計算機基礎（第二版）（精品課件）

1 第 1章信息與計算機基礎知識  本章主要介紹信息技術的基礎知識，內容包括信息的基本概念、計算機的產生、發(fā)展、特點、應用、計算機的軟硬件基礎、安全基礎和多媒體基礎。   2 信息是一種經過加工處理后的數(shù)據(jù)，因而具有知識的含義，而且是可以保存和傳遞的。信息是一個不斷變化和發(fā)展的概念，是一個多元化、多層次、多功能的復雜綜合體。信息是人們對客觀事物存在的一切事物的反映，通過物質載體所產生的消息、情報、指令、數(shù)據(jù)所包含的一切可傳遞和可交換的內容。   3 從計算機科學的角度考慮，信息包括兩個基本含義：一是經過計算機技術處理的資料和數(shù)據(jù)，如文字、圖形、影像、聲音等；二是經過科學采集、存儲、分類、加工等處理后的信息產品的集合。   信息具有廣泛性、時效性、滯后性、可再生性、可傳遞性。  4 （ 1）社會性  信息是一開始就直接聯(lián)系于社會應用，它只有經過人類加工、取舍、組合，并通過一定的形式表現(xiàn)出來，才真正具有使用價值。信息化的發(fā)展表現(xiàn)為對國家或世界的社會、政治、經濟、文化和日常生活等各個方面的深刻影響或改變。  5 （ 2）傳遞性  信息的傳遞性是指任何信息只有從信源出發(fā)，經過信息載體才能被信宿接收并進行處理和運用。信息可以在時間上或空間上從一點轉移到另一點  。  6 （ 3）共享性  信息的共享性主要指信息作為一種資源，不同個體或群體在同一時間或不同時間均可共同享有。  7 （ 4）不滅性  信息從信息源發(fā)出后其自身的信息量并沒有減少，它可以在量復制，長期保存，重復使用。  8 （ 5）時效性  時效性是指信息應能反映事物最新的變化狀態(tài)。   （ 6）能動性  信息的產生、存在和流通依賴于物質和能量，反過來，信息控制和支配物質和能量的流動，并對其改變價值產生影響。  9 （ 7）客觀性  信息的客觀性是指信息是客觀存在的。信息的產生源于物質，信息產生后又必須依附于物質，因此信息包含于任何物質中。  10 按照不同的分類標準，信息可分為如下幾種：  （ 1）信息按其不同內容分為社會信息和非社會信息。  （ 2）信息按其存在形式分為內儲信息和外化信息。  （ 3）信息按其狀態(tài)分為動態(tài)信息和靜態(tài)信息。  （ 4）信息按符號種類分為語言信息和非語言信息。  （ 5）信息按信息論方法分為未知信息和冗余信息。  （ 6）信息按價值觀念分為有害信息和無害信息。  11 信息技術基本概念   1、信息技術   廣義而言，信息技術是指能充分利用與擴展人類信息器官功能的各種方法、工具與技能的總和。狹義而言，信息技術是指利用計算機、網絡、廣播電視等各種硬件設備、軟件工具與科學方法，對文、圖、聲、像等各種信息進行獲取、加工、存儲、傳輸與使用的技術之和。綜述，可認為信息技術的內涵包括兩個方面，一是手段；另一是方法。  12 2、信息技術的分類   （ 1）按表現(xiàn)形態(tài)分類  信息技術按表現(xiàn)形態(tài)可分為硬技術與軟技術，硬技術指各種信息設備及其功能，如顯微鏡、電話機、通信衛(wèi)星和多媒體電腦等。軟技術指有關信息獲取與處理的各種知識、方法與技能，如語言文字技術、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析技術、規(guī)劃決策技術和計算機軟件技術等。   13 （ 2）按工作流程中的基本環(huán)節(jié)分類  信息技術按工作流程中的基本環(huán)節(jié)可分為信息獲取技術、信息傳遞技術、信息存儲技術、信息加工技術及信息標準化技術。  （ 3）按使用的信息設備分類  信息技術按使用的信息設備分為電話技術、電報技術、廣播技術、電視技術、復印技術、縮微技術、衛(wèi)星技術、計算機技術及網絡技術等。  14 （ 4）按技術的功能層次分類  信息技術按技術的功能層次分為：   主體層次，信息技術的核心部分，主要是指直接地、具體地增強或延長人類信息器官，提高或擴展人類信息能力的技術。   應用層次，信息技術的延伸部分，主要是指主體層次的信息技術在工業(yè)、農業(yè)、商業(yè)貿易、國防、運輸、科學研究、文化教育、體育運動、文學藝術及家庭生活等各個領域應用時所生成的各種具體的實用技術。  15 3、信息技術的特點  （ 1）高速化  （ 2）網絡化  （ 3）數(shù)字化  （ 4）個人化  （ 5）智能化   16 4、信息技術的功能  （ 1）輔人功能  信息技術能夠提高或增強人們的信息獲取、存儲、處理、傳輸與控制能力，使人們的素質、生產技能管理水平與決策能力等得到提高。   17 （ 2）開發(fā)功能  利用信息技術能夠充分開發(fā)信息資源，它的應用不僅推動了社會文獻大規(guī)模的生產，而且大大加快了信息的傳遞速度。  （ 3）協(xié)同功能  人們通過信息技術的應用，可以共享資源、協(xié)同工作。   18 （ 4）增效功能  信息技術的應用使得現(xiàn)代社會的效率和效益大大提高。  （ 5）先導功能  信息技術是現(xiàn)代文明的技術基礎，是高技術群體發(fā)展的核心，也是信息化、信息社會、信息產業(yè)的關鍵技術。  19 計算機的產生  1. 第一臺計算機的誕生 : 世界上第一臺電子計算機是 1946年誕生的 ,它的名字是 算速度為5000次 /秒加法運算。最主要的缺點是存儲容量太小，基本上不能存儲程序，只能依靠線路連接的方法，并且不具備計算機主要的工作原理特征 存儲程序和程序控制。  20 5000次加法 /秒  體重 28噸  占地 1708800只電子管  1500個繼電器  功率 150一臺電子計算機（  21 第一臺計算機誕生后，美籍匈牙利數(shù)學家馮 諾依曼針對 出了 “ 存儲程序控制 ” 的通用計算機方案，該方案在兩個方面進行了突出和關鍵性的改進，就是采用了二進制和存儲器，由此原理設計的第一臺計算機名叫 界上第一臺投入運行的存儲程序的電子計算機是  由英國劍橋大學的維爾克斯教授在接受了馮 諾依曼的存儲程序思想后于 1947年開始領導設計的，該機于 1949年 5月制成并投入運行。   計算機的產生  22 世界上第一臺程序存儲式計算 大學的莫利斯 威爾克于 1949年研制成功，它標志  著計算機時代的真正開始。  第一臺程序存儲式計算機  第一臺程序存儲計算機  1949 23 算機的發(fā)展  表 1算機發(fā)展的四個階段  代次  起止年份  所用電子元器件  數(shù)據(jù)處理方式  運算速度  應用領域  第一代  19461958 電子管  機器語言或匯編語言  5千 3萬次/秒  國防及高科技  第二代  19581964 晶體管  高級程序設計語言  數(shù)十萬 幾百萬次 /秒  工程設計 、數(shù)據(jù)處理  第三代  19641970 中 、 小規(guī)模集成電路  結構化 、 模塊化程序設計 、實時處理  數(shù)百萬 幾千萬次 /秒  工業(yè)控制 、數(shù)據(jù)處理  第四代  1970今  大規(guī)模 、 超大規(guī)模集成電路  分時 、 實時數(shù)據(jù)處理 、 計算機網絡  上億條指令 /秒  工業(yè) 、 生活等各方面  24 計算機發(fā)展的幾個階段  第一代  （ 19461956）  電子管  5千 4萬（次 /秒）  第二代  （ 19571964）  晶體管  幾十萬 百萬（次 /秒）  第三代  （ 19651970）  集成電路  百萬 幾百萬（次 /秒）  第四代  （ 197190年代）  大規(guī)模集成電路  幾百萬 幾億（次 /秒）  25 型計算機的發(fā)展  代次  起止年份  據(jù)位數(shù)  主頻（ 第一代  19711972 8008 4位 、 8位  1 第二代  19731977 位  2 第三代  19781984 6位  >5 第四代  19851992 80486 32位  >25 第五代  19931998 P e n t i u m 及4位  60400 第六代  1999今  P e n t i u m ,  4位  450幾個 G 表1  微機的六個發(fā)展階段 26 算機的發(fā)展趨勢  未來的計算機將向以下方向發(fā)展  : （ 1）巨型化   （ 2）微型化   （ 3）網絡化   （ 4） 智能化  27 運算速度可達每秒幾百億次運算的 超級計算機  1975年世界上第一臺超級計算機“  超級計算機應用：天氣預報、地震機理研究、  石油和地質勘探，衛(wèi)星圖像處理等大量科學計  算的高科技領域。  中國超級計算機：  國防科技大學研制的  “銀河 1號”、  “銀河 2號”和“銀河 3號”  中國科學院計算機研究所推出的  “曙光 1000”  、“曙光 200I”和“曙光 3000”  計算機發(fā)展 巨型化  28 計算機不再是單一的計算的機器，而是一種  信息機器，一種個人的信息機器。  計算機發(fā)展 微型化  29 計算機網絡：  計算機技術與通信技術結合  的產物。  計算機網絡的發(fā)展動力：  使用遠程資源，共享程序、  數(shù)據(jù)和信息資源，網絡用戶  的通訊和合作。  計算機發(fā)展 網絡化  30 “總有一天，人類會造出一些舉止跟人一樣的  沒有靈魂的機械來”。  笛卡爾（ 1637）  第一代機器人  機械手（ 1962年出現(xiàn)）  第二代機器人  具有“感覺”的機器人  第三代機器人  裝有啟發(fā)式計算機的“智能機器人”  計算機發(fā)展 智能化  31 算機的分類   (1)巨型機       (4)小型機  (2)大型機       (5)微型機  (3)中型機  （ 1）計算速度快；（ 2）計算精度高；  計算機的特點：  按照計算機的規(guī)模即存儲容量、運算速度等，計算機可分成 : （ 3）存儲容量大；（ 4）工作自動化；  （ 5） 具有可靠的邏輯判斷能力；  （ 6） 可靠性高。  