大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)課件匯總整本書電子教案全套教學(xué)教程完整版電子教案(最新)

1、大學(xué)計算機基礎(chǔ)01第1章 計算機基礎(chǔ)知識了解計算機的歷史，掌握計算機發(fā)展的四個階段及計算機的特征、分類與應(yīng)用掌握計算機的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的組成及功能掌握計算機中信息的表示方法和不同進制數(shù)間的轉(zhuǎn)換方法了解多媒體技術(shù)了解計算機病毒的產(chǎn)生、危害及其防范具備基本的信息安全防范知識與技能知識與技能目標(biāo)計算機的發(fā)展第1章 計算機基礎(chǔ)知識計算機系統(tǒng)信息的表示多媒體技術(shù)簡介目錄1.11.41.31.2信息安全基礎(chǔ)1.5計算機的發(fā)展1.1本節(jié)介紹計算機的誕生、世界計算機史上發(fā)展的四個階段、我國計算機的發(fā)展、計算機的主要特征、計算機的多種分類方法、計算機的應(yīng)用領(lǐng)域和未來計算機的發(fā)展趨勢。1.1計算機的發(fā)展計算機

2、的特征計算機發(fā)展趨勢計算機的誕生計算機的發(fā)展歷程1.1.11.1.31.1.41.1.2計算機的誕生人類第一臺通用數(shù)字式電子計算機ENIAC（簡稱“埃尼阿克”）的誕生1.1.1ENIAC長30.48米，寬6米，高2.4米，占地面積約170平方米，重達30噸，耗電150千瓦，包含了17468根真空管（電子管），7200根晶體二極管，70000個電阻器，10000個電容器，1500個繼電器，6000多個開關(guān)。每秒執(zhí)行5000次加法或400次乘法。時間：1946年2月15日地點：美國賓夕法尼亞大學(xué)莫爾學(xué)院主要任務(wù)和單位：約翰莫克利 美國陸軍彈道研究所 美國陸軍阿伯丁彈道實驗室 圖1-1 ENIAC計

3、算機的發(fā)展按照通常的標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)計算機所采用的物理器件不同，把計算機的發(fā)展劃分為4個階段，如表1- 1所示。1.1.2表1- 1 計算機發(fā)展的四個階段 年代部件第一階段（1946-1959）第二階段（1959-1964）第三階段（1964-1972）第四階段（1972年至今）物理器件電子管晶體管中小規(guī)模集成電路大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路內(nèi)存汞延遲線磁芯存儲器半導(dǎo)體存儲器半導(dǎo)體存儲器外存儲器穿孔卡片、紙帶磁帶磁帶、磁盤磁盤、磁帶、光盤等大容量存儲器軟件機器語言、匯編語言高級語言、簡單的操作系統(tǒng)多種功能較強的操作系統(tǒng)、會話式語言可視化操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、多媒體、網(wǎng)絡(luò)軟件處理速度（每秒指令數(shù)）5千至幾萬條

4、幾萬至幾十萬條幾十萬至幾百萬條上千萬至萬億條應(yīng)用領(lǐng)域科學(xué)計算科學(xué)計算、數(shù)據(jù)處理、事務(wù)管理實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化系列化，應(yīng)用于各個領(lǐng)域廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域代表機器UNIVAC-I、EDVACIBM-7000IBM-360、CDC-6000IBM4300系列、3080系列、3090系列和9000系列計算機的發(fā)展計算機采用的主要物理器件如下圖1-2所示：1.1.2圖1-2 電子管（左）、晶體管（中）、集成電路（右）1956周恩來總理親自提議、主持并制定我國十二年科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃，啟動了我國計算機科研、生產(chǎn)、教育發(fā)展計劃。19571958196419711974中國第一臺計算機103型通用數(shù)字電子計算機研制成功，運

5、行速度為每秒1500次。第三代集成電路計算機研制成功。第一臺微機DJS-130面世。第二代晶體管計算機研制成功。哈爾濱工業(yè)大學(xué)研制成功中國第一臺模擬式電子計算機。計算機的發(fā)展1.1.2中國計算機的發(fā)展史1983中國第一臺被命名為“銀河”的億次巨型電子計算機在國防科技大學(xué)誕生，“銀河”的運算速度超過1億次/秒。19841987199319952000第一臺國產(chǎn)的286微機長城286正式推出。北京市曙光計算機公司又推出了曙光1000，其與美國Intel公司1990年推出的大規(guī)模并行機體系結(jié)構(gòu)與實現(xiàn)技術(shù)相近，這標(biāo)志著我國的計算機技術(shù)水平與國外的差距縮小到5年左右。國家并行計算機工程技術(shù)研究中心牽頭研

6、制高性能計算機“神威一號”，其主要技術(shù)指標(biāo)和性能達到國際先進水平。國家智能計算機研究開發(fā)中心（后成立北京市曙光計算機公司）研制成功曙光一號全對稱共享存儲多處理機。聯(lián)想集團的前身新技術(shù)發(fā)展公司成立，中國出現(xiàn)第一次微機熱。計算機的發(fā)展1.1.2中國計算機的發(fā)展史2009國防科技大學(xué)研制的首臺千萬億次“天河一號”超級計算機問世。“天河一號” 以每秒2570萬億次的實測運算速度成為世界運算速度最快的超級計算機。201320162018“神威太湖之光”研制成功，它成為世界上第一臺突破10億億次/秒運算速度的超級計算機，創(chuàng)造了速度、持續(xù)性、功耗比三項指標(biāo)世界第一。世界超算組織對全世界的最快的十臺超級計算機

7、進行統(tǒng)計，中國的“神威太湖之光”和“天河二號”分別位于第三名、第四名?！疤旌佣枴毖兄瞥晒?，其峰值運算速度達到億億次/秒?！疤旌佣枴背売嬎銠C位列世界TOP500第一名。計算機的發(fā)展1.1.2中國計算機的發(fā)展史1.計算機的特點2.計算機的分類3.計算機的應(yīng)用領(lǐng)域計算機的特征1.1.3計算機的特征（1）自動化程度高（2）運算速度快（3）計算精度高（4）存儲容量大（5）具有準(zhǔn)確的邏輯判斷能力（6）通用性強（7）具有網(wǎng)絡(luò)與通信功能1.1.31.計算機的特點計算機的特征可以從不同的角度對其進行分類。（1）按照處理數(shù)據(jù)信息的形式分類數(shù)字計算機模擬計算機數(shù)字模擬混合計算機1.1.32.計算機的分類計算機

8、的特征（2）按照計算機規(guī)模分類巨型機，又稱為超級計算機、高性能計算機大型機小型機工作站，介于小型機和個人計算機之間的一種高檔微型計算機個人計算機，也稱為微型計算機，簡稱微機服務(wù)器， “服務(wù)器”一詞更多意義上是描述計算機在應(yīng)用中的角色，而不是計算機的檔次。1.1.32.計算機的分類計算機的特征（3）按照計算機使用用途分類通用計算機，市場上銷售的計算機大多屬于通用計算機專用計算機，一般專機專用1.1.32.計算機的分類計算機的特征（1）科學(xué)計算（2）數(shù)據(jù)處理（3）實時控制（4）計算機輔助計算機輔助設(shè)計（Computer Aided Design，CAD）計算機輔助制造（Computer Aided

9、 Manufacturing，CAM）計算機輔助教育（Computer Aided Education，CAE），包括計算機輔助教學(xué)（Computer Aided Instruction，CAI）和計算機輔助管理教學(xué)（Computer Managed Instruction，CMI）計算機輔助測試（Computer Aided Testing，CAT）1.1.33.計算機的應(yīng)用領(lǐng)域計算機的特征（5）人工智能，Artificial Intelligence，AI（6）辦公自動化，Office Automation，OA（7）網(wǎng)絡(luò)與通信（8）數(shù)字娛樂（9）多媒體應(yīng)用（10）嵌入式系統(tǒng)1.1.33.

