信息技術應用（WPS版）PPT完整全套教學課件

任務1.1計算機概論任務1.2計算機硬件系統(tǒng)任務1.3計算機軟件系統(tǒng)任務1.4計算機信息表示任務1.5計算機安全及產(chǎn)權(quán)保護項目1計算機基礎知識項目2操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡項目3WPS文字的基本操作項目4WPS文字的高級應用項目5WPS表格的基本應用項目6WPS表格的數(shù)據(jù)處理項目7WPS演示文稿的使用項目8多媒體技術項目9信息技術前沿全套PPT課件【項目目標】·了解計算機的相關基礎知識，包括計算機的產(chǎn)生與發(fā)展?！ふ莆沼嬎銠C的硬件、軟件組成以及信息表示等內(nèi)容?！ゐB(yǎng)成計算機安全及產(chǎn)權(quán)保護意識。任務1.1計算機概論1.1.1計算機的產(chǎn)生計算機(Computer)俗稱電腦，是一種用于高速計算的電子計算機器，既可以進行數(shù)值計算，又可以進行邏輯計算，還具有存儲記憶功能，是能夠按照程序運行，自動、高速處理海量數(shù)據(jù)的現(xiàn)代化智能電子設備。計算機由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)所組成。沒有安裝任何軟件的計算機稱為裸機。計算機可分為超級計算機、工業(yè)控制計算機、網(wǎng)絡計算機、個人計算機等。較先進的計算機有生物計算機、光子計算機、量子計算機等。世界上第一臺電子數(shù)字式計算機于1946年2月14日在美國賓夕法尼亞大學研制成功，它的名稱叫ENIAC，是電子數(shù)字積分式計算機的英文全稱的縮寫。ENIAC使用了17468個真空電子管，耗電174?kW，占地170?m2，重達30噸，每秒可進行5000次加法運算。在當時它已是運算速度的絕對冠軍，并且其運算的精確度和準確度也是史無前例的。ENIAC奠定了電子計算機的發(fā)展基礎，在計算機發(fā)展史上具有劃時代的意義，它的問世標志著電子計算機時代的到來。ENIAC誕生后，數(shù)學家馮·諾依曼提出了重大的改進理論，并且進一步明確指出了整個計算機的結(jié)構(gòu)應由五個部分組成：運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備。馮·諾依曼的這些理論的提出，解決了計算機運算自動化的問題和速度配合的問題，對后來計算機的發(fā)展起到了決定性的作用。直至今天，絕大部分計算機還是基于馮·諾依曼的理論來工作的。1.1.2計算機的發(fā)展簡史ENIAC誕生后的短短幾十年間，計算機的發(fā)展突飛猛進。目前，計算機的應用已擴展到社會的各個領域。計算機的發(fā)展過程可分成以下四個階段。1.第一代：電子管數(shù)字機(1946—1958年)在硬件方面，邏輯元件采用的是真空電子管，用光屏管或汞延時電路作為存儲器，輸入或輸出主要采用穿孔卡片或紙帶；在軟件方面，采用的是機器語言和匯編語言。電子管數(shù)字機的特點是體積大，功耗大，可靠性差，速度慢(一般為每秒數(shù)千次至數(shù)萬次)，價格昂貴，但為以后的計算機發(fā)展奠定了基礎。其應用領域以軍事和科學計算為主。2.第二代：晶體管數(shù)字機(1959—1964年)20世紀50年代中期，晶體管代替電子管作為計算機的基礎器件，用磁芯或磁鼓作存儲器；在軟件方面，出現(xiàn)了Fortran、Cobol、Algo160等計算機高級語言。晶體管數(shù)字機的體積縮小，能耗降低，可靠性提高，運算速度提高，性能有很大提升。其應用領域以科學計算和事務處理為主，并開始進入工業(yè)控制領域。3.第三代：集成電路數(shù)字機(1965—1970年)在硬件方面，邏輯元件采用中小規(guī)模集成電路(MSI、SSI)，主存儲器仍采用磁芯；在軟件方面，出現(xiàn)了分時操作系統(tǒng)以及結(jié)構(gòu)化、規(guī)?；绦蛟O計方法。集成電路數(shù)字機速度更快，而且可靠性有了顯著提高，價格進一步下降，產(chǎn)品走向通用化、系列化和標準化。這一階段，集成電路數(shù)字機開始進入文字處理和圖形圖像處理等應用領域。4.第四代：大規(guī)模集成電路機(1971年至今)在硬件方面，邏輯元件采用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路(LSI和VLSI)；在軟件方面，出現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡管理系統(tǒng)和面向?qū)ο笳Z言等。1971年，世界上第一臺微處理器在美國硅谷誕生，開創(chuàng)了微型計算機的新時代。這一階段，大規(guī)模集成電路機的應用領域從科學計算、事務管理、過程控制逐步走向家庭。1.1.3計算機的特點及分類1.計算機的主要特點(1)運算速度快。(2)計算精確度高。(3)邏輯運算能力強。(4)存儲容量大。(5)自動化程度高。(6)性價比高。2.計算機的分類1)超級計算機超級計算機(Supercomputer)通常是指由成百上千甚至更多處理器(機)組成的、能計算普通PC(個人計算機)和服務器不能完成的大型復雜課題的計算機。超級計算機是計算機中功能最強、運算速度最快、存儲容量最大的一類計算機，是國家科技發(fā)展水平和綜合國力的重要標志。超級計算機擁有最強的并行計算能力，主要用于科學計算，在氣象、軍事、能源、航天、探礦等領域承擔大規(guī)模、高速度的計算任務。在結(jié)構(gòu)上，雖然超級計算機和服務器都可能是多處理器系統(tǒng)，二者并無實質(zhì)區(qū)別，但是現(xiàn)代超級計算機較多采用集群系統(tǒng)，更注重浮點運算的性能，可看作一種專注于科學計算的高性能服務器，而且價格昂貴。2)網(wǎng)絡計算機網(wǎng)絡計算機包括服務器、工作站、集線器、交換機、路由器等。其中，集線器、交換機、路由器是特殊的網(wǎng)絡計算機。它的硬件基礎為CPU、存儲器和接口，軟件基礎是網(wǎng)絡互聯(lián)操作系統(tǒng)(OS)。3)工業(yè)控制計算機工業(yè)控制計算機是一種采用總線結(jié)構(gòu)，對生產(chǎn)過程及其機電設備、工藝裝備進行檢測與控制的計算機系統(tǒng)的總稱，簡稱工控機。它由計算機和過程輸入/輸出(I/O)設備兩大部分組成。工控機的主要類別有IPC(PC總線工業(yè)電腦)、PLC(可編程控制系統(tǒng))、DCS(分散控制系統(tǒng))、FCS(現(xiàn)場總線系統(tǒng))及CNC(計算機數(shù)控系統(tǒng))五種。4)個人計算機個人計算機包括臺式機、一體機、筆記本電腦、平板電腦等。臺式機(Desktop)也叫桌面機，是一種獨立的計算機，完全與其他部件無聯(lián)系。一體機是由一臺顯示器、一個計算機鍵盤和一個鼠標組成的計算機。它的芯片、主板與顯示器集成在一起，顯示器就是一臺計算機，因此只要將鍵盤和鼠標連接到顯示器上就能使用。隨著無線技術的發(fā)展，一體機的鍵盤、鼠標與顯示器可實現(xiàn)無線連接，機器只有一根電源線。筆記本電腦(Notebook或Laptop)也稱手提電腦或膝上型電腦，是一種小型、可攜帶的個人計算機。筆記本電腦除了鍵盤外，還提供了觸控板(Touchpad)或觸控點(PointingStick)，能夠更好地完成定位和輸入功能。平板電腦是一款無須翻蓋、沒有鍵盤、大小不等、形狀各異卻功能完整的電腦。其構(gòu)成組件與筆記本電腦基本相同，但它利用觸筆在屏幕上書寫，而不使用鍵盤和鼠標輸入，并且打破了筆記本電腦鍵盤與屏幕垂直的J型設計模式。平板電腦除了擁有筆記本電腦的所有功能外，還支持手寫輸入或語音輸入，且移動性和便攜性更勝一籌。1.1.4計算機的主要技術指標1.運算速度計算機的運算速度是指計算機每秒鐘執(zhí)行的指令數(shù)，單位為每秒百萬條指令(簡稱MIPS)或者每秒百萬條浮點指令(簡稱MFLOPS)。計算機的運算速度是用基準程序來測試的。影響運算速度的主要因素如下所述。1)?CPU的主頻CPU的主頻是指計算機的時鐘頻率，它在很大程度上決定了計算機的運算速度。例如，Intel公司的CPU主頻最高已達4.4?GHz，AMD公司的CPU主頻最高可達4?GHz。2)字長字長是CPU進行運算和數(shù)據(jù)處理的最基本、最有效的信息位長度。PC的字長已由8088的準16位(運算用16位，I/O用8位)發(fā)展到現(xiàn)在的32位、64位。3)指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)是計算機硬件的語言系統(tǒng)，也叫機器語言，是計算機內(nèi)全部指令的集合。每種機器都設計有一套指令，一般均有數(shù)十條到上百條。2.存儲器的指標1)存取速度內(nèi)存儲器完成一次讀(取)或?qū)?存)操作所需的時間稱為存儲器的存取時間或者訪問時間。連續(xù)兩次讀(或?qū)?所需的最短時間稱為存儲周期。對于半導體存儲器來說，存取周期約為幾十到幾百納秒。2)存儲容量存儲容量一般用字節(jié)(Byte)來度量。內(nèi)存容量的增加，對于運行大型軟件十分必要，否則運行速度會慢得讓人無法忍受。3.?I/O的速度主機I/O的速度取決于I/O總線的設計。I/O的速度對慢速設備(如鍵盤、打印機)的影響不大，但對于高速設備的影響十分明顯。1.1.5計算機應用簡介1.信息管理信息管理是以數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)為基礎，輔助管理者提高決策水平，改善運營策略的計算機技術。2.過程控制過程控制是利用計算機實時采集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，按最優(yōu)值迅速地對控制對象進行自動調(diào)節(jié)或自動控制。