kj1第1章信息與計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

第1章信息與計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)本章主要介紹信息技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)，內(nèi)容包括信息的基本概念、計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生、發(fā)展、特點(diǎn)、應(yīng)用、計(jì)算機(jī)的軟硬件基礎(chǔ)、安全基礎(chǔ)和多媒體基礎(chǔ)。11.信息信息是一種經(jīng)過加工處理后的數(shù)據(jù)，因而具有知識(shí)的含義，而且是可以保存和傳遞的。信息是一個(gè)不斷變化和發(fā)展的概念，是一個(gè)多元化、多層次、多功能的復(fù)雜綜合體。信息是人們對(duì)客觀事物存在的一切事物的反映，通過物質(zhì)載體所產(chǎn)生的消息、情報(bào)、指令、數(shù)據(jù)所包含的一切可傳遞和可交換的內(nèi)容。1.1信息的基本概念2從計(jì)算機(jī)科學(xué)的角度考慮，信息包括兩個(gè)基本含義：一是經(jīng)過計(jì)算機(jī)技術(shù)處理的資料和數(shù)據(jù)，如文字、圖形、影像、聲音等；二是經(jīng)過科學(xué)采集、存儲(chǔ)、分類、加工等處理后的信息產(chǎn)品的集合。信息具有廣泛性、時(shí)效性、滯后性、可再生性、可傳遞性。32.信息的特征（1）社會(huì)性信息是一開始就直接聯(lián)系于社會(huì)應(yīng)用，它只有經(jīng)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(jià)值。信息化的發(fā)展表現(xiàn)為對(duì)國(guó)家或世界的社會(huì)、政治、經(jīng)濟(jì)、文化和日常生活等各個(gè)方面的深刻影響或改變。4（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(jīng)過信息載體才能被信宿接收并進(jìn)行處理和運(yùn)用。信息可以在時(shí)間上或空間上從一點(diǎn)轉(zhuǎn)移到另一點(diǎn)。5（3）共享性信息的共享性主要指信息作為一種資源，不同個(gè)體或群體在同一時(shí)間或不同時(shí)間均可共同享有。6（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(fù)制，長(zhǎng)期保存，重復(fù)使用。7（5）時(shí)效性時(shí)效性是指信息應(yīng)能反映事物最新的變化狀態(tài)。（6）能動(dòng)性信息的產(chǎn)生、存在和流通依賴于物質(zhì)和能量，反過來，信息控制和支配物質(zhì)和能量的流動(dòng)，并對(duì)其改變價(jià)值產(chǎn)生影響。8（7）客觀性信息的客觀性是指信息是客觀存在的。信息的產(chǎn)生源于物質(zhì)，信息產(chǎn)生后又必須依附于物質(zhì)，因此信息包含于任何物質(zhì)中。93.信息的分類按照不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，信息可分為如下幾種：（1）信息按其不同內(nèi)容分為社會(huì)信息和非社會(huì)信息。（2）信息按其存在形式分為內(nèi)儲(chǔ)信息和外化信息。（3）信息按其狀態(tài)分為動(dòng)態(tài)信息和靜態(tài)信息。（4）信息按符號(hào)種類分為語(yǔ)言信息和非語(yǔ)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(jià)值觀念分為有害信息和無害信息。101.2信息技術(shù)基本概念1、信息技術(shù)廣義而言，信息技術(shù)是指能充分利用與擴(kuò)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(shù)是指利用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、廣播電視等各種硬件設(shè)備、軟件工具與科學(xué)方法，對(duì)文、圖、聲、像等各種信息進(jìn)行獲取、加工、存儲(chǔ)、傳輸與使用的技術(shù)之和。綜述，可認(rèn)為信息技術(shù)的內(nèi)涵包括兩個(gè)方面，一是手段；另一是方法。112、信息技術(shù)的分類（1）按表現(xiàn)形態(tài)分類信息技術(shù)按表現(xiàn)形態(tài)可分為硬技術(shù)與軟技術(shù)，硬技術(shù)指各種信息設(shè)備及其功能，如顯微鏡、電話機(jī)、通信衛(wèi)星和多媒體電腦等。軟技術(shù)指有關(guān)信息獲取與處理的各種知識(shí)、方法與技能，如語(yǔ)言文字技術(shù)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)、規(guī)劃決策技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)等。12（2）按工作流程中的基本環(huán)節(jié)分類信息技術(shù)按工作流程中的基本環(huán)節(jié)可分為信息獲取技術(shù)、信息傳遞技術(shù)、信息存儲(chǔ)技術(shù)、信息加工技術(shù)及信息標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)。（3）按使用的信息設(shè)備分類信息技術(shù)按使用的信息設(shè)備分為電話技術(shù)、電報(bào)技術(shù)、廣播技術(shù)、電視技術(shù)、復(fù)印技術(shù)、縮微技術(shù)、衛(wèi)星技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。13（4）按技術(shù)的功能層次分類信息技術(shù)按技術(shù)的功能層次分為：主體層次，信息技術(shù)的核心部分，主要是指直接地、具體地增強(qiáng)或延長(zhǎng)人類信息器官，提高或擴(kuò)展人類信息能力的技術(shù)。應(yīng)用層次，信息技術(shù)的延伸部分，主要是指主體層次的信息技術(shù)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)貿(mào)易、國(guó)防、運(yùn)輸、科學(xué)研究、文化教育、體育運(yùn)動(dòng)、文學(xué)藝術(shù)及家庭生活等各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用時(shí)所生成的各種具體的實(shí)用技術(shù)。143、信息技術(shù)的特點(diǎn)（1）高速化（2）網(wǎng)絡(luò)化（3）數(shù)字化（4）個(gè)人化（5）智能化154、信息技術(shù)的功能（1）輔人功能信息技術(shù)能夠提高或增強(qiáng)人們的信息獲取、存儲(chǔ)、處理、傳輸與控制能力，使人們的素質(zhì)、生產(chǎn)技能管理水平與決策能力等得到提高。