《大学计算机基础案例教程》

大学计算机基础案例教程第一章计算机与信息技术

本课程的主要内容及要求

本课程按照教学规律和学生的认知特点，采用“学习目标——实现方法和步骤——相关知识”的案例教学的新范式，符合学生思维的构建方式。本教材共 7 章，内容主要包括：计算机与信息技术、操作系统、文字处理、电子表格处理、电子演示文稿制作、网页制作、计算机网络基础与基本应用。

1.1 信息与信息技术 1.2 计算机概述1.3 微型计算机系统基础知识1.4 信息的表示与编码1.5 多媒体技术1.6 信息安全

本章重点及难点本章重点及难点

重点：计算机的体系结构、计算机的组成、微型计算机的

结构、机器数的表示和编码及计算机病毒的知识。

难点：编码、微机的组成及功能和多媒体技术应用知识。

一、信息的概念、特征和分类

1.1 信息与信息技术1.1 信息与信息技术

1 、概念：（ 1 ）信息是不确定性的减少或消除。 1948 年，信息论的创始人香农（ Shannon ）提出。（ 2 ）信息是控制系统进行调节活动时，与外界相互作用、相互交换的内容。 1950 年，控制论的创始人维纳（ N.Wiener ）提出。

2 、信息的主要特征：社会性、共享性、不灭性、时效性、能动性、客观性、

传递性

（ 3 ）信息是事物运动的状态和状态变化的形式。（ 4 ）信息是经过加工的、能够对接受者的行为和决策产生影响的数据。

3 、分类：（ 1 ）按内容：社会信息与非社会信息（ 2 ）按价值观念：有害信息和无害信息（ 3 ）按状态：动态信息和静态信息（ 4 ）按存在形式：内储信息和外化信息（ 5 ）按符号种类：语言信息和非语言信息（ 6 ）按信息论方法：未知信息和冗余信息

二、信息技术1 、信息技术的概念根据使用的目的、范围、层次不同有以下表述：

中义：是指对信息进行采集、传输、存储、加工、表达的各种技术总和。（功能与过程的角度）

广义：是指能充分利用与扩展人类信息器官功能的各种方法、工具与技能的总和。（哲学角度）

狭义：利用计算机、网络、广播电视等各种硬件设备、软件工具与科学方法，对图、文、声、像等各种信息进行获取、加工、存储、传输与使用的技术之和。（强调信息技术的现代化与高科技含量）

2 、信息技术的分类：（ 1 ）按表现形态：硬技术（物化技术）与软技术（非物化技术）。

（ 4 ）按功能层次：主体层次、应用层次、外围层次。

（ 3 ）按使用信息的设备：电话技术、电视技术、广播技术、复印技术、卫星技术、计算机技术及网络技术等。

（ 2 ）按工作流程中的基本环节：信息获取技术、信息传递技术、信息存储技术、信息加工技术、信息标准化技术。

（ 1 ）高速化：高速度、大容量。

（ 2 ）网络化：信息网络分为电信网、广电网、计算机网。

（ 3 ）数字化：采用 0 、 1 组成的二进制编码加以处理和传输，是最易表达、物理状态最稳定的信号。

（ 4 ）个人化：将以实现个人通信的可移动性和全球性为目标。

（ 5 ）智能化：利用计算机模拟人的智能。机器人、医疗诊断专家等。

3 、信息技术的特点：

三、信息化与信息化社会1 、信息化的概念信息化是指在国民经济各部门和社会活动各领域普遍地、大量地采用现代信息技术，从而大大提高社会生产力和生活质量的过程。信息化的过程包括三层面、六要素 :

※三层面：信息技术的开发与应用过程（基础）信息资源的开发与利用过程（核心与关键）信息产品制造业发展的过程（重要支撑）

※六要素：信息网络、信息资源、信息技术、信息产品、信息法规环境、信息人才

2 、了解信息化社会的特征

高深透性；网络化；信息劳动者、脑力劳动者的作用日益在增大

3 、了解我国的信息化建设

（ 1 ）通信产业迅猛发展。

（ 2 ）计算机产业持续增长。

（ 3 ）信息化应用产业迅猛发展。

1.2.1 计算机的发展

1.2.2 计算机的特点

1.2.3 计算机的分类

1.2.4 计算机的应用

1.2.5 计算机系统的组成

1.2.6 计算机工作原理

1.2 计算机概述 1.2 计算机概述

1 、计算机的诞生战国时代算筹 ,唐末出现算盘。 1642 年法国数学家发明了加减法机械计算器。 1654 年英国人制造出第一把计算尺。 1654 年德国数学家研制出能进行加减乘除的计算尺。 1887年出现了手摇计算机。 1946 年美国诞生了第一台电子计算机————ENIAC，埃尼阿克（ Electronic Numerical Integrator And Calculator ） , 即电子数值积分计算机。

1.2.1 计算机的发展

1642 Blaise Pascal加法器加法器

1822 差分机

1833 分析机 ENIACENIAC

※ 在美国宾夕法尼亚大学诞生。为计算弹道和射击表而设计。它的主要元器件采用的是电子管。该机使用了 1500个继电器， 18800个电子管，占地 170平方米，重量 30 多吨，耗电 150千瓦，耗资 40万美元。每秒能完成 5000 次加法运算， 300 多次乘法运算，比当时最快的计算工具快 300倍。

1958年我国研制出第一台电子管计算机。

5000 次加法 / 秒体重 28 吨占地 170m2

18800 只电子管 1500 个继电器功率 150KW

世界上第一台计算机 ENIAC

2 、计算机的发展阶段（ 1 ）第一代计算机1946－ 20世纪 50 年代末，电子管时代计算机。①电子管作为主要逻辑部件。体积大，耗电量大，寿命短，可靠性差，成本高。②采用电子射线管、磁鼓存储信息，容量小。③输入输出装置落后，主要使用穿孔卡片，速度慢，容易出错，使用不方便。④软件，使用机器语言和汇编语言编程。

电子管典型机器：国外的： ENIAC 、 UNIVAC。国内的： 103 、 104 等。

（ 2 ）第二代计算机1958 － 1964 年，晶体管计算机时代主要特点：①晶体管作为主要逻辑部件，体积减小，重量减轻，成本下降，能耗降低，可靠性和运算速度到了提高。②采用磁芯作主存储器，磁盘、磁鼓作外存储器。③软件方面有了系统软件（监控程序），提出了操作系统的概念，出现了高级语言。这一时期的典型机器：国外的： IBM7090 等国内的： 441B等

晶体管

（ 3 ）第三代计算机 1964－ 1972 年，集成电路计算机时代。①中、小规模集成电路做主要逻辑部件。②采用半导体存储器做主存储器。③软件：系统软件出现了分时操作系统，多用户可以共享计算机资源。④程序设计方法：采用了结构化程序设计。