3.輔助技術計算機輔助技術包括計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助制造(CAM)和計算機輔助教學(CAI)等。計算機輔助設計(CAD)是指利用計算機系統(tǒng)幫助設計人員進行工程或產(chǎn)品設計，以實現(xiàn)最佳設計效果的一種技術。計算機輔助制造(CAM)是指利用計算機系統(tǒng)進行產(chǎn)品的加工控制過程，輸入的信息是零件的工藝路線和工程內(nèi)容，輸出的信息是刀具的運動軌跡。計算機輔助教學(CAI)是指利用計算機系統(tǒng)進行課堂教學。4.機器翻譯1947年，美國人沃倫·韋弗與英國人安德魯·布思提出了以計算機進行翻譯(簡稱機譯)的設想，使機譯步入歷史舞臺。機譯技術擁有巨大的應用需求，它消除了不同文字和語言間的隔閡。但機譯的譯文質(zhì)量長期以來一直是個問題，離理想目標相差甚遠。在人類尚未明了大腦是如何進行語言的模糊識別和邏輯判斷的情況下，機譯要想達到信、達、雅的程度是不可能的5.多媒體隨著電子技術特別是通信和計算機技術的發(fā)展，人們已經(jīng)有能力把文本、音頻、視頻、動畫、圖形和圖像等各種媒體綜合起來，構(gòu)成一種全新的概念——多媒體(Multimedia)。6.計算機網(wǎng)絡計算機網(wǎng)絡是由一些獨立的、具備信息交換能力的計算機互聯(lián)構(gòu)成，以實現(xiàn)資源共享的系統(tǒng)。計算機在網(wǎng)絡方面的應用使人類的交流跨越了時間和空間的障礙。計算機網(wǎng)絡已成為人類建立信息社會的物質(zhì)基礎，它給我們的工作和生活帶來了極大的便捷。1.1.6計算機的發(fā)展趨勢隨著科技的進步，各種計算機技術、網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展，計算機的發(fā)展已經(jīng)進入了一個快速而又嶄新的時代，計算機已經(jīng)從功能單一、體積較大發(fā)展到了功能復雜、體積微小、資源網(wǎng)絡化等。計算機的未來充滿了變數(shù)，性能的大幅度提高是不可置疑的，而實現(xiàn)性能的飛躍卻有多種途徑。不過性能的大幅提升并不是計算機發(fā)展的唯一路徑，計算機的發(fā)展還應當變得越來越人性化，同時也要注重環(huán)保等問題。計算機從出現(xiàn)至今，經(jīng)歷了機器語言、程序語言、簡單操作系統(tǒng)和Linux、MacOS、BSD、Windows四代現(xiàn)代操作系統(tǒng)，運行速度也得到了極大提升，第四代計算機的運算速度已經(jīng)達到幾十億次每秒。計算機也由原來的僅供軍事、科研使用發(fā)展到人人可擁有。計算機強大的應用功能產(chǎn)生了巨大的市場需求，未來計算機性能應向著巨型化、微型化、網(wǎng)絡化、智能化等方向發(fā)展。任務1.2計算機硬件系統(tǒng)1.2.1主機箱計算機主機箱內(nèi)的硬件主要包括主板、電源、中央處理器、隨機存取存儲器、顯卡、聲卡、硬盤等。1.主板主板(Motherboard或Mainboard，見圖1-1)又稱主機板、系統(tǒng)板、邏輯板、母板、底板等，安裝在機箱內(nèi)，是計算機最基本的也是最重要的部件之一。主板一般為矩形電路板，上面安裝了組成計算機的主要電路系統(tǒng)，一般有BIOS芯片、I/O控制芯片、鍵盤和面板控制開關接口、指示燈插接件、擴充插槽、主板及插卡的直流電源供電接插件等元件。2.電源電源(見圖1-2)是向電子設備提供功率的裝置，也稱電源供應器(PowerSupply)。它提供計算機中所有部件所需要的電能。電源功率的大小、電流和電壓是否穩(wěn)定將直接影響計算機的工作性能和使用壽命。3.中央處理器中央處理器(CentralProcessingUnit，CPU，見圖1-3)是一塊超大規(guī)模的集成電路，是計算機的運算核心和控制核心。它的功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數(shù)據(jù)。CPU主要包括控制器、運算器和高速緩沖存儲器及實現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)的總線。CPU與內(nèi)部存儲器和輸入/輸出設備合稱為計算機三大核心部件。4.隨機存取存儲器隨機存取存儲器(RandomAccessMemory，RAM，見圖1-4)是與CPU直接交換數(shù)據(jù)的內(nèi)部存儲器，也叫主存(內(nèi)存)。它可以隨時讀寫，而且速度很快，通常作為操作系統(tǒng)或其他正在運行中的程序的臨時數(shù)據(jù)存儲媒介。這種存儲器在斷電時將丟失存儲內(nèi)容，故主要用于存儲短時間使用的程序。按照存儲單元的工作原理，隨機存儲器又分為靜態(tài)隨機存儲器(SRAM)和動態(tài)隨機存儲器(DRAM)兩種。5.顯卡顯卡(VideoCard或GraphicsCard，見圖1-5)的全稱為顯示接口卡，又稱顯示適配器，是計算機最基本、最重要的配件之一。顯卡作為計算機主機的一個重要組成部分，是計算機進行數(shù)/模信號轉(zhuǎn)換的設備，承擔輸出顯示圖形的任務。顯卡接在計算機主板上，它將計算機的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號讓顯示器顯示出來，同時顯卡還具有圖像處理能力，可協(xié)助CPU工作，提高整體運行速度。對于從事專業(yè)圖形設計的人來說，顯卡非常重要。6.聲卡聲卡(SoundCard，見圖1-6)也叫音頻卡，是多媒體技術中最基本的組成部分，是實現(xiàn)聲波/數(shù)字信號相互轉(zhuǎn)換的一種硬件。聲卡的基本功能是把來自話筒、磁帶、光盤的原始聲音信號加以轉(zhuǎn)換，輸出到耳機、揚聲器、擴音機、錄音機等聲響設備，或通過音樂設備數(shù)字接口(MIDI)使樂器發(fā)出美妙的聲音。7.硬盤硬盤(見圖1-7)是計算機最主要的存儲媒介之一，由一個或者多個鋁制或者玻璃制碟片組成。碟片外覆蓋有鐵磁性材料。硬盤分為固態(tài)硬盤(SSD)、機械硬盤(HDD)、混合硬盤(HHD)。SSD采用閃存顆粒來存儲；HDD采用磁性碟片來存儲；HHD是把磁性硬盤和閃存集成到一起的一種硬盤。1.2.2輸入/輸出設備輸入設備主要有鍵盤、鼠標、麥克風、攝像頭等；輸出設備主要有顯示器、音箱、打印機等。1.鍵盤鍵盤是最常用也是最主要的計算機輸入設備。通過鍵盤可以將英文字母、漢字、數(shù)字、標點符號等輸入計算機中，從而向計算機發(fā)出命令，輸入數(shù)據(jù)等。2.鼠標鼠標是計算機的輸入設備，也是計算機顯示系統(tǒng)定位橫縱坐標的指示器，因形似老鼠而得名。鼠標分為有線鼠標和無線鼠標兩種。3.麥克風麥克風是將聲音信號轉(zhuǎn)換為電信號的能量轉(zhuǎn)換器件，也稱話筒、微音器。20世紀初，麥克風由電阻或轉(zhuǎn)換聲電發(fā)展為電感、電容式轉(zhuǎn)換，大量新的麥克風技術逐漸發(fā)展起來，其中包括鋁帶麥克風、動圈麥克風，以及當前廣泛使用的電容麥克風和駐極體麥克風等。4.攝像頭攝像頭(Camera或Webcam)又稱為電腦相機、電腦眼、電子眼等，是一種視頻輸入設備。5.顯示器顯示器屬于計算機的輸出設備，它是一種將一定的電子文件通過特定的傳輸設備顯示到屏幕上再反射到人眼的顯示工具。根據(jù)制造材料的不同，顯示器可分為陰極射線管顯示器(CRT)、等離子顯示器(PDP)和液晶顯示器(LCD)等。6.音箱音箱是整個音響系統(tǒng)的終端，其作用是把音頻電能轉(zhuǎn)換成相應的聲能，并把它輻射到空間中。音箱擔負著把電信號轉(zhuǎn)變成聲信號供人的耳朵直接聆聽這樣一個關鍵任務。7.打印機打印機是計算機的輸出設備之一，用于將計算機處理結(jié)果打印在相關介質(zhì)上。衡量打印機好壞的指標有三項：打印分辨率、打印速度和打印噪聲。打印機的種類很多，按打印元件對紙是否有擊打動作，打印機分為擊打式打印機和非擊打式打印機兩種。按打印字符結(jié)構(gòu)，打印機分為全形字打印機和點陣字符打印機兩種。按一行字在紙上形成的方式，打印機分為串式打印機和行式打印機兩種。按所采用的技術，打印機分為噴墨式、熱敏式、激光式、靜電式、磁式、發(fā)光二極管式打印機等。1.2.3其他外部設備1.光驅(qū)光驅(qū)(見圖1-15)是一種讀取光盤信息的設備。因為光盤的存儲容量大，價格便宜，保存時間長，適宜保存大量的數(shù)據(jù)，如聲音、圖像、動畫、視頻信息、電影等多媒體信息，所以光驅(qū)是多媒體電腦不可缺少的硬件配置之一。2.存儲卡存儲卡(見圖1-16)又稱為數(shù)碼存儲卡、數(shù)字存儲卡、儲存卡等，是用于手機、數(shù)碼照相機、便攜式電腦、MP3和其他數(shù)碼產(chǎn)品的獨立存儲介質(zhì)，一般是卡片的形態(tài)。存儲卡具有體積小巧、攜帶方便、使用簡單的優(yōu)點。3.?U盤U盤的全稱是USB閃存驅(qū)動器，是一種使用USB接口的無需物理驅(qū)動器的微型高容量移動存儲產(chǎn)品，通過USB接口與計算機連接，實現(xiàn)即插即用。U盤連接到計算機的USB接口后，U盤的資料可與計算機交換。4.移動硬盤移動硬盤(MobileHardDisk是以硬盤為存儲介質(zhì)、與計算機之間交換大容量數(shù)據(jù)、強調(diào)便攜性的存儲產(chǎn)品。移動硬盤多采用USB接口，可以快速與系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)傳輸。任務1.3計算機軟件系統(tǒng)1.3.1計算機操作系統(tǒng)1.操作系統(tǒng)的定義操作系統(tǒng)是方便用戶管理和控制計算機軟、硬件資源的系統(tǒng)軟件(或程序集合)。