16（2）開發(fā)功能利用信息技術(shù)能夠充分開發(fā)信息資源，它的應(yīng)用不僅推動(dòng)了社會(huì)文獻(xiàn)大規(guī)模的生產(chǎn)，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(shù)的應(yīng)用，可以共享資源、協(xié)同工作。17（4）增效功能信息技術(shù)的應(yīng)用使得現(xiàn)代社會(huì)的效率和效益大大提高。（5）先導(dǎo)功能信息技術(shù)是現(xiàn)代文明的技術(shù)基礎(chǔ)，是高技術(shù)群體發(fā)展的核心，也是信息化、信息社會(huì)、信息產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)。181.3計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生1.第一臺(tái)計(jì)算機(jī)的誕生:世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)是1946年誕生的,它的名字是ENIAC。運(yùn)算速度為5000次/秒加法運(yùn)算。最主要的缺點(diǎn)是存儲(chǔ)容量太小，基本上不能存儲(chǔ)程序，只能依靠線路連接的方法，并且不具備計(jì)算機(jī)主要的工作原理特征——存儲(chǔ)程序和程序控制。195000次加法/秒體重28噸占地170m218800只電子管1500個(gè)繼電器功率150KW第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)（ENIAC）202.世界上第一臺(tái)存儲(chǔ)程序式電子計(jì)算機(jī)第一臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生后，美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮·諾依曼針對(duì)ENIAC在存儲(chǔ)程序方面的弱點(diǎn)，提出了“存儲(chǔ)程序控制”的通用計(jì)算機(jī)方案，該方案在兩個(gè)方面進(jìn)行了突出和關(guān)鍵性的改進(jìn)，就是采用了二進(jìn)制和存儲(chǔ)器，由此原理設(shè)計(jì)的第一臺(tái)計(jì)算機(jī)名叫EDVAC。世界上第一臺(tái)投入運(yùn)行的存儲(chǔ)程序的電子計(jì)算機(jī)是EDSAC，由英國(guó)劍橋大學(xué)的維爾克斯教授在接受了馮?諾依曼的存儲(chǔ)程序思想后于1947年開始領(lǐng)導(dǎo)設(shè)計(jì)的，該機(jī)于1949年5月制成并投入運(yùn)行。1.3.1計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生返回21世界上第一臺(tái)程序存儲(chǔ)式計(jì)算EDSAC由英國(guó)劍橋大學(xué)的莫利斯·威爾克于1949年研制成功，它標(biāo)志著計(jì)算機(jī)時(shí)代的真正開始。第一臺(tái)程序存儲(chǔ)式計(jì)算機(jī)第一臺(tái)程序存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)EDSAC1949221.3.2計(jì)算機(jī)的發(fā)展表1-1計(jì)算機(jī)發(fā)展的四個(gè)階段代次起止年份所用電子元器件數(shù)據(jù)處理方式運(yùn)算速度應(yīng)用領(lǐng)域第一代1946~1958電子管機(jī)器語(yǔ)言或匯編語(yǔ)言5千~3萬次/秒國(guó)防及高科技第二代1958~1964晶體管高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言數(shù)十萬~幾百萬次/秒工程設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理第三代1964~1970中、小規(guī)模集成電路結(jié)構(gòu)化、模塊化程序設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)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(shí)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上億條指令/秒工業(yè)、生活等各方面返回23計(jì)算機(jī)發(fā)展的幾個(gè)階段第一代（1946~1956）電子管5千~4萬（次/秒）第二代（1957~1964）晶體管幾十萬~百萬（次/秒）第三代（1965~1970）集成電路百萬~幾百萬（次/秒）第四代（1971~90年代）大規(guī)模集成電路幾百萬~幾億（次/秒）241.3.3微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展代次起止年份CPU數(shù)據(jù)位數(shù)主頻（MHZ）第一代1971~1972Intel4004、80084位、8位1第二代1973~1977Intel80808位2第三代1978~1984Intel808616位>5第四代1985~1992Intel80386、8048632位>25第五代1993~1998Pentium及PentiumPro64位60~400第六代1999~今PentiumⅢ,PentiumIV64位450~幾個(gè)G表1-2微機(jī)的六個(gè)發(fā)展階段返回251.3.4計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)未來的計(jì)算機(jī)將向以下方向發(fā)展:（1）巨型化（2）微型化（3）網(wǎng)絡(luò)化（4）智能化返回26CRAY-Ⅱ運(yùn)算速度可達(dá)每秒幾百億次運(yùn)算的超級(jí)計(jì)算機(jī)1975年世界上第一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)“Cray-I”超級(jí)計(jì)算機(jī)應(yīng)用：天氣預(yù)報(bào)、地震機(jī)理研究、石油和地質(zhì)勘探，衛(wèi)星圖像處理等大量科學(xué)計(jì)算的高科技領(lǐng)域。中國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)：國(guó)防科技大學(xué)研制的“銀河1號(hào)”、“銀河2號(hào)”和“銀河3號(hào)”中國(guó)科學(xué)院計(jì)算機(jī)研究所推出的“曙光1000”、“曙光200I”和“曙光3000”銀河Ⅱ計(jì)算機(jī)發(fā)展——巨型化27Altair8800計(jì)算機(jī)不再是單一的計(jì)算的機(jī)器，而是一種信息機(jī)器，一種個(gè)人的信息機(jī)器。計(jì)算機(jī)發(fā)展——微型化28計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展動(dòng)力：使用遠(yuǎn)程資源，共享程序、數(shù)據(jù)和信息資源，網(wǎng)絡(luò)用戶的通訊和合作。計(jì)算機(jī)發(fā)展——網(wǎng)絡(luò)化29“總有一天，人類會(huì)造出一些舉止跟人一樣的‘沒有靈魂的機(jī)械’來”。 ——笛卡爾（1637）第一代機(jī)器人

