常见的光盘有三种形式：只读型（CD-ROM）其内容在光盘生产时就确定，其内容不可改变，只能读取。一次性写入光盘（CDR）一次性写入光盘（CDR）可由用户写入一次，写入后不能擦除或修改，但可以反复多次读出。可擦写型（CD-RW）：可反复读写4输入设备用来将数据输入到计算机中的外部设备。用来将数据输入到计算机中的外部设备。常见的输入设备有键盘和鼠标。还有常见的输入设备有键盘和鼠标。还有扫描仪、手写板、数码相机、摄像头、读卡扫描仪、手写板、数码相机、摄像

19、头、读卡机、耳麦和各种语音输入设备。机、耳麦和各种语音输入设备。（1）键盘是计算机输入的主要设备。）键盘是计算机输入的主要设备。（2）鼠标是为适应图形操作界面而使用的）鼠标是为适应图形操作界面而使用的一种输入设备。种类有机械鼠、光电鼠、光一种输入设备。种类有机械鼠、光电鼠、光学机械鼠。学机械鼠。特殊键 功能键区 特殊键 状态指示灯Windows键 标准字符键区 Windows键 应用键 编辑键区 小键盘区标准标准104键键盘键键盘1).键盘2).鼠标 鼠标的外形非常像一只老鼠，所以取名鼠标，在Windows及网络中使用频率相当高，可以代替键盘的大部分功能。鼠标分为机械式、光学式和光学机械式三种

20、，对鼠标的操作可分为左击、右击、双击及拖动，这四种不同的操作可以实现不同的功能。5输出设备 将计算机的处理结果以人们或其他机器所能识别的形式输出。最常用的输出设备是显示器和打印机,还有绘图仪、投影仪、各种语音输出设备等等。（1）显示器：通常叫做CRT（阴极射线管）显示器，它由监视器和显示适配卡组成。显示器通常分为彩色显示器和单色显示器，高分辨率显示器和中分辨率显示器。现在的微机大都采用彩色高分辨率显示器和液晶显示器。（2）打印机：按输出方式可分为击打式和非击打式，击打式以针式打印机为主要代表，非击打式以激光打印机和喷墨打印机为主流。6.计算机硬件结构图及工作原理（输入输入设备设备输出输出设备设

21、备数据流数据流地地 址址控制流控制流运算器运算器控制器控制器工作原理输入设备在控制器的控制下输入解题程序和原始数据，控制器从存储器中依次读出程序的一条条指令，经过译码分析，发出一个系统操作信号以指挥运算器，控制器等部件完成所规定的操作功能，最后由控制器命令输出设备以适当的方式输出最后结果。返回本节首页返回本节首页1.2.3 计算机的软件系统软件可分为软件可分为系统软件系统软件和和应用软件应用软件两大类。两大类。系统软件系统软件：系统软件一般是指为用户能够使系统软件一般是指为用户能够使用计算机而提供的基本软件，用于计算机的用计算机而提供的基本软件，用于计算机的管理、维护、控制、运行和语言翻译处理

22、等，管理、维护、控制、运行和语言翻译处理等，它管理和控制计算机的各种操作。系统软件它管理和控制计算机的各种操作。系统软件包括操作系统和编译器软件等。包括操作系统和编译器软件等。常用的系统软件有常用的系统软件有Dos、Windows、Linux等。等。用汇编语言和各种高级语言编写出来的程序称为源程序，用汇编语言和各种高级语言编写出来的程序称为源程序，将高级语言或汇编语言经编译后产生的机器语言程序称将高级语言或汇编语言经编译后产生的机器语言程序称为目标程序。为目标程序。高级语言源程序执行结果解释并执行机器语言目标程序执行结果编译运行编译程序（事先装入计算机）翻译程序（事先装入计算机）高级语言源程序

23、编译过程示意图编译过程示意图解释过程示意图解释过程示意图应用软件应用软件：应用软件是用高级语言编写出来的具有特定功能的为解决某一具体问题而开发的程序。用户不再编写程序就可以直接使用。例如：PhoteShop、Word、迅雷等。应用软件是面向用户的最高层程序。计算机语言的发展1）第一代语言机器语言：2）第二代语言汇编语言：3）第三代语言高级语言、算法语言：4）第四代语言非过程化语言：5）第五代语言智能性语言返回本节首页返回本节首页1.3 微型计算机组成原理返回本章首页返回本章首页1.3.1 微型计算机的基本组成1.3.2 微处理器的工作过程1.3.1 微型计算机的基本组成主机音箱 显示器显示器

