1、NCRE第第1章计算机基础知识章计算机基础知识2课课程程v MS Office，是，是Microsoft公司推出的办公套装软件，公司推出的办公套装软件，主要版本有主要版本有MS Office 97/ 2000/ 2003/ XP/ 2007/ 2010等，它包括等，它包括Word、Excel、Access、PowerPoint等应等应用软件。用软件。v MS Office套装系列应用软件的运行平台是套装系列应用软件的运行平台是 Windows。3第第一一章章v 计算机发展简史、特点、分类及其应用计算机发展简史、特点、分类及其应用v 计算机中数据、字符和汉字的编码计算机中数据、字符和汉字的编码v
2、 计算机软、硬件系统的组成及性能和主要技术指标计算机软、硬件系统的组成及性能和主要技术指标v 多媒体技术、网络的的基本知识多媒体技术、网络的的基本知识v 计算机病毒的概念和防治计算机病毒的概念和防治4第第1章章计计算算1.1 1.1 概述概述 1.2 1.2 信息的表示与存储信息的表示与存储1.3 1.3 计算机硬件系统计算机硬件系统 1.4 1.4 计算机软件系统计算机软件系统 1.5 1.5 多媒体技术简介多媒体技术简介 1.6 1.6 计算机病毒及其防治计算机病毒及其防治 1.7 1.7 计计Internet Internet 基础及应用基础及应用 51.1 v 世界上第一台计算机问世：
3、电子数字积分计算机世界上第一台计算机问世：电子数字积分计算机（Electronic Numerical Integrator And Calculator）v 于于1946年，在美国宾夕法尼亚大学研制成功。年，在美国宾夕法尼亚大学研制成功。1.1.1 计算机的发展计算机的发展 v 使科学家从奴隶般的计算中解放出来。使科学家从奴隶般的计算中解放出来。v ENIAC的问世标志着计算机时代的到来。的问世标志着计算机时代的到来。61.1 v 冯冯诺依曼型计算机原理诺依曼型计算机原理v 二进制：计算机的程序和程序运行所需要的数据以二进制：计算机的程序和程序运行所需要的数据以二进制形式表示和存储。二进制形
4、式表示和存储。v 程序存储，自动执行：程序和数据存放在存储器中，程序存储，自动执行：程序和数据存放在存储器中，计算机执行程序时，无需人工干预，能自动、连续地执计算机执行程序时，无需人工干预，能自动、连续地执行程序，并得到预期的结果。行程序，并得到预期的结果。71.1 v 计算机发展的四个阶段计算机发展的四个阶段 (因采用的物理器件不同因采用的物理器件不同)第一代第一代(19461959)(19461959)电子管电子管几千（次几千（次/ /秒）秒）第二代第二代(19591964)(19591964)晶体管晶体管几万几万 几十万几十万（次（次/ /秒）秒）第三代第三代(19641972)(196
5、41972)中、小集成电路中、小集成电路几十万几十万 几百万几百万（次（次/ /秒）秒）第四代第四代(1972(1972至今至今) )大、超大规模集成大、超大规模集成电路电路上千万上千万 万亿万亿（次（次/ /秒）秒）81.1 1.计算机的特点计算机的特点 1) 高速、精确的运算能力高速、精确的运算能力 2012年年6月公布的世界超级计算机排名显示，排名月公布的世界超级计算机排名显示，排名第一的第一的IBM公司公司“红杉红杉”(Sequoia)运算速度达到每秒运算速度达到每秒16324万亿次浮点运算。万亿次浮点运算。 我国我国“天河一号天河一号”实测运算速度可达每秒实测运算速度可达每秒2570
6、万亿次万亿次浮点运算，排名世界第五。浮点运算，排名世界第五。2) 准确的逻辑判断能力准确的逻辑判断能力 在信息检索方面，能够根据要求进行匹配检索。在信息检索方面，能够根据要求进行匹配检索。91.1 3) 强大的存储能力强大的存储能力 计算机能够长期保存大量数字、文字、图像、视频、声计算机能够长期保存大量数字、文字、图像、视频、声音等信息。如：能够音等信息。如：能够“记住记住”一个大型图书馆的所有资料。一个大型图书馆的所有资料。4) 自动功能自动功能 计算机能够自动执行预先编写好的一组指令计算机能够自动执行预先编写好的一组指令(称为程序称为程序)。工作过程完全自动化，无需人工干预，而且可以反复进