機(jī)械手（1962年出現(xiàn)）第二代機(jī)器人

具有“感覺”的機(jī)器人第三代機(jī)器人

裝有啟發(fā)式計(jì)算機(jī)的“智能機(jī)器人”DeepblueGarryKasparov計(jì)算機(jī)發(fā)展——智能化301.3.5計(jì)算機(jī)的分類

(1)巨型機(jī)(4)小型機(jī)(2)大型機(jī)(5)微型機(jī)(3)中型機(jī)（1）計(jì)算速度快；（2）計(jì)算精度高；

計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)：按照計(jì)算機(jī)的規(guī)模即存儲(chǔ)容量、運(yùn)算速度等，計(jì)算機(jī)可分成:（3）存儲(chǔ)容量大；（4）工作自動(dòng)化；（5）具有可靠的邏輯判斷能力；（6）可靠性高。返回311.3.6計(jì)算機(jī)的應(yīng)用（1）科學(xué)計(jì)算

（2）數(shù)據(jù)處理

（3）實(shí)時(shí)控制（4）計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、輔助制造與輔助教育（5）通信和文字處理（6）人工智能返回32

1.3.7計(jì)算機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)

主要性能指標(biāo)包括以下幾個(gè)方面：（1）字長(zhǎng):它是指計(jì)算機(jī)的運(yùn)算部件能同時(shí)處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)，是字節(jié)的整數(shù)倍。字長(zhǎng)越長(zhǎng)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度越快。（2）主頻:主頻指計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘頻率，即CPU每秒內(nèi)的平均操作次數(shù)，單位是MHz。主頻越高，計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度越快。33（3）內(nèi)存容量:內(nèi)存容量即內(nèi)存儲(chǔ)器（一般指RAM）能夠存儲(chǔ)信息的總字節(jié)數(shù)。內(nèi)存容量越大，則機(jī)器的信息處理能力越強(qiáng)。（4）存取周期把信息代碼存入存儲(chǔ)器，稱為“寫”，把信息代碼從存儲(chǔ)器中取出，稱為“讀”。存儲(chǔ)器完成一次數(shù)據(jù)的讀（?。┗?qū)懀ù妫┎僮魉枰臅r(shí)間稱為存儲(chǔ)器的訪問時(shí)間，連續(xù)兩次讀或?qū)懰璧淖疃虝r(shí)間稱為存取周期。存取周期越短，則存取速度越快。34（5）運(yùn)算速度運(yùn)算速度是一項(xiàng)綜合性的指標(biāo)，其單位是MIPS（百萬條指令/秒）。影響機(jī)器運(yùn)算速度的因素很多，主要是CPU的主頻和存儲(chǔ)器的存取周期。返回本章首頁(yè)351.4計(jì)算機(jī)中的信息一、數(shù)據(jù)與信息1.數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)是一組表示數(shù)量、行為和目標(biāo)的非隨機(jī)的可鑒別的符號(hào)，是現(xiàn)實(shí)世界存在的實(shí)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(hào)、表格、聲音、圖像和圖形等。362.信息信息是描述事物運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及運(yùn)動(dòng)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(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)集合。科學(xué)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(guān)系，數(shù)據(jù)是原材料，信息是產(chǎn)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。37二、信息的表示形式1.信息的表示形式計(jì)算機(jī)具有表現(xiàn)、處理、存儲(chǔ)各種媒體信息的能力，多媒體計(jì)算機(jī)應(yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)可以對(duì)文字、圖像、圖形、聲音等信息以數(shù)字化的方式進(jìn)行綜合處理。382.計(jì)算機(jī)中的數(shù)制（1）進(jìn)位計(jì)數(shù)制的概念所謂進(jìn)位計(jì)數(shù)制（簡(jiǎn)稱數(shù)制）就是按進(jìn)位的方法計(jì)數(shù)。在不同的數(shù)制中，把某一進(jìn)位計(jì)數(shù)制中涉及的數(shù)字符號(hào)的個(gè)數(shù)稱為基數(shù)，用R表示，一個(gè)具體數(shù)用(S)R的形式表示。計(jì)算機(jī)中經(jīng)常用到的數(shù)制有十進(jìn)制、二進(jìn)制、十六進(jìn)制和八進(jìn)制。39（2）數(shù)制轉(zhuǎn)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=dn×rn-1+dn-1×rn-2+……d1×r0+……d-1×r-1+……d-m×r-m40①其他進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制只要采用按權(quán)相加法就可將其他進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)。例1：將11011.11轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。②十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二、八、十六進(jìn)制1）十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成其他進(jìn)制整數(shù)41常采用“除基取余法”。所謂除基取余法，就是將已知十進(jìn)制數(shù)反復(fù)除以轉(zhuǎn)換進(jìn)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(zhuǎn)換后的相應(yīng)的進(jìn)制數(shù)的一個(gè)數(shù)碼。