10、計算機的應(yīng)用領(lǐng)域1.電子計算機的發(fā)展方向2.未來新一代的計算機計算機發(fā)展趨勢1.1.4巨型化計算機發(fā)展趨勢1.1.4智能化微型化網(wǎng)絡(luò)化多媒體化1.電子計算機的發(fā)展方向模糊計算機計算機發(fā)展趨勢1.1.4超導(dǎo)計算機生物計算機光子計算機量子計算機2.未來新一代的計算機計算機系統(tǒng)1.2本節(jié)介紹計算機系統(tǒng)的組成，包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，算法的概念。1.2計算機系統(tǒng)計算機系統(tǒng)的組成如圖1- 3所示：圖1-3 計算機系統(tǒng)1.2計算機系統(tǒng)計算機的硬件系統(tǒng)計算機的軟件系統(tǒng)1.2.11.2.2計算機的硬件系統(tǒng) 計算機的硬件結(jié)構(gòu)方面，一直遵循馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)。馮諾依曼計算機由運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)

11、備五大部件組成，各部件之間通過總線實現(xiàn)連接，并與外部其他設(shè)備實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送。以存儲器為中心的計算機結(jié)構(gòu)如圖1- 4所示。1.2.1圖1- 4以存儲器為中心的計算機結(jié)構(gòu)圖計算機的硬件系統(tǒng) 計算機的工作原理是：程序設(shè)計人員根據(jù)用戶的要求編制計算機程序代碼，用戶將程序和原始數(shù)據(jù)通過輸入設(shè)備輸入到計算機，計算機將程序和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可識別的二進制代碼存入存儲器中，運行程序按照程序既定的指令順序依次由控制器發(fā)出相應(yīng)的控制命令，取出存儲器中的數(shù)據(jù)送至運算器中進行運算，運算結(jié)束后再由運算器送回存儲器中保存。如果需要顯示或打印結(jié)果，則由控制器發(fā)出控制命令，從存儲器中取出結(jié)果，經(jīng)輸出設(shè)備將計算機內(nèi)的二進制代碼轉(zhuǎn)換成人

12、們習(xí)慣的十進制數(shù)值、文字、圖形、圖像、音頻、視頻等信息輸出。1.2.1計算機的硬件系統(tǒng) 運算器是執(zhí)行算術(shù)運算和邏輯運算的部件。它是計算機能夠完成各種復(fù)雜操作的關(guān)鍵部件，由算術(shù)邏輯單元（Arithmetic Logical Unit，ALU）、累加器、狀態(tài)寄存器和通用寄存器等組成。ALU是運算器中實現(xiàn)四種算術(shù)運算和各種邏輯運算（等）的核心部件。運算器能執(zhí)行多少種操作及運算器的執(zhí)行速度，標(biāo)志著運算器能力的強弱，甚至標(biāo)志著計算機本身的能力。1.2.11.運算器計算機的硬件系統(tǒng) 控制器是計算機的神經(jīng)中樞，它指揮各個部件自動、協(xié)調(diào)地工作。計算機的自動計算過程就是執(zhí)行已存入存儲器的程序的過程，而執(zhí)行程序的

13、過程就是執(zhí)行一條條指令的過程，即周而復(fù)始地按一定的順序取指令、分析指令和執(zhí)行指令的過程。對控制器而言，真正的作用在于對機器指令執(zhí)行過程的控制。1.2.12.控制器計算機的硬件系統(tǒng) 運算器和控制器被集成在一塊芯片上，稱為中央處理器或微處理器（Central Processing Unit，CPU）如圖1- 5所示。CPU是計算機的總指揮和運算中心，負責(zé)整個計算機系統(tǒng)的協(xié)調(diào)、控制及運算。1.2.1CPU圖1- 5Intel公司生產(chǎn)的CPUCPU的性能一定意義上決定了計算機的性能，能夠處理數(shù)據(jù)的位數(shù)是CPU的一個主要性能標(biāo)志。此外，時鐘主頻是指CPU的時鐘頻率，是微型計算機性能的一個重要指標(biāo)，它的高

14、低一定程度上決定了計算機運行的快慢。計算機的硬件系統(tǒng) 存儲器是計算機存儲程序和數(shù)據(jù)的部件。計算機中的大量操作是往存儲器中讀取或者寫入數(shù)據(jù)。一般而言，存儲容量越大，存儲速度越快越好。而存儲器的工作速度相對于CPU的運算速度要低很多，因此存儲器的工作速度往往會制約計算機的運算速度。 計算機的存儲器一般分為內(nèi)存（又稱為內(nèi)部存儲器或主存）和外存（又稱為外部存儲器或輔存）兩大類。1.2.13.存儲器計算機的硬件系統(tǒng)（1）內(nèi)存 內(nèi)存是安裝在主板上的存儲部件，可以直接被CPU訪問。內(nèi)存用來存儲當(dāng)前正在執(zhí)行的數(shù)據(jù)、程序和結(jié)果，具有容量小，存取速度快的特點，但一旦斷電，其中保存的數(shù)據(jù)全部丟失。按照功能可以分為隨

15、機存儲器、只讀存儲器和高速緩沖存儲器。1.2.13.存儲器圖1- 6隨機存儲器RAM（左）和只讀存儲器ROM（右）計算機的硬件系統(tǒng)（1）內(nèi)存隨機存儲器RAM只讀存儲器ROM高速緩沖存儲器Cache1.2.13.存儲器計算機的硬件系統(tǒng)內(nèi)存儲器的主要性能指標(biāo)有兩個：存儲容量和存取速度。 存儲容量是指一個存儲器包含的存儲單元總數(shù)。常用的存儲單位有字節(jié)B、千字節(jié)KB、兆字節(jié)MB、吉字節(jié)GB（又稱“千兆字節(jié)”）、萬億字節(jié)TB（又稱“太字節(jié)”）、千萬億字節(jié)PB等。它們之間的換算關(guān)系如下：1KB=1024B=210B 1MB=1024KB=220B 1GB=1024MB=230B1TB=1024GB=240