24、键盘键盘 鼠标鼠标 微型计算机由：微处理器存储器各种输入输出接口电路系统总线微处理器微处理器也就是传统计算机的中央处理器。它是一个大规模集成电路器件。微处理器包含内部通用寄存器、算术逻辑运算部件、控制电路以及为微型机正常工作提供的定时信号和时钟电路。微处理器在内部结构的形式上采用内部总线方式，内部各功能单元均挂在同一组内部数据总线上。各种输入输出接口电路输入/输出接口(简称I/O接口)是微型机与外部设备连接的逻辑控制部件，也可以说是计算机与外部设备进行信息传递的桥梁，根据信息传递的方式不同又分为并行接口和串行接口。串行口又称为RS-232口 数据传送效率不高，一次只能传送一位数据，通常用于连接

25、鼠标或调制解调器并行口又称为打印机接口 数据传送率较高，在并口上可以有8条数据线同时传送数据，即一次可传送一个字节的数据量。系统总线微型计算机采用总线结构。总线就是将各器件或部件连接起来进行信息传递的一组公用传输线路。在CPU内部的逻辑器件之间传递数据的总线称为内部总线；在CPU之外与存储器及各外部设备接口进行联系的总线称为外部总线。尽管各类微型机的总线类型有不同标准，但它们都是由三组不同功能的总线汇集而成：数据总线DB(Data Bus)、地址总线AB(Address Bus)、控制总线(Control Bus)。微处理器存储器输出设备输入设备DBABCB微型计算机原理结构图微型计算机原理结

26、构图主板结构内存条芯片组BIOS芯片CPU插座串行接口AGP扩展槽PCI扩展槽电池微机主板示例I/O插槽插槽CPU接口接口接口接口接口接口接口接口键盘键盘硬盘硬盘鼠标鼠标打印机打印机显示器显示器用户电路用户电路光驱光驱软驱软驱总总 线线控制电路控制电路串行接口串行接口并行接口并行接口键盘接口键盘接口时钟时钟RAMROM总线总线主机板主机板返回本节首页返回本节首页1.3.2 微处理器的工作过程举例：2+3=5微处理器的工作过程返回本节首页返回本节首页1.4 数的表示与编码1.4.1 计算机中常用名词1.4.2 进位计数制1.4.3 不同进制之间的转换1.4.4 常用信息编码返回本章首页返回本章首

27、页1.4.1 计算机中常用名词（1）位计算机中所有的数据都是以二进制来表示的，一个二进制代码称为一位，记为bit。位是计算机中最小的信息单位。（2）字节）字节在对二进制数据进行存储时，以八位二进制代码为一个单元存放在一起，称为一个字节，记为Byte。字节是计算机中次小的存储单位。（3）字）字一条指令或一个数据信息，称为一个字。字是计算机进行信息交换、处理、存储的基本单元。（4）字长）字长字长是CPU能够直接处理的二进制数据位数，它直接关系到计算机的精度、功能和速度。字长越长处理能力就越强。目前，常见的微机字长为32位和64位。字长是衡量计算机性能的一个重要技术指标。（5）指令）指令指挥计算机执

28、行某种基本操作的命令称为指令。一条指令规定一种操作，由一系列有序指令组成的集合称为程序。（6）容量）容量容量是衡量计算机存储能力常用的一个名词，主要指存储器所能存储信息的字节数。常用的容量单位有B、KB、MB、GB，它们之间的关系是：1B=8bits,1KB=1024B，1MB=1024KB，1GB=1024MB。返回本节首页返回本节首页1.4.2 进位计数制 现实世界中,信息以数值、文字、图形和声音等形式表示，这些信息在计算机中以0、1代码表示,也就是说以二进制编码形式表示。二进制的优点：二进制的优点：（1 1）更容易表示和实现。在电学中具）更容易表示和实现。在电学中具有两种稳定状态有两种稳