第一次相除得到的余數(shù)是該進(jìn)制數(shù)的低位（K0），最后一次余數(shù)是該進(jìn)制數(shù)的高位（Kn-1）。從低位到高位逐次進(jìn)行，直到商是0為止，則Kn-1Kn-2…K1K0即為所求轉(zhuǎn)換后的數(shù)。422）十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換成其他進(jìn)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(jìn)制小數(shù)反復(fù)乘以轉(zhuǎn)換進(jìn)制的基數(shù)r，每次乘r后，所得乘積有整數(shù)部分和小數(shù)部分，整數(shù)部分作為轉(zhuǎn)換后的相應(yīng)的進(jìn)制數(shù)的一個(gè)數(shù)碼，小數(shù)部分繼續(xù)乘r。從高位向低位依次進(jìn)行，直到其滿足精度要求或乘r后小數(shù)部分為0時(shí)停止。最后一次乘r所得的整數(shù)部分為K-m。所得的小數(shù)為0.K-1K-2…K-m。43③二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八、十六進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)依據(jù)23=8，將二進(jìn)制數(shù)整數(shù)部分從低位到高位，每3位對(duì)應(yīng)1位八進(jìn)制數(shù)（表1-2-1），不足3位時(shí)在前面補(bǔ)0；小數(shù)部分則從最高位開始，每3位對(duì)應(yīng)1位八進(jìn)制數(shù)，不足3位時(shí)在后面補(bǔ)0。44④八、十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制八進(jìn)制和十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)只需將八進(jìn)制數(shù)的每1位展開成對(duì)應(yīng)的3位二進(jìn)制數(shù)；十六進(jìn)制數(shù)的每1位展開成對(duì)應(yīng)的4位二進(jìn)制數(shù)即可。45（3）二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算規(guī)則加法規(guī)則：0+0=00+1=11+0=11+1=10減法規(guī)則：0-0=00-1=1（向高位借位）1-0=11-1=0乘法規(guī)則：0×0=00×1=01×0=01×1=1除法規(guī)則：0÷1=01÷1=146三、信息的計(jì)量單位1．幾個(gè)基本概念位（Bit）：計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)信息的最小單位是“位”，是指二進(jìn)制數(shù)中的一個(gè)數(shù)位，一般我們稱之為比特（Bit），其中的值為“0”或“1”。字節(jié)（Byte）：字節(jié)在計(jì)算機(jī)中作為計(jì)量單位，一個(gè)字節(jié)由8個(gè)二進(jìn)制位組成，其最小值為0，最大值為（11111111）2＝（FF）16＝255。472．?dāng)U展存儲(chǔ)單位KB：千字節(jié)1KB＝210B＝1024BMB：兆字節(jié)1MB＝220B＝1024KBGB：吉字節(jié)1GB＝230B＝1024MBTB：太字節(jié)1TB＝240B＝1024GB48四、數(shù)值在計(jì)算機(jī)中的表示1．整數(shù)二進(jìn)制數(shù)的原碼、補(bǔ)碼和反碼（1）原碼規(guī)定符號(hào)位為“0”時(shí)表示正數(shù)，為“1”時(shí)表示負(fù)數(shù)，數(shù)值部分用二進(jìn)制數(shù)的絕對(duì)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(hào)數(shù)的方法。對(duì)于正數(shù)，其反碼與原碼相同；對(duì)于負(fù)數(shù)，在求反碼的時(shí)候，是將其原碼除符號(hào)位外，其余各位按位取反，即“1”都換成“0”，“0”都換成“1”。49（3）補(bǔ)碼補(bǔ)碼的求法是，正數(shù)的補(bǔ)碼與其原碼相同；負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼是先求其反碼，然后在最低位加1。2．?dāng)?shù)的小數(shù)點(diǎn)表示法（1）定點(diǎn)數(shù)表示法定點(diǎn)數(shù)表示法通常把小數(shù)點(diǎn)固定在數(shù)值部分的最高位之前，或把小數(shù)點(diǎn)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)。50（2）數(shù)的浮點(diǎn)表示法浮點(diǎn)數(shù)表示法是指在數(shù)的表示中，其小數(shù)點(diǎn)的位置是浮動(dòng)的。任意一個(gè)二進(jìn)制數(shù)N可以表示成：，式中M──數(shù)的尾數(shù)或數(shù)碼，E──指數(shù)（是數(shù)N的階碼，是一個(gè)二進(jìn)制數(shù)）。將一個(gè)浮點(diǎn)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)513．二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)常用的有BCD碼，即用4位二進(jìn)制數(shù)表示1位十進(jìn)制數(shù)。五、文字、字符的編碼1.ASCII碼美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼52字符標(biāo)準(zhǔn)編碼是由7位二進(jìn)制數(shù)碼“0”和“1”組成，共27=128種，包括10個(gè)十進(jìn)制數(shù)碼、52個(gè)英文大小寫字母、32個(gè)通用控制字符、34個(gè)專用符號(hào)。2.漢字編碼3.UnicodeUnicode(UniversalMultiple-octetCodedCharacterSet)是一種由國(guó)際組織設(shè)計(jì)的編碼方法，可以容納全世界所有文字的字符編碼方案。531.5計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)的物理設(shè)備，例如：顯示器、主機(jī)等，是構(gòu)成計(jì)算機(jī)的實(shí)體；軟件是用來指揮計(jì)算機(jī)完成具體工作的程序和數(shù)據(jù)，是整個(gè)計(jì)算機(jī)的靈魂。