16、B 1PB=1024TB=250B 存取速度一般用存儲周期來表示，也就是CPU從內(nèi)存儲器中讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)所需的時間。1.2.13.存儲器計算機的硬件系統(tǒng)（2）外存 外存可以存放大量的程序和數(shù)據(jù)，而且斷電后信息不會丟失。大部分外存可以移動，便于不同計算機之間進行信息交流。常見的外存有硬盤、U盤和光盤。1.2.13.存儲器計算機的硬件系統(tǒng)（2）外存硬盤 硬盤是微型計算機上主要的外部存儲設(shè)備。如果從存儲數(shù)據(jù)的介質(zhì)上來區(qū)分，硬盤可以分為機械硬盤（Hard Disk Drive，HDD）和固態(tài)硬盤（Solid State Disk，SSD）。機械硬盤采用磁性盤片來存儲數(shù)據(jù)，固態(tài)硬盤通過閃存顆粒來存儲數(shù)據(jù)

17、。1.2.13.存儲器計算機的硬件系統(tǒng)（2）外存機械硬盤 它是由磁盤片、磁頭、讀寫控制電路和驅(qū)動機構(gòu)封裝組成的，具有容量大、可靠性高、防塵性好的特點。1.2.13.存儲器圖1- 7 HDD上的磁道、扇區(qū)和簇在HDD內(nèi)部通常包含多個磁盤片，這些磁盤片被安裝在一個同心軸上，每個磁盤片有兩個磁表面（磁面，又稱為盤面），每個磁面由若干個同心圓組成，每個同心圓叫做磁道，由外向里分別為0磁道、1磁道、n磁道。計算機的硬件系統(tǒng)（2）外存固態(tài)硬盤 固態(tài)硬盤和傳統(tǒng)的機械硬盤最大的區(qū)別在于不再采用盤片進行數(shù)據(jù)存儲，而采用存儲芯片進行數(shù)據(jù)存儲。SSD在接口的規(guī)范和定義、功能及使用方法上與HDD完全相同，在產(chǎn)品外形和

18、尺寸上也和HDD一致。SSD與HDD相比，具有讀寫速度快、能耗低、無噪聲、抗震動、體積小的優(yōu)點，只是價格比HDD要高，而且使用壽命有限。1.2.13.存儲器計算機的硬件系統(tǒng)（2）外存機械硬盤HDD和固態(tài)硬盤SSD的外觀如圖1-8所示。1.2.13.存儲器圖1- 8機械硬盤HDD（左）和固態(tài)硬盤SSD（右）計算機的硬件系統(tǒng)（2）外存機械硬盤HDD和固態(tài)硬盤SSD的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖1-9所示。1.2.13.存儲器圖1- 9HDD內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖（左）和SSD內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖（右）計算機的硬件系統(tǒng)（2）外存U盤 U盤全稱為USB（Universal Serial Bus）閃存驅(qū)動器，也可稱為“優(yōu)盤”。U盤集磁盤存

19、儲技術(shù)、閃存技術(shù)及通用串行總線技術(shù)于一體。其與硬盤最大不同是，不需要物理驅(qū)動器即可實現(xiàn)插即用、可帶電插撥，便于攜帶，存取速度快，可靠性高，可擦寫達100萬次。 USB接口的傳輸率有USB1.0為1.5Mb/s，USB1.1為12Mb/s，USB2.0為480Mb/s，USB3.0為5.0Gb/s。采用USB2.0接口的設(shè)備較多，不過由于NAND閃存技術(shù)的限制，其實際讀寫速度無法達到標(biāo)準(zhǔn)所支持的理論最高傳輸速度。目前常用的有8GB、16GB、32GB、64GB等。1.2.13.存儲器計算機的硬件系統(tǒng)（2）外存光盤 光盤存儲器簡稱光盤，是以光信息作為存儲信息的載體來存儲數(shù)據(jù)。光盤通常分為三類，一是

20、只讀型光盤，用戶只能讀取光盤上已有的信息，不能寫入信息；二是只寫一次型光盤，用戶可以向光盤中寫入一次信息，寫入完成之后就只能讀取光盤上的內(nèi)容了；三是可重寫型光盤，用戶可以多次讀取或?qū)懭牍獗P上的內(nèi)容。 衡量光盤驅(qū)動器傳輸速率的指標(biāo)是倍速。光驅(qū)的讀取速度以150KB/s的單倍速為基準(zhǔn)，CD-ROM的速率標(biāo)準(zhǔn)有2倍速、4倍速、8倍速等，目前可達到50倍速。1.2.13.存儲器計算機的硬件系統(tǒng)（2）外存1.2.13.存儲器圖1- 10 U盤圖1- 11 光盤計算機的硬件系統(tǒng) 輸入設(shè)備（Input Devices）是外界向計算機輸入數(shù)據(jù)和信息的設(shè)備，通過輸入設(shè)備可以把程序、數(shù)據(jù)、圖像、語音等內(nèi)容送入到計

21、算機中，是計算機與用戶進行交流的入口。（1）鍵盤 鍵盤（Key Board）是最常見的計算機輸入設(shè)備，它廣泛應(yīng)用于微型計算機和各種終端設(shè)備上。用戶通過鍵盤將字母、數(shù)字、符號、漢字等輸入到計算機之中，同時也可以通過鍵盤向計算機發(fā)出指令。1.2.14.輸入設(shè)備計算機的硬件系統(tǒng)（1）鍵盤 常見的鍵盤有101鍵、104鍵、手寫鍵盤、人體工程學(xué)鍵盤、無線鍵盤等。常見的鍵盤接口標(biāo)準(zhǔn)有PS/2、USB兩種。目前市面上鍵盤都采用“QWERTY”的按鍵排列布局，圖1-12為標(biāo)準(zhǔn)104鍵盤。1.2.14.輸入設(shè)備圖1- 12 104鍵盤計算機的硬件系統(tǒng)（1）鍵盤 鍵盤一般分為主鍵盤區(qū)、功能鍵區(qū)、控制鍵區(qū)、數(shù)字鍵區(qū)

22、和狀態(tài)指示區(qū)，如圖1-13所示。1.2.14.輸入設(shè)備圖1- 13 鍵盤功能分區(qū)圖計算機的硬件系統(tǒng)（1）鍵盤 主鍵盤區(qū)的定位鍵是“F”鍵和“J”鍵，鍵盤中的“A”、“S”、“D”、“F”、“J”、“K”、“L”、“;”這八個按鍵又稱為基準(zhǔn)鍵，準(zhǔn)備打字時，雙手拇指放在空格鍵，左手食指和右手食指分為位于“F”鍵和“J”鍵。其余手指分別向左、向右自然散開在基準(zhǔn)鍵上。圖1-15為手指分工圖。1.2.14.輸入設(shè)備圖1- 15 手指分工圖計算機的硬件系統(tǒng)（2）鼠標(biāo)器 簡稱為鼠標(biāo)（Mouse），是計算機顯示系統(tǒng)縱橫坐標(biāo)定位的指示器，因形似老鼠而得名“鼠標(biāo)”。在圖形化的操作系統(tǒng)中，鼠標(biāo)可以完成鍵盤能完成的大