7、行。工作过程完全自动化，无需人工干预，而且可以反复进行。5) 网络与通信功能网络与通信功能 目前广泛应用的目前广泛应用的“国际互联网国际互联网”(Internet)连接了全世界连接了全世界200多个国家和地区的数亿台各种计算机。多个国家和地区的数亿台各种计算机。 网上的计算机用户可以共享网上资料、交流信息。网上的计算机用户可以共享网上资料、交流信息。101.1 2.计算机的应用计算机的应用 1) 科学计算科学计算 科学计算主要是使用计算机进行数学方法的科学计算主要是使用计算机进行数学方法的实现和应用。许多科研研究仍然需要大量的运实现和应用。许多科研研究仍然需要大量的运算需求，如：算需求，如：著
8、名的人类基因序列分析计划著名的人类基因序列分析计划 气象预报前，对气象卫星云图数据进行处理。气象预报前，对气象卫星云图数据进行处理。2) 数据数据/信息处理信息处理 数据数据/信息处理也称为非数值运算。如：计算信息处理也称为非数值运算。如：计算机在文字处理方面的应用。机在文字处理方面的应用。111.1 3) 过程控制过程控制 过程控制计算是指利用计算机对生产过程、制造过程或过程控制计算是指利用计算机对生产过程、制造过程或运行过程进行检测与控制，即通过实时监控目标对象的状态，运行过程进行检测与控制，即通过实时监控目标对象的状态，及时调整被控对象，使被控对象能够正确地完成生产、制造及时调整被控对象
9、，使被控对象能够正确地完成生产、制造或运行。过程控制广泛应用于各种工业环境中。或运行。过程控制广泛应用于各种工业环境中。4) 计算机辅助计算机辅助 计算机辅助（或称为计算机辅助工程）包括：计算机辅计算机辅助（或称为计算机辅助工程）包括：计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助教育、计算机辅助技助设计、计算机辅助制造、计算机辅助教育、计算机辅助技术、计算机仿真模拟等。术、计算机仿真模拟等。121.1 5) 网络通信网络通信 计算机技术和数字通信技术的融合产生了计算机网络。计算机技术和数字通信技术的融合产生了计算机网络。计算机网络极大地改变人们的生活和工作方式。计算机网络极大地改变人们的生活和工
10、作方式。6) 人工智能人工智能 人工智能（人工智能（Artificial Intellibence, AI）是用计算机模拟）是用计算机模拟人类的某些智力活动。其主要研究内容包括：自然语言理解、人类的某些智力活动。其主要研究内容包括：自然语言理解、专家系统、机器人以及自动定理证明等等。专家系统、机器人以及自动定理证明等等。131.1 7) 多媒体应用多媒体应用 多媒体是包括文本、图形、图像、音频、视频、动画等多媒体是包括文本、图形、图像、音频、视频、动画等多种信息类型的综合。多种信息类型的综合。 多媒体技术是指人和计算机交互地进行上述多种媒介信多媒体技术是指人和计算机交互地进行上述多种媒介信息的
11、捕捉、传输、转换、编辑、存储、管理，并由计算机综息的捕捉、传输、转换、编辑、存储、管理，并由计算机综合处理为表格、文字、图形、动画、音频、视频等视听信息合处理为表格、文字、图形、动画、音频、视频等视听信息有机结合的表现形式。有机结合的表现形式。8) 嵌入式系统嵌入式系统 嵌入式系统（嵌入式系统（Embedded system），是一种），是一种“完全嵌完全嵌入受控器件内部，为特定应用而设计的专用计算机系统入受控器件内部，为特定应用而设计的专用计算机系统”。141.1 3.计算机的分类计算机的分类 1) 巨型机：型机是指速度最快、处理能力最强的计算机，巨型机：型机是指速度最快、处理能力最强的计算
12、机，现在又称其为高性能计算机。现在又称其为高性能计算机。2) 大型通用机：大型通用计算机的特点是通用性强，具大型通用机：大型通用计算机的特点是通用性强，具有较高的运算速度、极强的综合处理能力和极大的性能有较高的运算速度、极强的综合处理能力和极大的性能覆盖。覆盖。3) 微型机：微型机具有小、巧、轻、使用方便的特点，微型机：微型机具有小、巧、轻、使用方便的特点，是目前计算机应用的主流。是目前计算机应用的主流。151.1 4) 工作站工作站 工作站是一种高档微型计算机，它比微型机有更大的存工作站是一种高档微型计算机，它比微型机有更大的存储容量和更快的运算速度，通常配有高分辨率的大屏幕显示储容量和更快