典型机器：国外 IBM-360 等 ;国内 709 等

集成电路

（ 4 ）第四代计算机 1972 年至今，大规模、超大规模集成电路计算机时代。①大规模、超大规模集成电路作基本逻辑部件。②存储器：半导体存储器；外存除了使用软、硬磁盘外，引进了光盘。③输入输出设备：如鼠标、图像扫描仪、纯平及液晶显示器、激光打印机、绘图仪等。④各种实用软件层出不穷。⑤多媒体技术崛走。

大规模集成电路

逻辑元件程序设计语言运算速度内存容量

第一代1949~1957

年电子管机器语言汇编

语言几千次 /秒几 KB

第二代1958~1964 年晶体管

FORTRANALGOL 、 COB

OL几十万次 /秒几十 KB

第三代1965~1970 年

中、小规模集成电路

操作系统和会话式语言百万次 /秒

第四代1971~

大规模或超大规模集成电路

几百万亿次 /秒

第五代智能化计算机正在研制之中，使计算机具有人工智能，可像人一样能看、能听、能说、能思考，具有学习功能，能自动进行逻辑判断等

图表

几百MB面向对象

3 、计算机的发展趋势：（ 1 ）微型化：追求体积的进一步缩小，运算速度进一步

提高。微型化反映了计算机的应用程度。目前，微型计算机已进入电视、电冰箱、空调器等家用电器、仪器仪表等小型设备中。

（ 2 ）巨型化：追求大容量、高速度，为尖端科学领域的数值分析与计算提供有力的帮助。它代表了计算机的发展水平。

（ 3 ）多媒体技术：当前开发和研究的热点。其中技术关键是处理视频和音频数据。

（ 4 ）非冯•诺依曼体系结构：例如，神经网络计算机、DNA计算机、光子计算机。

（ 5 ）智能化：目前人们正在研制第五代计算机，它具有类似人学习和推理的思维能力，能“说”、能“看”、能“听”、能“想”、能“做”，具有人的部分功能，能代替人的一些体力劳动和脑力劳动，是一种智能型的电子计算机。

（ 6 ）计算机与通信相结合的网络技术：计算机网络。

1. 运算速度快 : 如巨型机可达十几万亿次 /秒。

2. 计算精度高：目前微型计算机的计算精度可以达到 32位二进制。

3. 具有记忆和逻辑判断功能 : 指能进行与、或、非等的逻辑运算。

1.2.2 计算机的特点

4. 能自动运行且支持人机交互：把编好的程序存入计算机，发出运行指令后，计算机不需要人工干预可以依次逐条执行。人工干预时计算机能对其问题做出相应的回答。

2. 按硬件组合及用途 : 通用计算机专用计算机

1.2.3 计算机的分类

1. 按处理的信号：数字式计算机模拟式计算机数模混和计算机

3. 按规模 :

个人机 (PC: Personal Computer)工作站 (WS: Work Station)小型机 (Minicomputer )主机（大型机 Mainframe)小巨型机 ( 中型机 Minisupercomputer) 巨型机 (Superconputer)

1. 巨型机运算速度快、存储容量大，可达 1亿次每秒以上运算速度，主存容量高达几百兆至几千兆字节，字长可达 64位

2. 大型机运算速度一般在 100万次 /秒～几千万次 /秒，字长 32位～64位，主存容量在几百兆字节以上。它有比较完善的指令系统，丰富的外部设备和功能齐全的软件系统。

3. 中型机中型机规模介于大型机和小型机之间。

4. 小型机规模较小、结构简单、成本较低、操作简便、维护容易，从而得以广泛推广应用。

5. 微型机采用微处理器、半导体存储器和输入输出接口等芯片组装，具有体积更小、价格更低、通用性更强、灵活性更好、可靠性更高、使用更加方便等优点。

6. 工作站工作站实际上就是一台高档微机，运算速度快，主存储器容量大，易于联网，特别适合于 CAD/CAM 和办公室自动化。

计算机及其应用已经渗透到社会的各行各业，正在改变着传统的工作、学习和生活的方式，推动着社会的发展，如在以下领域中：科研、工商、教育、医药、政府、娱乐、家庭等。

1.2.4 计算机的应用

归纳起来主要有以下几种用途1. 科学计算：通常是指用于完成科学研究和工程技术

中提出的数学问题的计算。2. 数据处理：非数值计算，是指对大量的数据进行采

集、查询、分类、排序、统计、存储及传输等。3. 过程控制：实时控制，是指用计算机及时采集检测数据，按最佳值迅速地对控制对象进行自动控制或自动调节。4. 计算机辅助工程：计算机辅助设计 CAD 、计算机辅助制造 CAM 、计算机辅助教学 CAI 、计算机辅助测试CAT 等。

5. 人工智能（ Artificial Intelligence,AI)：利用计算机模拟人的智能。研究方向：模式识别、自然语言理解、自动定理证明、自动程序设计、专家学习、机器人、机器学习等。

6. 网络应用：利用通信设备将异地计算机系统连接起来，实现资源共享和信息传播。

1946 年冯 .诺依曼提出“存储程序”的方案。

(1)计算机由 5个基本部分组成 :

运算器、控制器、存储器、输入

设备和输出设备。 (2)指令和数据以二进制表示。

(3)指令和数据存放在存储器中 , 并要按地址寻访。

该方案核心是：程序存储、程序控制

1.2.5 计算机系统的组成

John von Neumann 冯诺依曼

程序存储和程序控制

“ 程序存储”：计算机利用“存储器”（内存）来存放所要执行的程序， CPU依次从存储器中取出程序中的每一条指令，并加以分析和执行，直至完成全部指令任务为止。

系统组成 Flash 演示

※硬件系统：由电子部件和机电装置组成的计算机实体。

一、计算机硬件系统

功能 : 接受计算机程序；并在程序的控制下完成数据输入、数据处理和输出结果等任务。

输入设备

输出设备

存储器

运算器

“ 数据信息”流向 ,包括原始数据、中间数据、处理结果、程序指令等

1.冯 .诺依曼计算机系统基本组成各类计算机（硬件系统）都是由 5大基本部件组成 :

“ 控制信息”流向 ,全部由控制器发出

（ 1 ）运算器 ALU: Arithmetical and Logical Unit

功能 : 算术运算和逻辑运算。运算器中的数据来自内存 , 运算的结果又送回内存。

（ 2 ）控制器（ CU ： Control Unit ）功能 : 控制计算机各部件协调地工作。工作过程 :从内存中取出指令，译码分析，根据指令的功能发出控制信号。当各部件执行完控制器发来的命令后，都会向控制器反馈执行的情况。

运算器和控制器组成中央处理单元，即CPU(Central Processing Unit) 。

（ 3 ）存储器（Memory）存放程序和数据的记忆装置。使用时，对存储器有两种操作：

•读操作：从存储器中取出信息，不破坏原有的内容。

•写操作：把信息写入存储器，原来的内容被抹掉。

存储器通常分为：内存储器、外存储器。

①内存储器：简称内存（又称主存），是计算机中信息交流中心。内存与运算器、控制器和输入、输出设备间直接进行数据交换。

通过输入设备输入的程序和数据最初送入内存，控制器执行的指令和运算器处理的数取自内存，运算的中间结果和最终结果保存在内存中，最后将内存中的信息由输出设备输出。所以，内存的存取速度直接影响计算机的运算速度。