23、部分工作，而且更加直觀、方便和快捷。按其工作原理的不同可以分為機械鼠標(biāo)和光電鼠標(biāo)，機械鼠標(biāo)目前已經(jīng)被市場所淘汰。光電鼠標(biāo)中有線鼠標(biāo)和無線鼠標(biāo)如圖1-16所示。1.2.14.輸入設(shè)備圖1- 16 有線鼠標(biāo)（左）和無線鼠標(biāo)（右）計算機的硬件系統(tǒng)（3）其他輸入設(shè)備 輸入設(shè)備除了最常用的鍵盤、鼠標(biāo)外，還有掃描儀、條形碼閱讀器、觸摸屏、手寫筆、語音輸入設(shè)備（麥克風(fēng)）、圖像輸入設(shè)備（數(shù)碼相機、攝像頭）等。其他常見的輸入設(shè)備如圖1- 17所示。1.2.14.輸入設(shè)備圖1- 17 常見的輸入設(shè)備計算機的硬件系統(tǒng) 輸出設(shè)備（Output Devices）可以將計算機內(nèi)各種計算結(jié)果數(shù)據(jù)或信息以數(shù)字、字符、圖形、圖

24、像、聲音等形式顯示或打印出來，是計算機與用戶進行溝通的窗口。常用的輸出設(shè)備有顯示器、打印機、繪圖儀、語音輸出、影像輸出等。（1）顯示器 通常也稱為監(jiān)視器，是計算機最主要的輸出設(shè)備之一，是人們和計算機進行交互的主要工具。1.2.15.輸出設(shè)備計算機的硬件系統(tǒng)（1）顯示器 按其采用的顯示器件可分為陰極射線管（Cathode Ray Tube，CRT）顯示器、液晶顯示器（Liquid Crystal Display，LCD）和等離子顯示器（Plasma Display Panel，PDP）等。陰極射線管顯示器和液晶顯示器如圖1-18所示。1.2.15.輸出設(shè)備圖1- 18 陰極射線管顯示器（左）和液

25、晶顯示器（右）計算機的硬件系統(tǒng)（2）打印機 打印機也是計算機系統(tǒng)中常用的輸出設(shè)備之一，它能將計算機里的文字或圖形輸出在紙上。通常我們按照其工作方式進行分類。如圖1-19至1-21所示為常見打印機類型。1.2.15.輸出設(shè)備圖1- 19 點陣式打印機圖1- 20 噴墨打印機圖1- 21 激光打印機計算機的硬件系統(tǒng) 計算機硬件系統(tǒng)的五大部件并不是孤立存在的，它們在處理信息的過程中需要相互連接和傳輸信號。計算機的結(jié)構(gòu)反映了計算機各個組成部件之間的連接方式。 現(xiàn)代計算機普遍采用總線結(jié)構(gòu)，也就是系統(tǒng)各部件分別連接在一條公共通道上，這條公共通道并稱為總線（Bus），總線可以傳遞數(shù)據(jù)和控制信號。1.2.16

26、.計算機的結(jié)構(gòu)圖1- 22 基于總線結(jié)構(gòu)的計算機示意圖計算機的軟件系統(tǒng) 軟件系統(tǒng)是為運行、管理和維護計算機正常運行所編制的各種程序、數(shù)據(jù)和文檔的總稱。沒有安裝軟件的計算機稱為“裸機”，裸機只能識別由“0”和“1”組成的機器代碼。而計算機要正常運轉(zhuǎn)并發(fā)揮出其應(yīng)有的作用，還需要完善的軟件系統(tǒng)。如圖1-23所示為計算機系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)圖。1.2.2圖1- 23 基于總線結(jié)構(gòu)的計算機示意圖計算機的軟件系統(tǒng)（1）程序（2）程序設(shè)計語言機器語言匯編語言高級語言（3）程序開發(fā)集成環(huán)境1.2.21.程序和程序設(shè)計語言計算機的軟件系統(tǒng) 系統(tǒng)軟件是計算機系統(tǒng)必備的軟件，它的主要功能是控制和協(xié)調(diào)計算機及外部設(shè)備，支持應(yīng)

27、用軟件開發(fā)和運行的軟件。系統(tǒng)軟件可以看作是用戶與硬件系統(tǒng)的接口，為用戶和應(yīng)用軟件提供了控制和訪問硬件的手段。系統(tǒng)軟件中最主要的是操作系統(tǒng)，它提供了一個其他軟件運行的環(huán)境。如圖1-25所示為軟件系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)。1.2.22.系統(tǒng)軟件圖1- 25 軟件系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)圖計算機的軟件系統(tǒng) 應(yīng)用軟件是用戶可以使用的各種程序設(shè)計語言，以及用各種程序設(shè)計語言編制的應(yīng)用程序的集合。它們具有很強的實用性，可以分為用戶程序和應(yīng)用軟件包。（1）用戶程序 用戶為解決具體問題而開發(fā)的軟件稱為用戶程序。（2）應(yīng)用軟件包 應(yīng)用軟件包是利用計算機解決某類問題而設(shè)計的程序的集合，可以供多用戶使用。1.2.23.應(yīng)用軟件計算機的軟

28、件系統(tǒng)（1）什么是算法？ 一切解決或處理某一問題及事件的方法都可稱之為算法。計算機算法是計算機軟件技術(shù)的靈魂, 是用來詳細描述計算機如何解決問題的處理步驟。算法往往采用自然語言、流程圖或偽代碼方式表示, 以保持移植性, 而不受限于具體語言。1.2.24.計算機算法計算機的軟件系統(tǒng)（2）算法的意義 算法思想滲透在我們生活中的方方面面，人們平時旅游或出差的出行問題就會用到最優(yōu)或最短路徑算法, 不同的選擇會造就不同的出行路徑。面對大數(shù)據(jù)時代的到來, 針對海量數(shù)據(jù), 如何設(shè)計高效的算法獲取需要的信息顯得尤為重要和迫切。1.2.24.計算機算法信息的表示1.3本節(jié)介紹計算機中信息的表示方法，計算機中采用

29、的數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換，西文字符和中文字符的編碼方式。1.3信息的表示 在計算機中，各種信息都是以二進制的形式表示的，這是由計算機電路所采用的元器件決定的。計算機中采用了具有兩個穩(wěn)定狀態(tài)的二值電路，用低電位表示“0”，高電位表示“1”。相對十進制而言，采用二進制的表示方法運算簡單、易于物理實現(xiàn)、通用性強、成本低。1.3信息的表示數(shù)據(jù)與信息數(shù)制及其轉(zhuǎn)換1.3.11.3.2字符的編碼1.3.3數(shù)據(jù)與信息 數(shù)據(jù)（Data）是對客觀事物的符號表示。數(shù)值、文字、語言、圖形、圖像等都是不同形式的數(shù)據(jù)。 信息（Information）是指數(shù)據(jù)經(jīng)過加工處理后所獲取的有用知識，是以某種數(shù)據(jù)形式表現(xiàn)的。 數(shù)據(jù)和信息是