13、的运算速度，通常配有高分辨率的大屏幕显示器及容量很大的内部和外部存储器，并具有较强的信息处理器及容量很大的内部和外部存储器，并具有较强的信息处理功能和高性能的图形、图像处理功能和联网功能。功能和高性能的图形、图像处理功能和联网功能。5) 服务器服务器 服务器通常以各种应用的服务提供者角色出现。服务器通常以各种应用的服务提供者角色出现。 例如：服务器以作为网络的节点，存储、处理网上例如：服务器以作为网络的节点，存储、处理网上80%的数据、信息，因此被称为网络的灵魂。的数据、信息，因此被称为网络的灵魂。161.1 1. 人工智能人工智能 人工智能主要研究如何让计算机完成过去只有人才人工智能主要研究
14、如何让计算机完成过去只有人才能做的智能的工作，核心目标是赋予计算机人脑一样的能做的智能的工作，核心目标是赋予计算机人脑一样的智能。例如：智能。例如： 模式识别中的指纹识别技术已经得到了广泛应用；模式识别中的指纹识别技术已经得到了广泛应用； 计算机辅助翻译极大地提高了翻译效率；计算机辅助翻译极大地提高了翻译效率； 人工智能让计算机有更接近人类的思维和智能，实人工智能让计算机有更接近人类的思维和智能，实现人机交互，能够听懂人们说话，看懂人们的表情，能现人机交互，能够听懂人们说话，看懂人们的表情，能够进行人脑思维。够进行人脑思维。171.1 2. 网格计算网格计算 网格计算是专门针对复杂科学计算的新
15、型计算模式，网格计算是专门针对复杂科学计算的新型计算模式，这种计算模式是利用互联网把分散在不同地理位置的计这种计算模式是利用互联网把分散在不同地理位置的计算机组织成一个算机组织成一个“虚拟的超级计算机虚拟的超级计算机”，其中每个参与计，其中每个参与计算的计算机就是一个算的计算机就是一个“结点结点”，成千上万个，成千上万个“结点结点”组成一组成一张张“网格网格”，所以称其为，所以称其为“网格计算网格计算”。 网格计算有两个优势：网格计算有两个优势：(1) 处理能力超强；处理能力超强；(2) 能充能充分利用网上的闲置处理能力。分利用网上的闲置处理能力。 将全世界的计算机联合起来协同工作，这视为将全
16、世界的计算机联合起来协同工作，这视为21世世纪的新型网络基础架构。纪的新型网络基础架构。181.1 3. 中间件技术中间件技术 中间件是介于应用软件与操作系统之间的系统软件。中间件是介于应用软件与操作系统之间的系统软件。 客户机 Web 服务器 Internet 中间件 数据库 客户机 服务器 中间件 191.1 4. 云计算云计算 云计算是分布式计算、网格计算、并行计算网络存云计算是分布式计算、网格计算、并行计算网络存储及虚拟化计算机和网络技术发展融合的产物。储及虚拟化计算机和网络技术发展融合的产物。 云计算的核心思想是对大量用网络连接计算资源进云计算的核心思想是对大量用网络连接计算资源进行
17、统一管理和调度，构成一个计算资源池向用户提供按行统一管理和调度，构成一个计算资源池向用户提供按需服务。提供资源的网络被称为需服务。提供资源的网络被称为“云云”。 云计算的构成包括硬件、软件和服务。用户可用极云计算的构成包括硬件、软件和服务。用户可用极低成本的终端设备，并支付相应的服务费用给低成本的终端设备，并支付相应的服务费用给“云计算云计算”服务商，通过网络就可以方便地获取所需要的计算、存服务商，通过网络就可以方便地获取所需要的计算、存储等资源。储等资源。201.1 1.电子计算机的发展方向电子计算机的发展方向 巨型化巨型化 巨型化是指计算速度更快、存储容量更大、功能巨型化是指计算速度更快、
18、存储容量更大、功能更完善、可靠性更高、运算速度可达万万亿次更完善、可靠性更高、运算速度可达万万亿次/秒、存秒、存储容量超过几百储容量超过几百T字节。字节。2) 微型化微型化 微型计算机正在循序向便携机、掌上机发展的价微型计算机正在循序向便携机、掌上机发展的价格、方便的使用、丰富的软件，使其受到用户的青睐。格、方便的使用、丰富的软件，使其受到用户的青睐。1.1.4 未来计算机的发展趋势未来计算机的发展趋势211.1 3) 网络化网络化 网络化是指利用技术和计算机技术，把分布在不同地点网络化是指利用技术和计算机技术，把分布在不同地点的计算机互联起来，按照网络协议互相通信，以共享软件、的计算机互联起
19、来，按照网络协议互相通信，以共享软件、硬件和数据资源。硬件和数据资源。 4) 智能化智能化 智能化是指模拟人的感觉和思维能力。智能计算机具有智能化是指模拟人的感觉和思维能力。智能计算机具有解决问题和逻辑推理的功能，以及处理知识和知识库管理的解决问题和逻辑推理的功能，以及处理知识和知识库管理的功能等。功能等。221.1 2.未来新一代的计算机未来新一代的计算机 1) 模糊计算机：基于模糊理论，能够实现模糊的、不确模糊计算机：基于模糊理论，能够实现模糊的、不确切的判断进行工程处理的计算机。切的判断进行工程处理的计算机。2) 生物计算机：以生物元件构建的计算机。生物计算机：以生物元件构建的计算机。3