29、定状态(对应对应0 0和和1)1)的东西很多，的东西很多，如电压的高低、脉冲的有无等如电压的高低、脉冲的有无等 （2 2）使用二进制做运算）使用二进制做运算(如计数、四则如计数、四则运算运算)特别简单特别简单 数制：数制：按进位的方法计数按进位的方法计数 二进制、八进制、十进制、十六进制二进制、八进制、十进制、十六进制基数：基数：各种数制中表示数字符号的个数，各种数制中表示数字符号的个数，进位制数的基本特征量进位制数的基本特征量位置计数法：位置计数法：同一数字在不同数位同一数字在不同数位代表代表的数值不同的数值不同 位权位权:某一固定位置上的计数单位某一固定位置上的计数单位有时也把上面所讲的所

30、有数制统称为r 进制则进位数制有以下特点：r 进制的进位规则是逢r 进一r 进制的基数为 rr 进制的位权为 r i （i=n,2，1，0，-1，-2）十十 进进 制制(D)二二 进进 制制(B)八八 进进 制制(O)十十 六六 进进 制制(H)0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0 1 10 11 100 101 110 111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 0 1 2 3 4 5 6 7 10 11 12 13 14 15 16 17 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 进

31、制基本符号之间的关系进制基本符号之间的关系返回本节首页返回本节首页1.4.3 不同进制之间的转换1.r 进制十进制2.十进制r进制3.十六进制二进制4.八进制二进制5.二进制八进制6.二进制十六进制返回本节首页返回本节首页1.r 进制十进制规则：各位按权展开相加规则：各位按权展开相加 10101 B=()D10101 B=()D21211 0 1 0 11 0 1 0 120212223241 1*2 24 4 +0 0*2 23 3 +1 1*2 22 2 +0 0*2 21 1 +1 1*2 20 0=2121二进制转换为十进制二进制转换为十进制101.11 B=()D101.11 B=(

32、)D 5.755.751 0 1.1 11 0 1.1 12-22-12021221 1*2 22 2 +0 0*2 21 1 +1 1*2 20 0 +1 1*2 2-1-1 +1 1*2 2-2-2=5.755.75八进制转换为十进制八进制转换为十进制71 O=()D71 O=()D5757 7 17 180817 7*8 81 1 +1 1*8 80 0=5757十六进制转换为十进制十六进制转换为十进制101A H=()D101A H=()D412241221 0 1 A1 0 1 A1601611621631 1*16163 3 +0 0*16162 2 +1 1*16161 1 +1

33、010*16160 0=41224122返回本节目录返回本节目录2.十进制r进制规则：分为整数部分和小数部分整数部分整数部分：除：除r r 取余，直到商为取余，直到商为0 0，先得，先得 的余数为低位的余数为低位小数部分小数部分：乘：乘r r 取整，先得的整数为高取整，先得的整数为高位（按精度要求保留小数位数）位（按精度要求保留小数位数）100.345 D=()B1100100.010110 010025022521226232100 01 10 00 01 1余数余数1 121 1 1.040.3450 0.69022 0 0.760 2 1 1.520 2 1 1.3800 01 10 0

34、1 1110010011001000.010110.01011返回本节目录返回本节目录3.十六进制二进制一位十六进制数对应四位二进制数2C1D H=()B0010 1100 0001 1101 2 C 1 D返回本节目录返回本节目录4.八进制二进制一位八进制数对应三位二进制数一位八进制数对应三位二进制数7123 O=()B 111 001 010 0117 1 2 3返回本节目录返回本节目录5.二进制八进制 以小数点为中心，分别向左右两边分组，三位为一组，两头分别补0，每一组转换为相应的八进制数 00_ _ _ _ _ _1 101 101 110.110 101 B=()O1556.651

35、5 5 6 .6 5返回本节目录返回本节目录6.二进制十六进制以小数点为中心，分别向左右两边分组，以小数点为中心，分别向左右两边分组，四位为一组，两头分别补四位为一组，两头分别补0，每一组转换，每一组转换为相应的十六进制数为相应的十六进制数 返回本节目录返回本节目录0000_ _ _ _ _ _ _ _ _0000 11 0110 1110.1101 01 B=（）H 3 6 E .D 436E.D41.4.4 常用信息编码1.ASCII码2.汉字编码返回本节首页返回本节首页1.ASCII码(American Standard Code for Information Interchange)

36、计算机中，对非数值的文字和其他符号进行处理时，首先要对其进行数字化处理，即用二进制编码来表示文字和符号。字符编码字符编码就是规定用怎样的二进制编码来表示文字和符号。由于字符编码是一个涉及世界范围内有关信息的表示、交换、处理、存储的基本问题，因此，都是以国家标准或国际标准的形式颁布施行的。ASCII码是目前在微型计算机中最普遍采用的字符编码。计算机中常用的128种基本字符十进制数字 09 （10）26个英文大写字母26个英文小写字母（52）各种控制码（34）各种标点符号、运算符（+、*、）（32）在在ASCII码中，每个字符用码中，每个字符用7位二进制代位二进制代码表示码表示（实际是（实际是8