返   回  32 算機的應用  （ 1）科學計算   （ 2）數(shù)據(jù)處理   （ 3）實時控制  （ 4）計算機輔助設計、輔助制造與輔助教育  （ 5）通信和文字處理  （ 6）人工智能  返   回  33 計算機的主要技術指標   主要性能指標包括以下幾個方面：  （ 1） 字長 :   它是指計算機的運算部件能同時處理的二    進制數(shù)據(jù)的位數(shù) ， 是字節(jié)的整數(shù)倍 。 字長越長計算機的運算速度越快 。   （ 2） 主頻 : 主頻指計算機的時鐘頻率 ， 即  單位是 主頻越高 ， 計算機的運算速度越快 。   34 （ 3） 內存容量 : 內存容量即內存儲器 （ 一般指 能夠存儲信息的總字節(jié)數(shù) 。 內存容量越大 ， 則機器的信息處理能力越強 。   （ 4） 存取周期  把信息代碼存入存儲器 ， 稱為 “ 寫 ” ， 把信息代碼從存儲器中取出 ， 稱為 “ 讀 ” 。 存儲器完成一次數(shù)據(jù)的讀 （ 取 ） 或寫 （ 存 ） 操作所需要的時間稱為存儲器的訪問時間 ， 連續(xù)兩次讀或寫所需的最短時間稱為存取周期 。 存取周期越短 ，則存取速度越快 。  35 （ 5） 運算速度   運算速度是一項綜合性的指標 ，其單位是 百萬條指令 /秒 ） 。 影響機器運算速度的因素很多 ， 主要是  36  一 、 數(shù)據(jù)與信息  數(shù)據(jù)是一組表示數(shù)量、行為和目標的非隨機的可鑒別的符號，是現(xiàn)實世界存在的實體和或事物的屬性值。數(shù)據(jù)一般是未被加工、處理的，往往被稱為原始數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可以包括數(shù)值、字符、符號、表格、聲音、圖像和圖形等。   37 信息是描述事物運動狀態(tài)及運動方式的數(shù)據(jù)，它無處不在。信息以一定的方式和目的存在，是具有一定結構的數(shù)據(jù)集合?？茖W上所說的信息是從原始數(shù)據(jù)中提煉出來的。  數(shù)據(jù)和信息有著密切的關系，數(shù)據(jù)是原材料，信息是產品，只有使用了正確的、可靠的數(shù)據(jù)才能提煉出有用的信息。  38 二、信息的表示形式  計算機具有表現(xiàn)、處理、存儲各種媒體信息的能力，多媒體計算機應用了計算機技術可以對文字、圖像、圖形、聲音等信息以數(shù)字化的方式進行綜合處理。  39 （ 1）進位計數(shù)制的概念  所謂進位計數(shù)制（簡稱數(shù)制）就是按進位的方法計數(shù)。在不同的數(shù)制中，把某一進位計數(shù)制中涉及的數(shù)字符號的個數(shù)稱為基數(shù)，用 個具體數(shù)用 (S)算機中經常用到的數(shù)制有十進制、二進制、十六進制和八進制。  40 （ 2）數(shù)制轉換  一般地，可將任何一種數(shù)制的展開式表示成下面的形式：  N= d d 1 其他進制轉換成十進制  只要采用按權相加法就可將其他進制數(shù)轉換成十進制數(shù)。  例 1：將  十進制轉換為二、八、十六進制  1）十進制整數(shù)轉換成其他進制整數(shù)  42 常采用“除基取余法”。所謂除基取余法，就是將已知十進制數(shù)反復除以轉換進制的基數(shù) r，第一次除后的商作為下次的被除數(shù)，余數(shù)作為轉換后的相應的進制數(shù)的一個數(shù)碼。第一次相除得到的余數(shù)是該進制數(shù)的低位（ 最后一次余數(shù)是該進制數(shù)的高位（ 從低位到高位逐次進行，直到商是 0為止，則 1為所求轉換后的數(shù)。  43 2）十進制小數(shù)轉換成其他進制小數(shù)，通常采用“乘基取整法”。  所謂乘基取整法，就是將已知十進制小數(shù)反復乘以轉換進制的基數(shù) r，每次乘 得乘積有整數(shù)部分和小數(shù)部分，整數(shù)部分作為轉換后的相應的進制數(shù)的一個數(shù)碼，小數(shù)部分繼續(xù)乘 r。從高位向低位依次進行，直到其滿足精度要求或乘 時停止。最后一次乘 得的小數(shù)為   44  二進制數(shù)轉換為八、十六進制數(shù)  二進制數(shù)轉換成八進制數(shù)依據(jù) 23=8，將二進制數(shù)整數(shù)部分從低位到高位，每 3位對應1位八進制數(shù)（表 1不足 3位時在前面補 0；小數(shù)部分則從最高位開始，每 3位對應 1位八進制數(shù)，不足 3位時在后面補 0。  