20、) 光子计算机：一种用光信号进行数字运算、信息存储光子计算机：一种用光信号进行数字运算、信息存储和处理的计算机。和处理的计算机。4) 超导计算机：用超导材料替代半导体材料制造的计算超导计算机：用超导材料替代半导体材料制造的计算机。超导计算机具有能耗小、运算速度快的特点。机。超导计算机具有能耗小、运算速度快的特点。5) 量子计算机：基于量子动力学规律进行高速数学和逻量子计算机：基于量子动力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的计算机。辑运算、存储及处理量子信息的计算机。231.1 有：狭义电子商务和广义电子商务两种有：狭义电子商务和广义电子商务两种v 参加主体将电子商务分为：v 企业
21、间的电子商务（B2B）v 企业与消费者间的电子商务（B2C）v 消费者与消费者间的电子商务（C2C）v 非商务的电子商务（No-business EC）v 企业内的电子商务（Intrabusiness EC）241. 信息技术 现代信息技术 一般说，信息的采集、加工、存储、传输和利用过一般说，信息的采集、加工、存储、传输和利用过程中的每一种技术都是信息技术，这是一种狭义定义。程中的每一种技术都是信息技术，这是一种狭义定义。v 应用在信息加工和处理中的科学、技术与工程的训练方法和管理技巧；上述方面的技巧和应用；计算机及其与人、机的相互作用；与之相应的社会、经济和文化等诸种事物。24v 信息技术不
22、仅包括现代信息技术，还包括在现代文明之前的原始时代和古代社会中与那个时代相对应的信息技术。251.1 2.现代信息技术的内容现代信息技术的内容 v 信息基础技术v 新材料、新能源、新器件的开发和制造技术 v 信息系统技术v感测技术、通信技术、计算机与智能技术和控制技术 v 信息应用技术v信息管理、信息控制、信息决策而发展起来的具体技术群类 261.1 3. 现代信息技术的发展趋势现代信息技术的发展趋势 v 数字化数字化v 多媒体化多媒体化v 高速度、网络化、宽频带高速度、网络化、宽频带v 智能化智能化271.2 信信息息的的v 数据：数据是对客观事物的符号表示。数据：数据是对客观事物的符号表示
23、。v 如：数值、文字、语言、图形、图像等都是不同如：数值、文字、语言、图形、图像等都是不同形式的数据。形式的数据。v 信息：既是对客观事物变化和特征的反映，又是事物信息：既是对客观事物变化和特征的反映，又是事物之间相互作用、相互联系的表征。之间相互作用、相互联系的表征。v 信息必须数字化编码，才能传送、存储和处理。信息必须数字化编码，才能传送、存储和处理。v 信息具有针对性和时效性。信息具有针对性和时效性。281.2 信信息息的的v 数据与信息的区别：数据是信息的载体，信息是数据数据与信息的区别：数据是信息的载体，信息是数据v 处理之后产生的结果。信息有意义，而数据没有。处理之后产生的结果。信
24、息有意义，而数据没有。 例如：数据例如：数据2、4、8、16、32是一组数据，本身是一组数据，本身是没有意义的，我们从中可以分析出是一组等比数列，是没有意义的，我们从中可以分析出是一组等比数列，很清楚的得到后面的数字，便赋予了意义，这就是信很清楚的得到后面的数字，便赋予了意义，这就是信息。是有用的数据。息。是有用的数据。291.2 信信息息的的 物理上容易实现，信息的存储更加容易，物理上容易实现，信息的存储更加容易，可靠性强，运算简单，通用性强可靠性强，运算简单，通用性强ENIAC采用十进制采用十进制 冯冯诺依曼研制诺依曼研制IAS时，提时，提出了二进制的表示方法出了二进制的表示方法 v 二进
25、制的优点二进制的优点301.2 信信息息的的1. 位位(bit) 位位(bit)是度量数据的最小单位。在计算机技是度量数据的最小单位。在计算机技术中用二进制表示数据，术中用二进制表示数据，1位数据只能表示位数据只能表示0和和1两种代码。两种代码。2. 字节字节(Byte) 一个字节一个字节(Byte)由由8位位(bit)二进制数字组成。二进制数字组成。存储器容量通常以字节为单位存储器容量通常以字节为单位(Byte, B)来描述：来描述： 千字节千字节 1KB = 1024B = 210B 兆字节兆字节 1MB = 1024KB = 220B 吉字节吉字节 1GB = 1024MB = 230B