特点：容量小、存取速度快、断电后数据丢失。

②外存储器 :用来存储大量暂时不参与运算的数据程序及运算结果。外存不与其他部件直接交换数据，只是与内存成批的交换信息。

特点：容量大、存取速度慢、断电后数据不丢失。常见的外存设备：软盘、硬盘、 U盘、光盘等。

2. 存储器有关术语地址：标识每个存储单元的编号。位：一个二进制数（ 0 或 1 ）称一位（ bit ，比特）字节：基本存储单位，八位二进制为一个字节， Byte简写 B

　　　　 1B=8 Bit （二进制位） 1KB=1024 B

1MB=1024 KB

1GB=1024 MB

1TB=1024 GB

1024=210

字：作为一个整体被存取或运算的最小信息单位。

字长：对 CPU在单位时间内 (同一时间 )能一次处理的

二进制数的位数叫字长。 CPU字长可以是 8、

16 、 32 、 64位。

字长直接关系到计算机的计算精度、功能和速度

（ 4 ）输入设备（ Input Device ）键盘、鼠标、扫描仪、触摸屏等。

1. 显示器 2.打印机

（ 5 ）输出设备（ Output Device ）显示器、打印机、绘图仪和音响等。

软件是指为了运行、管理和维护计算机而编制的各种程序、数据、文档的总称。计算机软件按功能分为系统软件和应用软件。 1 、系统软件（ System Software ）是指控制计算机的运行，管理计算机的各种资源，为应用软件提供支持和帮助的软件。（ 1 ）操作系统（ OS ： Operating System ）操作系统是对计算机的硬件和软件资源进行控制和管理的程序，是系统软件的核心。

二、计算机软件系统

●对计算机全部软、硬件资源进行控制和管理的大型程序，由一系列模块组成。●是对计算机硬件的第一级扩充，是软件系统最基本的部分。●进行作业管理、处理器管理、存储管理、文件管理、设备管理●对硬件的接口、对其他软件的接口、对用户的接口、对网络的接口。

硬件系统用户

系统软件

应用软件

操作系统

图 1.3 计算机系统各层次之间的关系

汇编语言

机器语言

高级语言

第二代计算机语言，采用助记符代替机器语言中的指令和数据。(1)面向机器，速度快，占用存储空间小，必须通过汇编程序翻译成机器语言。(2)通用性和可移植性差。

（ 2 ）程序设计语言第一代计算机语言，由 0.1代码组成、能被机器直接识别。优点：编程质量高，执行速度快；缺点：不易学习和修改，可移植性差、通用性差。

接近自然语言，由各种意义的“词”和“数学公式”按照一定的“语法规则”组成。(1)面向问题，而不是面向机器 (2)易学易改、通用性、可移植性强；

（ 3 ）语言处理程序将高级语言编写的程序翻译成机器语言的翻译程序。

将高级语言程序翻译成与之等价的机器语言程序时，前者称为“源程序”，后者称为“目标程序”

翻译有两种方式 : 编译方式、解释方式。

编译方式 :将高级语言源程序通过编译程序翻译成机器语言目标代码，再连接装配得到执行程序并运行。解释方式 :通过解释程序对高级语言源程序进行逐行解释，解释一句执行一句，不产生机器语言目标代码。

高级语言源程序

编译程序

机器语言目标代码链接执行

（编译）

图 1.4 编译过程

高级语言源程序

解释程序

执行（解释）

图 1.5 解释过程

便于对源程序进行调试和修改 ,但处理过程较慢。

（ 4 ）数据库管理程序利用数据库系统可以有效地保存和管理数据，并利用这些数据得到各种有用的信息。（ 5 ）工具软件（服务性程序）

在系统开发和系统维护时使用的工具。工具软件包括编辑、链接程序，计算机测试和诊断程序，数据库管理软件及网络软件等。

2 、应用软件（ Application Software ）应用软件是为解决某种专门问题而设计的软件。它包括应用软件包和面向问题的应用软件，以及为解决科研及生产中的实际问题而由用户设计的应用程序，均属于应用软件。

应用软件按功能分为：字处理软件、电子表格处理软件、辅助设计软件、网络软件及实时控制软件等。

软件系统的组成

语言处理系统服务性程序

用户程序应用软件包

操作系统

计算机硬件

系统软件

应用软件

1.2.6 计算机工作原理1. 指令和指令系统的概念：

指令是让计算机完成某个具体操作的命令或指令 , 一条指令通常由两部分组成 :操作码和操作数。

一台计算机的所有指令的集合称为该计算机的指令系统。用户为解决某一问题 ,给计算机发出命令 ,系统会选用一系列的指令（有序的排列着） ,并执行，这一指令系列就称程序。

指令：指挥计算机进行基本操作的命令。指令系统：计算机所能执行的全部指令的集合。程序：完成某一任务的指令的有序集合。

2. 计算机的工作过程计算机依次执行程序指令的过程。

取指令分析指令执行指令

1.3 微型计算机系统基础知识1.3 微型计算机系统基础知识

1.3.1 微型计算机的硬件系统

1.3.2 微型计算机分类与主要特性

台式机PC机分类

便携机（笔记本电脑）

掌上电脑　 PDA

一、总线（ bus）概念：一组各个功能部件共享的信息传输线。总线包括内部总线、系统总线、外部总线内部总线：是指 CPU内部连接各部件的总线。系统总线：是 CPU与其他部件之间传送数据、地址和控制信息的公共通道。外部总线：是指微机与外部设备之间或多机系统之间的互连。

1.3.1 微型计算机的硬件系统

根据传送信号的不同，将系统总线分为：

①数据总线（ DB: Data Bus）用于与 CPU与主存储器、 CPU与 I/O接口之间传送数据，双向传输。

②地址总线（ AB: Address Bus）用于 CPU访问主存储器或外部设备时传送相关的地址，单向传输。

③控制总线（ CB: Control Bus）用于 CPU访问主存储器和外部设备时传送控制信号，单向传输。

总线的性能指标主要体现在总线的带宽、总线的

工作频率和总线的位宽。

(1)总线的带宽：单位时间内总线上可传送的数据量，每秒传输的字节数（数据传输率）。

(2)总线的位宽：总线能同时传送的数据位数。用 bit（位）表示，如 8位、 16位、 32位和 64位。

(3) 总线工作频率：也称总线的时钟频率。以 MHz 为单位，它是反映总线工作快慢的一个重要参数，总线带宽越宽 ,则总线工作速度越快。

二、中央处理单元（ CPU）

1 、功能与组成部件

功能：执行主存储器中的程序（机器指令），进行算术和逻辑运算。

累加器：存放运算的原始数据或中间结果。

算术逻辑运算单元：是运算器的主要部件，其功能是按

指令的规定对操作数进行算术或逻辑运算。

数据寄存器：用于暂时存放参与运算的数据。

地址寄存器等。

•CPU主要组成部件

程序计数器 :存放指令地址的寄存器。控制电路：根据

指令要求，生成对各部件的控制信号。

2 、 CPU的主要性能指标(1)字与字长基本字长 :运算的数的基本位数 , 由加法器、寄存器、数据总线的位数决定；字长标志着精度。计算机表达和处理信息 ,以字节为基本单位 ,用 B(byte)表示 ,一个字节等于 8位二进制位 (bit)。

