第一章计算机基础知识

第一章计算机基础知识第一页，共35页。第一讲计算机基础知识1.1信息与信息技术1.2计算机概述1.3计算机系统组成和基本结构1.4数制与编码2第二页，共35页。1.2计算机发展概述1.2.1计算机的定义、特点

计算机通常指一种能够存储程序和数据、自动执行程序、从而快速高效地完成对各种数字化信息的处理的电子设备，是一种能够协助人们获取、处理、存储和传递信息的信息处理机。

计算机的基本特点：运算速度快运算精度高具有逻辑判断能力具有超强的记忆能力具有自动控制能力3第三页，共35页。1.2计算机发展概述1.2.2计算机的发展简史

现代计算机体系结构冯•诺依曼思想（“存储程序”的概念）：二进制；程序存储、程序控制；五大模块（输入、存储、运算、控制、输出）。六十多年来，计算机系统基本结构没有变。美籍匈牙利数学家冯·诺依曼4第四页，共35页。世界上第一台电子计算机的问世1946年2月由美国宾州大学研制成功的ENIAC电子计算机时代的到来电子数字积分计算机重达30吨每秒5000次运算启动工耗150000瓦18000个电子管保存80个字节5第五页，共35页。传统的计算机发展时代年份器件运算速度(次/S)应用46-55电子管几千～几万科学计算55-64晶体管几万～几十万数据处理工业控制一64-71集成电路几十万～几百万文字处理图形处理71年迄今大规模集成电路几百万～几千万、甚至达到几亿次、几十亿次社会的各个领域80年至今超大规模集成电路人工智能80年代末至今光导纤维人工神经网络二三四计算机发展简史：6第六页，共35页。计算机发展简史7第七页，共35页。1.2.3计算机的分类按综合性能指标分类巨型机：速度最快、处理能力最强例如：曙光4000L644GB内存，浮点运算达每秒3万亿次

大型、通用、较快、较强大型机：作“客户机/服务器”的服务器 作“终端/主机”的主机小型机：规模小，结构简单，设计试制周期短 工艺先进、使用维护简单

工作站：介于PC与小型机之间

高分辨率、大容量内外存，图形功能较强微型计算机：小、巧、轻、使用方便、价格便宜 中央处理器：一个芯片网络计算机：基于Java技术的客户机系统8第八页，共35页。

计算机的应用类型

1.科学计算

2.数据处理

3.电子商(E_Business) 4.过程控制

5.CAD/CAM/CIMS

6.办公自动化(OA)7.虚拟现实 8.人工智能（AI） 9.多媒体技术

计算机的主要应用领域

1.工商：电子商务、CAD/CAM

2.教育：多媒体教育、远程教育

3.医药：MRI、远程医疗

4.政府：电子政府

5.娱乐：虚拟现实、电影特技

6.科研：数据采集、计算分析

7.家庭：家庭信息化1.2.4计算机在信息社会中的应用9第九页，共35页。1.3计算机系统组成和基本结构

1.3.1计算机系统组成系统软件应用软件计算机系统分为：硬件+软件硬件软件10第十页，共35页。计算机硬件组成计算机硬件包括主机和外设

主机外设输入设备输出设备外存设备网络设备11第十一页，共35页。计算机系统的组成输入设备：键盘、鼠标、扫描仪

输出设备：显示器、打印机

外

存：软、硬盘、光盘、闪存

网络设备：网卡、调制解调器等

计算机系统软件外部设备系统软件应用软件硬件运算器寄存器控制器主机内存CPU随机存储器(RAM)只读存储器(ROM)高速缓冲存储器

操作系统：Windows、Unix、Linux语言处理程序：C、Pascal、VB等

实用程序：诊断程序、排错程序等

办公软件包、数据库管理系统

12第十二页，共35页。1.3.2计算机系统的硬件组成冯·诺依曼思想：

二进制程序与数据一样存放在内存五大模块存储器数据流控制流运算器外存储器输出设备内存储器输入设备控制器13第十三页，共35页。处理器存放程序和数据处理器控制器运算器控制整个计算机所有部件的工作执行算术运算和逻辑运算存储器大容量存储器I/O设备I/O子系统14第十四页，共35页。存储器存储器是计算机存储数据和程序的记忆单元集合每个记忆单元由8位二进制位组成可读写其中的数据。。1KB=1024B1MB=1024KB1GB=1024MB1TB=1024GB字节Byte76543210位（Bit）15第十五页，共35页。存储器的访问过程0000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111地址0001控制:写数据存储器的访问过程：向[0001]单元写数据16第十六页，共35页。输入设备常用输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、光笔、数字化仪等。常用输出设备：显示器、打印机、绘图仪等。17第十七页，共35页。常见微机系统计算机、电视、影音三模式