26、 太字节太字节 1TB = 1024GB = 240B311.2 信信息息的的3. 字长字长 字长是指计算机一次能够同时处理的二进制位字长是指计算机一次能够同时处理的二进制位数，即数，即CPU在一个机器周期中最多能够并行处理在一个机器周期中最多能够并行处理的二进制位数。的二进制位数。字长是计算机字长是计算机(CPU)的一个重要指标，直接反的一个重要指标，直接反映一台计算机的计算能力和运算精度。字长越长，映一台计算机的计算能力和运算精度。字长越长，计算机的处理能力通常越强。计算机的处理能力通常越强。字长是字节的整倍数，如字长是字节的整倍数，如8位、位、16位、位、32位，位，发展到今天微型机的发
27、展到今天微型机的64位，大型机位，大型机/巨型机已达巨型机已达128位。位。321.2 信信息息的的1. 西文字符的编码西文字符的编码计算机中最常用的字符编码是计算机中最常用的字符编码是ASCII（American Standard Code for Information Interchange，美国信息交换标准交换代码），美国信息交换标准交换代码），为国际标准。为国际标准。 国际通用的国际通用的ASCII码是码是7位位ASCII码，用码，用7位二位二进制数表示一个字符的编码，共有进制数表示一个字符的编码，共有27=128个不同个不同的编码值，相应可以表示的编码值，相应可以表示128个不同字
28、符的编码。个不同字符的编码。 计算机用一个字节（计算机用一个字节（8个二进制位）存放一个个二进制位）存放一个7位位ASCII码，最高位置为码，最高位置为0。 331.2 信信息息的的v 7位位ASCII代码表代码表34 字符字符 十六进制表示十六进制表示 十进制表示十进制表示 空格空格 20H 32 09 30H39H 4857 AZ 41H5AH 6590 az 61H7AH 97122控制字符：控制字符：032，127； 普通字符：普通字符：94个。个。例：例：“a”字符的编码为字符的编码为 1100001，十进制数是，十进制数是 97v ASCII码的排列码的排列v有大小之分：空格有大小
29、之分：空格 数字数字 大写字母大写字母 小写字母小写字母351.2 信信息息的的2. 汉字的编码汉字的编码 一级汉字：一级汉字：37553755个，按汉语拼音排列个，按汉语拼音排列二级汉字：二级汉字：30083008个，按偏旁部首排列个，按偏旁部首排列由由9494个区号和个区号和9494个位号构成个位号构成 每个汉字占两个字节每个汉字占两个字节v 国标码（国标码（GB2312-80GB2312-80）v 区位码区位码361.2 信信息息的的例例“中中”区位码（区位码（5448）转换为国标码）转换为国标码（5448）D + 区、位分别加区、位分别加32 =（8680）D 十六进制形式（十六进制形
30、式（3630）H （2020）H =（5650）H 二进制形式（二进制形式（0011 0110 0011 0000）+（0010 0000 0010 0000）B =（0101 0110 0101 0000）B区、位分别加区、位分别加32 国标码国标码ASCII表中的控制码表中的控制码 v 区位码转换为国标码区位码转换为国标码371.2 信信息息 输入码 国标码 字形码 机内码 地址码 汉字输出 汉字输入 v 通过键盘输入汉字的输入码 v 输出汉字时，将汉字的机内码通过简单的对应关系转换为相应的汉字地址码；通过汉字地址码对汉字库进行访问，从字库中提取汉字的字形码，最后根据字形数据显示和打印出汉
31、字。 v 将输入码转换为相应国标码，再转换为机内码。 就可以在计算机内存储和处理了。 3. 汉字的处理过程汉字的处理过程v 信息具有针对性和时效性。381.2 信信息息五笔字型法、郑码输入法等五笔字型法、郑码输入法等语音、手写输入或扫描输入等语音、手写输入或扫描输入等 全拼、双拼、微软拼音、自然码和智能全拼、双拼、微软拼音、自然码和智能ABC等等 为将汉字输入计算机，利用计算机标准键盘上按键为将汉字输入计算机，利用计算机标准键盘上按键的不同排列组合来对汉字的输入进行编码的不同排列组合来对汉字的输入进行编码v 音码类音码类v 形码类形码类v 其他其他 1) 汉字输入码汉字输入码391.2 信信息
