《计算机基础知识》-第一章

1.1计算机概述1.1.1计算机的发展1946年2月15日，世界上第一台电子计算机EN1AC(ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator，电子数字计算机)在美国宾夕法尼亚大学诞生了。EN1AC是为计算弹道和射击而设计的，主要元件是电子管，每秒钟能完成5000次加法、300多次乘法运算，比当时最快的计算工具快300倍。EN1AC有几间房间那么大，占地170平方米，使用了1500个继电器，18800个电子管，重达30多吨，每小时耗电150千瓦，耗资40万美元，真可谓“庞然大物”。至今人们公认，EN1AC的问世标志了计算机时代的到来，它的出现具有划时代的意义。从1946年美国人成功地制造第一台数字电子计算机(EN1AC)至今，计算机的发展经历了如下4代。下一页返回1.1计算机概述1.第1代为电子管时代(1946-1958年)第1代计算机的基本特征是采用电子管作为计算机的逻辑元件。由于当时电子技术的限制，运算速度为每秒几千次到几万次，而且内存储器容量也非常小(仅为1000~4000字节)。第1代计算机体积庞大，造价昂贵，因此使用上很受局限。2.第2代为晶体管时代(1959-1964年)这一代计算机以半导体晶体管为主元件，其性能比第1代计算机大为提高。与第1代计算机相比较，晶体管计算机体积小、成本低、重量轻、功耗小、速度高、功能强且可靠性高。使用范围也由单一的科学计算扩展到数据处理和事务管理等其他领域中。上一页下一页返回1.1计算机概述3.第3代为集成电路时代(1965-1970年)所谓集成电路是做在芯片上的一个完整的电子电路，是用特殊的工艺将大量完整的电子器件做在一个芯片上，其集成度可做到将几千个晶体管封装在一个仅仅几平方毫米的品片上。与晶体管电路相比，集成电路计算机的体积、重量、功耗都进一步减小，运算速度、逻辑运算功能和可靠性都进一步提高。4.第4代为大规模、超大规模集成电路时代(1970年至今)第4代计算机的主要元件是采用大规模集成电路(LSI)和超大规模集成电路(VLSI)。集成度很高的半导体存储器完全代替了使用达20年之久的磁芯存储器;外存磁盘的存取速度和存储容量大幅度上升，计算机的速度可达每秒几白万次至上亿次，体积、重量和耗电量进一步减少。上一页下一页返回1.1计算机概述超大规模集成电路技术的发展，使得将计算机的核心部件—中央处理器(CentralProcessingUnit，CPU)集成在一个芯片上成为可能。集成的CPU因体积很小，通常称为微处理器。随着CPU的集成度的提高，其性能越来越好，价格也越来越便宜。现在人们己经在研制第5代计算机，未来的第5代计算机应该是具有高智能的，它不仅具有存储和记忆功能，而且应该有学习和掌握知识的机制，并能模拟人的感觉、行为和思维等。尽管至今没有出现真正意义上的第5代计算机，但计算机技术正大踏步向前迈进。这一时期，计算机的硬件性能不断得到提高，软件也得到了空前的发展。未来的计算机发展方向将是巨型化、微型化、智能化、网络化和多媒体化。说明:计算机发展简史是计算机等级考试的一个考点，有70%的考试概率，要求记忆一些有意义的时间点和事件。如第一台计算机、计算机的4代分类等。上一页下一页返回1.1计算机概述1.1.2计算机的特点计算机具有存储容量大、运算速度快、运算精度高、程序自动化控制、逻辑推理和判断能力强、应用领域广等主要特点。1.运算速度快计算机由电了器件构成，具有很高的处理速度。日前世界上最快的计算机每秒可运算万亿次，普通计算机每秒也可处理上白万条指令。这不仅极大地提高了工作效率，而且使时限性强的复杂处理可在限定的时间内完成。2.运算精度高计算机极高的计算精度是手工计算所无法达到的，如对圆周率的计算，数学家经过长期艰苦的努力只算出小数点后500位，而使用计算机很快就计算到小数点后200万位。上一页下一页返回1.1计算机概述3.存储容量大计算机的存储器具有存储程序和数据的功能，随着集成度的提高，存储器可以存储的信息量越来越大。4.