30、兩個相互聯(lián)系但又相互區(qū)別的概念，數(shù)據(jù)是信息的具體表現(xiàn)形式，信息是數(shù)據(jù)的有意義的表現(xiàn)。 計算機內(nèi)部采用二進制來表示各種信息，但計算機與外部進行交互是采用人們熟悉和便于閱讀的形式，如十進制數(shù)據(jù)、文字顯示以及圖形描述等。其間的轉(zhuǎn)換由計算機系統(tǒng)的硬件和軟件來實現(xiàn)。1.3.1數(shù)制及其轉(zhuǎn)換 按進位的原則進行的計數(shù)方法稱為進位計數(shù)制，數(shù)的進位計數(shù)制簡稱為數(shù)制。日常生活中，人們使用的數(shù)據(jù)一般是十進制表示的，十進制計數(shù)時逢十進一，十進制就是一種進位計數(shù)制。而計算機中所有的數(shù)據(jù)都是使用二進制表示的，但由于二進制書寫較為冗長、易出錯，而十進制和二進制之間的轉(zhuǎn)換比較復(fù)雜，因此引進了十六進制和八進制。它們可統(tǒng)一稱為R進

31、制。1.3.21.數(shù)制數(shù)制及其轉(zhuǎn)換表1- 2 計算機中常用的幾種進制數(shù)的表示1.3.21.數(shù)制進位制基數(shù)數(shù)碼進位規(guī)則位權(quán)標(biāo)識符號二進制20,1二進一2iB八進制80,1,2,3,4,5,6,7八進一8iO或Q十進制100,1,2,3,4,5,6,7,8,9十進一10iD十六進制160,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F十六進一16iH數(shù)制及其轉(zhuǎn)換表1- 3計算機中常用進制數(shù)的對照表1.3.21.數(shù)制十進制二進制八進制十六進制00000001000111200102230011334010044501015560110667011177十進制二進制八進制十六進制81000

32、1089100111910101012A11101113B12110014C13110115D14111016E15111117F數(shù)制及其轉(zhuǎn)換（1）R進制轉(zhuǎn)換為十進制在人們熟悉的十進制表示中，4165.23可以表示成如下形式： 4165.23D=4103+1102+6101+5100+210-1+310-2 上式中的103、102、101、100、10-1、10-2是4165.23這個十進制數(shù)各位數(shù)碼的權(quán)，可以看出，個位、十位、百位等上的數(shù)字只有乘上它們的權(quán)值，才能真正表示該位的實際數(shù)值。1.3.22.進制之間的轉(zhuǎn)換數(shù)制及其轉(zhuǎn)換（1）R進制轉(zhuǎn)換為十進制將R進制數(shù)按權(quán)展開求和即可得到相應(yīng)的十進制

33、數(shù)，這也是R進制轉(zhuǎn)換為十進制的方法。例如：1101.01B=12312202112002-112-2=13.25D533Q=582381380=347D16BH=1162616111160=363D1.3.22.進制之間的轉(zhuǎn)換數(shù)制及其轉(zhuǎn)換（2）十進制轉(zhuǎn)換為R進制 將十進制轉(zhuǎn)換為R進制時，可將該數(shù)分成整數(shù)和小數(shù)兩部分分別進行轉(zhuǎn)換，然后再拼接起來就可以了。整數(shù)部分：采用“除R（基數(shù)）取余后反向取”，即轉(zhuǎn)換中除以基數(shù)（2、8或者16）取余數(shù)，直到商為0，最后得到的余數(shù)倒序排列，即為轉(zhuǎn)換后的整數(shù)部分。小數(shù)部分：采用“乘R（基數(shù)）取整正向取”，即轉(zhuǎn)換中乘以基數(shù)（2、8或者16）取整數(shù)，直到小數(shù)部分的位數(shù)

34、達到要求的精度時為止，即為轉(zhuǎn)換后的小數(shù)部分。1.3.22.進制之間的轉(zhuǎn)換數(shù)制及其轉(zhuǎn)換（2）十進制轉(zhuǎn)換為R進制【例1-1】將十進制數(shù)253.125轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)。1.3.22.進制之間的轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換結(jié)果：253.125D=11111101.001B數(shù)制及其轉(zhuǎn)換（2）十進制轉(zhuǎn)換為R進制【例1-2】 將十進制數(shù)225.15轉(zhuǎn)換成八進制數(shù)，要求結(jié)果精確到小數(shù)點后3位。1.3.22.進制之間的轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換結(jié)果：225.15D=341.114Q 數(shù)制及其轉(zhuǎn)換（3）二進制數(shù)、八進制數(shù)和十六進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換 由于二進制、八進制和十六進制之間存在特殊關(guān)系：81=23、161=24，即一位八進制數(shù)可以轉(zhuǎn)換為三位二進制數(shù)，

35、三位二進制數(shù)可以轉(zhuǎn)換為一位八進制數(shù)，一位十六進制數(shù)可以轉(zhuǎn)換為四位二進制數(shù)，四位二進制數(shù)可以轉(zhuǎn)換為一位十六進制數(shù)。因此轉(zhuǎn)換方法比較容易。1.3.22.進制之間的轉(zhuǎn)換數(shù)制及其轉(zhuǎn)換（3）二進制數(shù)、八進制數(shù)和十六進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換1.3.22.進制之間的轉(zhuǎn)換表1- 4八進制數(shù)與二進制數(shù)、十六進制數(shù)之間的關(guān)系八進制數(shù)對應(yīng)二進制數(shù)十六進制數(shù)對應(yīng)二進制數(shù)十六進制數(shù)對應(yīng)二進制數(shù)01234567000001010011100101110111012345670000000100100011010001010110011189ABCDEF10001001101010111100110111101111數(shù)制及其轉(zhuǎn)換

36、根據(jù)這種對應(yīng)關(guān)系，二進制數(shù)轉(zhuǎn)換八進制數(shù)時，以小數(shù)點為中心向左右兩邊分組，每3位一組，兩頭不足3位補0即可。同樣二進制數(shù)轉(zhuǎn)換十六進制數(shù)時，按照4位為一組進行分組對照即可。1.3.22.進制之間的轉(zhuǎn)換【例1-3】將二進制數(shù)10111011.100101轉(zhuǎn)換成八進制數(shù)。010111011100101 2 7 3 4 5轉(zhuǎn)換結(jié)果：10101011.110101B=273.45Q數(shù)制及其轉(zhuǎn)換【例1-4】將二進制數(shù)11101011.1101011轉(zhuǎn)換成十六進制數(shù)。11101011.11010110 E B D 6轉(zhuǎn)換結(jié)果：10101011.110101B=EB.D6H1.3.22.進制之間的轉(zhuǎn)換【例1-5

37、】將八進制數(shù)713.76轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)。 7 1 3. 7 6111001011.111110轉(zhuǎn)換結(jié)果：713.76Q=111001011.11111B數(shù)制及其轉(zhuǎn)換【例1-6】將十六進制數(shù)2F.C4轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)。 2 F. C 400101111.11000100轉(zhuǎn)換結(jié)果：2F.C4H=101111.110001B1.3.22.進制之間的轉(zhuǎn)換【例1-7】將十六進制數(shù)16B.68轉(zhuǎn)換為八進制數(shù)。八進制數(shù)和十六進制數(shù)之間通常借助二進制進行轉(zhuǎn)換。 1 6 B. 6 8000101101011.01101000 101 101 011 . 011 010 5 5 3. 3 2轉(zhuǎn)換結(jié)果：16B.68H

