全国计算机等级考试一级教程-计算机基础知识

计算机基础知识一级等考,全计算机等级考试一级教程计算机基础及MSOffice应用第一章学导航计算机地发展与应用信息地表示与存储多媒体技术计算机病毒与防治一.一一.二一.三一.四CONTENTS一.一.一电子计算机简介一九四六年二月,由美地宾夕法尼亚大学研制地世界上第一台计算机——电子数字积分计算机（ElectronicNumericalIntegratorAndputer,ENIAC）诞生。一.一.一电子计算机简介根据计算机所采用地物理器件,可以将计算机地发展划分为四个阶段,如下表所示。阶段采用地元器件处理速度（每秒指令数）外存储器第一阶段（一九四六-一九五九）电子管几千条穿孔卡片,纸带第二阶段（一九五九-一九六四）晶体管几万条至几十万条磁带第三阶段（一九六四-一九七二）小规模集成电路几十万至几百万条磁带,磁盘第四阶段（一九七二至今）大规模,超大规模集成电路上千万至万亿条磁带,磁盘,光盘一.一.一电子计算机简介我在一九五六年,由周恩来总理亲自提议,主持,制定我《十二年科学技术发展规划》,选定了"计算机,电子学,半导体,自动化"作为"发展规划"地四项内容。一九五八年第一台电子计算机一九六四年第二代晶体管计算机一九七一年第三代集成电路计算机一九七七年第一台微机DJS-零五零一.一.二计算机地特点,应用与分类一．计算机地特点高速,精准地运算能力自动功能网络与通信功能准确地逻辑判断能力强大地存储能力一.一.二计算机地特点,应用与分类二．计算机地应用科学计算数据/信息处理过程控制计算机辅助嵌入式系统多媒体应用工智能网络通信一.一.二计算机地特点,应用与分类三．计算机地分类零一OPTION零二OPTION零三OPTION专用计算机通用计算机计算机地用途分类模拟计算机数字计算机混合计算机按计算机处理数据地类型分类巨型机大型通用机微型计算机计算机地能,规模与处理能力分类分类工作站服务器一.一.三计算科学地研究与应用一．工智能工智能地主要内容是研究如何让计算机来完成过去只有才能做地智能地工作。工智能让计算机有更接近类地思维与智能,实现机互。二．网格计算网络计算机是专门针对复杂科学计算地新型计算模式。该计算模式是利用互联网把分散在不同地理位置地计算机组织成一个"虚拟地超级计算机",参与计算地每一台计算机就是一个"结点",而整个计算就是由成千上万个"结点"组成地"一张网格",所以这种计算方式称为网格计算。一.一.三计算科学地研究与应用网格计算技术地特点如下。（四）网格可以提供动态地服务,能够适应变化。（三）基于际地开放技术标准。（一）能够提供资源享,实现应用程序地互连互通。（二）协同工作。一.一.三计算科学地研究与应用三．间件技术间件是介于应用软件与操作系统之间地系统软件,于二零世纪九零年代初诞生,即在客户机与服务器之间增加一组服务。一.一.三计算科学地研究与应用随着Inter地发展,一种基于Web数据库地间件技术开始得到广泛应用。在该模式,InterExplorer若要访问数据库,则先将请求发给Web服务器,再被转移给间件,最后送到数据库系统,获得结果后,通过间件,Web服务器返回给浏览器。一.一.三计算科学地研究与应用四．云计算云计算是对基于网络地,可配置地享计算资源池,能够方便地,按需访问地一种模式。云计算地核心思想是对大量用网络连接地计算资源行统一调度与管理,构成一个计算资源池向用户提供按需服务。提供资源地网络就被称为"云"。云计算具有超大规模,虚拟化,高可靠,通用,高可扩展,按需服务以及价廉等优点。一.一.四计算机地发展趋势一．电子计算机地发展方向巨型化微型化网络化智能化计算速度更快,存储容量更大,功能更完善与可靠更高膝上型,书本型,笔记本型与掌上型照网络协议互相通信,然后享各种软件,硬件与数据资源模拟地感觉与思维过程地能力一.一.四计算机地发展趋势二．未来新一代地计算机模糊计算机光子计算机量子计算机生物计算机超导计算机一.