具有逻辑判断能力计算机不但可以进行算术运算，还可以进行逻辑运算。计算机的逻辑判断是计算机的又一重要特点，是计算机能实现信息处理自动化的重要因素。上一页下一页返回1.1计算机概述5.具有自动控制能力计算机是自动化电子装置，在工作中无须人工干预，能自动执行存储在存储器中的程序。计算机内部的操作、运算都是在程序的控制下自动进行的。6.通用性强在不同的应用领域中，只要编制和运行不同的应用软件，计算机就能在任一领域中很好地完成工作，通用性极强。上一页下一页返回1.1计算机概述1.1.3计算机的分类目前，国际上根据计算机的性能指标和应用对象，将计算机分为巨型机、小巨型机、大型机、小型机、工作站、微型机。1.巨型机人们通常把最快、最大、最昂贵的计算机称为巨型机(超级计算机)。巨型机最突出的特点是运算速度快。巨型机一般用在国防和尖端科学领域。目前，巨型机主要用于战略武器(如核武器和反导弹武器)的设计、空间技术、石油勘探、天气预报以及社会模拟等领域。上一页下一页返回1.1计算机概述世界上只有少数几个国家能生产巨型机。我国从1956年开始研制计算机，到目前己经逐步走上自主创新的发展道路。1983年，国防科技大学研制成功运算速度每秒上亿次的银河-I巨型机，这是我国高速计算机研制的一个重要单程碑。迄今，我国巨型机技术己经达到世界先进水平，拥有“银河”“曙光”“神威”等系列巨型机。典型的巨型机有美国的克雷系列(Cray-1,Cray-2,Cray-3,Cray-4等)，我国自行研制的银河-I(每秒运算1亿次以上)、银河-Ⅱ(每秒运算10亿次以上)和银河-Ⅲ(每秒运算100亿次以上)。现在世界上运行速度最快的巨型机已达到每秒万亿次浮点运算。上一页下一页返回1.1计算机概述2.大型机大型机价格比较昂贵，运算速度没有巨型机快。它具有大型、通用、综合处理能力强、性能覆盖面广等特点，一般大中型企事业单位才有必要配置。大型机以主机和其他外部设备为主，并目配备众多的终端，组成一个计算中心，才能充分发挥其作用。例如美国IBM公司的IBM360,IBM370,IBM9000系列，就是国际上有代表性的大型机。上一页下一页返回1.1计算机概述3.小型机小型机具有体积小、价格低、性能价格比高等特点，当然其运算速度和存储容量都比不上大型机，一般为中小型企事业单位或某一部门所用。例如许多高等院校的计算中心都以一台小型机为主机，配以几十台甚至上白台终端机，以满足大量学生学习程序设计课程的需要。例如美国DEC公司生产的VAX系列计算机，IBM公司生产的AS/400计算机，以及我国生产的太极系列计算机都是小型计算机的代表。4.工作站工作站是介于微型机和小型机之间的一种高档微型机，具有较强的图形功能和数据处理能力，一般配有大屏幕显示器和大容量的内外存，因此在工程领域，特别是在计算机辅助设计领域得到迅速推广。工作站通常又被认为是专为工程师设计的机型。SUN,HP,SGI等公司都是著名的工作站厂家。上一页下一页返回1.1计算机概述5.微型机微型机又称个人计算机(PersonalComputer，PC)oPC是第4代计算机时期出现的一个新机种。它虽然问世较晚，却发展迅猛，初学者接触和认识计算机，多数是从PC开始的。这里所谓的“微型”，只是相对小中大型机而言的。随着计算机技术特别是集成电路制造技术的快速发展，过去小中型机具有的功能，今天的微型计算机已部分甚至全部具有。今天，PC的应用已遍及各个领域，从工厂的生产控制到政府的办公自动化，从商店的数据处理到个人的学习娱乐，几乎无处不在，无所不用。目前，PC占整个计算机装机量的95%以上。计算机的种类很多，可以用不同的标准来划分和分类，表1-1列举了几种不同的分类方法。说明:计算机的分类是计算机等级考试的一个考点，有20%的考试概率，要求在区分计算机类别的基础上识记分类的主要依据，如按性能分、按结构分等。上一页下一页返回1.1计算机概述1.1.4计算机的应用随着微处理器和微型计算机的出现以及计算机网络的发展，计算机的应用已经遍及科学技术、工业、交通、则贸、农业、医疗卫生、军事以及人们日常生活等各个方面。