(2) 主频主频－内核电路的实际运行频率。外频－主板为 CPU 提供的基准时钟频率。倍频－主频和外频相差的倍数。主频＝外频 ×倍频

(3)时钟频率 : 外频，影响 CPU与内存之间的数据交换速度。

(4)地址总线宽度 :决定 CPU访问的物理地址空间。

(5)数据总线宽度：决定系统的数据流量的大小。

cpu 插座

三、主存（内存） 1. 内存是由记忆元件和电子线路构成。（ 1 ）半导体随机存储器 RAM作用：临时存放正在运行的程序和数据及临时调用的

系统程序。存放当前参与运行的程序和数据。

特点：容量大、可读可写、信息无法长期保存。

通常以 RAM 的容量来表示微机的内存容量。

DDR内存

SDRAM内存

常用的 RAM又可分为：

静态 RAM：即 SRAM（ Static RAM），记忆单元电路由六个MOS管组成，其中两个MOS构成一个双稳态触发器，保存信息。静态是指数据写入后，除非重新写入新数据或关机，写入的数据不变。特点：状态稳定，接口简单，但集成度低，成本高，功耗大，但速度高，常用于做高速缓存。

动态 RAM： DRAM(Dynamic RAM)，可由四个、三个或单个MOS管组成，依靠MOS管中的栅极电容来存储信息。

特点：比 SRAM集成度高、功耗小，成本低，一般用来组成大容量主存系统。（ 2 ）半导体只读存储器 ROM（ Read Only Memory）

作用：存放一些需长期保留的程序和数据， CPU对它只能读（取数据），不能写（存数据）， ROM保存的信息不受断电或关机的影响。

ROM种类有很多，常见的有： ①固定 ROM：厂商写入，用户无法改写。 ②一次可编程 ROM（ PROM)：允许用户利用专门的设备（编程器或写入器）写入自己的程序，但一旦写入便无法修改。（可写入） ③可擦除可编程 ROM（ EPROM）：可以利用编程器写入程序，也可以对内容进行多次修改。有两种：紫外线擦除和电擦除。（可修改）

（ 3 ）高速缓冲存储器（ Cache ）

　　 CPU速度越来越快，动态随机寻存储器（ DRAM)的速度受到制造技术的限制，无法与 CPU的速度同步，因此导致 CPU需进入等待状态因此速度降低。

作用：缓解高速的 CPU 和低速的 DRAM之间的矛盾，提高整机的工作效率。特点：速度快、信息不能长期保留。为提高的工作效率 ,

尽量增大 Cache 的容量和采用回写方式更新数据。

Cache 通常分为两种：

L1 （一级） Cache ： CPU内部的 Cache

集成在 CPU芯片上，容量小。

L2 （二级）： CPU外部的 Cache

集成在主板上，容量比一级的大

目前的 CPU ，一级二级缓存都集成在芯片中，可以设置 L3 （三级） Cache 。

2. 内存的性能指标

（ 1 ）存储容量。常用单位有MB,GB等。

（ 2 ）存取周期指存储器进行两次连续、独立的操作之间所需要的最短时间。时间越短速度越快，以 ns为单位。

（ 3 ）功耗指存储器耗电量的大小。

1. 主板为 CPU 、内存和各种功能 (声音、图形、通信、网络、 TV等卡 )提供安全插座 ,为各种磁、光存储设备、打印机和键盘等 I/O设备及数码相机、摄像头、 MODEM等多媒体通信设备提供接口 , 即通过主板将CPU等各种器件和外部设备有机地结合起来形成一套完整地系统。

电脑的整体运行速度和稳定性相当程度上取决于主板的性能。

四、主板

CPU插座

内存插槽

PCI插槽AGP插槽

磐英 8KHA+

2. 图示

精英 K7S5A

技嘉 GA 8IRX

主板 BIOS

控制芯片

3. 主要辅助电路芯片组是系统主板的灵魂，它决定了主板的结构及CPU的使用，控制着整个主板的运作。 Intel系列目前主要是以 BX芯片组、 ZX芯片组和 810芯片组为主。

（ 1 ） CMOS电路：小型 RAM ，工作电压底、耗电量少 ,保存为系统的正常运行提供所需数据。（ 2 ） BIOS 芯片：“基本输入输出系统”程序专用存储芯片。主板通电后，芯片对各部件进行自检，当一切正常时开始启动操作系统。

五、外存储器（辅存）

.磁盘存储器：由磁盘、磁盘驱动器和驱动器接口电路组成。通常使用的有软盘和硬盘两种。

.光盘驱动器：由光盘、光盘驱动器和驱动器接口电路组成。

1. 1. 软盘软盘 :

按尺寸分： 8英寸、 3.5英寸、 2.5英寸按记录面分：单面、双面按记录密度分：单密度、双密度、高密度

容量 =面数 ×每面磁道数 ×每磁道扇区数 ×每扇区字节数（ 512 字节）

内部结构

2 . 2 . 硬盘硬盘 : (1)结构 :平行安装若干个圆形盘片，同轴旋转同半径的磁道为一个柱面 ,常用温彻斯特式硬盘机。

(2) 容量 = 磁头数 × 柱面数 ×每磁道扇区数 ×每扇区字节数

3. 3. 光盘光盘 :

特点 : 无接触 , 无退磁问题 ,保存时间长 .

(1) CD-ROM(只读型 )

(2) WORM(简写WO): 一次写入型 (3) DVD-ROM

4. 4. 闪盘（也称闪盘（也称 UU盘）盘）可抽取式硬盘， USB 接头。可视其为计算机的另一个硬盘。

内存和外存本质的区别是能否被 CPU直接访问。CPU不能直接执行外存中的程序、处理外存中的数据。

六、输入设备1.键盘 (1)功能：是用户向计算机输入数据或命令的最基本的设备。 (2)按键的功能和位置，键盘分为四部分：

打字键盘

功能键编辑键数字小键盘

（ 1 ）打字键盘输入各类字母、数字、符号、汉字等，还包含几个控制键。

CTRL ALT CTRLALT

如何输入上排字符 ?