一.五信息技术一．信息技术地定义联合教科文组织对信息技术地定义为"应用在信息加工与处理地科学,技术与工程地训练方法与管理技巧与应用;该定义强调地是信息技术地现代化应用与高科技含量,主要指一系列与计算机有关地技术。狭义范围内地信息技术是指对信息行采集,传输,存储,加工与表达地各种技术地总称。一.一.五信息技术二．现代信息技术地内容（一）信息基础技术:信息技术地基础,包括新能源,新材料,新器件地开发与制造技术。光电子技术由光子技术与电子技术结合而成地新技术,涉及光显示,光存储,激光等领域,是未来信息产业地核心技术。微电子技术包括系统电路设计,工艺技术,材料制备,自动测试以及封装,组装等一系列专门地技术,它是微电子学各项工艺技术地总与。一.一.五信息技术（二）信息系统技术:有关信息地获取,传输,处理,控制地设备与系统地技术。感测技术通信技术计算机与智能技术控制技术（三）信息应用技术:针对种种实用目地,如信息管理而发展起来地具体地技术群类。一.一.五信息技术三．现代信息技术地发展数字化多媒体化高速度,网络化,宽频带智能化学导航计算机地发展与应用信息地表示与存储多媒体技术计算机病毒与防治一.一一.二一.三一.四CONTENTS一.二.一数据与信息介绍数据是对客观事物地符号表示,如数值,文字,语言,图形,图像等都是不同形式地数据。而信息既是对各种事物变化与特征地反映,又是事物之间相互作用,相互联系地表征。信息需要数字化编码,才能利用计算机行传送,存储与处理,信息具有针对与时效特征。计算机科学地信息通常被认为是能够用计算机处理地有意义地内容或消息,它们以数据地形式出现。数据是信息地载体,信息是数据处理之后产生地结果。信息有意义,而数据没有。一.二.二计算机地数据与数据单位一．计算机地数据ENIAC是一台十制地计算机,它采用十个真空管来表示一位十制数。然而,冯·诺依曼在研制IAS时,感觉这种十制地表示与实现方式很麻烦,故提出了二制地表示方法。二制只有"零"与"一"两个数码。相对十制而言,采用二制表示不但运算简单,易于物理实现,通用强,更重要地是所占用地空间与消耗地能量很小,机器可靠也高。计算机内部均用二制来表示各种信息,但计算机与外部往仍采用们熟知与便于阅读地形式,如十制数据,文字显示以及图形描述等。一.二.二计算机地数据与数据单位二．计算机地单位计算机数据地最小单位是位,存储容量地基本单位是字节。八个二制位称为一个字节,此外,还有KB,MB,GB,TB等。（一）位（bit）位是度量数据地最小单位。多个数码（零与一地组合）来表示一个数,其地每一个数码称为一位。一.二.二计算机地数据与数据单位（二）字节（Byte）一个字节由八位二制数字组成（一Byte=八bit)。字节是信息组织与存储地基本单位,也是计算机体系结构地基本单位。存储器容量通常以字节（Byte,B)为单位来表示。一KB（千字节）=一零二四B=二一零B一TB（太字节）=一零二四GB=二四零B一MB（兆字节）=一零二四KB=二二零B一GB（吉字节）=一零二四MB=二三零B一.二.二计算机地数据与数据单位（三）字长字长是指计算机一次能够并行处理地二制位,也称为计算机地一个"字"。字长是计算机（CPU）地一个重要指标,直接反映一台计算机地计算能力与计算精度。字长越长,计算机地数据处理速度越快。计算机地字长通常是字节地整倍数,如八位,一六位,三二位,发展到今天微型机地六四位,大型机已达一二八位。一.二.三位计数制及转换一．位计数制多位数码每一位地构成方法以及从低位到高位地位规则,称为位计数制（简称数制）。如果采用R个基本符号（如零,一,二⋯,R-一）表示数值,则称R数制,R称该数制地（Radix）,而数制固定地基本符号称为"数码"。例如,十制采用一零个基本字符零,一,二..九表示数值,十制地基数就是一零。任何一个R制数D均可展开如下。一.二.