45   八、十六進制轉換成二進制  八進制和十六進制數(shù)轉換成二進制數(shù)只需將八進制數(shù)的每 1位展開成對應的 3位二進制數(shù)；十六進制數(shù)的每 1位展開成對應的 4位二進制數(shù)即可。  46 （ 3）二進制數(shù)的運算規(guī)則  加法規(guī)則： 0+0=0    0+1=1   1+0=1  1+1=10 減法規(guī)則： 0    0（向高位借位）    1    1 乘法規(guī)則： 0 0=0    0 1=0    1 0=0    1 1=1 除法規(guī)則： 0 1=0    1 1=1 47 三、信息的計量單位  1幾個基本概念  位（ 計算機存儲信息的最小單位是“位”，是指二進制數(shù)中的一個數(shù)位，一般我們稱之為比特（ 其中的值為“ 0”或“ 1”。  字節(jié)（ 字節(jié)在計算機中作為計量單位，一個字節(jié)由 8個二進制位組成，其最小值為 0，最大值為（ 11111111） 2（ 6 255。   48 2擴展存儲單位   字節(jié)        1210B 1024B 字節(jié)        1220B 1024 字節(jié)        1230B 1024 字節(jié)         1240B 10249 四 、 數(shù)值在計算機中的表示  1 整數(shù)二進制數(shù)的原碼 、 補碼和反碼   （ 1）原碼  規(guī)定符號位為“ 0”時表示正數(shù)，為“ 1”時表示負數(shù)，數(shù)值部分用二進制數(shù)的絕對值表示，稱為原碼表示方法。   （ 2）反碼  反碼是另一種表示有符號數(shù)的方法。對于正數(shù)，其反碼與原碼相同；對于負數(shù)，在求反碼的時候，是將其原碼除符號位外，其余各位按位取反，即“ 1”都換成“ 0”，“ 0”都換成“ 1”。   50 （ 3）補碼  補碼的求法是，正數(shù)的補碼與其原碼相同；負數(shù)的補碼是先求其反碼，然后在最低位加 1。  2數(shù)的小數(shù)點表示法  （ 1）定點數(shù)表示法  定點數(shù)表示法通常把小數(shù)點固定在數(shù)值部分的最高位之前，或把小數(shù)點固定在數(shù)值部分的最后面。前者將數(shù)表示成純小數(shù)，后者把數(shù)表示成整數(shù)。    51 （ 2）數(shù)的浮點表示法   浮點數(shù)表示法是指在數(shù)的表示中，其小數(shù)點的位置是浮動的。任意一個二進制數(shù) 式中 M數(shù)的尾數(shù)或數(shù)碼，E指數(shù)（是數(shù) 一個二進制數(shù)）。將一個浮點數(shù)表示為階碼和尾數(shù)兩部分，尾數(shù)是純小數(shù)，其形式為：  階符，階碼；尾符，尾數(shù)  52 3二進制編碼的十進制數(shù)  常用的有 用 4位二進制數(shù)表示 1位十進制數(shù)。   五、文字、字符的編碼  美國信息交換標準代碼   53 字符標準編碼是由 7位二進制數(shù)碼“ 0”和“ 1”組成，共 27=128種，包括 10個十進制數(shù)碼、 52個英文大小寫字母、 32個通用控制字符、 34個專用符號。   一種由國際組織設計的編碼方法，可以容納全世界所有文字的字符編碼方案。   54   計算機系統(tǒng)  計算機系統(tǒng) 由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成 。 硬件指的是所能夠看得見的組成計算機的物理設備 ， 例如：顯示器 、主機等 ， 是構成計算機的實體；軟件是用來指揮計算機完成具體工作的程序和數(shù)據(jù) ， 是整個計算機的靈魂 。     55 計算機系統(tǒng)的組成   計算機系統(tǒng)  硬件系統(tǒng)  軟件系統(tǒng)  主機  中央處理器    存儲器  外部設備  輸入設備  輸出設備  外存儲器  系統(tǒng)軟件  應用軟件  一、     計算機系統(tǒng)的組成  56 計算機硬件系統(tǒng)  馮 諾依曼計算機模型的基本要點：  1）  采用二進制形式表示數(shù)據(jù)和指令；  2）  采用“存儲程序”工作方式；  3）  計算機硬件部分由五大部件組成：運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備。  57 1運算器  運算器是計算機的核心部件，主要負責對信息的加工處理。運算器不斷地從存儲器中得到要加工的數(shù)據(jù)，對其進行加、減、乘、除及各種邏輯運算，并將最后的結果送回存儲器中，整個過程在控制器的指揮下有條不紊地進行。   