從用戶角度看，操作系統(tǒng)可以看成對計算機硬件的擴充；從人機交互方式看，操作系統(tǒng)是用戶與機器的接口；從計算機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)看，操作系統(tǒng)是一種層次、模塊結(jié)構(gòu)的程序集合，屬于有序分層法，是無序模塊的有序?qū)哟握{(diào)用。操作系統(tǒng)在設計方面體現(xiàn)了計算機技術和管理技術的結(jié)合。操作系統(tǒng)是軟件，而且是系統(tǒng)軟件。它在計算機系統(tǒng)中的作用大致可以從兩方面體現(xiàn)：對內(nèi)，操作系統(tǒng)管理計算機系統(tǒng)的各種資源，擴充硬件的功能；對外，操作系統(tǒng)提供良好的人機界面，方便用戶使用計算機。操作系統(tǒng)在整個計算機系統(tǒng)中具有承上啟下的作用。2.操作系統(tǒng)的組成一般來說，操作系統(tǒng)由以下幾部分組成：(1)進程調(diào)度子系統(tǒng)：決定哪個進程使用CPU，對進程進行調(diào)度、管理。(2)進程間通信子系統(tǒng)：負責各個進程之間的通信。(3)內(nèi)存管理子系統(tǒng)：負責管理計算機內(nèi)存。(4)設備管理子系統(tǒng)：負責管理計算機外部設備，主要由設備驅(qū)動程序構(gòu)成。(5)文件子系統(tǒng)：負責管理磁盤上的各種文件和目錄。(6)網(wǎng)絡子系統(tǒng)：負責處理各種與網(wǎng)絡有關的東西。1.3.2計算機應用軟件應用軟件是針對用戶的某種應用目的所編寫的軟件，是用戶可以使用的各種程序設計語言，以及用各種程序設計語言編制的應用程序的集合，分為應用軟件包和用戶程序。應用軟件可以拓寬計算機系統(tǒng)的應用領域，放大硬件的功能。任務1.4計算機信息表示1.4.1信息的表示形式需要處理的信息在計算機中常常被稱為數(shù)據(jù)。所謂數(shù)據(jù)，是可以由人工或自動化手段加以處理的事實、概念、場景和指示的表示形式，包括字符、符號、表格、聲音和圖形等。數(shù)據(jù)可在物理介質(zhì)上記錄或傳輸，并通過外圍設備被計算機接收，經(jīng)過處理而得到結(jié)果。計算機對數(shù)據(jù)進行解釋并賦予一定意義后，使之成為人們能接收的信息。1.數(shù)據(jù)的表示單位計算機中數(shù)據(jù)的常用單位有位、字節(jié)和字等。1)位(bit)計算機中最小的數(shù)據(jù)單位是二進制的一個數(shù)位，簡稱為位。一個二進制位可以表示兩種狀態(tài)(0或1)，兩個二進制位可以表示四種狀態(tài)(00、01、10、11)。顯然，位越多，所表示的狀態(tài)就越多。2)字節(jié)(Byte)字節(jié)是計算機中用來表示存儲空間大小的最基本單位。一個字節(jié)由8個二進制位組成。除了用字節(jié)為單位表示存儲容量外，還可以用千字節(jié)(KB)、兆字節(jié)(MB)以及十億字節(jié)(GB)等表示存儲容量。它們之間存在下列換算關系：1B?=?8bit1KB?=?210B?=?1024B1MB?=?210KB?=?220B?=?1?048?576B1GB?=?210MB?=?230B?=?1?073?741?824B3)字(Word)字與計算機中字長的概念有關。字長是指計算機在進行處理時一次作為一個整體進行處理的二進制數(shù)的位數(shù)，具有這一長度的二進制數(shù)則被稱為該計算機中的一個字。字通常取字節(jié)的整數(shù)倍，是計算機進行數(shù)據(jù)存儲和處理的運算單位。計算機按照字長進行分類，可以分為8位機、16位機、32位機和64位機等。字長越長，計算機所表示數(shù)的范圍就越大，處理能力也越強，運算精度也就越高。在不同字長的計算機中，字的長度也不相同。2.數(shù)制如今，大多數(shù)人使用的數(shù)字系統(tǒng)是十進制的。與十進制不同，古代巴比倫人則是使用以60為基數(shù)的六十進制數(shù)字體系，六十進制迄今為止仍用于計時、角度、地理坐標等。使用六十進制，巴比倫人把75表示成“1.15”，這和我們把75分鐘寫成1小時15分鐘是一樣的。中美洲的瑪雅人使用二十進制數(shù)，但又不是一種規(guī)則的二十進制。真正的二十進制應該是以1、20、202、203等順序增加數(shù)目，而瑪雅體系使用的序列是1、20、18?×?20、18?×?202等，這使得一些計算變得復雜。在早期的數(shù)字系統(tǒng)中，還有一種非常著名的羅馬數(shù)字沿用至今。鐘表的表盤上常常使用羅馬數(shù)字，此外，它還用來在紀念碑和雕像上標注日期，標注書的頁碼，或作為提綱條目的標記?，F(xiàn)在仍在使用的羅馬數(shù)字有Ⅰ、Ⅴ、Ⅹ、L、C、D、M，其中Ⅰ表示1，Ⅴ表示5，Ⅹ表示10，L表示50，C表示100，D表示500，M表示1000等。3.進位計數(shù)制和非進位計數(shù)制對多種數(shù)制進行分析后，可將數(shù)制分為非進位計數(shù)制和進位計數(shù)制兩種。非進位計數(shù)制的特點是：表示數(shù)值大小的數(shù)碼與它在數(shù)中的位置無關。典型的非進位計數(shù)制是羅馬數(shù)字。進位計數(shù)制的特點是：表示數(shù)值大小的數(shù)碼與它在數(shù)中所處的位置有關。如上所述，數(shù)據(jù)用少量的數(shù)字符號按先后位置排列成數(shù)位，并按照由低到高的進位方式進行計數(shù)，我們將這種表示數(shù)的方法稱之為進位計數(shù)制。在進位計數(shù)制中，每種數(shù)制都包含有兩個基本要素。(1)基數(shù)：計數(shù)制中所用到的數(shù)字符號的個數(shù)。(2)位權(quán)：一個數(shù)字符號處在某個位上所代表的數(shù)值是其本身的數(shù)值乘上所處數(shù)位的一個固定常數(shù)，這個不同數(shù)位有關的固定常數(shù)稱為位權(quán)。4.計算機科學中的常用數(shù)制在計算機科學中，常用的數(shù)制是十進制、二進制、八進制、十六進制四種。1)十進制數(shù)及其特點十進制數(shù)(DecimalNotation)的基本特點是基數(shù)為10，用十個數(shù)碼0，1，2，3，4，5，6，7，8，9來表示，且逢十進一，因此對于一個十進制數(shù)，各位的位權(quán)是以10為底的冪。2)二進制數(shù)及其特點二進制數(shù)(BinaryNotation)的基本特點是基數(shù)為2，用兩個數(shù)碼0，1來表示，且逢二進一，因此，對于一個二進制的數(shù)而言，各位的位權(quán)是以2為底的冪。3)八進制數(shù)及其特點八進制數(shù)(OctalNotation)的基本特點是基數(shù)為8，用八個數(shù)碼0，1，2，3，4，5，6，7來表示，且逢八進一，因此，各位的位權(quán)是以8為底的冪。4)十六進制數(shù)及其特點十六進制數(shù)(HexadecimalNotation)的基本特點是基數(shù)為16，用十六個數(shù)碼0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F(xiàn)來表示，且逢十六進一，因此，各位的位權(quán)是以16為底的冪。5)?R進制數(shù)及其特點擴展到一般形式，一個R進制數(shù)，基數(shù)為R，數(shù)碼為k，用0，1，…，R-1共R個數(shù)字符號來表示，且逢R進一，因此，各位的位權(quán)是以R為底的冪。一個R進制數(shù)的按位權(quán)展開式為(N)R?=?kn?×?Rn?+?kn-1?×?Rn-1?+?…?+?k0?×?R0?+?k-1?×?R-1?+?k-2?×?R-2?+?…?+?k-m?×?R-m5.計算機中采用二進制的原因(1)電路簡單，易于表示。(2)可靠性高。(3)運算簡單。(4)邏輯性強。1.4.2數(shù)制轉(zhuǎn)換1.?R進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)根據(jù)R進制數(shù)的按位權(quán)展開式，可以很方便地將R進制數(shù)轉(zhuǎn)化為十進制數(shù)。2.十進制數(shù)轉(zhuǎn)化為R進制數(shù)將十進制數(shù)轉(zhuǎn)化為R進制數(shù)時，可將此數(shù)分為整數(shù)和小數(shù)部分分別轉(zhuǎn)換：整數(shù)部分不斷除以R取余數(shù)，直到商為0，所得的余數(shù)按逆序排列；小數(shù)部分不斷乘以R取整數(shù)，直到小數(shù)部分為零或達到要求的精度為止，所得的整數(shù)按正序排列。然后，拼接起來即可。一個十進制的整數(shù)可以精確轉(zhuǎn)化為一個二進制整數(shù)，但是一個十進制的小數(shù)并不一定能夠精確地轉(zhuǎn)化為一個二進制小數(shù)。與十進制數(shù)轉(zhuǎn)化為二進制數(shù)類似，當將十進制小數(shù)轉(zhuǎn)換為八進制或十六進制小數(shù)時，同樣會遇到不能精確轉(zhuǎn)化的問題。一個十進制純小數(shù)p能精確表示成R進制小數(shù)的充分必要條件是此小數(shù)可表示成k/(Rm)的形式(其中，k、m、R均為整數(shù)，k/(Rm)為不可約分數(shù))。3.二進制數(shù)、八進制數(shù)、十六進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換因為8=?23，所以需要3位二進制數(shù)表示1位八進制數(shù)，而16?=?24，需要4位二進制數(shù)表示1位十六進制數(shù)。由此可以看出，二進制、八進制、十六進制之間的轉(zhuǎn)換比較容易。