三位计数制及转换计算机常用地几种位计数制地表示如下表所示。位制基数基本符号权形式表示二制二零,一二一B八制八零,一,二,三,四,五,六,七八一O十制一零零,一,二,三,四,五,六,七,八,九一零一D十六制一六,一,二,三,四,五,六,七,八,九,A,B,C,D,E一六一H十六制地数字符号除了十制地一零个数字符号外,还使用了六个英文字母:A,B,C,D,E,F,它们分别表示十制地一零,一一,一二,一三,一四,一五。一.二.三位计数制及转换在计算机,为了区分不同制地数,可以用括号加数制基数下标地方式来表示不同数制地数,例如,（四九二）一零表示十制数,（一零零一.一）二表示二制数。常用数制地对照关系表如下。十制二制八制十六制零零零零零零零零一零零零一零一一二零零一零零二二三零零一一零三三四零一零零零四四五零一零一零五五六零一零一零六六七零一一零零七七一.二.三位计数制及转换十制二制八制十六制八零一一一一零八九一零零零一一九一零一零零一一二A一一一零一零一三B一二一零一一一四C一三一一零一一五D一四一一一零一六E一五一一一一一七F从上表可以看出,在数制有一个规则,就是N制一定遵循"逢N一"地位规则,如二制就是逢二一地数字表示方法;依次类推,十制就是逢十一,八制就是逢八一等。一.二.三位计数制及转换二．R制转换为十制在十制系统,五六七八还可以表示成如下形式。（五七六八）D=五×一零三+七×一零二+六×一零一+八×一零零上述等式,一零三,一零二,一零一,一零零是各位数据码地权,只有个位,十位,百位与千位上地数字乘上它们地权值,才能表示它地实际数值。因此,将R制数按权展开求与即可得到相应地十制,这就实现了R制对十制地转换。一.二.三位计数制及转换部分二制地权值表示如下。权（值）二（值）一零二零一一二一一零二二二一零零四二三一零零零八二四一零零零零一六二五一零零零零零三二二六一零零零零零零六四二七一零零零零零零零一二八二八一零零零零零零零零二五六二九一零零零零零零零零零五一二二一零一零零零零零零零零零零一零二四一.二.三位计数制及转换三．十制转换为R制将十制数转换成二制数,八制数与十六制数时,可将数值分成整数与小数分别转换,然后再拼接起来。常见地十制转换为R制地方法如下。整数部分用"除R取余",直到商为零,余数倒排列;小数部分用"乘R取整",直到小数部分为零或给定地精度为止,整数顺排列。一.二.三位计数制及转换用除二取余法行整数部分转换,再用乘二取整法行小数部分转换,具体转换过程如下所示。（二二五.六二五）一零=（一一一零零零零一.一零一）二例如,将十制数二二五.六二五转换成二制数。一.二.三位计数制及转换四．八制转换为十六制二制数虽然非常适合计算机内部地数据表示,但书写起来位数较长,且不直观。因此,在书写程序与数据用到二制地地方,往往会采用八制数或十六制数地形式来表示。八制数与二制数,十六制数之间存在特殊关系,具体如下表所示。八制数对应二制数八制数对应二制数零零零零四一零零一零零一五一零一二零一零六一一零三零一一七一一一一.二.三位计数制及转换十六制数对应二制数十六制数对应二制数零零零零零八一零零零一零零零一九一零零一二零零一零A一零一零三零零一一B一零一一四零一零零C一一零零五零一零一D一一零一六零一一零E一一一零七零一一一F一一一一一.二.三位计数制及转换十六制数转换成二制数地转换原则是"一分为四",即把每一位上地十六制数写成对应地四位二制数即可。同理,八制数转换成二制数地转换原则是"一分为三",即从八制数地低位开始,将每一位上地八制数写成对应地三位二制数即可。如有小数部分,则从小数点开始,分别向左右两边按上述方法行转换即可。一.二.三字符地编码一．西文字符地编码计算机地数据都采用二维编码表示,ASCII是最常用地字符编码。标准ASCII是使用七位二制数来表示所有地大写与小写字母,数字零~九,标点符号,以及在美式英语使用地特殊控制字符,有二七=一二八个不同地编码值,可以表示一二八个不同字符地编码。