2控制器  控制器是計算機的指揮中樞，主要作用是使計算機能夠自動地執(zhí)行命令。   58 3存儲器  存儲器主要負責對數(shù)據(jù)和控制信息的存儲 ，是計算機的記憶單元 。 存儲器分為內存和外存兩種 。  （ 1） 內存  也稱主存。內存分成只讀存儲器（ 隨機讀寫存儲器（ 種。   （ 2） 外存  外存也稱為輔助存儲器。 外存分為磁介質型存儲器和光介質型存儲器兩種，磁介質型常指硬盤和軟盤，光介質型則指光盤。  59 4輸入設備   外部信息與計算機的接口稱為輸入設備。常用的輸入設備有鍵盤、鼠標和掃描儀等。   （ 1）鍵盤       101鍵鍵盤示意圖   60 （ 2）鼠標   鼠標的外形非常像一只老鼠，所以取名鼠標，在 以代替鍵盤的大部分功能。鼠標分為機械式、光學式和光學機械式三種，對鼠標的操作可分為左擊、右擊、雙擊及拖動，這四種不同的操作可以實現(xiàn)不同的功能。   61 （ 3）掃描儀  掃描儀是計算機輸入圖片使用的主要設備 ，它內部有一套光電轉換系統(tǒng) ， 可以把各種圖片信息轉換成計算機圖像數(shù)據(jù) ， 并傳送給計算機 ，再由計算機進行圖像處理 、 編輯 、 存儲 、 打印輸出或傳送給其他設備 。  按色彩來分 ， 掃描儀分成單色和彩色兩種；按操作方式分 ， 可分為手持式和臺式掃描儀 。掃描儀的主要技術指標有分辨率 、 灰度層次 、掃描速度等 。  62 5輸出設備   （ 1）顯示器：顯示器由監(jiān)視器和顯示適配卡組成，是最常用的輸出設備。   （ 2） 打印機：打印機也是計算機中最常用的輸出設備 。 按輸出方式可分為擊打式和非擊打式 ， 擊打式以針式打印機為主要代表 ， 非擊打式以激光打印機和噴墨打印機為主流 。  返   回  63 微機軟件系統(tǒng)  軟件是微機的靈魂 。 沒有安裝軟件的微機稱為 “ 裸機 ” ， 無法完成任何工作 。 微機軟件分成系統(tǒng)軟件和應用軟件兩大類 。  1系統(tǒng)軟件        系統(tǒng)軟件用來管理和控制計算機的各種操作，是計算機的基礎軟件。  常用的系統(tǒng)軟件有   64 2應用軟件  應用軟件是用各種高級語言編寫出來的具有特定功能的程序 ， 例如： 金山詞霸等 。 應用軟件是面向用戶的最高層程序 。  65 計算機語言  低級語言  機器語言  匯編語言  高級語言 : 如 語言、  算機語言  66 什么是機器語言和匯編語言  1 機器語言  機器語言是最內層的計算機語言 ， 由計算機硬件直接識別的二進制代碼來構成指令 。由二進制代碼組成的指令的集合稱為計算機指令系統(tǒng) ， 它與計算機硬件關系密切 。 每種機器都有自己的一套機器語言 ， 不同機種之間 ， 機器語言不能通用 ， 因而是一種面向機器的語言 。  67 機器語言是計算機語言中唯一能被計算機直接識別和執(zhí)行的語言 ， 因而執(zhí)行速度最快 ， 但它的缺點是編寫程序不便 ， 直觀性差 ， 閱讀困難 ， 修改 、 記憶和調試費力 ，而且不具有可移植性 。  68 2 匯編語言  匯編語言是一種符號化的機器語言 。 為了便于理解和記憶 ， 采用幫助人們記憶的英文縮寫符號 （ 也稱指令助記符 ） 來代替機器語言指令代碼中的操作碼 ， 用地址符號來代替地址碼 ，這種用指令助記符和地址符號來編寫的指令稱為匯編語言 。  什么是機器語言和匯編語言  69 匯編語言與機器語言指令之間基本上是一一對應的 ， 因此 ， 匯編語言也是從屬于特定的機型 ， 也是面向機器的語言 ， 與機器語言相差無幾 ， 但不能被機器直接識別與執(zhí)行 。 由于匯編語言采用了助記符 ， 因此 ，它比機器語言直觀 、 便于記憶和理解 ， 也比機器語言程序易于閱讀和修改 。  70 計算機語言處理程序的工作方式  解釋程序工作過程   高級語言  源程序  輸入數(shù)據(jù)  執(zhí)行結果  （ 1）解釋方式 : 71 （ 2）編譯方式   編譯程序工作過程  高級語言  源程序  目標程序  執(zhí)行結果  編譯程序  輸入數(shù)據(jù)  返回本章首頁  72  一、信息安全的基本概念  1計算機信息安全  （ 1）計算機信息安全的基本概念  信息是經過加工后的數(shù)據(jù)，它能夠對接受信息者的行為產生影響，數(shù)據(jù)是構成信息的原始材料。信息的基本屬性有真?zhèn)涡?、層次性、滯后性、時效性、共享性、保密性、增值性。  73 （ 2）計算機信息安全的范疇  計算機信息系統(tǒng)安全主要包括：實體安全、信息安全、運行安全、人員安全。  2計算機信息面臨的威脅  （ 1）計算機信息的脆弱性  （ 2）信息系統(tǒng)面臨的威脅   （ 3）計算機信息受到的攻擊    74 （ 1）計算機信息的安全體系  信息安全體系就是要將有非法侵入信息傾向的人與信息隔離開。