返回本章首頁(yè)54計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)主機(jī)中央處理器CPU內(nèi)存儲(chǔ)器外部設(shè)備輸入設(shè)備輸出設(shè)備外存儲(chǔ)器系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件一、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成返回55計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)馮·諾依曼計(jì)算機(jī)模型的基本要點(diǎn)：1）采用二進(jìn)制形式表示數(shù)據(jù)和指令；2）采用“存儲(chǔ)程序”工作方式；3）計(jì)算機(jī)硬件部分由五大部件組成：運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備。56（外）存儲(chǔ)器（內(nèi)）存儲(chǔ)器中央處理器（CPU）控制器輸入設(shè)備輸出設(shè)備數(shù)據(jù)流地址控制流運(yùn)算器計(jì)算機(jī)硬件基本組成框圖執(zhí)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算的部件計(jì)算機(jī)的指揮中心，負(fù)責(zé)對(duì)控制指令進(jìn)行分析，然后發(fā)出操作控制信號(hào)，控制并協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)各個(gè)部分的工作。主要是存放程序和數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器有內(nèi)存和外存，外存是存放程序和數(shù)據(jù)的“倉(cāng)庫(kù)”可以長(zhǎng)時(shí)間保存大量信息，但是程序必須調(diào)入內(nèi)存方可執(zhí)行，待處理的數(shù)據(jù)也只有進(jìn)入內(nèi)存后才能被程序加工。571．運(yùn)算器