如何输入大写字母？

小键盘打开状态

大写字母锁定状态

（ 2) 功能键

从 F1…F12 共 12个键，每个键的功能由操作系统或应用程序所定义。如按 [F1]键常常能得到帮助信息。

Esc F1 F2 F3 F4 F5 F7 F8 F9 F11 F12F6 F10

• 光标的作用：确定操作的位置 • 换行： Enter键 ( 回车键 ) • 删除 : DELETE、退格键 • 移动光标： 8个键

（ 3 ）编辑键用于编辑输入内容。

用于快速输入数字

NumLock

CapsLock

ScrollLock

2 3Page Down

9Page Up

Enter0

（ 4）

直腰直腰：身体坐直，手腕平直，打字的全部动作都在手指上。弓手弓手：手指弯曲，手型成勺状，两食指总保持在 F 、 J 处。立指立指：手指尖垂直向键位用力，瞬间完成，并立即反弹回去。弹键弹键：力度适中。

打字姿势：直腰、弓手、立指、弹键

指法（根据地）

分工 (承包到指）

各手指分工明确，各守其职。

2 、鼠标鼠标是在可视化界面中操作更为简单的输入工具，利用它可输入汉字、符号、输入各种操作命令及绘图等各种操作，用于图形标定。

有线鼠标

无线鼠标

分类：

机械式光电式

无线电波型红外线型

右键

左键

.单击 : 按一下左键。左键。

.双击 : 在短时间内快速连续按鼠标左键两次. 右击 : 按一下鼠标右键。右键。 . 拖动 :鼠标指向目标，按下左键不释放，移动到目的地，再松开左键。

主要操作

鼠标形状含义鼠标形状含义

文字选择调整垂直大小

标准选择调整水平大小

帮助选择对角线调整 1

后台操作对角线调整 2

忙移动

鼠标的几种形状

几款时尚鼠标：

1.1.显示器显示器 : 按颜色分：单色、彩色按显示器件分：阴极射线管显示器（ CRT ）液晶显示器（ LCD ）发光二极管显示器（ LED ）等离子体显示器（ PDP ）

七、输出设备

3 、打印机分类 : . 按工作方式可分为击打式和非击打式 .击打式：点阵式打印机 . 非击打式：喷墨打印机、激光打印机

连接 CPU和显示器的接口电路。2 、显示卡 :

1 、分类（ 1 ）按 CPU字长： 8位机、 16位机、 32位机、 64位机（ 2 ）按结构：单片机、单板机、多板机（ 3 ）按用途：工业控制机、数据处理机（ 4 ）按 CPU型号： 286 机、 386 机、 486 机、 Pentium

机 2 、主要性能指标：（ 1 ）字长 : 指计算机内部一次可以处理的二进制位数（ 2 ）运算速度：MIPS（百万条指令 /每秒）（ 3 ）时钟频率：指 CPU的外部时钟频率（外频）

1.3.2 微型计算机分类与主要特性

（ 4 ）内存容量：决定可运行程序的大小和程序运行的效率。（ 5 ）硬盘容量：反映了微机存取数据的能力。

1.4 信息的表示与编码 1.4 信息的表示与编码

1.4.1 计算机中的数

1.4.2 计算机常用编码

计算机内部的数据全部是以二进制表示，由于：电路简单，物理上容易实现，可靠性高。

运算简单，通用性强。

1.4.1 计算机中的数

1 、数制的有关概念

•数制：数制是以表示数值所用的数字符号的个

数来命名的，并按一定进位规则进行计数的方

法 ,是人们利用符号来记数的科学方法。

二进制、八进制、十进制、十六进制

计算机的设计和使用中，通常引入四种数制：

• 数码：进位计数系统中使用的数字符号。

（十进制： 0…9 ，二进制 0 ， 1 ，八进制 0…7）•基数：数制中所使用的数码的个数。

（十进制的基数是 10,八进制的基数是 8）

•权：数制每一位所具有的值。如 3465.032

3 4 6 5 . 0 3 2

（以 10 为 10³ 10² 10¹ 10º 10-1 10-2 10-3

底的幂） 3位权 2位权 1位权 0位权

• 位权与基数的关系：位权的值等于基数的若干次幂。

•进位计数制的计数原则：逢基数进一•任何一种数制表示的数都可以写成按位权展开的多项式之和。

书写规则书写规则

(1)在数字后面加写相应英文字母作为标识：

B(Binary) -- 二进制 1100可表示为 1100B

O(Octonary) -- 八进制 172可表示为 172O

D(Decimal)-- 十进制 95可表示为 95D

H(Hexadecimal)-- 十六进制 6FA2可写成 6FA2H

(2)在括号外面加数字下标：

(100)2 -- 二进制 (100)8 -- 八进制

(100)10 -- 十进制 (100)16 -- 十六进制

在 R 进位计数中，任意一个数值均可以表示为如下形式：

a na n-1a n-2 ••• a 2a 1a 0 . a -1 a -2 a ••• a -m

其值为： N= a n Rn ＋ a n-1 Rn-1 ＋ a n-2 Rn-2 ＋ ··· ＋ a 2 R2

＋ a 1 R1 ＋ a0 R0 ＋ a-1 R-1 ＋ a-2 R-2 ＋ ··· a -m R-m

①每位上的数值 =该位上的数码 ×该位的位权

②其数值为多项式的和

这种多项式的表示方法称为“位权展开求和”法。

例 1 ：

十进制数 1 9 9 8 . 2 1 5

各位的权 10³ 10² 10¹ 10º 10-1 10-2 10-3

数值为：

(1998.215)10 = 1×10³ + 9×10² + 9×10¹

+ 8×10º + 2×10-1 + 1×10-2

+5×10-3

又如：二进制数： 1 0 1 1 0 1 1 . 1 0 1 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓各位权 : 26 25 24 23 22 21 20 2-1 2-2 2-3

(1011011.101)2 =1×26 +0×25 +1×24 +1×23

+0×22 +1×21 +1×20 +1×2-1

+0×2-2 +1×2-3

2 、常用计数制比较十进制二进制八进制十六进制

数码（基本符号）

0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 0,1

0,1,2,3,4,5, 6,7

0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F

基数 R 10 2 8 16

位权 Rk 10k 2k 8k 16k

计数原则逢十进一逢二进一逢八进一逢十六进一

书写规则 ( )10 或 D ( )2 或 B ( )8 或 O ( )16 或 H

十进制二进制八进制十六进制 0 0 0 0 1 1 1 1 2 10 2 2 3 11 3 3 4 100 4 4 5 101 5 5 6 110 6 6 7 111 7 7 8 1000 10 8 9 1001 11 9 10 1010 12 A 11 1011 13 B 12 1100 14 C 13 1101 15 D 14 1110 16 E 15 1111 17 F

说明：八进制 10表示1×8¹ ＋ 0×8º ＝ 8

P36 表

3 、常用计数制的对应关系

(1)r 进制数与十进制数之间的转换

（ r 进制包括：二进制、八进制、十六进制）

① r 进制转换为十进制

使用“位权展开式求和”的方法

例如： (1101.011)2 = 1×2³ + 1×2² + 0×2¹ + 1×2º

+ 0×2-1 + 1×2-2 +1×2-3

= (13.375)10

4 、不同进制数间的转换

(102.5) 8 =1×8² + 0×8¹ + 2×8º + 5×8-1=(66.625)10

(1C2D.9) 16 =1×16³ + C×16² + 2×16¹ + D×16º

+ 9×16-1

=1×16³ + 12×16² + 2×16¹ + 14×16º

+ 9×16-1

=(7213.5625) 10

②十进制转换为 r 进制整数和小数分别进行转换，再组合起来。• 整数部分的转换 :采取除 R取余法• 小数部分的转换 :采取乘 R取整法 , 保留到小数点后 7位。