計算機信息安全體系保護分 7個層次：信息、安全軟件、安全硬件、安全物理環(huán)境、法律、規(guī)范、紀律，職業(yè)道德和人。   75 （ 2）計算機信息的實體安全   1）實體安全的主要內容   在計算機信息系統(tǒng)中，計算機及其相關的設備、設施（含網絡）統(tǒng)稱為計算機信息系統(tǒng)的“實體”。實體安全是指為了保證計算機信息系統(tǒng)安全可靠運行，確保計算機信息系統(tǒng)在對信息進行采集、處理、傳輸、存儲過程中，不至于受到人為或自然因素的危害，導致信息丟失、泄漏或破壞，而對計算機設備、設施、環(huán)境人員等采取適當?shù)陌踩胧? 76 2）實體安全的基本要求  實體安全的基本要求是：中心周圍 100米內沒有危險建筑；設有監(jiān)控系統(tǒng)；有防炎、防水設施；機房環(huán)境（溫度、濕度、潔凈度）達到要求；防雷措施；配備有相應的備用電源；有防靜電措施；采用專線供電；采取防盜措施等。   77 （ 3）信息運行安全技術  1）風險分析  2）審計跟蹤技術   3）應急技術  4）容錯存儲技術  （ 4）計算機系統(tǒng)安全等級  78 （ 5）信息安全技術  1）加強操作系統(tǒng)的保護  2）數(shù)據(jù)庫的安全保護  3）訪問控制  4）密碼技術  4計算機網絡安全技術  (1)網絡加密技術  79 目前主流的密碼學方法有兩大類：保密密鑰法和公開密鑰法。  （ 2）身份認證  （ 3）防火墻技術  （ 4） （ 5）虛擬專用網（  80 二、計算機病毒的概念   1 病毒的概念  病毒是指在計算機程序中插入的破壞計算機功能、破壞數(shù)據(jù)、影響計算機使用并且能夠自我復制的一組計算機指令或者程序代碼。每個病毒都由如下幾個部分構成：危害部分、引發(fā)部分、潛伏部分和傳染部分。   81 2病毒的特性   病毒是一種程序，所以它具有程序的所有特性，除此之外，它還具有隱蔽性、潛伏性、傳染性和破壞性。病毒通常的擴展途徑是將自身的具有破壞性的代碼復制到其他有用代碼中，它的傳染是以計算機系統(tǒng)的運行及讀寫磁盤為基礎的  。  82 3 病毒的分類  病毒按其危害程度 ， 分為弱危害性病毒和強危害性病毒；按其侵害的對象來分 ， 可以分為引導型 、 文件型和網絡型等 。   83 激活條件  發(fā)作條件  傳染  激活  傳染媒介  觸發(fā)  表現(xiàn)  傳染源  （感染的病毒）  圖    病毒的工作過程  84 4病毒的傳播途徑   在計算機應用的早期，軟盤是傳播病毒的最主要方式，當使用染毒的軟盤引導系統(tǒng)啟動，或者是復制文件時病毒趁機感染系統(tǒng)。隨著網絡的飛速發(fā)展和軟盤趨于淘汰，網絡這個載體給病毒的傳播插上了翅膀。   85 計算機病毒的預防   預防計算機病毒要注意以下幾個環(huán)節(jié)：  （ 1） 創(chuàng)建緊急引導盤和最新緊急修復盤 。  （ 2） 盡量少用外來軟盤 ， 一旦必須用時 ， 要先殺毒再使用 。  （ 3） 為計算機安裝病毒檢測軟件 ， 隨時殺去病毒或防止有病毒的程序進入計算機 ， 并注意及時升級殺病毒軟件 。  （ 4） 將無毒盤用于其他計算機時 ， 要注意打開寫保護 。  （ 5） 為計算機安裝專門用于殺毒 、 防毒的硬件 。  （ 6） 重要文件 ， 事先要做備份 ， 一旦計算機感染病毒 ， 對重要數(shù)據(jù)不會造成影響 。  （ 7） 在上網時 ， 盡量減少可執(zhí)行代碼交換 ， 能脫網單機工作時盡量脫網工作 。  86 病毒的檢測與消除  1病毒的檢測， 發(fā)生下列情況，計算機也可能感染了病毒：  （ 1） 計算機啟動速度很慢 。  （ 2） 內存無原因丟失 。  （ 3） 經常無故死機 。  （ 4） 磁盤文件無原因變長 。  （ 5） 磁盤讀寫的時間變長 。  （ 6） 出現(xiàn)莫名其妙的信息 。  （ 7） 程序運行出現(xiàn)不合理的結果 。  87 2. 病毒的清除   對病毒的清除一般使用殺毒軟件來進行。殺毒軟件的作用原理與病毒的作用原理正好相反，可以同時清除幾百種病毒，且對計算機中的數(shù)據(jù)沒有影響。  常見的殺病毒軟件有 星、金山毒霸等  88  1中華人民共和國著作權法  2計算機軟件保護條例  3中國保護軟件知識產權的其他重要政策法規(guī)   89  多媒體計算機與多媒體技術    多媒體的基本概念    多媒體系統(tǒng)的硬件    多媒體系統(tǒng)的軟件    多媒體技術的應用    多媒體技術的特點  1、媒體  媒體 也稱為媒質或媒介，它是傳  播和表示信息的載體。  國際電報電話咨詢委員會 (媒體進行了如下的分類：   (1)感覺媒體：指直接作用于人的感覺器官，使人產生直接感覺的媒體。  (2)表示媒體：指傳輸感覺媒體的中介媒體，即用于數(shù)據(jù)交換的編碼。  (3)表現(xiàn)媒體：指進行信息輸入和輸出的媒體。  (4)存儲媒體：指用于存儲表示媒體的物理介質。  (5)傳輸媒體：指傳輸表示媒體的物理介質。    多媒體的基本概念  91 2、多媒體  多媒體 一般理解為多種媒體的綜合。  3、多媒體技術  多媒體技術 是計算機交互式綜合處理多種媒體信息 文本、圖形、圖像和聲音，使多種信息建立邏輯連接，集成為一個系統(tǒng)并具有交互性。  92 多媒體計算機的主要硬件除了常規(guī)的硬件如主機、軟盤驅動器、硬盤驅動器、顯示器、網卡之外，還要有音頻信息處理硬件、視頻信息處理硬件及光盤驅動器等部分。  A、音頻卡  B、視頻卡  C、采集卡  D、掃描儀  E、光驅    多媒體系統(tǒng)的硬件  93 音頻卡  通常稱為聲卡，用于處理音頻信息，它可以把話筒、錄音機、電子樂器等輸入的聲音信息進行模數(shù)轉換（ A/D）、壓縮等處理，也可以把經過計算機處理的數(shù)字化的聲音信號通過還原（解壓縮）、數(shù)模轉換（ D/A）后用音箱播放出來，或者用錄音設備記錄下來。  94 視頻卡  也叫電視卡，它的作用就是將有線電視線的模擬信號轉換為電腦識別的數(shù)字型號，供電腦識別播放。電視卡按其連接方式來劃分，可以分為外置式的電視接收盒和內置式的  95 采集卡  能將電視信號轉換成計算機的數(shù)字信號，便于使用軟件對轉換后的數(shù)字信號進行剪輯處理、加工和色彩控制。還可將處理后的數(shù)字信號輸出到錄像帶中。  96 掃描儀  將攝影作品、繪畫作品或其它印刷材料上的文字和圖像，甚至實物，掃描到計算機中，以便進行加工處理。  97 光驅  分為只讀光驅（ 可讀寫光驅（ 可讀寫光驅又稱刻錄機。用于讀取或存儲大容量的多媒體信息。  98 音頻卡 攝像機  視盤機  錄像機  視頻/顯示卡 顯示器  其它外設：  鼠標 、 鍵盤 、打印機 、 掃描儀  話筒  音響設備  絡和通信設備  音箱  耳機  主機  視頻子系統(tǒng)  音頻子系統(tǒng)  多媒體計算機硬件系統(tǒng)結構圖  返   回  99 多媒體計算機的操作系統(tǒng)必須在原基礎上擴充多媒體資源管理與信息處理的功能。  多媒體編輯工具包括字處理軟件、繪圖軟件、圖像處理軟件、動畫制作軟件、聲音編輯軟件以及視頻編輯軟件。  多媒體應用軟件的創(chuàng)作工具 (來幫助應用開發(fā)人員提高開發(fā)工作效率，它們大體上都是一些應用程序生成器，它將各種媒體素材按照超文本節(jié)點和鏈結構的形式進行組織，形成多媒體應用系統(tǒng)。    多媒體系統(tǒng)的軟件  返   回  100   多媒體技術的應用  1多媒體家電   2電子圖書和圖書數(shù)字化  3多媒體教學（ 計算機輔助設計（  4 返   回  101 （ 1）信息載體的多樣性。   （ 2）多種信息的綜合和集中處理   （ 3）多媒體系統(tǒng)是一個交互式系統(tǒng)。     多媒體技術的特點  多媒體的關鍵特性是多樣性、交互性和集成性。  返回本章首頁  102  計算機的啟動   1.   冷啟動 : 是指計算機在關機狀態(tài)下開電源啟動計算機的過程。   2.  熱啟動 : 熱啟動是將鍵盤上的   103 第一章結束  104 第 2章   第 104頁  本章概述   本章的學習目標  主要內容  105 本章概述   本章介紹操作系統(tǒng)的基本知識、常用的幾種操作系統(tǒng)的功能和特點，重點介紹中文后介紹了 操作系統(tǒng)的新特性。   第 105頁  106 本章的學習目標   掌握操作系統(tǒng)的基本概念   熟悉窗口和圖標操作   掌握快捷方式的建立與使用   掌握文件和文件夾的各類操作   利用控制面板熟練進行各種環(huán)境設置   了解 了解 的一些新的特性  第 106頁  107 主要內容  操作系統(tǒng)簡介          操作系統(tǒng)   第 107頁  108 作系統(tǒng)簡介   操作系統(tǒng)（ 定義：操作系統(tǒng)是控制和管理計算機系統(tǒng)內各種硬件和軟件資源，合理有效地組織計算機系統(tǒng)的工作，為用戶提供一個使用方便可擴展的工作環(huán)境，從而起到連接計算機和用戶的接口作用。   操作系統(tǒng)也是計算機軟件系統(tǒng)中最重要、最基本的系統(tǒng)軟件。    第 108頁  109 操作系統(tǒng)的功能   操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)資源的管理者，它的功能主要有：   處理機管理   存儲管理   設備管理   文件管理  第 109頁  110 處理機管理   對系統(tǒng)中的處理機及其狀態(tài)進行管理。 