1)二進制數(shù)和八進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進制數(shù)時，以小數(shù)點為中心向左右兩邊延伸，每三位一組，小數(shù)點前不足三位時，前面添0補足三位；小數(shù)點后不足三位時，后面添0補足三位。然后將各組二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進制數(shù)。八進制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)則可概括為“一位拆三位”，即把一位八進制數(shù)寫成對應的三位二進制數(shù)，然后按順序連接起來。2)二進制數(shù)和十六進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換類似于二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進制數(shù)，二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進制數(shù)時也是以小數(shù)點為中心向左右兩邊延伸，每四位一組，小數(shù)點前不足四位時，前面添0補足四位；小數(shù)點后不足四位時，后面添0補足四位。然后，將各組的四位二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進制數(shù)。十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)時，將十六進制數(shù)中的每一位拆成四位二進制數(shù)，然后按順序連接起來。3)八進制數(shù)與十六進制數(shù)的轉(zhuǎn)換關于八進制數(shù)與十六進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換，通常先轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)作為過渡，再用上面所講的方法進行轉(zhuǎn)換。1.4.3數(shù)值的表示形式1.定點數(shù)和浮點數(shù)的概念在計算機中，數(shù)值型的數(shù)據(jù)有兩種表示方法，一種叫作定點數(shù)，另一種叫作浮點數(shù)。所謂定點數(shù)，就是在計算機中所有數(shù)的小數(shù)點位置固定不變。定點數(shù)有兩種：定點小數(shù)和定點整數(shù)。定點小數(shù)將小數(shù)點固定在最高數(shù)據(jù)位之前，因此它只能表示小于1的純小數(shù)。定點整數(shù)將小數(shù)點固定在最低數(shù)據(jù)位之后，因此定點整數(shù)表示的只是純整數(shù)。由此可見，定點數(shù)表示數(shù)的范圍較小。為了擴大計算機中數(shù)值的表示范圍，如將12.34表示為0.1234×102，其中0.1234叫作尾數(shù)，10叫作基數(shù)，可以在計算機內(nèi)固定下來。2叫作階碼，若階碼的大小發(fā)生變化，則意味著實際數(shù)據(jù)小數(shù)點的移動，我們把這種數(shù)據(jù)叫作浮點數(shù)。由于基數(shù)在計算機中固定不變，因此，我們可以用兩個定點數(shù)分別表示尾數(shù)和階碼，從而表示這個浮點數(shù)。其中，尾數(shù)用定點小數(shù)表示，階碼用定點整數(shù)表示。在計算機中，無論是定點數(shù)還是浮點數(shù)，都有正負之分。在表示數(shù)據(jù)時，專門有一位或二位表示符號：單符號位用“1”表示負號；用“0”表示正號。雙符號位用“11”表示負號；用“00”表示正號。通常情況下，符號位都處于數(shù)據(jù)的最高位。2.定點數(shù)的表示方法一個定點數(shù)，在計算機中可用不同的碼制來表示，常用的碼制有原碼、反碼和補碼三種。不論用什么碼制來表示，數(shù)據(jù)本身的值不會發(fā)生變化，數(shù)據(jù)本身所代表的值叫作真值。下面，就來討論這三種碼制的表示方法。1)原碼原碼的表示方法為：如果真值是正數(shù)，則最高位為0，其他位保持不變；如果真值是負數(shù)，則最高位為1，其他位保持不變。采用原碼，優(yōu)點是轉(zhuǎn)換非常簡單，只要根據(jù)正負號將最高位置0或1即可。但原碼符號位不能參與運算，在進行加減運算時很不方便，并且0的原碼有兩種表示方法：+0的原碼是00000000，-0的原碼是10000000。2)反碼反碼的表示方法為：如果真值是正數(shù)，則最高位為0，其他位保持不變；如果真值是負數(shù)，則最高位為1，其他位按位求反。反碼與原碼相比較，符號位雖然可以作為數(shù)值參與運算，但計算完后，仍需要根據(jù)符號位進行調(diào)整。另外0的反碼同樣也有兩種表示方法：+0的反碼是00000000，-0的反碼是11111111。為了克服原碼和反碼的上述缺點，人們又引進了補碼表示法。補碼的作用在于能把減法運算化成加法運算，現(xiàn)代計算機中一般采用補碼來表示定點數(shù)。3)補碼補碼的表示方法為：若真值是正數(shù)，則最高位為0，其他位保持不變；若真值是負數(shù)，則最高位為1，其他位按位求反，然后整個數(shù)加1。補碼的符號可以作為數(shù)值參與運算，且計算完后，不需要根據(jù)符號位進行調(diào)整。另外，0的補碼表示方法也是唯一的，即00000000。3.浮點數(shù)的表示方法浮點數(shù)表示法類似于科學計數(shù)法，任一數(shù)值均可通過改變其指數(shù)部分，使小數(shù)點發(fā)生移動。浮點數(shù)的一般表示形式為N?=?2E×D，其中，D稱為尾數(shù)，E稱為階碼。圖1-19所示為m位浮點數(shù)的一般形式。對于不同的機器，階碼和尾數(shù)各占多少位，分別用什么碼制進行表示都有具體規(guī)定。在實際應用中，浮點數(shù)的表示首先要進行規(guī)格化，即轉(zhuǎn)換成一個純小數(shù)與2m之積，并且小數(shù)點后的第一位是1。1.4.4信息編碼1.?ASCII編碼微機和小型計算機中普遍采用ASCII碼(AmericanStandardCodeforInformationInterchange，美國信息交換標準代碼)表示字符數(shù)據(jù)，該編碼被ISO(國際化標準組織)采納，作為國際上通用的信息交換代碼。2.?ANSI編碼ANSI編碼是一種擴展的ASCII碼，使用8個bit來表示每個符號。8個bit能表示出256個信息單元，因此它可以對256個字符進行編碼。ANSI碼開始的128個字符的編碼和ASCII碼定義的一樣，只是在最左邊加了一個0。ANSI碼還可以表示另外的128個符號(如版權(quán)符號、英鎊符號、希臘字符等)。3.?EBCDIC編碼盡管ASCII碼是計算機世界編碼的主要標準，但在許多IBM大型機系統(tǒng)上卻沒有采用。在IBMSystem/360計算機中，IBM研制了自己的8位字符編碼——EBCDIC碼。該編碼是對早期的BCDIC6位編碼的擴展，其中一個字符的EBCDIC碼占用一個字節(jié)，用8位二進制碼表示信息，一共可以表示出256種字符。4.?Unicode編碼基于ASCII碼是7位編碼，Unicode采用16位編碼，每一個字符需要2個字節(jié)。Unicode的字符編碼范圍從0000h～FFFFh，可以表示65536(216)個不同字符。Unicode編碼開始的128個字符編碼0000h～007Fh與ASCII碼字符一致，這樣就能夠兼顧已存在的編碼方案，并有足夠的擴展空間。從原理上來說，Unicode可以表示現(xiàn)在正在使用的，或者還沒有使用的任何語言中的字符。對于國際商業(yè)和通信來說，這種編碼方式是非常有用的，因為在一個文件中可能需要包含有漢語、英語和日語等不同的文字。Unicode編碼還適用于軟件的本地化，也就是針對特定的國家修改軟件。目前，Unicode編碼在Internet中使用較為廣泛，微軟公司和蘋果公司也已經(jīng)在它們的操作系統(tǒng)中支持Unicode編碼了。5.國家標準漢字編碼(GB2312—1980)國家標準漢字編碼簡稱國標碼。該編碼集的全稱是“信息交換用漢字編碼字符集基本集”，國家標準號是“GB2312—1980”。該編碼的主要用途是作為漢字信息交換碼使用。GB2312—1980標準含有6763個漢字，其中一級漢字(最常用)3755個，按漢語拼音順序排列；二級漢字3008個，按部首和筆畫排列；另外還包括682個西文字符、圖符。GB2312—1980標準將漢字分成94個區(qū)，每個區(qū)又包含94個位，每位存放一個漢字。這樣每個漢字就有一個區(qū)號和一個位號，所以我們也經(jīng)常將國標碼稱為區(qū)位碼。國標碼規(guī)定一個漢字用兩個字節(jié)來表示，每個字節(jié)只用前七位，最高位均未作定義。但國標碼不同于ASCII碼，并非漢字在計算機內(nèi)的真正表示代碼，它僅僅是一種編碼方案，計算機內(nèi)部漢字的代碼叫作漢字機內(nèi)碼，簡稱漢字內(nèi)碼。在計算機中，漢字內(nèi)碼一般都是采用兩字節(jié)表示，前一字節(jié)由區(qū)號與十六進制數(shù)A0相加，后一字節(jié)由位號與十六進制數(shù)A0相加，因此漢字編碼兩字節(jié)的最高位都是１，這種形式避免了國標碼與標準ASCII碼的二義性(用最高位來區(qū)別)。在計算機系統(tǒng)中，由于機內(nèi)碼的存在，輸入漢字時就允許用戶根據(jù)自己的習慣使用不同的輸入碼，進入計算機系統(tǒng)后再統(tǒng)一轉(zhuǎn)換成機內(nèi)碼存儲。6.其他漢字編碼我國臺灣地區(qū)使用的Big5漢字編碼方案是另外一種漢字編碼方案。