38、=553.32Q數(shù)制及其轉(zhuǎn)換 計算機中的基本運算有兩類：一是算術(shù)運算；二是邏輯運算。算術(shù)運算包括加、減、乘、除；邏輯運算包括邏輯與、邏輯或、邏輯非、邏輯異或。邏輯運算是按照位進行運算的。1.3.23.二進制數(shù)的運算數(shù)制及其轉(zhuǎn)換1.3.23.二進制數(shù)的運算（1）算術(shù)運算二進制數(shù)的算術(shù)運算與十進制數(shù)的加、減、乘、除運算類似，下面是二進制的算術(shù)運算規(guī)則。加法：0+0=0、0+1=1、1+0=1、1+1=10減法：0-0=0、0-1=-1、1-0=1、1-1=0乘法：00=0、01=0、10=0、11=1除法：01=0、11=1數(shù)制及其轉(zhuǎn)換【例1-8】求二進制1001與二進制0101的和。1.3.23

39、.二進制數(shù)的運算計算結(jié)果：1001B+0101B=1110B數(shù)制及其轉(zhuǎn)換【例1-9】求二進制1110與二進制1011的差。1.3.23.二進制數(shù)的運算計算結(jié)果：1110B-1011B=0011B數(shù)制及其轉(zhuǎn)換【例1-10】 求二進制1101與二進制1001的乘積。1.3.23.二進制數(shù)的運算計算結(jié)果：1101B1001B=1110101B數(shù)制及其轉(zhuǎn)換【例1-11】 求二進制1000001與二進制101的商。1.3.23.二進制數(shù)的運算計算結(jié)果：1000001B101B=1101B數(shù)制及其轉(zhuǎn)換1.3.23.二進制數(shù)的運算（2）邏輯運算 邏輯運算是邏輯變量之間的運算，運算的結(jié)果不表示數(shù)值的大小，而表

40、示邏輯概念，也就是成立或者不成立。通常用“1”表示邏輯真（成立），用“0”表示邏輯假（不成立）。邏輯與（用“”或“AND”表示）：00=0、01=0、10=0、11=1邏輯或（用“”或“OR”表示）：00=0、01=1、10=1、11=1邏輯非（用“”表示）： 0=1、 1=0邏輯異或（用“NOR”表示）：0 NOR 0=1、0 NOR 1=1、1 NOR 0=1、1 NOR 1=0數(shù)制及其轉(zhuǎn)換【例1-12】設(shè)X=10101011，Y=00100110，求XY的結(jié)果。1.3.23.二進制數(shù)的運算運算結(jié)果：XY=1010101100100110 = 00100010 1 0 1 0 1 0 1

41、1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0數(shù)制及其轉(zhuǎn)換【例1-13】設(shè)X=10101011，Y=00100110，求XY的結(jié)果。1.3.23.二進制數(shù)的運算運算結(jié)果：XY=1010101100100110 = 10101111 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1數(shù)制及其轉(zhuǎn)換【例1-14】設(shè)X=10101011，求X的結(jié)果。1.3.23.二進制數(shù)的運算運算結(jié)果：X=01010100數(shù)制及其轉(zhuǎn)換【例1-15】設(shè)X=10101011，Y=11001100，求X NOR Y的結(jié)果。1.3.23.二進制數(shù)的運算運算結(jié)果：

42、X NOR Y=10101011 NOR 11001100 = 01100111 1 0 1 0 1 0 1 1NOR 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1字符的編碼 字符包括西文字符（字母、數(shù)字、各種符號）和中文字符，即所有非數(shù)值數(shù)據(jù)。由于計算機是以二進制的形式存儲和處理數(shù)據(jù)的，因此字符也必須按規(guī)則轉(zhuǎn)換為二進制代碼才能被計算機識別和處理，這種二進制代碼稱為字符編碼。字符編碼的方式如下，首先確定需要編碼的字符總數(shù)，然后將每一個字符按順序確定具體的編碼值，編碼值作為識別和使用這些字符的依據(jù)。字符形式的多少涉及編碼的位數(shù)。對西文字符和中文字符，由于形式的不同，采用了不同的

43、編碼方式。1.3.3字符的編碼（1）西文字符的編碼 計算機中最常用的西文字符編碼是ASCII（American Standard Code for Information Interchange，美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼），這個編碼標(biāo)準(zhǔn)被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）指定為國際標(biāo)準(zhǔn)。ASCII碼有7位碼和8位碼兩種版本。國際通用的是7位ASCII碼，用7位二進制數(shù)表示一個字符的編碼，共有27=128個不同的編碼值，相應(yīng)可以表示128個不同字符的編碼。 1.3.3字符的編碼表1-57位ASCII編碼表1.3.3 高三位低四位0000010100111001011101110000NULDLESP0Pp000

44、1SOHDC1!1AQaq0010STXDC2“2BRbr0011ETXDC3#3CScs0100EOTDC4$4DTdt0101ENQNAK%5EUeu0110ACKSYN&6FVfv0111BELETB7GWgw1000BSCAN(8HXhx1001HTEM)9IYiy1010LFSUB*:JZjz1011VTESC+;Kk1100FFFS,Nn1111SIUS/?OoDEL字符的編碼 在ASCII碼表中的前32個和最后一個為控制碼，是不可顯示或打印的，主要用于控制計算機某些外圍設(shè)備的工作特性和某些計算機軟件的運行情況。比如，CR稱為回車字符，是換行控制符。其余95個為可顯示或打印字符（但

45、空格是看不見的，因此實際可顯示或打印的字符為94個），包括英文大小寫字母52個，09共10個數(shù)字，標(biāo)點符號、運算符號和其他符號共33個。 另外從ASCII碼表中可以看出，字符碼值的分布是具有一定規(guī)律的：09這十個阿拉伯?dāng)?shù)字的ASCII碼值均小于大寫字母的ASCII碼值；AZ這26個英文大寫字母的ASCII碼值均小于小寫字母的ASCII碼值；09的ASCII碼值、大小寫英文字母的ASCII碼值按其各自的順序依次遞增1；相同字母的ASCII碼值，小寫字母的ASCII碼值等于大寫字母的ASCII碼值加上32D（或20H）。1.3.3字符的編碼（2）中文字符的編碼 ASCII碼只對英文字母、數(shù)字和標(biāo)點

46、符號作了編碼。為了使計算機能夠處理、顯示、打印、交換漢字字符等，同樣也需要對漢字進行編碼。漢字的國標(biāo)碼 我國于1980年發(fā)布了國家漢字編碼標(biāo)準(zhǔn)信息交換用漢字編碼字符集基本集（GB2312-1980簡稱GB碼，也稱漢字信息交換碼，即國標(biāo)碼）。該標(biāo)準(zhǔn)收錄了最常用的6763個漢字，這些漢字分成兩級：一級漢字有3755個，按漢語拼音排列：二級漢字有3008個，按偏旁部首排列。由于一個字節(jié)只能表示256種編碼，所以一個國標(biāo)碼是用兩個字節(jié)來表示。1.3.3字符的編碼漢字的國標(biāo)碼 為了與ASCII碼兼容，漢字輸入?yún)^(qū)位碼和國標(biāo)碼之間有一個轉(zhuǎn)換關(guān)系。具體方法是：將一個漢字的十進制區(qū)號和十進制位號分別轉(zhuǎn)換成十六進