37、8位，最高位为位，最高位为0 0），所以），所以能表示能表示128=2128=27 7个符号。个符号。ASCII码码字符及其标准字符及其标准ASCIIASCII码的对照表码的对照表 高高3 3位位 000 001 010 011 100 101 110 111000 001 010 011 100 101 110 111低低4 4位位00000000000100010010001000110011010001000101010101100110011101111000100010011001101010101011101111001100110111011110111011111111常用字符

38、对应编码值 编码编码字符或动作字符或动作对应十进制数对应十进制数01100000480111101=611000001A651100001a970001010换行换行100000111响铃响铃70001101回车回车13返回本节目录返回本节目录2.汉字编码 在ASCII码编码方案中，用到了一个字节的低7位，最多只能表示128个字符，但对于汉字来说，日常使用的汉字就有7000多个，只用一个字节对汉字进行编码是不可能的，所以通常用多字节对汉字进行编码。汉字的输入码汉字的输入码是为用户能够利用西文键是为用户能够利用西文键盘输入汉字而设计的编码盘输入汉字而设计的编码汉字输入码主要分为三类：汉字输入码主

39、要分为三类：区位码区位码(数字编码数字编码)如：电报码、区位码如：电报码、区位码拼音码拼音码 如如:双拼、全拼、微软拼音、双拼、全拼、微软拼音、智能智能ABC等等 字形码字形码 如：五笔字型码、如：五笔字型码、郑码输入法等郑码输入法等 如“保”字，用全拼，输入码为码为“BAO”，用五笔字型 则为“WKS”。汉字在计算机中的表示形式汉字在计算机中的表示形式国标码国标码(GB231280)全称：信息交换用汉字编码字符集全称：信息交换用汉字编码字符集基本集基本集国家标准汉字编码国家标准汉字编码代号：GB231280汉字汉字 6763个个一级常用汉字一级常用汉字 3755个个(常用字，按汉语拼音顺常用

40、字，按汉语拼音顺序排列序排列)二级常用汉字二级常用汉字 3008个个(非常用字，按部首排列非常用字，按部首排列)非汉字图形符号非汉字图形符号 682个个（1981年公布，汉字、字母、图形共7445个）（主要用于汉字信息的存储与交换）输 入 码 国 标 码 字 形 码 机 内 码 地 址 码 汉 字 输 出 汉 字 输 入 区位码区位码 汉字用两个字节表示，每个字节用七位（高位为0）表示;国家标准将汉字和图形符号排列在一个94行94列的二维代码表中;每两个字节分别用两位十进制编码，前字节的编码称为区码，后字节的编码称为位码，此即区位码区位码;12349423494区号区号位号位号如“保”字在二维

41、代码表中处于17区第3位，区位码即为“1703”，国标码为3123。机内码机内码国标码是汉字信息交换的标准编码，但因其国标码是汉字信息交换的标准编码，但因其前后字节的最高位为前后字节的最高位为0 0，与，与ASCIIASCII码发生冲突，如码发生冲突，如“保保”字，国标码为字，国标码为31H31H和和23H23H，而西文字符，而西文字符“1”1”和和“#”#”的的ASCIIASCII也为也为31H31H和和23H23H，现假如内存中有两，现假如内存中有两个字节为个字节为31H31H和和23H;23H;这到底是一个汉字这到底是一个汉字，还是两，还是两个西文字符个西文字符“1”;1”;和和“#”?

42、#”?于是就出现了二义性，于是就出现了二义性，显然，国标码是不可能在计算机内部直接采用的，显然，国标码是不可能在计算机内部直接采用的，所输入的汉字都在计算机内部转换为机内码，从而所输入的汉字都在计算机内部转换为机内码，从而把每个汉字与机器内的一个代码惟一对应起来，便把每个汉字与机器内的一个代码惟一对应起来，便于计算机进行处理。于计算机进行处理。汉字的机内码采用变形国标码，其变换方法汉字的机内码采用变形国标码，其变换方法为：为：将国标码的每个字节都加上将国标码的每个字节都加上128128，即将两个字，即将两个字节的最高位由节的最高位由0 0改改1 1，其余，其余7 7位不变位不变 汉字机内码的每