32、息汉字在计算机内部进行存储、处理的代码汉字在计算机内部进行存储、处理的代码 汉字内码：汉字内码：2个字节存储个字节存储 每个字节最高位置每个字节最高位置“1” 目地：区分于ASCII码 方法：汉字的国标码 8080H“中中”字的国标码转换为汉字内码：字的国标码转换为汉字内码：国标码国标码 （5650）H（8080）H（D6D0）H 或：（或：（ 0101 0110 0101 0000）+（1000 0000 1000 0000） = 1101 0110 1101 0000 2) 汉字内码汉字内码v 例例40 用于汉字在显示屏或打印机输出。用于汉字在显示屏或打印机输出。 通常有两种表示方式：点阵
33、和矢量表示方式。通常有两种表示方式：点阵和矢量表示方式。 汉字字形码汉字字形码 汉字字形点阵的代码汉字字形点阵的代码1616点阵显示汉字，点阵显示汉字，需要多少存储空间？需要多少存储空间？ 计算计算16168 = 32字节字节4. 汉字字形码汉字字形码 40411.2 信信息息v输出设备输出汉字时，必须通过地址码输出设备输出汉字时，必须通过地址码v字形信息是按一定顺序连续存放在存储字形信息是按一定顺序连续存放在存储介质上，所以汉字地址码大多是连续有序介质上，所以汉字地址码大多是连续有序的，与汉字内码间有着简单的对应关系，的，与汉字内码间有着简单的对应关系，以简化汉字内码到汉字地址码的转换。以简
34、化汉字内码到汉字地址码的转换。汉字库中存储汉字字形信息的逻辑地址码汉字库中存储汉字字形信息的逻辑地址码5. 汉字地址码汉字地址码421.2 信信息息通用多八位编码字符集通用多八位编码字符集vUCSUCSvUnicodeUnicode国际编码标准国际编码标准扩充汉字内码规范扩充汉字内码规范vGBKGBK繁体汉字编码标准繁体汉字编码标准vIG5IG56. 其他汉字内码其他汉字内码431.3 计计算算 运算器又称算术逻辑部件（运算器又称算术逻辑部件（Arithmetic and Arithmetic and Logic UnitLogic Unit，ALUALU） 主要用于算术运算和逻辑运算。主要用
35、于算术运算和逻辑运算。 内部结构：内部结构：ALUALU、寄存器、控制电路、寄存器、控制电路 执行操作：算术运算（执行操作：算术运算（+ -+ -）、）、 逻辑运算（与或非）、逻辑运算（与或非）、 移位操作（左移、右移）移位操作（左移、右移） 性能指标：字长和运算速度。性能指标：字长和运算速度。1.3.1 运算器运算器441.3 计计算算1.3.2 控制器控制器控制器：指挥和协调计算机各部件有自动、 协调地工作。内部结构：指令寄存器(IR)、指令译码器(ID）、 操作控制器（OC）和程序计数器（PC）。451.3 计计算算机器指令：按照一定格式构成的二进制代码串。执行过程：自动取下一条指令自动
36、取下一条指令461.3 计计算算1.3.3 存储器存储器存储器存储器帮助计算机记忆信息帮助计算机记忆信息 存储器是存取程序和数据的部件。存储器是存取程序和数据的部件。类型划分：依据CPU是否可以直接访存将存储 器划分为内存和外存。471.3 计计算算内存可以被内存可以被CPUCPU直接访问。内存容量小、直接访问。内存容量小、速度快、掉电后速度快、掉电后RAMRAM信息全部消失。信息全部消失。 内 存 只读存储器只读存储器 随机存储器随机存储器高速缓冲存储器高速缓冲存储器可读可写，掉电消失可读可写，掉电消失只读不写，掉电不失只读不写，掉电不失速度快于内存，容量小于内存速度快于内存，容量小于内存1
37、. 内存内存481.3 计计算算 2. 外存外存1 1）硬盘）硬盘 硬盘是主要的外部存储设备硬盘是主要的外部存储设备内部结构：硬盘是由磁盘片、读写控制电路和内部结构：硬盘是由磁盘片、读写控制电路和驱动机构组成。驱动机构组成。空气过滤片空气过滤片主轴主轴磁头转动装置磁头转动装置磁盘控制器磁盘控制器磁盘片磁盘片磁头磁头磁头臂磁头臂SCSI接口，电缆的另一端接口，电缆的另一端连接到主板的连接到主板的SCSI接口接口电源接口电源接口491.3 计计算算工作原理：根据电磁学原理，使得磁性材料被磁化时具 有两种极性来记录二进制信息。性能指标：容量和转速扇面扇面扇区扇区磁道磁道簇簇硬盘容量磁头数（硬盘容量磁