47、制；然后再分別加上20H（十進制就是32，因是非圖形字符碼值），就成為漢字的國標(biāo)碼。1.3.3【例1-16】 已知漢字“中”的區(qū)位碼為5448D，求其國標(biāo)碼。如下所示：字符的編碼漢字的機內(nèi)碼 漢字內(nèi)碼是為在計算機內(nèi)部對漢字進行存儲、處理的漢字代碼，它的作用是統(tǒng)一了各種不同漢字輸入碼在計算機內(nèi)的表示。一個漢字輸入計算機后轉(zhuǎn)換為內(nèi)碼，然后才能在機器內(nèi)傳輸、處理。漢字的國標(biāo)碼和機內(nèi)碼轉(zhuǎn)換的規(guī)則是：漢字機內(nèi)碼=漢字國標(biāo)碼+8080H。1.3.3【例1-17】 已知漢字“啊”的區(qū)位碼是1601D，求其機內(nèi)碼。再將其國標(biāo)碼轉(zhuǎn)換為機內(nèi)碼，如下所示： 3021H+8080H=B0A1H字符的編碼漢字的輸入碼

48、將漢字輸入到計算機而編制的代碼稱為漢字的輸入碼，也叫外碼。漢字的的輸入碼有多種形式，如按照數(shù)字進行編碼的有區(qū)位碼、電報碼等；按照字音進行編碼的有全拼、雙拼等；按照字形進行編碼的有五筆字型碼、鄭碼等；混合編碼的有自然碼、智能ABC等。漢字的輸入碼與機內(nèi)碼是不同的，對于不同的漢字輸入方法，它們的輸入編碼是不同的，但存入計算機中的是漢字的機內(nèi)碼。1.3.3字符的編碼漢字的字形碼 經(jīng)過計算機處理的漢字信息，如果要顯示或打印出來閱讀，則必須將漢字內(nèi)碼轉(zhuǎn)換成人們可讀的方塊漢字。漢字字形碼又稱漢字字模、輸出碼，用于漢字在顯示屏或打印機輸出。漢字字形碼通常有兩種表示方式：點陣和矢量表示方式。1.3.3字符的編

49、碼漢字的字形碼 漢字字形點陣碼如圖1-26所示。1.3.3圖1- 26漢字字形點陣機器編碼示例字符的編碼漢字的處理過程 從漢字編碼的角度看，計算機對漢字信息的處理過程實際上是各種漢字編碼間的轉(zhuǎn)換過程。這些編碼主要包括：漢字輸入碼、漢字內(nèi)碼、漢字地址碼、漢字字形碼等。這一系列的漢字編碼及轉(zhuǎn)換、漢字信息處理中的各編碼及流程如圖1-27所示。1.3.3圖1- 27漢字信息處理系統(tǒng)的模型多媒體技術(shù)簡介1.4本節(jié)介紹多媒體技術(shù)的概念/特征和應(yīng)用1.4多媒體技術(shù)簡介多媒體概述多媒體的應(yīng)用1.4.11.4.2多媒體概述1.多媒體的相關(guān)概念2.多媒體信息的類型3.多媒體技術(shù)的特點4.多媒體系統(tǒng)1.4.1多媒體

50、概述（1）媒體（Media） 媒體是指表示和傳播信息的載體。一般包含三個方面：一是存儲和傳遞信息的實體，如磁盤、磁帶、光盤、紙張等；二是表示信息的載體，如文字、聲音、圖形、圖像、視頻等；三是傳播信息的載體，如電視、電影、報紙、網(wǎng)絡(luò)等。在計算機中使用以下五種媒體。感覺媒體表示媒體表現(xiàn)媒體存儲媒體傳輸媒體1.4.11.多媒體的相關(guān)概念多媒體概述（2）多媒體（Multimedia） 多媒體是指多種媒體的綜合，也就是將文字、聲音、音樂、圖形、圖像、動畫和視頻等多種媒體組合起來的有機整體。使用多媒體后，人機交互的信息就從單純的視覺信息（包括文字和圖像信息）擴大到視覺和聽覺兩個以上的媒體信息。1.4.11

51、.多媒體的相關(guān)概念多媒體概述（3）多媒體技術(shù) 多媒體技術(shù)就是利用計算機技術(shù)把文本、圖形、圖像、音頻和視頻等多種媒體信息綜合一體化，使之建立邏輯連接，集成為一個具有交互性的系統(tǒng)，并能對多種媒體信息進行獲取、壓縮編碼、編輯、加工處理、存儲和展示。簡單地說，多媒體技術(shù)就是把聲、文、圖、像和計算機結(jié)合在一起的技術(shù)。實際上，人們通常將多媒體當(dāng)作多媒體技術(shù)的同義詞。1.4.11.多媒體的相關(guān)概念多媒體概述（4）新媒體 新媒體是指利用數(shù)字技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和移動互聯(lián)技術(shù)等，通過網(wǎng)絡(luò)及各種終端設(shè)備，向用戶提供信息和娛樂服務(wù)的傳播形態(tài)。如數(shù)字雜志與報紙、數(shù)字廣播與電視、微信與微博等等。具有交互性、即時性、海量性和共

52、享性等特點。1.4.11.多媒體的相關(guān)概念多媒體概述 目前常用的多媒體信息元素包括文本、圖形、圖像、動畫、視頻和音頻等。常見的文本文檔文件格式有：.txt、.doc、.docx等；常見的圖形、圖像文件格式有：.bmp、.png、.jpg、.tif、.dwg、.cdr等；常見的動畫文件格式有：.gif、.swf、.fla、.mb等；常見的音頻文件格式有：.cda、.wav、.MP3、.wma等；常見的視頻文件格式有：.mp4、.avi、.rmvb、.mov、.flv等。1.4.12.多媒體信息的類型多媒體概述 多媒體技術(shù)的強大功能體現(xiàn)在它是將多種媒體元素集成為一個系統(tǒng)并具有交互性。它的關(guān)鍵特性主

53、要包括集成性、交互性和實時性，這既是多媒體技術(shù)的主要特征，也是在多媒體研究中必須解決的主要問題。1.4.13.多媒體技術(shù)的特點多媒體概述 多媒體系統(tǒng)是指利用計算機技術(shù)和數(shù)字通訊網(wǎng)技術(shù)來處理和控制多媒體信息的系統(tǒng)。多媒體系統(tǒng)由以下兩部分組成：（1）多媒體硬件系統(tǒng) 多媒體硬件系統(tǒng)是指計算機主要硬件配置和各種外部設(shè)備以及與各種外部設(shè)備的控制接口卡。（2）多媒體軟件系統(tǒng) 軟件系統(tǒng)包括多媒體操作系統(tǒng)、多媒體驅(qū)動軟件、多媒體數(shù)據(jù)處理軟件、多媒體創(chuàng)作工具軟件、多媒體播放軟件和多媒體轉(zhuǎn)換軟件。1.4.14.多媒體系統(tǒng)多媒體的應(yīng)用多媒體技術(shù)現(xiàn)階段廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活的方方面面，多媒體技術(shù)的應(yīng)用主要有：在教育方面的