43、个字节都大于汉字机内码的每个字节都大于128128，这就解决了，这就解决了与西文字符的与西文字符的ASCIIASCII码冲突的问题码冲突的问题国标码、机内码与区位码的关系：国标码、机内码与区位码的关系：国标码与区位码的关系：国标码高位字节国标码高位字节=区号区号+20H国标码低位字节国标码低位字节=位号位号+20H机内码与区位码的关系：机内码高位字节机内码高位字节=区号区号+A0H机内码低位字节机内码低位字节=位号位号+A0H如如 1：啊的区位码（：啊的区位码（1001H）国标码国标码3021H 机内码机内码B0A1H 如如 2:大的国标码：大的国标码：00110100 01110011 机内

44、码：机内码：10110100 11110011字形码字形码（输出码）（输出码）输出码的作用输出码的作用：提供输出汉字时所需要的汉字字型，用以将机内码还原为汉字进行输出。汉字字形码通常有两种表示方式：点阵和矢量表示方式。点阵：汉字字形点阵的代码 1616、2424、3232、4848。矢量：存储的是描述汉字字形的轮廓特征。例如，1616点的汉字需要：（16 16）/8=32字节的存储空间。000000011000000000000001100000000000000110000000000000011000000000000001100000000000000110000000000000011

45、0000000000000011000000011111111111111111111111111111111110000011000001111000001100000111100000110000011110000011000001111111111111111111111111111111111汉字的字模点阵字型码地址码地址码汉字地址码：每个汉字字形码在汉字字库中的相对位移地址。地址码和机内码要有简明的对应转换关系。返回本节目录返回本节目录1.5微型计算机的性能指标1.1.字长字长 字长以二进制位为单位，是CPU能够同时处理的二进制数据的位数，它直接关系到计算机的计算精度、功能和速度。2

46、.2.运算速度运算速度 计算机的运算速度（平均运算速度）是指每秒钟所能执行的指令条数，一般用百万次/秒（MIPS）来描述。3.时钟频率（主频）时钟频率（主频）时钟频率是指CPU在单位时间（秒）内发出的脉冲数。通常，时钟频率以兆/吉赫（MHz/GHz）为单位。时钟频率越高，其运算速度就越快。4.内存容量内存容量内存一般以MB、GB为单位。内存容量反映了内存储器存储数据的能力。存储容量越大，其处理数据的范围就越广，并且运算速度一般也越快。5.存取周期存取周期对内存储器进行一次完整的读写操作所需的时间称为存取周期，即从发出一次读写命令到能够发出下一次读写命令所需要的最短时间。微机内存储器的存取周期一

47、般在几十到几百纳秒（ns，即10-9秒）。返回本章首页返回本章首页6.6.软件配置软件配置包括操作系统、计算机语言、数据库语言、数据库管理系统、网络通信软件、汉字支持软件及其他各种应用软件。1.6 计算机数据的安全1.6.1 计算机安全概述1.6.2 计算机病毒的定义(重点)1.6.3 计算机病毒的来源和危害1.6.4 计算机病毒的检测和消除1.6.5 计算机病毒的防治1.6.6 计算机病毒与计算机故障的区别(自学)1.6.7 目前破坏性比较大的几种病毒(了解)返回本章首页返回本章首页1.6.1 计算机安全概述 随着计算机在应用领域的深入和计算机网络的普及，计算机给人类带来了一种新的文化、新的

48、工作与生活方式。他也不可避免的造成了一些社会问题，如今计算机病毒已泛滥全球，严重威胁着计算机信息系统的安全。1.计算机安全计算机安全国际标准委员会(ISO)对计算机安全的定义是“为数据处理系统建立采取的技术和管理的安全保护，保护计算机硬件、软件、数据不因偶然的或恶意的原因而遭破坏、更改、显露。”如：计算机犯罪、保护知识产权2.计算机的安全措施计算机的安全措施要保证计算机的安全，应采取两个方面的措施：一是非技术性措施，如制定有关法律、法规，加强各方面管理；二是技术性措施，如硬件安全保密、通信网络安全保密、软件安全保密和数据安全保密等措施。1.6.2 计算机病毒的定义1.计算机病毒的历史2.计算机