這種編碼不同于國標碼，因此在雙方的交流中就會涉及漢字內(nèi)碼的轉(zhuǎn)換，特別是Internet的發(fā)展使人們更加關注這個問題。目前雖然已經(jīng)推出了許多支持多內(nèi)碼的漢字操作系統(tǒng)平臺，但缺乏統(tǒng)一標準，全球漢字信息編碼的標準化研究已成為社會發(fā)展的必然趨勢。任務1.5計算機安全及產(chǎn)權(quán)保護1.5.1硬件安全計算機硬件安全主要包括防代碼植入、硬件加固等方面。比如CPU，它是造成電腦性能安全隱患的最大威脅。計算機CPU內(nèi)部集成有運行系統(tǒng)的指令集，這些指令代碼都是保密的，若在其中植入了可遠程遙控的木馬，將會對國計民生產(chǎn)生極大的威脅。因此，防芯片中的代碼植入是計算機安全的重要內(nèi)容。計算機硬件安全的另外一項常用技術就是加固技術，經(jīng)過加固技術生產(chǎn)的計算機防震、防水、防化學腐蝕，可在野外全天候運行，保證數(shù)據(jù)的存儲與讀取安全。1.5.2防病毒攻擊計算機病毒是指編制或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，并能自我復制的一組指令或者程序代碼。由于傳染和發(fā)作都可以編制成條件方式，像定時炸彈一樣，所以計算機病毒具有極強的隱蔽性和突發(fā)性。目前計算機病毒種類已有7000到8000種，主要在DOS、Windows、WindowsNT、UNIX等操作系統(tǒng)中傳播。1995年以前的計算機病毒主要破壞DOS引導區(qū)、文件分配表、可執(zhí)行文件等。近年來又出現(xiàn)了專門針對Windows、文本文件、數(shù)據(jù)庫文件的病毒。1999年令計算機用戶擔憂的CIH病毒，不僅破壞硬盤中的數(shù)據(jù)，還損壞主板中的BIOS芯片。計算機的網(wǎng)絡化又加大了病毒的危害性和清除的困難性。防病毒攻擊可采取的措施主要是安裝殺毒軟件、防火墻，并定期進行病毒庫更新和病毒查殺。1.5.3防電磁輻射泄密顯示器、鍵盤、打印機產(chǎn)生的電磁輻射會把計算機信號擴散到幾百米甚至千米以外的地方，針式打印機的輻射甚至達到GSM手機的輻射量。情報人員可以利用專用接收設備把這些電磁信號接收，然后還原，從而實時監(jiān)視計算機上的所有操作，并竊取相關信息。另外，硬件泄密甚至涉及電源，電源泄密的原理是通過市電電線，把計算機產(chǎn)生的電磁信號沿電源線傳出去，情報人員利用特殊設備從電源線上就可以把信號截取下來還原。應對電磁輻射泄密的對策主要有以下幾種：采用紅黑電源防止通過電源產(chǎn)生電磁輻射泄密；對顯示屏、打印機等采用電磁輻射屏蔽處理，防止輻射的擴散。1.5.4采用加密和認證的方式提高網(wǎng)絡安全1.加密技術加密技術是電子商務采取的基本安全措施，交易雙方可根據(jù)需要在信息交換的階段使用。加密技術分為兩類，對稱加密和非對稱加密。對稱加密又稱私鑰加密，即信息的發(fā)送方和接收方用同一個密鑰去加密和解密數(shù)據(jù)。對稱加密的最大優(yōu)勢是加/解密速度快，適合對大量數(shù)據(jù)進行加密，但密鑰管理困難。非對稱加密又稱公鑰加密，是使用一對密鑰分別來完成加密和解密操作，其中一個公開發(fā)布(即公鑰)，另一個由用戶自己秘密保存(即私鑰)。2.認證技術認證技術是用電子手段證明發(fā)送者和接收者身份、文件完整性的技術，即確認雙方的身份信息在傳送或存儲過程中未被篡改過。認證技術主要涉及數(shù)字簽名和數(shù)字證書兩方面。數(shù)字簽名也稱電子簽名，如同出示手寫簽名一樣，能起到電子文件認證、核準和生效的作用。數(shù)字簽名機制提供了一種身份鑒別方法，以解決偽造、抵賴、冒充、篡改等問題。數(shù)字證書是一個經(jīng)證書授權(quán)中心數(shù)字簽名，包含公鑰擁有者信息以及公鑰的文件。數(shù)字證書的最主要構(gòu)成：一個用戶公鑰和密鑰所有者的用戶身份標識符；被信任的第三方簽名。用戶以安全的方式向公鑰證書權(quán)威機構(gòu)提交公鑰并得到證書，然后用戶就可以公開這個證書。任何需要用戶公鑰的人都可以得到此證書，并通過相關的信任簽名來驗證公鑰的有效性。數(shù)字證書通過標志交易各方身份信息的一系列數(shù)據(jù)，提供一種驗證各自身份的方式，用戶可以用它來識別對方的身份。1.5.5定期備份數(shù)據(jù)備份的重要性毋庸置疑，無論防范措施做得多么嚴密，也無法完全防止網(wǎng)絡攻擊的情況出現(xiàn)。如果遭到致命的攻擊，操作系統(tǒng)和應用軟件可以重裝，而重要的數(shù)據(jù)就只能靠日常備份了。任務2.1操作系統(tǒng)概述任務2.2Windows10基本操作任務2.3計算機網(wǎng)絡任務2.4物聯(lián)網(wǎng)技術任務2.5網(wǎng)絡安全與管理【項目目標】·了解計算機操作系統(tǒng)的功能及發(fā)展。·掌握Windows10操作系統(tǒng)的相關操作知識。·掌握計算機網(wǎng)絡的相關知識。任務2.1操作系統(tǒng)概述2.1.1操作系統(tǒng)的功能操作系統(tǒng)(OperatingSystem，OS)是管理和控制計算機硬件與軟件資源的計算機程序，是直接運行在“裸機”上的最基本的系統(tǒng)軟件，任何其他軟件都必須在操作系統(tǒng)的支持下才能運行。根據(jù)使用環(huán)境和運行環(huán)境的不同，各大IT公司紛紛推出自己的操作系統(tǒng)，目前市場占有率最高的是微軟的Windows操作系統(tǒng)。這里主要介紹Windows10操作系統(tǒng)的相關操作。如圖2-1所示，操作系統(tǒng)在計算機系統(tǒng)中位于底層硬件與用戶之間，是兩者溝通的橋梁。用戶可以通過操作系統(tǒng)的用戶界面輸入命令；操作系統(tǒng)對命令進行解釋，驅(qū)動硬件設備，實現(xiàn)用戶要求。計算機的操作系統(tǒng)具備以下功能：1.資源管理資源管理主要包括內(nèi)存管理、處理器管理、設備管理和信息管理。內(nèi)存管理就是負責把內(nèi)存單元分配給需要內(nèi)存的程序，以便讓程序執(zhí)行；在程序執(zhí)行結(jié)束后將程序占用的內(nèi)存單元收回，以便再次使用。對于提供虛擬存儲的計算機系統(tǒng)，操作系統(tǒng)還要與硬件配合做好頁面調(diào)度工作，根據(jù)執(zhí)行程序的要求分配頁面，在執(zhí)行中完成將頁面調(diào)入和調(diào)出內(nèi)存以及回收頁面等工作。處理器管理又稱處理器調(diào)度，在一個允許多個程序同時執(zhí)行的系統(tǒng)里，操作系統(tǒng)會根據(jù)一定的策略將處理器交替地分配給系統(tǒng)內(nèi)等待運行的程序。設備管理功能主要是分配和回收外部設備以及控制外部設備按用戶程序的要求進行操作。非存儲型外部設備(如打印機、顯示器等)可以直接作為一個設備分配給一個用戶程序，在使用完畢后回收，以便給另一個有需求的用戶使用。存儲型外部設備(如磁盤、磁帶等)則用于給用戶提供存儲空間以存放文件和數(shù)據(jù)。存儲型外部設備的管理與信息管理是密切結(jié)合的。信息管理主要是向用戶提供一個文件系統(tǒng)。一般來說，一個文件系統(tǒng)向用戶提供創(chuàng)建文件、撤銷文件、讀寫文件、打開和關閉文件等功能。有了文件系統(tǒng)后，用戶可按文件名存取數(shù)據(jù)，而無須知道這些數(shù)據(jù)存放在哪里。這種做法不僅便于用戶使用，還有利于用戶共享公共數(shù)據(jù)。此外，文件建立時允許創(chuàng)建者規(guī)定使用權(quán)限，以保證數(shù)據(jù)的安全性。2.虛擬內(nèi)存虛擬內(nèi)存是計算機系統(tǒng)內(nèi)存管理的一種技術。虛擬內(nèi)存使得應用程序認為自己擁有連續(xù)的、可用的內(nèi)存(一個連續(xù)、完整的地址空間)，而實際上，虛擬內(nèi)存通常被分隔成多個物理內(nèi)存碎片，還有部分暫時存儲在外部磁盤存儲器上，在需要時進行數(shù)據(jù)交換。在早期的單用戶單任務操作系統(tǒng)(如DOS)中，每臺計算機只有一個用戶，每次運行一個程序，且程序不是很大，單個程序完全可以存放在實際內(nèi)存中。這時虛擬內(nèi)存并沒有太大的用處。隨著程序占用的存儲器容量的增大和多用戶、多任務操作系統(tǒng)的出現(xiàn)，在設計程序時，程序所需要的存儲量與計算機系統(tǒng)實際配備的主存儲器的容量之間往往存在著矛盾。在程序運行時，分配給每個程序一定的運行空間，由地址轉(zhuǎn)換部件將編程時的地址轉(zhuǎn)換成實際內(nèi)存的物理地址。如果分配的內(nèi)存不夠，則只調(diào)入當前正在運行的或?qū)⒁\行的程序塊(或數(shù)據(jù)塊)，其余部分暫時駐留在輔存中。3.進程管理進程管理指的是操作系統(tǒng)調(diào)整復數(shù)進程的功能。不管是常駐程序還是應用程序，它們都以進程為標準執(zhí)行單位。最早的馮·諾依曼結(jié)構(gòu)計算機中，每個CPU最多只能同時執(zhí)行一個進程。早期的操作系統(tǒng)(如DOS)也不允許任何程序打破這個限制，且DOS同時只能執(zhí)行一個進程(雖然DOS自己宣稱擁有終止并等待駐留(TSR)的能力，可以部分且艱難地解決這個問題)?，F(xiàn)代的操作系統(tǒng)即使只擁有一個CPU，也可以利用多進程(Multitask)功能同時執(zhí)行復數(shù)進程。