高   單道程序系統(tǒng)：一旦某個程序開始運行，它就占用了整個系統(tǒng)的所有資源。在單道程序系統(tǒng)中，大量的資源在許多時間內處于閑置狀態(tài)，資源利用率低下。   多道程序系統(tǒng)：為了提高系統(tǒng)資源的利用率，現(xiàn)代操作系統(tǒng)都允許同時有多個程序被加載到內存中執(zhí)行。   進程與線程：處理機管理的主要功能是把 許多操作系統(tǒng)中，包括 單位分配的；隨著硬件和軟件技術的發(fā)展，為了更好地實現(xiàn)并發(fā)和資源共享，提高 多操作系統(tǒng)又把進程再細分成線程（   第 110頁  111 存儲管理   內存是計算機中的另一寶貴的硬件資源。主要功能有如下四個方面：  1）存儲器分配  2）地址轉換  3）信息保護  4）虛擬內存  第 111頁  112 設備管理   設備管理是操作系統(tǒng)中最底層、最瑣碎的部分。物理設備種類繁多且用法各異，外部設備與主機可并行工作，設備之間以及主機和外設之間的速度差異很大，設備管理應該主要解決如下問題：   設備無關性   設備分配  第 112頁  113 文件管理   文件管理是針對信息資源的管理。在現(xiàn)代計算機系統(tǒng)中，輔助存儲設備（如硬盤）上保存著大量的文件，如果不能對其采取合理的管理方式，就會導致混亂。文件管理的主要任務是 : 對用戶文件和系統(tǒng)文件進行有效的管理，實現(xiàn)按名存取，并以文件夾的形式實現(xiàn)分類管理；   實現(xiàn)文件的共享、保護和保密，保證文件的安全；   向用戶提供一整套能方便使用文件的操作和命令。  第 113頁  114 作業(yè)管理   用戶使用計算機，是以各種命令形式進行的，對用戶命令的解釋、執(zhí)行是作業(yè)管理的任務。  第 114頁  115 操作系統(tǒng)的分類   操作系統(tǒng)的分類方法很多，按提供的功能可以分為四類：   批處理操作系統(tǒng)   實時操作系統(tǒng)   分時操作系統(tǒng)   網絡操作系統(tǒng)。  第 115頁  116 批處理操作系統(tǒng)   用戶把要計算的問題、數(shù)據(jù)和作業(yè)說明書一起交給操作員，操作員啟動有關程序將一批作業(yè)輸入到計算機外存，由操作系統(tǒng)去控制、調度各作業(yè)的運行并輸出結果。   通常，采用這種批量化處理作業(yè)技術的操作系統(tǒng)稱為批處理操作系統(tǒng)。由于作業(yè)進入計算機系統(tǒng)后，用戶不再對作業(yè)的運行進行人工干預，從而提高了系統(tǒng)的運行效率。   批處理系統(tǒng)的主要缺點是用戶使用不太方便。用戶把作業(yè)提交給系統(tǒng)后，無法對作業(yè)運行中可能出現(xiàn)的意外情況進行干預，程序中一個很小的錯誤就可能導致程序無法繼續(xù)運行下去。  第 116頁  117 實時操作系統(tǒng)   實時是指對隨機發(fā)生的外部事件做出及時的響應并對其處理。   在設計實時操作系統(tǒng)時，首先考慮的是實時響應，其次才考慮資源的利用率。   當計算機用于實時處理系統(tǒng)，如工業(yè)生產中自動控制、導彈發(fā)射的控制等方面時，稱為實時控制。   實時系統(tǒng)的特點是：對外部的響應及時、迅速；系統(tǒng)可靠性高。  第 117頁  118 分時操作系統(tǒng)   一臺計算機連接多個終端，用戶通過各自的終端把作業(yè)送入計算機，計算機又通過終端向各用戶報告其作業(yè)的運行情況。   這種計算機能分時輪流地為各終端用戶服務并能及時地對用戶服務請求予以響應，這就構成了分時操作系統(tǒng)。   分時操作系統(tǒng)的主要優(yōu)點是它和多個終端用戶的交互會話工作方式，方便了用戶使用計算機，并加快程序的調試過程。  第 118頁  119 網絡操作系統(tǒng)   將地理位置不同、具有獨立功能的多個計算機系統(tǒng)，通過通信設備和通信線路連接起來，在功能完善的網絡系統(tǒng)軟件的支持下，以實現(xiàn)更加廣泛的硬件資源、軟件資源的共享，這就是計算機網絡。   網絡操作系統(tǒng)是使網絡上各計算機能方便而有效地共享網絡資源，為用戶提供所需的各種服務的軟件和有關協(xié)議的集合。   網絡操作系統(tǒng)除了應具有單機操作系統(tǒng)的功能之外，還應有網絡管理模塊。   網絡管理模塊的主要功能是支持網絡通信和提供各種網絡服務。  第 119頁  120 常用的微型機操作系統(tǒng)   微型機使用的操作系統(tǒng)很多，下面介紹幾個常用的操作系統(tǒng)： 作系統(tǒng)  第 120頁  121 發(fā)的字符界面的 16位微機操作系統(tǒng)。 &