54、應(yīng)用：電子教案、形象教學(xué)、多媒體教學(xué)、技能訓(xùn)練、模擬交互、仿真工藝等；在商業(yè)中的應(yīng)用：商場導(dǎo)購系統(tǒng)、商業(yè)廣告、產(chǎn)品展示、商務(wù)培訓(xùn)、多媒體商品管理、電子商務(wù)等方面；在醫(yī)療中的應(yīng)用：遠程咨詢、遠程診斷、遠程會診、遠程操作以及其它遠程醫(yī)療服務(wù)等；在影視娛樂中的應(yīng)用：特技制作、變形效果、三維成像、仿真游戲、電子影集等；在辦公自動化中的應(yīng)用：聲音信息的應(yīng)用、圖像識別等；多媒體技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)結(jié)合可產(chǎn)生可視電話、視頻會議、多媒體電子郵件、信息點播等。 此外，多媒體技術(shù)在數(shù)字化圖書館、旅游業(yè)、購物等諸多方面也有較為廣泛的應(yīng)用。1.4.2信息安全基礎(chǔ)1.5本節(jié)介紹計算機病毒的概念/特征/分類和防范計算機病毒

55、的方法,常見的信息安全問題和信息安全技術(shù).1.5信息安全基礎(chǔ)計算機病毒及其防范信息安全的概念與防控1.5.11.5.2計算機病毒及其防范1.什么是計算機病毒2.計算機病毒的特征3.計算機病毒的分類4.計算機病毒的防范1.5.1計算機病毒及其防范 “計算機病毒”(Computer Virus)一詞最早是由美國計算機病毒研究專家F.Cohen博士提出的。在中華人民共和國計算機信息系統(tǒng)安全保護條例第二十八條中“計算機病毒”被明確定義為“編制或者在計算機程序中插入的破壞計算機功能或者毀壞數(shù)據(jù)，影響計算機使用并且能夠自我復(fù)制的一組計算機指令或者程序代碼”。通俗來說，計算機病毒是人為編寫的，具有自我復(fù)制能

56、力，是未經(jīng)用戶允許而執(zhí)行的代碼。1.5.11.什么是計算機病毒計算機病毒及其防范（1）寄生性（2）破壞性（3）傳染性（4）隱蔽性（5）觸發(fā)性1.5.12.計算機病毒的特征計算機病毒及其防范 計算機病毒的分類方法很多，同一種病毒可能有多種不同的分類法。（1）按照計算機病毒的感染方式分類系統(tǒng)引導(dǎo)型病毒可執(zhí)行文件型病毒混合型病毒宏病毒特洛伊木馬型病毒Internet語言病毒1.5.13.計算機病毒的分類計算機病毒及其防范（2）按計算機病毒的鏈接方式分類操作系統(tǒng)型病毒外殼型病毒嵌入型病毒源碼型病毒（3）按計算機病毒的傳播媒介分類單機病毒網(wǎng)絡(luò)病毒1.5.13.計算機病毒的分類計算機病毒及其防范（4）按計

57、算機病毒的破壞性質(zhì)分類良性病毒惡性病毒1.5.13.計算機病毒的分類計算機病毒及其防范計算機病毒以預(yù)防為主。（1）計算機病毒的癥狀 當(dāng)計算機出現(xiàn)以下癥狀時，可能感染了計算機病毒：莫名其妙死機或不能正常啟動。程序運行速度明顯變慢。可執(zhí)行文件的長度增加。磁盤文件數(shù)目無故增多。系統(tǒng)的內(nèi)存空間明顯變小。文件被不明刪除。某些應(yīng)用軟件無法正常使用或出現(xiàn)異常的提示信息。1.5.14.計算機病毒的防范計算機病毒及其防范（2）計算機病毒的檢測清除 檢測和清除病毒的一種有效方法是使用防殺病毒的軟件。一般來說，殺毒軟件都能夠不同程度地解決一些問題，但任何一種殺毒軟件都不可能解決所有病毒。隨著計算機病毒的大量出現(xiàn)，防

58、病毒軟件也在不斷發(fā)展。1.5.14.計算機病毒的防范計算機病毒及其防范（3）計算機病毒的防范計算機病毒的防范主要有以下操作：按照防病毒軟件或設(shè)置防火墻，并及時對軟件進行升級。定期檢查硬盤及使用的其他存儲設(shè)備，及時發(fā)現(xiàn)病毒并及時清除。及時應(yīng)用操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件廠商發(fā)布的修補升級程序。不打開未知的郵件及其附件，不瀏覽未知網(wǎng)站。對重要文件和數(shù)據(jù)進行備份。禁用遠程功能，關(guān)閉不需要的服務(wù)。1.5.14.計算機病毒的防范信息安全的概念和防控1.信息安全的概念2.常見的安全問題3.信息安全技術(shù)1.5.2信息安全的概念和防控 信息安全是指保護計算機系統(tǒng)中的資源（包括計算機硬件、軟件及其系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)等）不因偶然

59、的或者惡意的原因而遭到破壞、更改、泄露，系統(tǒng)能夠連續(xù)可靠正常地運行。 信息安全本身包括的范圍很大，從信息安全學(xué)科上可分為狹義安全和廣義安全兩個層次，狹義的安全是建立在以密碼論為基礎(chǔ)的計算機安全領(lǐng)域，早期中國信息安全專業(yè)通常以此為基準(zhǔn)，輔以計算機技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與編程等方面的內(nèi)容；廣義的信息安全是一門綜合性學(xué)科，從傳統(tǒng)的計算機安全到信息安全，不但是名稱的變更也是對安全發(fā)展的延伸，安全不再是單純的技術(shù)問題，而是將管理、技術(shù)、法律等問題相結(jié)合的產(chǎn)物。1.5.21.信息安全的概念信息安全的概念和防控 常見的安全問題主要是數(shù)據(jù)的丟失、被盜和損壞。此外，還可能遇到系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)等方面的安全問題。安全問題的產(chǎn)

60、生原因是多方面的，有些可能是惡意的、難以預(yù)防的，也有一些是容易被忽視的。1.5.22.常見的安全問題信息安全的概念和防控保證信息安全的主要技術(shù)有：（1）防火墻技術(shù)（2）信息加密技術(shù)（3）身份認證技術(shù)（4）安全協(xié)議（5）入侵檢測系統(tǒng)1.5.23.信息安全技術(shù)01第1章 計算機基礎(chǔ)知識 本章主要介紹了計算機的基本知識，包括計算機的誕生、世界計算機史上發(fā)展的四個階段、我國計算機的發(fā)展、計算機的主要特征、計算機的多種分類方法、計算機的應(yīng)用領(lǐng)域和未來計算機的發(fā)展趨勢；介紹了計算機系統(tǒng)的組成、算法的概念；介紹了計算機中信息的表示方法、計算機中采用的數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換，西文字符和中文字符的編碼方式；介紹了多媒