運(yùn)算器是計(jì)算機(jī)的核心部件，主要負(fù)責(zé)對(duì)信息的加工處理。運(yùn)算器不斷地從存儲(chǔ)器中得到要加工的數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行加、減、乘、除及各種邏輯運(yùn)算，并將最后的結(jié)果送回存儲(chǔ)器中，整個(gè)過程在控制器的指揮下有條不紊地進(jìn)行。

2．控制器控制器是計(jì)算機(jī)的指揮中樞，主要作用是使計(jì)算機(jī)能夠自動(dòng)地執(zhí)行命令。

583．存儲(chǔ)器

存儲(chǔ)器主要負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)和控制信息的存儲(chǔ)，是計(jì)算機(jī)的記憶單元。存儲(chǔ)器分為內(nèi)存和外存兩種。（1）內(nèi)存也稱主存。內(nèi)存分成只讀存儲(chǔ)器（ROM）和隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器（RAM）兩種。

（2）外存外存也稱為輔助存儲(chǔ)器。外存分為磁介質(zhì)型存儲(chǔ)器和光介質(zhì)型存儲(chǔ)器兩種，磁介質(zhì)型常指硬盤和軟盤，光介質(zhì)型則指光盤。594．輸入設(shè)備

外部信息與計(jì)算機(jī)的接口稱為輸入設(shè)備。常用的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)和掃描儀等。

（1）鍵盤101鍵鍵盤示意圖60（2）鼠標(biāo)

鼠標(biāo)的外形非常像一只老鼠，所以取名鼠標(biāo)，在Windows及網(wǎng)絡(luò)中使用頻率相當(dāng)高，可以代替鍵盤的大部分功能。鼠標(biāo)分為機(jī)械式、光學(xué)式和光學(xué)機(jī)械式三種，對(duì)鼠標(biāo)的操作可分為左擊、右擊、雙擊及拖動(dòng)，這四種不同的操作可以實(shí)現(xiàn)不同的功能。

61（3）掃描儀掃描儀是計(jì)算機(jī)輸入圖片使用的主要設(shè)備，它內(nèi)部有一套光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，可以把各種圖片信息轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)圖像數(shù)據(jù)，并傳送給計(jì)算機(jī)，再由計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像處理、編輯、存儲(chǔ)、打印輸出或傳送給其他設(shè)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(tái)式掃描儀。掃描儀的主要技術(shù)指標(biāo)有分辨率、灰度層次、掃描速度等。625．輸出設(shè)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(shè)備。

（2）打印機(jī)：打印機(jī)也是計(jì)算機(jī)中最常用的輸出設(shè)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(jī)為主要代表，非擊打式以激光打印機(jī)和噴墨打印機(jī)為主流。返回63微機(jī)軟件系統(tǒng)軟件是微機(jī)的靈魂。沒有安裝軟件的微機(jī)稱為“裸機(jī)”，無法完成任何工作。微機(jī)軟件分成系統(tǒng)軟件和應(yīng)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(jì)算機(jī)的各種操作，是計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)軟件。常用的系統(tǒng)軟件有Dos、Windows及各種語(yǔ)言系統(tǒng)。642．應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件是用各種高級(jí)語(yǔ)言編寫出來的具有特定功能的程序，例如：Word、NetAnt、金山詞霸等。應(yīng)用軟件是面向用戶的最高層程序。返回本章首頁(yè)65計(jì)算機(jī)語(yǔ)言低級(jí)語(yǔ)言機(jī)器語(yǔ)言匯編語(yǔ)言高級(jí)語(yǔ)言:如Ada語(yǔ)言、BASIC語(yǔ)言、C語(yǔ)言、FORTRAN語(yǔ)言、1.6計(jì)算機(jī)語(yǔ)言66什么是機(jī)器語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言1．機(jī)器語(yǔ)言機(jī)器語(yǔ)言是最內(nèi)層的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，由計(jì)算機(jī)硬件直接識(shí)別的二進(jìn)制代碼來構(gòu)成指令。由二進(jìn)制代碼組成的指令的集合稱為計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)，它與計(jì)算機(jī)硬件關(guān)系密切。每種機(jī)器都有自己的一套機(jī)器語(yǔ)言，不同機(jī)種之間，機(jī)器語(yǔ)言不能通用，因而是一種面向機(jī)器的語(yǔ)言。