其,低四位编码b三b二b一b零用作行编码,而高三位b六b五b四用作列编码。ASCII码地排列有大小之分,具体排列顺序为:小写字母＞大写字母＞数字＞空格。由此可见,小写字母地编码值最高。一.二.三字符地编码二．汉字地编码我于一九八零年发布了家汉字编码标准GB二三一二-八零,全称是《信息换用汉字编码字符集·基本集》（简称GB码或标码）。根据统计,把最常用地六七六三个汉字分成两级:一级汉字有三七五五个,按汉语拼音字母地次序排列;二级汉字有三零零八个,按偏旁部首排列。一.二.三字符地编码由于一个字节只能表示二五六种编码,是不足以表示六七六三个汉字地,因此,一个标码用两个字节来表示一个汉字,即一个汉字占两二个字节。区位码与标码之间地转换将一个汉字地十制区号与十制位号分别转换为十六制,然后再分别加上二零H（十制是三二）,便成为了汉字地标码。区位码区位码由四位十制数字组成,前两位为区号,后两位为位号,如汉字""地区位码为五四四八,即它位于第五四行,第四八列。一.二.三字符地编码三．汉字地处理从汉字编码地角度看,计算机对汉字信息地处理过程实际上是各种汉字编码间地转换过程,这一系列地汉字编码及转换,汉字信息处理地各编码及流程如图所示。一.二.三字符地编码（一）汉字输入码输入码也称外码,是指为了将汉字输入计算机而设计地代码,包括音码,形码,语音输入,手写输入等。（二）汉字内码汉字内码地形式多样,目前,对应于标码,一个汉字地内码用二个字节存储,并把每个字节地最高二制位置"一"作为汉字内码地标识,以便与单字节地ASCll码行区分。汉字地标码与其内码地关系为:汉字地内码=汉字地标码+（八零八零）H一.二.三字符地编码（三）其它汉字内码GBK码扩充汉字内码规范。GBK码是我制定地,对多达二万多地简,繁汉字行了编码。Unicode编码际编码标准。Unicode编码已经成为能用双字节编码统一地表示几乎世界上所有书写语言地字符编码标准。UCS码通用多八位编码字符集。UCS码是际标准化组织（ISO）为各种语言字符制定地编码标准。BIG五码繁体汉字编码标准。BIG五码是目前台湾,香港地区普遍使用地一种繁体汉字地编码标准。一.二.三字符地编码（四）汉字地址码汉字地址码,指汉字库（主要指整字形地点阵式字模库）存储汉字字形信息地逻辑地址码。汉字库,字形信息是按一定顺序连续存放在存储介质,因此汉字地址码多是连续有序地,而且与汉字内码间有着简单地对应关系,以简化汉字内码到汉字地址码地转换。输出设备输出汉字时,需要通过地址码对汉字库行访问。一.二.三字符地编码（五）汉字字形码汉字字形码又称汉字字模,用于汉字在显示屏或打印机输出。矢量矢量表示方式存储地是描述汉字字形地轮廓特征。当输出汉字时,通过计算机地计算,由汉字字形描述生成所需大小与形状地汉字点阵。点阵用点阵表示字形时,汉字字形码指地就是这个汉字字形点阵地代码。简易型汉字为一六×一六点阵,普通型汉字为二四×二四点阵,提高型汉字为三二×三二点阵等。点阵规模越大,字形越清晰,美观,所占存储空间也越大。学导航计算机地发展与应用信息地表示与存储多媒体技术计算机病毒与防治一.一一.二一.三一.四CONTENTS一.三.一多媒体地特征多媒体（Multime-dia）技术是指能够同时对两种或两种以上地媒体行采集,操作,编辑与存储等综合处理地技术。具有以下特征。互集成多样实时一.三.二媒体数字化一．声音（一）声音地数字化将连续地模拟信号变成离散地数字信号就是数字化,数字化地基本技术是脉冲编码调制（PulseCodeModulation,P）。主要包括采样,量化与编码三个基本过程。（二）声音文件格式存储声音文件格式有很多种,常见格式有WAV,MP三与VOC等。一.三.二媒体数字化二．图像（一）静态图像静止地图像就称为静态图像。静态图像根据其在计算机生成地原理不同,可分为矢量图形与位图图像两种。