平板电脑

家庭网络计算机

笔记本电脑

18第十八页，共35页。微机基本结构显示器、键盘和主机19第十九页，共35页。系统主板（又称母板）处理器硬盘驱动器高密度只读光盘驱动器软盘驱动器显示器适配器内存电源微型计算机主机构成20第二十页，共35页。PC99规范要求主板各接口必须采用有色识别标识，方便识别2.系统主板内存总线插槽接口卡处理器串行接口万用串列总线接口芯片组优化板上元件布局配合ATX电源，实现软关机Modem远程遥控开关机需要配合专门的ATX机箱使用主板：AT结构和ATX结构ATX新型主板结构规范：21第二十一页，共35页。处理器处理器字长：单位时间内一次处理的二进制数的位数。处理器外频：处理器总线频率处理器主频：处理器内核电路的实际工作频率•生产工艺技术：通常用微米数字来描述

22第二十二页，共35页。内部存储器访问速度快信息暂时性相对价格高外部存储器访问速度慢信息永久性相对价格低3.存储器微型计算机存储器分内部存储器和外部存储器23第二十三页，共35页。（1）随机存储器(RAM,随意存取记忆，简称随机存取储存器)随机存取储存器通常指计算机主存，使用动态随机存储器，制作成内存条形式出现。处理器对它们既可读出又可写入数据。（2）只读存储器(读唯一的记忆，简称ROM)处理器对它们只取不存，其信息用户无法修改断电时信息不会丢失。ROM中一般存放计算机系统管理程序。。（3个）高速缓冲存储器隐藏所(CACHE)是介于CPU和内存之间的一种可高速存取信息的芯片，用于解决它们之间的速度冲突问题，内部存储器CPUCacheRAM24第二十四页，共35页。（1）软盘用表面涂有磁性材料柔软的聚酯材料制成读写软盘时，磁头直接接触盘面常用软盘容量为1.44MB。新型磁盘具有100MB~250万位元组容量（2）光盘衡量光盘驱动器传输数据速率的指标叫做倍速，一倍速率=150KB/s常用：只读型光盘唯读光盘 一次性可写入光盘可写式光盘，需要光盘刻录机完成数据的写入后继产品高密度只读光盘，高密度只读光盘一倍速率是1.3个万位元组/s外部存储器25第二十五页，共35页。硬盘的磁道、扇区、柱面柱面扇区磁道硬盘片是由涂有磁性材料的铝合金构成读写硬盘时，磁性圆盘高速旋转产生的托力使磁头悬浮在盘面上而不接触盘面硬盘容量视具体类型而定硬盘片读写磁头硬盘26第二十六页，共35页。移动存储产品

磁光技术移动存储产品磁盘技术与光技术结合闪现存储设备闪存芯片为存储介质采用万用串列总线的接口可擦写100万次以上27第二十七页，共35页。9.3计算机病毒1．计算机病毒的定义

1994年2月18日，我国颁布的《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》，第二十八条中明确指出：“计算机病毒，是指编制或者在计算机程序中插入破坏计算机功能或者毁坏数据，影响计算机使用，并能自我复制的程序代码。”

28第二十八页，共35页。2．计算机病毒的特点(1)传染性:如蠕虫（Worm）病毒(2)潜伏性:如特洛伊木马（Trojanhorse）病毒(3)破坏性:如CIH病毒（攻击主板上的ROMBIOS）(4)隐蔽性:如电子邮件病毒(5)清除不易性:特别是网络环境下(6)不可预见性：29第二十九页，共35页。

3．计算机病毒的分类按寄生方式可分为引导型病毒、文件型病毒和混合型病毒。引导型病毒会去改写磁盘上的引导扇区的内容，再就是改写硬盘上的分区表（FAT）。如果用已感染病毒的软盘来启动的话，则会感染硬盘。

文件型病毒主要以感染文件扩展名为.COM、.EXE等可执行程序为主。混合型病毒集引导型和文件型病毒特性于一体

30第三十页，共35页。计算机病毒的传播途径

①存储设备包括软盘、硬盘、磁带机、光盘、优盘等。②下载Internet是个大舞台，也是那些病毒滋生的温床，③电子邮件近几年常出现的危害性比较大的病毒大多是通过E-Mai进行传播的。④其它部分病毒通过特殊的途径进行感染，比如固化在硬件中的病毒等等。31第三十一页，共35页。计算机病毒的防范1、加强管理2、从技术上防治3、及时安装系统补丁4、法律约束32第三十二页，共35页。9.4计算机知识产权与网络道德1、什么是知识产权？什么是知识产权？知识产权是一种无形产权，是指智力创造性劳动取得的成果，并且是由智力劳动者对其成果依法享有的一种权利。2、知识产权的特点知识产权的特点可归结为无形性、专有性、地域性、时间性。3、计算机软件受著作权保护4、软件著作权人享有的权利发表权；署名权；修改权；保护作品完整权；使用权和获得报酬权。33第三十三页，共35页。我国知识产权保护状况1967年在瑞典斯德哥尔摩成立了世界知识产权组织1980年我国正式加入该组织上世纪80年代以来，国家颁布实施了《中华人民共和国专利法》、《中华人民共和国商标法》等涵盖知识产权保护主要内