返回67機(jī)器語(yǔ)言是計(jì)算機(jī)語(yǔ)言中唯一能被計(jì)算機(jī)直接識(shí)別和執(zhí)行的語(yǔ)言，因而執(zhí)行速度最快，但它的缺點(diǎn)是編寫程序不便，直觀性差，閱讀困難，修改、記憶和調(diào)試費(fèi)力，而且不具有可移植性。682．匯編語(yǔ)言匯編語(yǔ)言是一種符號(hào)化的機(jī)器語(yǔ)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(hào)（也稱指令助記符）來代替機(jī)器語(yǔ)言指令代碼中的操作碼，用地址符號(hào)來代替地址碼，這種用指令助記符和地址符號(hào)來編寫的指令稱為匯編語(yǔ)言。什么是機(jī)器語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言返回69匯編語(yǔ)言與機(jī)器語(yǔ)言指令之間基本上是一一對(duì)應(yīng)的，因此，匯編語(yǔ)言也是從屬于特定的機(jī)型，也是面向機(jī)器的語(yǔ)言，與機(jī)器語(yǔ)言相差無幾，但不能被機(jī)器直接識(shí)別與執(zhí)行。由于匯編語(yǔ)言采用了助記符，因此，它比機(jī)器語(yǔ)言直觀、便于記憶和理解，也比機(jī)器語(yǔ)言程序易于閱讀和修改。70計(jì)算機(jī)語(yǔ)言處理程序的工作方式解釋程序工作過程高級(jí)語(yǔ)言源程序輸入數(shù)據(jù)執(zhí)行結(jié)果（1）解釋方式:71（2）編譯方式編譯程序工作過程高級(jí)語(yǔ)言源程序目標(biāo)程序執(zhí)行結(jié)果編譯程序輸入數(shù)據(jù)返回本章首頁(yè)721.7信息安全及職業(yè)道德返回本章首頁(yè)一、信息安全的基本概念1．計(jì)算機(jī)信息安全（1）計(jì)算機(jī)信息安全的基本概念信息是經(jīng)過加工后的數(shù)據(jù)，它能夠?qū)邮苄畔⒄叩男袨楫a(chǎn)生影響，數(shù)據(jù)是構(gòu)成信息的原始材料。信息的基本屬性有真?zhèn)涡浴哟涡浴笮?、時(shí)效性、共享性、保密性、增值性。73（2）計(jì)算機(jī)信息安全的范疇計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)安全主要包括：實(shí)體安全、信息安全、運(yùn)行安全、人員安全。2．計(jì)算機(jī)信息面臨的威脅（1）計(jì)算機(jī)信息的脆弱性（2）信息系統(tǒng)面臨的威脅（3）計(jì)算機(jī)信息受到的攻擊 743.計(jì)算機(jī)信息安全技術(shù)（1）計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)信息安全體系保護(hù)分7個(gè)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(jì)律，職業(yè)道德和人。75（2）計(jì)算機(jī)信息的實(shí)體安全1）實(shí)體安全的主要內(nèi)容在計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)及其相關(guān)的設(shè)備、設(shè)施（含網(wǎng)絡(luò)）統(tǒng)稱為計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)的“實(shí)體”。實(shí)體安全是指為了保證計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行，確保計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)在對(duì)信息進(jìn)行采集、處理、傳輸、存儲(chǔ)過程中，不至于受到人為或自然因素的危害，導(dǎo)致信息丟失、泄漏或破壞，而對(duì)計(jì)算機(jī)設(shè)備、設(shè)施、環(huán)境人員等采取適當(dāng)?shù)陌踩胧?62）實(shí)體安全的基本要求實(shí)體安全的基本要求是：中心周圍100米內(nèi)沒有危險(xiǎn)建筑；設(shè)有監(jiān)控系統(tǒng)；有防炎、防水設(shè)施；機(jī)房環(huán)境（溫度、濕度、潔凈度）達(dá)到要求；防雷措施；配備有相應(yīng)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(yùn)行安全技術(shù)1）風(fēng)險(xiǎn)分析2）審計(jì)跟蹤技術(shù)3）應(yīng)急技術(shù)4）容錯(cuò)存儲(chǔ)技術(shù)（4）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全等級(jí)78（5）信息安全技術(shù)1）加強(qiáng)操作系統(tǒng)的保護(hù)2）數(shù)據(jù)庫(kù)的安全保護(hù)3）訪問控制4）密碼技術(shù)4．計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)(1)網(wǎng)絡(luò)加密技術(shù)79目前主流的密碼學(xué)方法有兩大類：保密密鑰法和公開密鑰法。（2）身份認(rèn)證（3）防火墻技術(shù)（4）Web網(wǎng)中的安全技術(shù)（5）虛擬專用網(wǎng)（VPN）80二、計(jì)算機(jī)病毒的概念 1．病毒的概念病毒是指在計(jì)算機(jī)程序中插入的破壞計(jì)算機(jī)功能、破壞數(shù)據(jù)、影響計(jì)算機(jī)使用并且能夠自我復(fù)制的一組計(jì)算機(jī)指令或者程序代碼。每個(gè)病毒都由如下幾個(gè)部分構(gòu)成：危害部分、引發(fā)部分、潛伏部分和傳染部分。