大部分計算機只包含一個CPU，在單內(nèi)核(Core)情況下多進程只是簡單迅速地切換各進程，讓每個進程都能夠執(zhí)行。在多內(nèi)核或多處理器的情況下，所有進程通過許多協(xié)同技術在各處理器或內(nèi)核上轉(zhuǎn)換。同時執(zhí)行的進程越多，每個進程能分配到的時間比率就越小。很多操作系統(tǒng)在遇到此問題時會出現(xiàn)音效斷續(xù)或鼠標跳格的情況(稱作崩潰，這是一種操作系統(tǒng)只能不停地執(zhí)行自己的管理程序并耗盡系統(tǒng)資源的狀態(tài)，其他使用者或硬件的程序皆無法執(zhí)行)。進程管理通常實現(xiàn)了分時的概念，大部分操作系統(tǒng)可以通過指定不同的特權(quán)等級，為每個進程改變所占的分時比例。特權(quán)越高的進程，執(zhí)行優(yōu)先級越高，單位時間內(nèi)占的比例也越高。交互式操作系統(tǒng)也提供某種程度的回饋機制，讓直接與使用者交互的進程擁有較高的特權(quán)值。4.程序控制一個用戶程序的執(zhí)行自始至終是在操作系統(tǒng)的控制下進行的。用戶針對需要解決的問題用某一種程序設計語言編寫了一個程序后，將該程序連同對它執(zhí)行的要求輸入計算機內(nèi)，操作系統(tǒng)根據(jù)要求控制這個程序的執(zhí)行直到結(jié)束。操作系統(tǒng)控制用戶的執(zhí)行主要有以下內(nèi)容：調(diào)入相應的編譯程序，將用某種程序設計語言編寫的源程序編譯成計算機可執(zhí)行的目標程序，分配內(nèi)存資源將程序調(diào)入內(nèi)存并啟動，按用戶指定的要求處理執(zhí)行中出現(xiàn)的各種事件，與操作員聯(lián)系并請示有關意外事件的處理等。5.人機交互操作系統(tǒng)的人機交互功能是決定計算機系統(tǒng)“友善性”的一個重要因素。人機交互功能主要靠可輸入/輸出的外部設備和相應的軟件來完成。可供人機交互使用的設備主要有鍵盤、顯示器、鼠標、各種模式識別設備等。與這些設備相應的軟件就是操作系統(tǒng)提供人機交互功能的部分。人機交互部分的主要作用是控制有關設備的運行、理解并執(zhí)行通過人機交互設備傳來的各種相關命令和要求。2.1.2操作系統(tǒng)的分類根據(jù)不同的分類方法，將操作系統(tǒng)分成以下幾類。(1)按應用領域，分為桌面操作系統(tǒng)(如WindowsXP)、服務器操作系統(tǒng)(如WindowsServer)、嵌入式操作系統(tǒng)(如VxWorks)。(2)按所支持的用戶數(shù)，分為單用戶操作系統(tǒng)(如MS-DOS、OS/2)、多用戶操作系統(tǒng)(如UNIX、Linux、MVS)。(3)按源碼開放程度，分為開源操作系統(tǒng)(如Linux、FreeBSD)和閉源操作系統(tǒng)(如MacOSX、Windows)。(4)按硬件結(jié)構(gòu)，分為網(wǎng)絡操作系統(tǒng)(如NetWare、WindowsNT、OS/2warp)、多媒體操作系統(tǒng)(如Amiga)和分布式操作系統(tǒng)(如Amoeba、Mach、Chorus)等。(5)按操作系統(tǒng)環(huán)境，分為批處理操作系統(tǒng)(如MVX、DOS/VSE)、分時操作系統(tǒng)(如Linux、UNIX、XENIX、MacOSX)和實時操作系統(tǒng)(如iEMX、VRTX、RTOS，WindowsRT)。(6)按存儲器尋址寬度，分為8位、16位、32位、64位、128位操作系統(tǒng)。早期的操作系統(tǒng)一般只支持8位和16位存儲器尋址寬度，現(xiàn)代的操作系統(tǒng)如Linux和Windows7都支持32位和64位。2.1.3常用的計算機操作系統(tǒng)1.?MicrosoftWindowsMicrosoftWindows是微軟公司制作和研發(fā)的一套桌面操作系統(tǒng)，它問世于1985年，起初僅僅是MS-DOS模擬環(huán)境，后續(xù)的系統(tǒng)版本由于微軟不斷地更新升級，成了人們最喜愛的操作系統(tǒng)之一。MicrosoftWindows采用了圖形化模式GUI，比起從前的DOS需要鍵入指令的使用方式更為人性化。隨著計算機硬件和軟件的不斷升級，微軟的Windows也在不斷升級，架構(gòu)從16位、32位到64位，系統(tǒng)版本從最初的Windows1.0到大家熟知的Windows95、Windows98、Windows2000、WindowsXP、WindowsVista、Windows7、Windows8、Windows8.1和WindowsServer企業(yè)級服務器操作系統(tǒng)。2009年4月14日，微軟正式停止對WindowsXP的免費主流支持服務，不再提供免費更新和修復安全漏洞，推出了Windows10系統(tǒng)，使用Windows7、Windows8、Windows8.1的用戶可免費升級至Windows10。Windows10圖標及界面如圖2-2所示。圖2-2Windows10圖標與操作系統(tǒng)界面2.?MacOSMacOS操作系統(tǒng)是蘋果機專用系統(tǒng)，是基于UNIX內(nèi)核的圖形化操作系統(tǒng)，由蘋果公司自行開發(fā)。蘋果機的操作系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到OS10，代號為MACOSⅩ(Ⅹ為10的羅馬數(shù)字寫法)，這是蘋果機誕生以來最大的變化。新系統(tǒng)非?？煽?，它的許多特點和服務都體現(xiàn)了蘋果公司的理念。另外，瘋狂肆虐的計算機病毒幾乎都是針對Windows的。由于Mac的架構(gòu)與Windows不同，所以很少受到病毒的襲擊。MacOSⅩ操作系統(tǒng)界面非常獨特，突出了形象的圖標和人機對話。圖2-3所示為MacOSⅩ圖標與操作系統(tǒng)界面。圖2-3MacOSⅩ圖標與操作系統(tǒng)界面3.?VxWorksVxWorks操作系統(tǒng)是美國WindRiver公司于1983年設計開發(fā)的一種嵌入式實時操作系統(tǒng)(RTOS)，是嵌入式開發(fā)環(huán)境的關鍵組成部分。該系統(tǒng)具有良好的持續(xù)發(fā)展能力、高性能的內(nèi)核以及友好的用戶開發(fā)環(huán)境，在嵌入式實時操作系統(tǒng)領域占據(jù)一席之地。它以良好的可靠性和卓越的實時性被廣泛地應用在通信、軍事、航空、航天等需要高精尖技術及實時性要求極高的領域(如衛(wèi)星通信、軍事演習、彈道制導、飛機導航等)。美國的F-16和FA-18戰(zhàn)斗機、B-2隱形轟炸機、愛國者導彈，甚至1997年4月在火星表面登陸的火星探測器、2008年5月登陸的“鳳凰號”和2012年8月登陸的“好奇號”都使用了VxWorks。其圖標和操作系統(tǒng)啟動界面如圖2-4所示。圖2-4VxWorks圖標與操作系統(tǒng)啟動界面4.?UNIXUNIX操作系統(tǒng)具有多任務、多用戶的特征，于1969年在美國AT&T公司的貝爾實驗室開發(fā)出來(其圖標見圖2-5)。參與開發(fā)的人有肯·湯普遜、丹尼斯·里奇、布萊恩·柯林漢、道格拉斯·麥克羅伊、麥克·列斯克與喬伊·歐桑納。目前它的商標權(quán)由國際開放標準組織所擁有，只有符合單一UNIX規(guī)范的UNIX系統(tǒng)才能使用UNIX這個名稱，否則只能稱為類UNIX(UNIX-like)。圖2-5UNIX操作系統(tǒng)圖標5.?LinuxLinux是一套免費使用和自由傳播的類UNIX操作系統(tǒng)，是一個基于POSIX和UNIX的多用戶、多任務、支持多線程和多CPU的操作系統(tǒng)。它能運行主要的UNIX工具軟件、應用程序和網(wǎng)絡協(xié)議。Linux支持32位和64位硬件。Linux繼承了UNIX以網(wǎng)絡為核心的設計思想，是一個性能穩(wěn)定的多用戶網(wǎng)絡操作系統(tǒng)。Linux操作系統(tǒng)圖標如圖2-6所示。圖2-6Linux操作系統(tǒng)圖標6.?ubuntuubuntu(烏班圖)是一個以桌面應用為主的Linux操作系統(tǒng)，其名稱來自非洲南部的祖魯語或豪薩語的“ubuntu”一詞，意思是“人性”“我的存在是因為大家的存在”(是一種非洲傳統(tǒng)的價值觀，類似于我國的仁愛思想)。ubuntu基于Debian發(fā)行版和Gnome桌面環(huán)境。與Debian的不同之處在于，ubuntu每6個月更新一次，其目標在于為一般用戶提供一個最新的、穩(wěn)定的、只使用自由軟件的操作系統(tǒng)。Kubuntu與Xubuntu是ubuntu計劃正式支援的衍生版本，分別將KDE與Xfce桌面環(huán)境帶入ubuntu。Edubuntu是一個為學校教學環(huán)境而設計，并且讓小孩在家中也可以輕松學會使用的衍生版本。2013年，ubuntu正式發(fā)布面向智能手機的移動操作系統(tǒng)。ubuntu的圖標與操作系統(tǒng)界面如圖2-7所示。圖2-7ubuntu圖標與操作系統(tǒng)界面7.紅旗Linux紅旗Linux是由北京中科紅旗軟件技術有限公司開發(fā)的一系列Linux發(fā)行版，包括桌面版、工作站版、數(shù)據(jù)中心服務器版、HA集群版和紅旗嵌入式Linux等產(chǎn)品。在中國各軟件專賣店可以購買到光盤版，同時官方網(wǎng)站也提供光盤鏡像免費下載。紅旗Linux是中國較大、較成熟的Linux發(fā)行版之一。紅旗服務器操作系統(tǒng)的最新版本為V8.1，紅旗Linux桌面操作系統(tǒng)的最新版本為V11?？梢栽诩t旗官方社區(qū)下載鏡像文件并安裝系統(tǒng)。紅旗Linux圖標與操作系統(tǒng)界面如圖2-8所示。圖2-8紅旗Linux圖標與操作系統(tǒng)界面8.銀河麒麟銀河麒麟操作系統(tǒng)(KylinOS)是由國防科技大學、中軟公司、聯(lián)想公司、浪潮集團和民族恒星公司合作研制的商業(yè)閉源服務器操作系統(tǒng)，于2001年開始使用。銀河麒麟操作系統(tǒng)是863計劃重大攻關科研項目，目標是打破國外操作系統(tǒng)的壟斷，研發(fā)一套具有自主知識產(chǎn)權(quán)的服務器操作系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有高安全、跨平臺、中文化的特點。2010年12月16日，兩大國產(chǎn)操作系統(tǒng)(民用的中標Linux操作系統(tǒng)和解放軍研制的銀河麒麟操作系統(tǒng))在上海正式宣布合并，雙方共同以“中標麒麟”的新品牌統(tǒng)一出現(xiàn)在市場上。銀河麒麟圖標與操作系統(tǒng)界面如圖2-9所示。圖2-9銀河麒麟操作系統(tǒng)圖標與系統(tǒng)界面任務2.2Windows10基本操作2.2.1Windows10操作系統(tǒng)的安裝根據(jù)微軟官方推薦，安裝Windows10的最低配置要求如表2-1所示。硬件名稱基本要求建議與基本描述處理器(CPU)1GHz以上安裝64位Windows10需要更高CPU支持內(nèi)存1GB以上安裝64位Windows10需要2GB以上硬盤16GB以上安裝64位Windows10需要至少20GB