49、病毒的定义3.计算机病毒的特点4.计算机病毒的分类返回本节目录返回本节目录1.计算机病毒的历史最早出现的病毒是1988年美国CORNELL大学的研究生莫里斯编写的“蠕虫病毒”，使得数千台联网的计算机停止运行，并造成了巨额损失。在国内引起人们注意的是，20世纪80年代末的“黑色星期五”、“米病毒”、“小球病毒”等 WORD宏病毒及WINDOWS 95下的CIH病毒返回本节目录返回本节目录2.计算机病毒的定义计算机病毒计算机病毒(Computer VirusesComputer Viruses):是是能够通过某种途径潜伏在存储媒体里，当达到能够通过某种途径潜伏在存储媒体里，当达到某种条件即被激活，

50、对计算机资源具有破坏作某种条件即被激活，对计算机资源具有破坏作用的用的一组程序和指令集合一组程序和指令集合。病毒通常的扩展途径是将自身的具有破坏性的代码复制到其他有用代码中，它的传播是以计算机系统的运行及读写磁盘为基础的。激活条件发作条件传染激活传染媒介触发表现传染源（感染的病毒）病毒的工作过程图病毒的工作过程图计算机病毒程序的一般工作过程如下：(1)检查系统是否感染上病毒，若未染上，则将病毒程序装入内存同时修改系统的敏感资源（一般是中断向量），使其具有传染病毒的机能。(2)检查磁盘上的系统文件是否感染上病毒，若未染上，则将病毒传染到系统文件上。(3)检查引导扇区是否染上病毒，若未染上则将病毒

51、传染到引导扇区。(4)完成上述工作后，才执行源程序。返回本节目录返回本节目录3.计算机病毒的特点 目前所发现的计算机病毒主要特点是：1)计算机病毒是一段可执行程序计算机病毒是一段可执行程序 它和其他合法程序一样，可以直接或间接地运行，可以隐藏在可执行程序和数据文件中而不易被人们察觉和发现2)传染性传染性计算机病毒具有很强的再生机制。一旦计算机病毒感染了某个程序，当这个程序运行时，病毒就能传染到这个程序有权访问的所有其他程序和文件，如同生物体传染病一样3)隐藏性隐藏性病毒程序一般隐藏在正常程序之中，若不对其执行流程分析，一般不易察觉和发现4)潜伏性潜伏性计算机病毒具有依附于其他媒体寄生的能力，可

52、以在几周或几个月内进行传播或再生而不被人发现5)可激发性可激发性病毒侵入后一般不立即活动，待到某种条件满足后立即被激活，执行破坏作用6)破坏性破坏性计算机病毒的最终目的是破坏程序和数据，不论是单机还是网络，病毒程序一旦加到正在运行的程序中，就开始搜索可进行感染的程序，从而使病毒很快扩散到整个系统，造成灾难性后果返回本节目录返回本节目录4.计算机病毒的分类(1)按破坏性可分为：按破坏性可分为：良性病毒和恶性病毒两种类型。良性病毒：这种病毒只是扩散和感染，浪费一些 存储空间，降低系统工作效率。恶性病毒：这种病毒可破坏系统的资源，如破坏数据、删除文件、格式化硬盘等。(2)按病毒入侵系统的途径分为四种

53、：按病毒入侵系统的途径分为四种：操作系统型病毒：可用其自身部分加入或替换操作系统的部分功能，危害性较大。入侵型病毒：这种病毒可用自身代替正常程序中的部分模块或者堆栈区。只攻击某些特定程序。源码型病毒：攻击高级语言编写的程序。较为少见。外壳型病毒：将自身附在正常程序的开头或结尾，相当于给程序加了个外壳。大部分的文件型病毒都属于这一类。后三类病毒以攻击文件为目标，又称为文件型病毒返回本节目录返回本节目录1.6.3 计算机病毒的来源和危害(1)计算机病毒几种主要来源计算机病毒几种主要来源来源于计算机专业人员或业余爱好者的恶作剧，如CIH病毒。软件公司为保护自己研制的软件不被复制（盗版）而采取的不正常