812．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(kuò)展途徑是將自身的具有破壞性的代碼復(fù)制到其他有用代碼中，它的傳染是以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行及讀寫磁盤為基礎(chǔ)的。823．病毒的分類

病毒按其危害程度，分為弱危害性病毒和強(qiáng)危害性病毒；按其侵害的對(duì)象來分，可以分為引導(dǎo)型、文件型和網(wǎng)絡(luò)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

844．病毒的傳播途徑

在計(jì)算機(jī)應(yīng)用的早期，軟盤是傳播病毒的最主要方式，當(dāng)使用染毒的軟盤引導(dǎo)系統(tǒng)啟動(dòng)，或者是復(fù)制文件時(shí)病毒趁機(jī)感染系統(tǒng)。隨著網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展和軟盤趨于淘汰，網(wǎng)絡(luò)這個(gè)載體給病毒的傳播插上了翅膀。

返回本章首頁(yè)85計(jì)算機(jī)病毒的預(yù)防

預(yù)防計(jì)算機(jī)病毒要注意以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：（1）創(chuàng)建緊急引導(dǎo)盤和最新緊急修復(fù)盤。（2）盡量少用外來軟盤，一旦必須用時(shí)，要先殺毒再使用。（3）為計(jì)算機(jī)安裝病毒檢測(cè)軟件，隨時(shí)殺去病毒或防止有病毒的程序進(jìn)入計(jì)算機(jī)，并注意及時(shí)升級(jí)殺病毒軟件。（4）將無毒盤用于其他計(jì)算機(jī)時(shí)，要注意打開寫保護(hù)。（5）為計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)感染病毒，對(duì)重要數(shù)據(jù)不會(huì)造成影響。（7）在上網(wǎng)時(shí)，盡量減少可執(zhí)行代碼交換，能脫網(wǎng)單機(jī)工作時(shí)盡量脫網(wǎng)工作。返回本章首頁(yè)86病毒的檢測(cè)與消除1．病毒的檢測(cè)，發(fā)生下列情況，計(jì)算機(jī)也可能感染了病毒：（1）計(jì)算機(jī)啟動(dòng)速度很慢。（2）內(nèi)存無原因丟失。（3）經(jīng)常無故死機(jī)。（4）磁盤文件無原因變長(zhǎng)。（5）磁盤讀寫的時(shí)間變長(zhǎng)。（6）出現(xiàn)莫名其妙的信息。（7）程序運(yùn)行出現(xiàn)不合理的結(jié)果。872.病毒的清除

對(duì)病毒的清除一般使用殺毒軟件來進(jìn)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(shí)清除幾百種病毒，且對(duì)計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)沒有影響。常見的殺病毒軟件有KV3000、KILL、瑞星、金山毒霸等返回本章首頁(yè)881.8計(jì)算機(jī)軟件知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)1．《中華人民共和國(guó)著作權(quán)法》2．《計(jì)算機(jī)軟件保護(hù)條例》3．中國(guó)保護(hù)軟件知識(shí)產(chǎn)權(quán)的其他重要政策法規(guī)891.9多媒體計(jì)算機(jī)與多媒體技術(shù)1.9.1多媒體的基本概念1.9.2多媒體系統(tǒng)的硬件1.9.3多媒體系統(tǒng)的軟件1.9.4多媒體技術(shù)的應(yīng)用1.9.5多媒體技術(shù)的特點(diǎn)901、媒體媒體也稱為媒質(zhì)或媒介，它是傳播和表示信息的載體。

國(guó)際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)(CCITT)對(duì)媒體進(jìn)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(chǎn)生直接感覺的媒體。(2)表示媒體：指?jìng)鬏敻杏X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(jìn)行信息輸入和輸出的媒體。(4)存儲(chǔ)媒體：指用于存儲(chǔ)表示媒體的物理介質(zhì)。(5)傳輸媒體：指?jìng)鬏敱硎久襟w的物理介質(zhì)。1.9.1多媒體的基本概念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(shù)多媒體技術(shù)是計(jì)算機(jī)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