【例 1 】将 303.6875D转换成二进制。

• 整数部分的转换。

151753718

所以 , (303)10=(100101111)2

先得到的余权低，后得到的权高

权低

余数1= a0

1= a11= a21= a30= a4

1= a50= a60= a7

• 小数部分的转换 :

【例 2 】把小数部分转换成二进制数。积的整数部分 0.6875×2=1.375 a-1 =1

乘 R取整时，先得到的整数权高，后得到的权低，书写时顺序应为：上到下

所以， (0.6875)10 =(.1011)2

0.5×2=1.0 a-4 =1 0.75×2=1.5 a-3 =1

0.375×2=0.75 a-2 =0

取余取整 8|1852 4 0.794*8 6. 352 8|231 7 0.352*8 2. 816 8|28 4 0.816*8 6. 528 8| 3 3 0.528*8 4. 224 0 0.224*8 1. 792 0.792*8 6. 336 0.336*8 2. 688

所以， 1852D=3474.6264162B

【例 4 】 :将十进制 1852.794 转换成八进制

(2) 二进制和八进制、十六进制间的转换：由于 8=23,16=24 ，所以一位八进制数相当于 3

位二进制数，一位十六进制数相当于 4位二进制数。 ① 二进制数和八进制数之间的转换。

方法是：用 3位二进制数表示每一位八进制数。

整数：从右向左；

小数：以小数点为界，分别向左，向右划分。

[ 例 5] 把二进制数 10110101.01101 转换为八进制数。

二进制数： 010 110 101 . 011 010

↓ ↓ ↓ ↓ ↓

八进制数： 2 6 5 . 3 2

[ 例 6] 把 (345.23)8 转换成二进制数。八进制数： 3 4 5 . 2 3

↓ ↓ ↓ ↓ ↓

二进制数： 011 100 101 . 010 011

所以， (010110101.011010)2 = (265.32) 8

所以， (345.23) 8 =(011100101.010011) 2

② 二进制数和十六进制数之间的转换。方法： 4位二进制数取代一位十六进制数。[ 例 7] 将二进制数 10111010111101.10111 转换成十六进制数。二进制数： 0010 1110 1011 1101 . 1011 100

↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓

十六进制数： 2 E B D . B 8

所以， (10111010111101.10111)2 =(2EBD.B8) 16

[ 例 7] 将 (3A8C.9D)16 转换成二进制数。

十六进制数： 3 A 8 C . 9 D ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 二进制数： 0011 1010 1000 1100 . 1001 1101

所以， (3A8C.9D)8 =(0011101010001100.10011101)2

4 、进制数在计算机中的表示（ 1 ）机器数

把在机器内存放的正负号数码化的数称为机器数。通常把最高位定义为符号位，用 0 表示正， 1 表示负，称为数符：其余位仍表示数值，

例如 (-0101100)2其机器数为 10101100

1 0 1 0 1 1 0 0

数符注意注意：机器数表示的范围受到字长和数据类型的限制。 (由硬件决定 )

（ 2 ）数值型信息的表示计算机中带符号数表示方法：原码、补码和反码。 ① 原码如上所述，正数的符号为 0 ，负数的符号为 1 ，其它位按一般的方法表示数的绝对值，用这种方法得到的数码就是该数的原码。

例如： X=(103)10=(01100111)2

X=(+103)10 ， [X]原 =(01100111)2

X=(-103)10 ， [X]原 =(11100111)2

② 反码[正数 ]反码 = [正数 ]原码。[ 负数 ] 反码 = [ 正数 ] 原码取反 ( 除符号位）。例如： 25D = 00011001B

[+25]反 = [+25]原 =(00011001) 2

[ -25]原 = (10011001) 2

[-25 ]反 = (11100110) 2

③ 补码 [正数 ] 补码 = [正数 ]原码， [ 负数 ] 补码 = [ 负数 ]反码加 1 。

例如： [+25] 补 =[+25]原 = (00011001)

[-25]原 = (10011001) 2

[-25]反 = (11100110) 2

[-25] 补 = (11100111) 2

（ 3 ）定点数和浮点数

N=± an-1an-2 ·····a2a1a0

an an-1 an-2 an-3 ··· a2 a1 a0

数符小数点

用 N+1个二进制位表示的有符号整数的值的范围：

┃N ≤2┃ n-1

①整数整数

用 N+1个二进制位表示的无符号整数的值的范围： 0 ≤ N≤2n+1-1

(2)定点小数定点小数

N=± . a-1a-2 a-3a-4 ····· a-m

a-1 a-2 a-3 a-4 a-5 ····· a-m

数符小数点

(3)(3)浮点数的表示方法浮点数的表示方法任何一个二进制浮点数可表示为 : N=±s×2±j

S尾数， j阶码。

一般浮点数存放形式为：

阶符阶码 j 数符尾数 s

注意：阶码是定点整数，阶码的位数决定了表示数的范围，尾数是定点小数，尾数的位数决定了数的精度。

计算机解决任何问题，都是建立在“编码”基

础上的。

数的编码：是人们习惯的十进制和计算机中使

用的二进制之间的转换依据。

1.4.2 计算机常用编码

1 十进制的二进制编码：

BCD码： BCD(Binary-Coded Decimal)码又称“二 -- 十进制编码”，专门用于解决二进制数表示十进制数问题。

BCD码最常用的是 8421 码，其方法是用四个二进制数表示一位十进制数。

如 : 写出十进制数 5803 的 8421 码 5 8 0 3 0101 1000 0000 0011

2 ASCII码 (字符编码 )

ASCII(American Standard Code for Information Interchange)码是美国标准信息交换码的简称 ,用于字符编码。

一个字节中的低 7位（最高位为 0 ）表示 128

个不同的字符，其中 95个编码对应键盘上可敲入并可以显示和打印的 95个字符及 33个控制代码。具体编码如表 1.2所示。

表 1.2 7位 ASCII 编码表 (B6B5B4B3B2B1B

0) B6B5B4

B3B2B1B0

1 0000

空格

@ P 、 p

DC2 ”

ENQ NAK

E U e u

ACK SYN

1010 LF

VT ESC + ; K [

1100 FF FS

, < L \

1101 CR

1110 SO

RS · >

1111 SI

根据汉字处理过程中不同的要求有多种编码，分为：

汉字输入编码

汉字交换码

汉字内码

汉字字型码

3 汉字编码

目前有几百种汉字输入编码，可大致分为四类：顺序码、音码、形码和音形码

1. 汉字输入编码

在不同汉字处理系统间进行汉字交换时所使用的编码为国标码。

将国标码中的汉字和字符符号分成 94 区，每区94位——区位码。

2. 汉字交换码

汉字内部码是汉字在设备或信息处理系统内部存储、处理、传输汉字用的代码。一般用两个字节来存放汉字的内码。 ASCII 最高位为 0 ，汉字机内代码中两个字节的最高位均为 1 。