38、头数（H H）柱面数（）柱面数（C C）磁道扇区数（）磁道扇区数（S S） 每扇区字节数（每扇区字节数（B B） 501.3 计计算算2 2）快闪存储器）快闪存储器 Flash Flash是一种非易失型半导体存储器是一种非易失型半导体存储器 （通常称（通常称U U盘），即掉电后信息不丢失且存盘），即掉电后信息不丢失且存取速度快，采用取速度快，采用USBUSB接口，支持热插拔。接口，支持热插拔。USBUSB传输速率传输速率 USB 1.1 12 Mbps USB 1.1 12 Mbps USB 2.0 480 Mbps USB 2.0 480 Mbps USB 3.0 5.0 Gbps USB
39、3.0 5.0 Gbps511.3 计计算算3 3）光盘）光盘工作原理：通过激光照射染料层呈现结晶和非结晶两种 状态记录二进制信息。类型划分：只读型和可记录型性能指标：容量和倍速，一倍速率= 150KB/秒521.3 计计算算3. 3. 层次结构层次结构531.3 计计算算1.3.4 1.3.4 输入输出设备输入输出设备 输入输入/ /输出设备是计算机与外部世界进行输出设备是计算机与外部世界进行信息交换的中介，是人与计算机联系的桥梁。信息交换的中介，是人与计算机联系的桥梁。 输入设备：将信息输入计算机输入设备：将信息输入计算机 输出设备：将结果反馈给人输出设备：将结果反馈给人计算机计算机IOI
40、O接口接口外设外设541.3 计计算算1.3.5 1.3.5 计算机的结构计算机的结构硬件连接硬件连接直接连接直接连接总线结构总线结构IASIAS计算机的结构计算机的结构 基于总线结构的计算机的示意图基于总线结构的计算机的示意图 551.3 计计算算v 总线总线总线是一组连接各个部件的公共通信线。总线是一组连接各个部件的公共通信线。561.4 计计算算1. 4.1 软件概念软件概念 计算机软件是为运行、管理和维护计算机而编制的各计算机软件是为运行、管理和维护计算机而编制的各种指令、程序和文档的总称。种指令、程序和文档的总称。 软件是计算机的灵魂，软件是计算机的灵魂，是人机之间的接口是人机之间的
41、接口571.4 计计算算1. 程序：程序是按照一定顺序执行的、能够完成某一任 务的指令集合。 2. 2. 程序设计语言：程序设计语言： 程序设计语言是由单词、语句、函数和程序文件程序设计语言是由单词、语句、函数和程序文件等组成。等组成。 程序设计语言是软件的基础和组成。程序设计语言是软件的基础和组成。 机器指令机器指令直接直接用二进制用二进制无需翻译无需翻译效率高效率高u使用繁琐使用繁琐汇编指令汇编指令使用使用助记符助记符较易掌握较易掌握u需要翻译需要翻译u通用性差通用性差高级语言高级语言最接近最接近人类语言人类语言容易使用容易使用易于移植易于移植u需要翻译需要翻译u效率较低效率较低581.4
42、 计计算算 3. 进程与线程进程与线程1 1）进程：进程是指进行中的程序。它是程）进程：进程是指进行中的程序。它是程序的一序的一 次执行过程，是系统调度和资次执行过程，是系统调度和资源分配的源分配的 独立单位。独立单位。 即：一个程序加载到内存后就变成进即：一个程序加载到内存后就变成进程。程。2 2）线程：线程是细化了的进程，是）线程：线程是细化了的进程，是CPUCPU调度调度和分和分 配的基本单位。配的基本单位。591.4 计计算算v 线程和进程的关系是什么？线程和进程的关系是什么？线程共享进程的公共资源线程必须依赖于进程线程间可以并发执行一个进程最少有一个线程，也可有多个线程601.4 计
43、计算算1. 4.2 软件系统及其组成软件系统及其组成611.5 多多媒媒v 多媒体的特征多媒体的特征v交互性交互性 具有人机交互功能具有人机交互功能v集成性集成性 集成多种媒体技术及获取、存储等集成多种媒体技术及获取、存储等v多样性多样性 媒体传播、展示手段等的多样化媒体传播、展示手段等的多样化v实时性实时性 声音和活动的视频图像等是强实时的声音和活动的视频图像等是强实时的v 多媒体（多媒体（MultimediaMultimedia）是指能够同时对两种）是指能够同时对两种或两种以上媒体进行采集、操作、编辑、存储等或两种以上媒体进行采集、操作、编辑、存储等综合处理的技术。是一门跨学科的综合技术。
44、综合处理的技术。是一门跨学科的综合技术。621.5 多多媒媒1. 声音声音 v 一种连续的模拟信号一种连续的模拟信号声波声波v 声音数字化声音数字化 量化量化 采样采样 编码编码模拟信号模拟信号数字信号数字信号v 声音文件格式：声音文件格式：vWAVWAV（.wav.wav） 文件文件 vMPEGMPEG（.mp1/.mp2/.mp3.mp1/.mp2/.mp3）文件）文件 vMIDIMIDI（.mid.mid）文件）文件 vMODMOD文件文件 vRealAudio RealAudio 文件文件 631.5 多多媒媒2. 图像图像 图像有黑白、灰度、彩色、摄影图像等。是自然界中图像有黑白、灰