54、的惩罚措施。恶意攻击或有意摧毁计算机系统而制造的病毒。如“犹太人病毒”。在程序设计或软件开发过程中，由于未估计到的原因而对它失去控制所产生的病毒。(2)计算机病毒的传染媒介计算机病毒的传染媒介通过软盘通过硬盘通过网络通过与计算机接触的其他设备(3)计算机病毒的危害(了解)对计算机网络的危害对个人计算机的危害见书P18 返回本节目录返回本节目录1.6.4 计算机病毒的检测和消除1病毒的检测病毒潜伏在计算机中，不被激发，是很难得被发现的，因此要仔细观察系统的异常现象。一般计算机出现异常，首先判断是否是计算机硬件造成的，如果硬件系统正常，则应该考虑是否感染了计算机病毒。如果安装在计算机中的病毒检测软

55、件或硬件检测到病毒后，就应该立即采取相应的措施。发生下列情况时，计算机也可能感染了病毒：l 计算机启动速度无原因就变得很慢。l 内存无原因大量被占用。l 经常无缘无故地死机。l 磁盘文件无原因地变长。l 磁盘读写的时间变长。l 出现莫明其妙的显示信息。l程序运行出现不合理的结果。2.病毒的清除 对病毒的清除一般使用杀毒软件来进行。杀毒软件的作用原理与病毒的作用原理正好相反，可以同时清除几千种病毒，且对计算机中的数据没有影响。常见的杀病毒软件有KV3000、诺顿、瑞星、金山毒霸等 返回本节目录返回本节目录1.6.5 计算机病毒的防治预防计算机病毒要注意以下几个环节：(1)尽量少用外来软盘，一旦必

56、须用时，要先杀毒再使用。(2)为计算机安装病毒检测软件，随时杀去病毒或防止有病毒的程序进入计算机，并注意及时升级杀病毒软件。(3)将无毒盘用于其他计算机时，要注意打开写保护。(4)为计算机安装专门用于杀毒、防毒的硬件。(5)重要文件，事先要做备份，一旦计算机感染病毒，对重要数据不会造成影响。(6)在上网时，尽量减少可执行代码交换，能脱网单机工作时尽量脱网工作。返回本节目录返回本节目录1.6.7 目前破坏性比较大的几种病毒1 1ClHClH病毒病毒 CIH CIH病毒是一种文件型病毒，主要传染病毒是一种文件型病毒，主要传染windows 95windows 959898应用程序。此病毒发作时，应

57、用程序。此病毒发作时，破坏计算机系统破坏计算机系统Flash MemoryFlash Memory芯片中的芯片中的BIOSBIOS系统程序系统程序(不能破坏不能破坏EPRoMEPRoM芯片中的芯片中的BIOSBIOS系统系统程序程序)，导致主机板损坏，并破坏硬盘中的数，导致主机板损坏，并破坏硬盘中的数据。据。CIHCIH病毒是首例直接攻击破坏硬件系统的病毒是首例直接攻击破坏硬件系统的计算机病毒，且破坏力极为严重。它可通过计算机病毒，且破坏力极为严重。它可通过多种渠道进行传播，如软盘复制；因特网文多种渠道进行传播，如软盘复制；因特网文件传输、或光盘软件。目前件传输、或光盘软件。目前CIHCIH病

58、毒已有病毒已有1.21.2、1.31.3、1.41.4等多个版本，发作时间分别在等多个版本，发作时间分别在4 4月月2626日、日、6 6月月2626日、每月日、每月2626日。日。2 2“台湾台湾1 1号号”宏病毒宏病毒 每月13日是该病毒的发作日期。此时若打开染毒的word文档，便会弹出一个对话框。框中给出一个心算题，要求用户回答。如果回答错误，它将无限制地打开文件，直至内存不够，系统出错为止；如果回答正确，便继续提问：“什么是巨集病毒(宏病毒)?”，回答是“我就是巨集病毒”，再提问：“如何预防巨集病毒?”，回答是“不要看我”。3 3电子邮件炸弹电子邮件炸弹(E(Emailmail Bomber)Bomber)电子邮件炸弹是指发件人用不明来历的地址，向一个人不问断地重复发送电子邮件。就好像往一个地方连续投炸弹似的。设想一个容量只有几兆的用户电子信箱，如何能够容纳上千个电子邮件?在这种情况下，用户不仅不能接收其他人的电子邮件，更不可能再下载软件、或进行浏览了。由此不难看出，电子邮件炸弹的后果是大量消耗网络资源，最终导致用户信箱“超载”而使系统瘫痪。由于任何人都无法预测何时会遭此攻击，所以通常是安装一个电子邮件过滤器加以预防，如Email notify。它在接收任何电子邮件之前先检查发件人的资料，一旦可疑，便可删除。返回本节目录返回本节目录