3. 汉字内码

汉字字形码用在显示或打印输出汉字时产生的字形，这种编码通过点阵形式产生（见图 P43 ）。常用汉字库（汉字字形码的集合）有： 16X16 点阵、 24X24 点阵、 32X32 点阵。

4. 汉字字形码

1.5 多媒体技术 1.5 多媒体技术

1.5.1 多媒体技术的基本概念

1.5.3 多媒体计算机的组成与应用1.5.2 多媒体应用中的媒体元素

本节要点：一、多媒体的重要媒体元素二、多媒体信息的数据压缩技术及其标准三、多媒体计算机配置的主要硬件。包括：声卡和视频卡。

多媒体技术的应用教育与训练：如计算机辅助教学演示、咨询系统：如产品广告、信息查询电子出版：如多媒体电子出版物广播电视：如数字广播电视，交互式电视游戏与娱乐：如三维游戏， VCD 、 DVD多媒体通信：如可视电话、视频会议、远程医疗、远程教学等。

1 、媒体的概念及其分类媒体又称媒介、媒质，是表示和传播信息的载体它的英文是medium( 单数 )和media(复数 )，指的是用于分发信息和展现信息的手段、方法、工具、设备或装置。

1.5.1 1.5.1 多媒体技术的基本概念多媒体技术的基本概念

①存储信息的载体 :如磁带 , 磁盘 , 光盘 ... 等。②传播信息的载体 :如电缆 ,电磁波 ... 等。③表示信息的载体 :如文字 , 声音 ,图形 ,视频等。

（ 3 ）显示媒体。显示感觉媒体的设备。

媒体的分类：（ 1 ）感觉媒体。直接作用于人的器官。（ 2 ）表示媒体。为了对感觉媒体进行有效的传输，以便于进行加工和处理，人为地构造出的一种媒体。如：语言编码、图象编码等。

2 、多媒体的概念及其特性(1)多媒体概念 (Multimedia)多媒体可以理解为：一种以交互方式将文字、声音、图形、视频等多种媒体信息和计算机技术集成到一个数字环境中，并能扩展利用这种组合技术的新应用。(2)多媒体信息①文本 (Text)；②声音 (Audio):包括语音、歌曲、音乐和各种发声；③图形 (Graphics): 由点、线、面、体组合而成的几何图形；④图像 (Image):主要指静态图像。

⑤视频 (Video):指录像、电视、视频光盘 (VCD)

播放的连续动态图像。

⑥ 动画 (Animation): 由多幅静态画片组合而成 ,

它们在形体动作方面有连续性 , �从而产生动态效果。

(3)多媒体技术的主要特征①多样化：多媒体技术可以将多种信息表示形式引入计算机。②数字化 : 多媒体技术是一种“全数字”技术，信息媒体都是以数字形式生成、存储、处理和传输。③交互性 : 指人机交互 ,使人能够参与对信息的控制 ,使用灵活。④集成性 : 是将多媒体信息有机的组合到一起 , 共同表现一个事物或过程，做到图、文、声、像一体化。

⑤实时性：对于需要是实时处理的信息，计算机能及时处理。比如新闻报道、电话会议等，可通过多媒体计算机网络及时采集、处理和传送。

3. 多媒体处理的关键技术多媒体技术是对多种媒体上的信息和多种存储体上的信息进行处理的技术，实际是面向三维图形、立体声和彩色屏幕画面的“实时处理”，核心是以下两项关键技术：（ 1 ）视频、音频的数字化无论是何种视频、音频信号 ,要用计算机处理必须先数字化（将模拟信号转换成数字信号）。（ 2 ）数据压缩与解压缩

①数据压缩的目的：用最少的代码表示源信息 ,减少所占存储空间 ,并利用传输。

②数据压缩的思路 :将图像中的信息按某种关联方式进行规范化 , �改用这些规范化的数据描述图像 ,以大量减少数据量。③数据压缩的分类（按压缩后丢失信息的多少）

无损压缩 :是指使用压缩后的数据进行重构 (或者叫做还原，解压缩 )，重构后的数据与原来的数据完全相同。

有损压缩 : 其做法是在采样过程中设置一个限值 ,只取超过限值的数据，即以丢失部分信息达到压缩目的。④主要的图像压缩标准

•JPEG “ 静态图像压缩标准” ,于 1992 年经 ISO批准。这一标准适用于照片、传真及印刷图片，可以支持很高的图像分辨率和量化精度。

•MPEG (Moving Picture Expert Group) 于 1988年由 ISO和 CCITT制定，用于视频影像和高保真声音的数据压缩。

MPEG音频文件根据对声音压缩质量和编码复杂程序的不同可分为三层：其扩展名分别.MP1　　 .MP2　　 .MP3;

一、文本二、图形和图像三、音频（波形声音、数字音乐、 CD 唱片）

1.5.2 1.5.2 多媒体应用中的媒体元素多媒体应用中的媒体元素

音频信号的数字化 :将模拟音频信号每隔一定的时间间隔对声波进行采样 , 将获取的振幅值用一组二进制脉冲序列表示，也叫模数 (A/D)转换 ;反之将声音输出时 ,进行逆向转换 ,还原成模拟的音频信号 , 这个过程也称数模 (D/A)转换。

(1)声音的数字化技术

波形声音的模拟信号

数字信号模数转换器 ADC

数模转换器 DAC

(2)波形声音数字化的参数 : 数字化声音的质量由采样频率、采样点精度（振幅值的位数）以及声道数有关。

(3)数据存储 :经 ADC数字化后，将数据存放在扩展名为 .WAV的音频文件中。

声音的波形变化特性

量化采样

声音的采样与量化

2. 数字音乐 (MIDI)(1)MIDI：是乐器数字接口（Musical Instrument Digital Interface) ，为了把电子乐器与计算机相连而制定的一个规范，以一系列指令来表示声音，扩展名为 .MID。(2)MIDI文件与 WAVE文件的比较　书 P50

目前在多媒体和计算机中常用的声音文件 :(1)Wave 格式文件 (.WAV)(2)MIDI 格式文件(3)MPEG音频文件

根据压缩质量和编码复杂程度不通分为扩展名为 .