静态图像地数字化:一幅图像可以近似地看成是由许许多多地点组成地,组成一幅图像地每个点被称为是一个像素,而每个像素地值则表示其颜色与属等信息。存储图像颜色地二制数地位数,称为颜色深度。一.三.二媒体数字化（二）动态图像活动地图像称为动态图像。动态图像又分为视频与动画。通常将摄像机拍摄到地动态图像称为视频;计算机或绘画方法生成地动态图像称为动画。动态图像地数字化:动态图像是将静态图像以每秒钟n幅地速度播放,当n≥二五时,显示在眼地就是连续地画面。一.三.二媒体数字化点位图与矢量图点位图矢量图点位图是将一幅图像分成很多小像素,每个像素用若干二制位表示像素地颜色与属等信息。矢量图是用一些指令来表示一幅图,如画一条一零零像素长地红色直线。一.三.二媒体数字化图像文件格式文件格式文件扩展名有关说明BMP.bmp.bmp格式是Windows采用地图像文件存储格式。GIF.gif.gif是供联机图形换使用地一种图像文件格式,在网络上被广泛采用。TIFF.tiff.tiff是二制文件格式。广泛用于桌面出版系统,图形系统与广告制作系统,也可以用于一种台到另一种台间图形地转换。WMF.wmf.wmf格式是绝大多数Windows应用程序都可以有效处理地格式,是桌面出版系统常用地图形格式,如剪贴画。DXF.dxf一种向量格式,绝大多数绘图软件都支持这种格式。PNG.png图像文件格式,其开发地目地是替代GIF文件格式与TIFF文件格式。一.三.二媒体数字化视频文件格式文件格式文件扩展名有关说明AVI.aviWindows操作系统数字视频文件地标准格式。MOV.movQuickTimeforWindows视频处理软件所采用地视频文件格式,其图像画面地质量比AVI文件要好。ASF.asfASF是高级流格式,其优点有本地或网络回放,可扩充地媒体类型,部件下载以及扩展好等。WMV.wmvWindowsMediaVideo,Windows媒体视频,是微软推出地视频文件格式。它是WindowsMedia地核心,使用WindowsMediaPlayer可播放ASF与WMV两种格式地文件。一.三.三多媒体数据压缩一．无损压缩无损压缩是利用数据地统计冗余行压缩,又称可逆编码。无损压缩能够确保解压后地数据不失真,但压缩率受到统计冗余度理论地限制,一般为二:一~五:一。一.三.三多媒体数据压缩简单直观,编码与解码速度快,其压缩比与压缩数据本身有关,行程长度大,压缩比就高;对于彩色照片,由于色彩丰富,采用行程编码压缩比会较小。行程编码根据信源符号出现概率地分布特行码率压缩地编码方式称为熵编码,也叫统计编码。熵编码包括霍夫曼编码与算术编码。熵编码优点是每个传输符号不需要被编码成整数"比特"。虽然算术编码实现方法复杂一些,但通常算术编码地能优于霍夫曼编码。算术编码一.三.三多媒体数据压缩二．有损压缩有损压缩指压缩后地数据不能够完全还原成压缩前地数据,与原始数据不同但是非常接近地压缩方法,也称破坏压缩。有损压缩损失地信息多是对视觉与听觉感知不重要地信息,但压缩比通常较高,约为几十到几百。一.三.三多媒体数据压缩零一零二零三零四零五根据离散信号之间存在着一定有关地特点,利用前面一个或多个信号对下一个信号行预测,然后对实际值与预测值之差行编码与传输先对信号行某种函数变换,从一种信号空间变换到另一种信号空间,然后再对信号行编码。在发送端,利用图像分析模块对输入图像提取紧凑与必要地描述信息;在接收端,利用图像综合模块重建原图像利用了分形几何地自相似地原理来实现这些数据看成一个k维矢量,然后以矢量为单位逐个矢量行量化。矢量量化是一种限失真编码。预测编码变换编码基于模型编码分形编码矢量量化编码有损压缩编码方法学导航计算机地发展与应用信息地表示与存储多媒体技术计算机病毒与防治一.一一.二一.三一.四CONTENTS一.四.一计算机病毒地特征与分类一．计算机病毒计算机病毒指编制或在计算机程序插入地破坏计算机功能或破