45、度、彩色、摄影图像等。是自然界中的客观景物通过某种系统的映射，使人们产生的视觉感受。的客观景物通过某种系统的映射，使人们产生的视觉感受。 v 静态图像：分矢量图形和点位图图像两种。静态图像：分矢量图形和点位图图像两种。v 动态图像又分为视频和动画。动态图像又分为视频和动画。v 通常将摄像机拍摄得到的动态图像称为视频；通常将摄像机拍摄得到的动态图像称为视频； v 计算机或绘画方法生成的动态图像称为动画。计算机或绘画方法生成的动态图像称为动画。v 常用图像文件格式常用图像文件格式vBMPBMP（ .bmp .bmp，标准，标准WindowsWindows图像格式）图像格式）vGIFGIF（ .gi
46、f .gif，使用，使用LZWLZW压缩算法，支持多画面循环显压缩算法，支持多画面循环显示）示）vTIFFTIFF（ .tiff .tiff，位图图像格式），位图图像格式）vPNGPNG（.png.png，保留，保留GIFGIF文件的一些特性如：流式读文件的一些特性如：流式读/ /写写性能性能 、透明性、透明性 、无损压缩等，同时增加了一些新特、无损压缩等，同时增加了一些新特性）性）vWMFWMF（.wmf.wmf，剪贴画），剪贴画）641.5 多多媒媒v 常用视频文件格式常用视频文件格式vAVIAVI（.avi.avi）文件）文件 vMOVMOV（.mov.mov）文件）文件 vMPG/MP
47、EGMPG/MPEG（.mpg/.mpeg.mpg/.mpeg）文件）文件 vDATDAT（.dat.dat）文件）文件v 流式视频（流式视频（Streaming VideoStreaming Video）文件）文件 vRealMedia RealMedia vASFASF和和WMVWMV格式格式 651.5 多多媒媒1. 无损压缩无损压缩 v 利用数据的统计冗余进行压缩，可完全恢复原始利用数据的统计冗余进行压缩，可完全恢复原始数据而不引入任何失真，但压缩率受到统计冗余度理数据而不引入任何失真，但压缩率受到统计冗余度理论限制，一般为论限制，一般为2 2：1 1到到5 5：1 1。v 多媒体应用
48、中经常使用的无损压缩方法主要是基多媒体应用中经常使用的无损压缩方法主要是基于统计的编码方案，如行程编码于统计的编码方案，如行程编码(run length)(run length)、HuffmanHuffman编码、算术编码和编码、算术编码和LZWLZW编码等等。编码等等。v 常用工具：常用工具：WinRarWinRar、WinZipWinZip、ARCARC等等 661.5 多多媒媒2. 有损压缩有损压缩 有损压缩，又称不可逆编码。有损压缩，又称不可逆编码。 即指压缩后的数据不能够完全还原成压缩前的数即指压缩后的数据不能够完全还原成压缩前的数据，与原始数据不同但是非常接近的压缩方法。也称据，与
49、原始数据不同但是非常接近的压缩方法。也称破坏性压缩，以损失文件中某些信息为代价来换取较破坏性压缩，以损失文件中某些信息为代价来换取较高的压缩比，其损失的信息多是对视觉和听觉感知不高的压缩比，其损失的信息多是对视觉和听觉感知不重要的信息，但压缩比通常较高，约为几十到几百。重要的信息，但压缩比通常较高，约为几十到几百。常用于音频、图像和视频的压缩。常用于音频、图像和视频的压缩。 常用的有损压缩方法有：预测编码、变换编码常用的有损压缩方法有：预测编码、变换编码(主主要是离散余弦变换方法要是离散余弦变换方法)、基于模型编码、分形编码、基于模型编码、分形编码、适量量化编码等。适量量化编码等。 常用工具：
50、常用工具：JPEG、MPEG等等 671.6 计计算算机机1. 计算机病毒计算机病毒 人为编写的一段程序代码或是指令集人为编写的一段程序代码或是指令集合，能够通过复制不断感染其它程序、文合，能够通过复制不断感染其它程序、文件等。件等。681.6 计计算算机机v 计算机病毒的特性计算机病毒的特性 寄生在可执行程序中，寄生在可执行程序中，享有该程序的一切权利享有该程序的一切权利计算机病毒只有运行时，计算机病毒只有运行时， 才具有传染性才具有传染性寄生性寄生性传染性传染性破坏性破坏性潜伏性潜伏性隐蔽性隐蔽性取决于病毒开取决于病毒开发者的本意发者的本意是一段寄生在其它程是一段寄生在其它程序上的可执行程