顯卡DirectX9顯示支持WDDM驅(qū)動程序如果低于此標準，Aero主題特效可能無法實現(xiàn)表2-1安裝Windows10的最低配置要求Windows的操作系統(tǒng)的安裝可以通過光驅(qū)進行，也可以通過U盤進行，還可以采取其他特殊方法。這里以Windows10操作系統(tǒng)為例，介紹通過光驅(qū)和U盤進行安裝的方法。1.光驅(qū)安裝第一步，在BIOS中設置計算機為從光驅(qū)啟動。在計算機啟動時按熱鍵(不同計算機的配置不同，一般為【F2】鍵)進入BIOS設置界面，在啟動項設置中設置啟動項的第一順序為光驅(qū)啟動，保存后退出。各種主板的BIOS界面有不同的顯示風格。圖2-10為某主板的BIOS光驅(qū)啟動設置方式。圖2-10在BIOS中設置光驅(qū)啟動第二步，安裝系統(tǒng)。在光驅(qū)中放入系統(tǒng)光盤，重啟計算機，BIOS會自動引導從光盤進入系統(tǒng)安裝界面。在安裝過程中只需要按照提示輸入相應的序列號、設置項內(nèi)容，單擊【下一步】按鈕即可完成整個系統(tǒng)的安裝。圖2-11所示為其中的一個安裝界面。圖2-11Windows10安裝界面第三步，安裝驅(qū)動程序。系統(tǒng)集成了部分常用的硬件驅(qū)動程序，但由于計算機配置的差異性和硬件的更新?lián)Q代，大部分時候需要在系統(tǒng)安裝完成后再進行驅(qū)動程序的安裝或更新。驅(qū)動程序的安裝由以下三種途徑完成：(1)使用計算機自帶的驅(qū)動光盤進行驅(qū)動安裝；(2)使用Windows7的驅(qū)動更新功能，通過網(wǎng)絡完成更新或安裝；(3)借助第三方軟件通過網(wǎng)絡完成更新或安裝。2.?U盤安裝將制作好的U盤啟動盤插入需要安裝Windows10操作系統(tǒng)的計算機上，啟動計算機進入安裝程序。計算機一般會直接進入安裝系統(tǒng)，進入后按照安裝導向進行安裝。當安裝界面出現(xiàn)歡迎類字樣時，表示系統(tǒng)安裝完成。接著在安裝操作系統(tǒng)頁面選擇語言、時間與鍵盤首選項，單擊【下一步】，將進入新安裝的Windows10操作系統(tǒng)。2.2.2注冊并登錄Microsoft賬戶在Windows10中，系統(tǒng)集成了很多Microsoft服務，都需要使用Microsoft賬戶才能使用。使用Microsoft賬戶可以登錄并使用任何Microsoft應用程序和服務，如O、Hotmail、Office365、OneDrive、Skype、Xbox等。登錄Microsoft賬戶后，可以在多個Windows10設備上同步設置內(nèi)容。進入【設置】，如圖2-12所示。選擇【賬戶】，繼續(xù)選擇【電子郵件和賬戶】，如圖2-13所示。圖2-12進入【設置】

圖2-13添加賬戶單擊【添加賬戶】，彈出如圖2-14所示的【登錄】對話框，選擇【O】賬戶。圖2-14【登錄】對話框輸入新賬戶的電子郵件地址。這里需要用微軟Outlook郵箱或Hotmail郵箱，如果沒有，則單擊【獲取新的電子郵件地址】，轉(zhuǎn)到【創(chuàng)建賬戶】界面，如圖2-15所示。單擊【下一步】按鈕，如圖2-16所示，設置好電話號碼。安全信息會通過此號碼幫助找回密碼，所以必須記住。圖2-15【創(chuàng)建賬戶】界面圖2-16創(chuàng)建密碼單擊【下一步】按鈕，填寫驗證碼，下面的兩個復選項均與MicrosoftAdvertising微軟廣告有關，可不選。單擊【下一步】按鈕，顯示【添加用戶】完成頁面。單擊【完成】按鈕，即可完成該賬戶的添加，這時會返回【電腦設置】的【管理其他用戶】界面，可看到剛剛添加的用戶。Microsoft賬戶創(chuàng)建后，重啟計算機登錄，需輸入Microsoft賬戶的密碼，進入計算機桌面時，OneDrive也會被激活。2.2.3Windows10操作系統(tǒng)的使用方法1.進入和退出操作系統(tǒng)系統(tǒng)安裝完成以后，按計算機的【開機】按鈕，即可進入操作系統(tǒng)啟動界面，如圖2-17所示。根據(jù)計算機配置的不同，系統(tǒng)啟動所需時間也不盡相同，從幾秒到幾十秒不等，啟動完成后即可進入桌面，如圖2-18所示。進入系統(tǒng)后，單擊【開始】按鈕，選擇【關機】，如圖2-18所示，關閉系統(tǒng)。也可利用【W(wǎng)in+D】快捷鍵快速退出程序。圖2-17Windows10啟動界面

圖2-18Windows10桌面2.磁盤管理器Windows10磁盤管理器能夠創(chuàng)建、刪除分區(qū)，格式化硬盤，進行基本磁盤和動態(tài)磁盤之間的轉(zhuǎn)換等。使用【W(wǎng)in+R】鍵打開運行窗口，在文本框中輸入“diskmgmt.msc”,打開Windows10磁盤管理器，如圖2-19所示。圖2-19磁盤管理器3.時間線時間線是Windows10的新功能，是基于時間的新的任務視圖。時間線可以按照時間順序把使用過的應用排列展示?？梢酝ㄟ^時間線功能按照時間順序查看所有打開過的應用和文檔信息。如果內(nèi)容太多，找不到相應的文件或程序，可以通過右上角的搜索功能進行搜索。時間線功能極大地簡化了任務流程。開啟時間線功能的操作步驟如下：(1)單擊【開始】按鈕，如圖2-20所示；在彈出的界面中選擇【設置】按鈕，如圖2-21所示。圖2-20單擊【開始】按鈕圖2-21單擊【設置】按鈕(2)在打開的界面單擊【系統(tǒng)】選項，如圖2-22所示；接著單擊【多任務處理】按鈕，如圖2-23所示。圖2-22選擇【系統(tǒng)】選項圖2-23單擊【多任務處理】按鈕(2)在打開的界面單擊【系統(tǒng)】選項，如圖2-22所示；接著單擊【多任務處理】按鈕，如圖2-23所示。(3)進入【多任務處理】界面，選擇打開按鈕，開啟時間線功能，如圖2-24所示。

圖2-22選擇【系統(tǒng)】選項圖2-23單擊【多任務處理】按鈕圖2-24開啟時間線功能4.分屏顯示在同時運行多個任務時，需要把幾個窗口同時顯示在屏幕上，這樣操作會比較方便，而且可以避免頻繁切換窗口，這就需要用到分屏顯示功能。分屏顯示就是把計算機屏幕劃分為多個分屏的顯示方式，一般可分為二分屏、三分屏、四分屏。(1)二分屏。按住鼠標左鍵拖動某個窗口到屏幕左邊緣或右邊緣，直到鼠標指針接觸屏幕邊緣，顯示一個虛化的大小為二分之一屏的半透明背景(如圖2-25所示)，松開鼠標左鍵，當前窗口就以二分之一屏顯示了。同時其他窗口會在另半側(cè)屏幕中顯示縮略窗口，點擊想要在另外二分之一屏顯示的窗口，它就會在另外半側(cè)屏幕上以二分之一屏顯示，如圖2-26所示。圖2-26二分屏效果

圖2-25拖動窗口顯示虛化背景7.截屏功能按【W(wǎng)in+Shift+S】快捷鍵，屏幕會顯示截圖范圍及形狀選項面板(有矩形截圖、任意形狀截圖、窗口截圖和全屏幕截圖)，如圖2-27所示。截圖完成后，圖片會自動保存在剪貼板中。圖2-27截屏功能8.屏幕鍵盤(虛擬鍵盤)按【W(wǎng)in+R】快捷鍵開啟運行對話框，在其中輸入“osk”后按回車鍵，就可以打開屏幕鍵盤(虛擬鍵盤)，如圖2-28所示。圖2-28屏幕鍵盤(虛擬鍵盤)任務2.3計?算?機?網(wǎng)?絡2.3.1計算機網(wǎng)絡簡介1.計算機網(wǎng)絡概述1)計算機網(wǎng)絡的定義計算機網(wǎng)絡，是指將地理位置不同的、具有獨立功能的多臺計算機及其外部設備，通過通信線路連接起來，在網(wǎng)絡操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡管理軟件及網(wǎng)絡通信協(xié)議的管理和協(xié)調(diào)下，實現(xiàn)資源共享和信息傳遞的計算機系統(tǒng)。從邏輯功能上看，計算機網(wǎng)絡是以傳輸信息為基礎目的，用通信線路將多個計算機連接起來的計算機系統(tǒng)的集合，一個計算機網(wǎng)絡的組成包括傳輸介質(zhì)和通信設備。從用戶角度看，計算機網(wǎng)絡存在著一個能為用戶自動管理的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)，由它調(diào)用完成用戶所調(diào)用的資源，而整個網(wǎng)絡像一個大的計算機系統(tǒng)一樣，對用戶是透明的。簡單地說，計算機網(wǎng)絡就是通過電纜、電話線或無線通信將兩臺及以上的計算機互聯(lián)起來的集合。2)計算機網(wǎng)絡的分類由于計算機網(wǎng)絡自身的特點，其分類方法有多種。根據(jù)不同的分類原則，可以得到不同類型的計算機網(wǎng)絡。(1)按覆蓋范圍分類。按網(wǎng)絡所覆蓋的地理范圍的不同，計算機網(wǎng)絡可分為局域網(wǎng)(LAN)、城域網(wǎng)(MAN)和廣域網(wǎng)(WAN)。