MP1 .MP2 .MP3 三种格式文件。 MPEG 是一种压缩文件的格式． MP1 压缩率为 :4:1;

MP2 压缩率为 6:1---8:1

MP3 压缩率为 10:1---12:1

3.CD唱片 CD 唱片对声音的生成 , 处理 , 还原方法与WAVE 文件基本相同，也是通过数字采样技术制作，但不生成 .WAV 文件 ,而是把采样数据直接写在光盘上。

由多媒体计算机硬件系统和软件系统组成。

1. 多媒体计算机硬件系统

(1)多媒体主机。

(2)多媒体输入设备。摄像机、话筒、录象机等

(3)多媒体输出设备。电视机、音响设备等。

(4)外存储器。磁盘、光盘等。

(5)操纵控制设备。操纵杆、触摸屏和遥控器等

1.5.3 1.5.3 多媒体计算机的组成与应用多媒体计算机的组成与应用

(6)多媒体接口卡①声卡又称音效卡 , 是多媒体计算机接收 ,处理 ,播放各类音频信息的重要部件。声卡的基本功能 •录音 ,放音功能 . •MIDI音乐功能 . •混音放音功能 . •语音压缩 ,解压缩功能

②视卡及其类型　又称视频卡 , 是多媒体计算机接收、处理 ,播放各种视频信号的重要部件。有以下几类：•视频采集卡：又称视频捕获卡或视频输入卡用途：将摄像机、录像机、影碟机或光盘上的图像信号进行采样、量化 ,然后将数据进行存储。•电视接收卡： TV 卡 ,用于计算机接收电视节目。•解压卡：用于对压缩图像进行解压。•视频输出卡：也称视频转换卡

多媒体计算机系统的组成框图多媒体计算机系统的组成框图

多媒体计算机系统组成

多媒体计算机软件

声音录制与播放的处理过程

2. 多媒体的应用 (1)多媒体制作的业务 : 商业广告、多媒体课件、多媒体游戏系统、影视创作、电脑特技、平面动画、三维动画、家居设计与潢、多媒体影像簿的制作等。

(2) 多媒体数据库业务 ①多媒体信息检索和查询； ②教学素材库

(3) 多媒体通信的业务 ①远程教育；②多媒体会议与协同工作； ③点播电视；④多媒体信件； ⑤远程医疗诊断 ;⑥远程图书馆。

1.6 信息安全1.6 信息安全

1.6.1 信息安全

1.6.3 黑客和计算机病毒的防范

1.6.2 黑客和计算机病毒的概念

1.6.1 信息安全一、信息安全的概念特征：1 、完整性和精确性：指信息在存储或传输过程中保持不被改变、不被破坏和不丢失的特性。2 、可用性3 、保密性4 、可控性：具有对信息的传播及存储的控制能力。

1.6.2 黑客与计算机病毒的概念

1 、网络黑客：是利用计算机技术、网络技术，非法侵入、干扰、破坏他人的计算机系统，或擅自操作、使用、窃取他人的计算机信息资源，对电子信息交流和网络实体安全具有不同程度的威胁性和危害性的人。2 、计算机病毒：是一个在计算机系统运行过程中能把自身准确复制或有修改地复制到其他程序体内的程序。

在 < 中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例 > 中计算机病毒 (computer Virus) 被明确定义为：“指编制或者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者破坏数据，影响计算机使用并且能够自我复制的一组计算机指令或者程序代码”。

病毒存在的必然性：

　　计算机的信息需要存取，复制，传送，病毒作为信息的一种形式可以随之繁殖，感染，破坏；并且，当病毒取得控制权之后，他们会主动寻找感染目标，使自己广为流传。

（ 1 ）传播途径：存储设备、计算机网络、通信系统（ 2 ）特征：

传染性

计算机病毒具有强再生机制，一旦加到运行的程序体上，就开始搜索进行感染其他程序。寄生性

计算机病毒依附在其他程序体内。当这个程序运行

时，病毒就通过自我复制而得到繁衍，并一直生存下去。

潜伏性

计算机病毒侵入系统后，一般不立即发作，而具有一定的

潜伏期。隐蔽性

计算机病毒传染速度快，传播时没有

外部表现；隐藏在正常的程序中。

破坏性

计算机病毒一旦发作，可干扰系统正常运行，可修改或删除文件和数据，可导致计算机的瘫痪

传染性、寄生性、潜伏性、隐蔽性、破坏性

（ 3 ）类型：

A 按寄生方式：①文件型病毒：专门感染可执行文件（以 .EXE和 .COM为主）的计算机病毒。

②系统引导型病毒：这类病毒常驻计算机引导区，通过改变计算机引导区的正常分区来达到破坏的目的，具有很大的传染性和危害性。

③混合型病毒：具有文件型病毒和系统引导型病毒两者的特征。

B 按发作条件 :① 定时发作型病毒：在自身内设置了查询系统时间的命令，当查询到系统时间后即将它和预先设置的数据相比较，如符合就调用相应的病毒表现 / 破坏模块对系统进行破坏。②随机发作型病毒：具有随机性，没有一定的规律。

③定数发作型病毒 :病毒本身设有计算器，能对被病毒传染文件的个数或用户执行系统命令的个数进行计数，达到预定值时就调用表现 / 破坏模块，对系统进行破坏。

1 ．病毒的预防分为：管理方法上的预防和技术上的预防。(1)管理手段。计算机管理者应制定并完善计算机使用的有关管理措施，堵塞病毒的传染渠道，尽早发现并清除它们。

1.6.3 计算机病毒的防范

①系统启动盘要专用。②尽量不使用来历不明的软盘。③不要轻易让他人使用您的系统。④对于重要文件内容要经常备份。⑤经常利用各种检测软件定期对硬盘做相应的检查，以便及时发现和消除病毒。 ⑥ 要遵守网络软件的使用规定，不要轻易下载和使用网上的软件，不要打开来历不明的电子邮件。

这些安全措施包括：

(2) 技术手段。采用一定的技术措施，如预防软件、病毒防火墙等，预防计算机病毒对系统的入侵，或发现病毒欲传染系统时，向用户发出警报。保证网络安全的五条措施：

一、防火墙是一种将内网和外网分开的一种隔离技术，是在两个网络通信时执行的一种访问控制标准，是位于两个网络之间（一个是内部网络也称可信赖的网络，另一个是外部网络也称不可信赖的网络）的屏障。

大部分防火墙都采用了以下三种工作方式中的一种或多种：

. 使用一个过滤器来检查数据包的来源和目的地，根据管理员的规定接收或拒绝数据包；

.扫描数据包，查找与应用相关的数据；

. 在网络层对数据包进行模式检查，看是否符合已知“友好”数据包的位 (bit)模式。

二、安全检查 (身份认证 )　密码、人体生理特征 (如指纹 )的识别、智能卡等。

加密是通过对信息的重新组合，使得只有收发双方才能解码还原信息。传统的加密系统是以密钥为基础的，用户使用同一个密钥加密和解码。

四、数字签名如今，大多数电子交易采用两个密钥加密：密文和用来解码的密钥一起发送，而该密钥本身又被加密，还需要另一个密钥来解码。这种组合加密被称为数字签名。

三、加密

美国政府有自己的加密标准， DSS(Digital Signature Standard),使用了 Secure Hash运算法则。用该法则对信息处理，可得到一个 160位 (bit)的数字，把这个数字与信息的密钥以某种方式组合起来，从而得到数字签名。

五、内容检查

《大学计算机基础案例教程》

Documents

技运会 —— 计算机基础

第 1 章计算机基础知识

计算机应用基础（本）

机械设计基础 —— 机械概述

大学计算机基础 —— 计算机科学概论

第六章计算机网络基础

第一章计算机基础知识

第 1 章计算机基础知识

第 1 章微型计算机基础

第8章计算机网络基础

计算机软件技术基础 (3)

计算机网络基础第一章

第 2 章微型计算机基础

计算机电路基础

>> 第 2 章计算机基础知识

第一章微型计算机基础

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第六章计算机网络基础

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