局域網(wǎng)(LocalAreaNetwork，LAN)是將較小地理區(qū)域內(nèi)的計算機或數(shù)據(jù)終端設備連接在一起的通信網(wǎng)絡。局域網(wǎng)的特點是分布距離近、傳輸速率高、數(shù)據(jù)傳輸可靠。它常用于組建一個辦公室、一棟樓、一個樓群、一個校園或一個企業(yè)的計算機網(wǎng)絡。局域網(wǎng)覆蓋的地理范圍比較小，一般在幾十米到幾千米之間，主要用于實現(xiàn)短距離的資源共享。城域網(wǎng)(MetropolitanAreaNetwork，MAN)是一種大型的LAN，它的覆蓋范圍介于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間，一般為幾千米至上萬米，城域網(wǎng)的覆蓋范圍在一個城市內(nèi)，它將位于一個城市之內(nèi)不同地點的多個計算機局域網(wǎng)連接起來實現(xiàn)資源共享。城域網(wǎng)所使用的通信設備和網(wǎng)絡設備的功能要求比局域網(wǎng)高，以便有效地覆蓋整個城市的地理范圍。一般在一個大型城市中，城域網(wǎng)可以將多個學校、企事業(yè)單位、公司和醫(yī)院的局域網(wǎng)連接起來實現(xiàn)共享資源。廣域網(wǎng)(WideAreaNetwork，WAN)是在一個廣闊的地理區(qū)域內(nèi)進行數(shù)據(jù)、語音、圖像信息傳輸?shù)挠嬎銠C網(wǎng)絡。由于遠距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸捰邢蓿虼藦V域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率比局域網(wǎng)要慢得多。廣域網(wǎng)可以覆蓋一個城市、一個國家甚至于全球。因特網(wǎng)(Internet)是廣域網(wǎng)的一種，但它不是一種具有獨立性的網(wǎng)絡，Internet將同類或不同類的物理網(wǎng)絡(局域網(wǎng)、城域網(wǎng)與廣域網(wǎng))互聯(lián)，并通過高層協(xié)議實現(xiàn)不同類網(wǎng)絡間的通信。2)計算機網(wǎng)絡的分類由于計算機網(wǎng)絡自身的特點，其分類方法有多種。根據(jù)不同的分類原則，可以得到不同類型的計算機網(wǎng)絡。(1)按覆蓋范圍分類。按網(wǎng)絡所覆蓋的地理范圍的不同，計算機網(wǎng)絡可分為局域網(wǎng)(LAN)、城域網(wǎng)(MAN)和廣域網(wǎng)(WAN)。局域網(wǎng)(LocalAreaNetwork，LAN)是將較小地理區(qū)域內(nèi)的計算機或數(shù)據(jù)終端設備連接在一起的通信網(wǎng)絡。局域網(wǎng)的特點是分布距離近、傳輸速率高、數(shù)據(jù)傳輸可靠。它常用于組建一個辦公室、一棟樓、一個樓群、一個校園或一個企業(yè)的計算機網(wǎng)絡。局域網(wǎng)覆蓋的地理范圍比較小，一般在幾十米到幾千米之間，主要用于實現(xiàn)短距離的資源共享。城域網(wǎng)(MetropolitanAreaNetwork，MAN)是一種大型的LAN，它的覆蓋范圍介于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間，一般為幾千米至上萬米，城域網(wǎng)的覆蓋范圍在一個城市內(nèi)，它將位于一個城市之內(nèi)不同地點的多個計算機局域網(wǎng)連接起來實現(xiàn)資源共享。城域網(wǎng)所使用的通信設備和網(wǎng)絡設備的功能要求比局域網(wǎng)高，以便有效地覆蓋整個城市的地理范圍。一般在一個大型城市中，城域網(wǎng)可以將多個學校、企事業(yè)單位、公司和醫(yī)院的局域網(wǎng)連接起來實現(xiàn)共享資源。廣域網(wǎng)(WideAreaNetwork，WAN)是在一個廣闊的地理區(qū)域內(nèi)進行數(shù)據(jù)、語音、圖像信息傳輸?shù)挠嬎銠C網(wǎng)絡。由于遠距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸捰邢?，因此廣域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率比局域網(wǎng)要慢得多。廣域網(wǎng)可以覆蓋一個城市、一個國家甚至于全球。因特網(wǎng)(Internet)是廣域網(wǎng)的一種，但它不是一種具有獨立性的網(wǎng)絡，Internet將同類或不同類的物理網(wǎng)絡(局域網(wǎng)、城域網(wǎng)與廣域網(wǎng))互聯(lián)，并通過高層協(xié)議實現(xiàn)不同類網(wǎng)絡間的通信。(2)按在網(wǎng)絡中所處的地位分類。按照網(wǎng)絡中計算機所處的地位不同，可以將計算機網(wǎng)絡分為對等網(wǎng)和基于客戶機/服務器模式的網(wǎng)絡。在對等網(wǎng)中，所有的計算機的地位是平等的，沒有專用的服務器。每臺計算機既作為服務器，又作為客戶機；既為別人提供服務，也從別人那里獲得服務。由于對等網(wǎng)沒有專用的服務器，所以在管理對等網(wǎng)時，只能分別管理，不能統(tǒng)一管理，導致管理起來很不方便。對等網(wǎng)一般應用于計算機較少、安全要求不高的小型局域網(wǎng)。在基于客戶機/服務器模式的網(wǎng)絡中，存在兩種角色的計算機，一種是服務器，一種是客戶機。服務器一方面負責保存網(wǎng)絡的配置信息，另一方面負責為客戶機提供各種各樣的服務。因為整個網(wǎng)絡的關鍵配置都保存在服務器中，所以管理員在管理網(wǎng)絡時只需要修改服務器的配置，就可以實現(xiàn)對整個網(wǎng)絡的管理?？蛻魴C需要獲得某種服務時，向服務器發(fā)送請求，服務器接到請求后，會向客戶機提供相應的服務。服務器的種類很多，有郵件服務器、Web服務器、目錄服務器等，不同的服務器為客戶機提供不同的服務。我們在構(gòu)建網(wǎng)絡時，一般選擇配置較好的計算機，并安裝相關服務，它就成了服務器?？蛻魴C主要用于向服務器發(fā)送請求，獲得相關服務(如客戶機向打印服務器請求打印服務，向Web服務器請求Web頁面等)。(3)按傳播方式分類。按照傳播方式不同，計算機網(wǎng)絡可分為“廣播式網(wǎng)絡”和“點-點網(wǎng)絡”兩大類。廣播式網(wǎng)絡是指網(wǎng)絡中的計算機或者設備使用一個共享的通信介質(zhì)進行數(shù)據(jù)傳播，網(wǎng)絡中的所有節(jié)點都能收到任一節(jié)點發(fā)出的數(shù)據(jù)信息。目前，廣播式網(wǎng)絡的傳輸方式有3種：①單播：采用一對一的發(fā)送形式將數(shù)據(jù)發(fā)送給目的節(jié)點。②組播：采用一對一組的發(fā)送形式將數(shù)據(jù)發(fā)送給網(wǎng)絡中的某一組主機。③廣播：采用一對所有的發(fā)送形式將數(shù)據(jù)發(fā)送給網(wǎng)絡中所有目的節(jié)點。點-點網(wǎng)絡是指兩個節(jié)點之間的通信方式是點對點的。如果兩臺計算機之間沒有直接連接的線路，那么它們之間的分組傳輸就要通過中間節(jié)點接收、存儲、轉(zhuǎn)發(fā)，直至目的節(jié)點。點-點傳播方式主要應用于WAN中。通常采用的拓撲結(jié)構(gòu)有星型、環(huán)型、樹型、網(wǎng)狀型。(4)按傳輸介質(zhì)分類。按傳輸介質(zhì)不同，網(wǎng)絡可分為有線網(wǎng)(WiredNetwork)和無線網(wǎng)(WirelessNetwork)兩類。①有線網(wǎng)采用的傳輸介質(zhì)主要包括：·雙絞線：其特點是比較經(jīng)濟，安裝方便，但傳輸率和抗干擾能力一般，廣泛應用于局域網(wǎng)中。·同軸電纜：俗稱細纜，現(xiàn)在逐漸被淘汰。·光纖：其特點是傳輸距離長，傳輸效率高，抗干擾性強，是高安全性網(wǎng)絡的理想選擇。②無線網(wǎng)主要有以下幾種形式：·無線電話網(wǎng)：是一種很有發(fā)展前景的連網(wǎng)方式。·語音廣播網(wǎng)：價格低廉，使用方便，但安全性差?！o線電視網(wǎng)：普及率高，但無法在一個頻道上和用戶進行實時交互?！の⒉ㄍㄐ啪W(wǎng)：通信保密性和安全性較好?！ばl(wèi)星通信網(wǎng)：能進行遠距離通信，但價格昂貴。(5)按傳輸技術分類。計算機網(wǎng)絡數(shù)據(jù)依靠各種通信技術進行傳輸。根據(jù)網(wǎng)絡傳輸技術不同，計算機網(wǎng)絡可分為以下5種：①普通電信網(wǎng)：包括普通電話線網(wǎng)、綜合數(shù)字電話網(wǎng)、綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)等。②數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)：利用數(shù)字信道提供的永久或半永久性電路來傳輸數(shù)據(jù)信號的數(shù)字傳輸網(wǎng)絡。③虛擬專用網(wǎng)：指客戶基于數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)(DDN)智能化的特點，利用DDN的部分網(wǎng)絡資源所形成的一種虛擬網(wǎng)絡。④微波擴頻通信網(wǎng)：是電視傳播和企事業(yè)單位組建企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)和接入Internet的一種方法，在移動通信中十分重要。⑤衛(wèi)星通信網(wǎng)：是近年發(fā)展起來的空中通信