从解决数学难题到谱写乐曲，从宇宙飞船的上天到电了游戏机，从军事指挥系统到电冰箱的自动控制，从银行自动取款机到电视、电影中的特技画面，从气象预报到机器人，到处都可以看到计算机的应用踪迹。计算机广泛而深入的应用正在对人类的社会生产、经济发展，乃至家庭生活和教育等各个方面产生深远的影响。上一页下一页返回1.1计算机概述从计算机所处理的数据类型这个角度来看，计算机的应用原则上应该分成科学计算(数值应用)和非数值应用两大类。后者包含过程控制、信息处理、计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助教学、生活应用等，其应用范围远远超过前者。1.科学计算科学计算是计算机最早的应用领域。今天，科学计算在计算机应用中所占的比重虽然不断下降，但在天文、地质、生物、数学等基础科学研究，以及空间技术、新材料研制、原子能研究等高新技术领域中，仍然占有重要的地位。如果没有计算机系统高速而又精确的计算，许多现代科学都是难以发展的。在某些应用领域，对计算机的速度和精度仍不断提出更高的要求。上一页下一页返回1.1计算机概述2.过程控制过程控制又称实时控制，是指用计算机对生产或其他过程中所采集到的数据按照一定的算法进行处理，然后反馈到执行机构去控制相应过程，它是生产自动化的重要手段和技术。在冶金、机械、电力、石油化工等产业中均大量使用计算机进行过程控制。在制造业迅猛发展的当代中国社会，过程控制具有广泛的市场需求，是计算机应用的重要领域。3.信息处理信息处理是指用计算机对各种形式的信息进行收集、存储、加工、分析和传送的过程。信息处理是计算机应用的最广泛的一个领域。上一页下一页返回1.1计算机概述4.计算机辅助工程计算机辅助工程通常指如下几个方面的应用:(1)计算机辅助设计(ComputerAidedDesign，CAD):是指利用计算机来帮助设计人员进行设计工作。它的应用大致可以分为两大类:一是产品设计，一是工程设计。(2)计算机辅助制造(ComputerAidedManufacturing，CAM):是利用计算机进行生产设备的控制、操作和管理，它能提高产品质量、降低生产成本、缩短生产周期，并有利于改善生产人员的工作条件。(3)计算机辅助测试(ComputerAidedTest，CAT):是利用计算机来进行复杂而大量的测试工作。上一页下一页返回1.1计算机概述(4)计算机辅助教学(ComputerAidedInstruction，CAI):是利用计算机帮助学员进行学习，它将教学内容加以科学的组织，并编制好教学程序，使学生能通过人机交匀_自如地从提供的材料中学到所需要的知识并接受考核。(5)计算机集成制造系统，简称CIMS。它是集设计、制造、管理等二大功能于一体的现代化工厂生产系统。上一页下一页返回1.1计算机概述5.人工智能人工智能简称AI。它是让计算机模拟人的某些智能行为。人的智能活动是一高度复杂的脑功能，如联想记忆、模式识别、决策对弈、文艺创作、创造发明等，都是一些复杂的生理和心理活动过程。智能模拟是一门涉及许多学科的边缘学科。近20余年来，围绕AI的应用主要表现在机器人、专家系统、模式识别、智能检索等方面。上一页下一页返回1.1计算机概述6.电子商务电子商务(ElectronicCommerce):是利用计算机技术、网络技术和远程通信技术，实现整个商务(买卖)过程中的电子化、数字化和网络化。人们不再是面对面的，看着实实在在的货物，靠纸介质单据(包括现金)进行买卖交易。而是通过网络，通过网上琳琅满目的商品信息、完善的物流配送系统和方便安全的资金结算系统进行交易(买卖)。此外，计算机还在文化教育、娱乐等方面有着广泛的应用。说明:计算机应用是计算机等级考试的一个考点，有60%的考试概率，要求重点识记，同时CAD,CAI,CAM等的意义要求记忆。上一页返回1.2计算机入门1.2.1计算机系统一个完整的计算机系统包括硬件系统(简称硬件)和软件系统(简称软件)两大部分。硬件是指组成计算机的所有物理设备，通常称为“裸机”，简单地说就是看得见、摸得着的东西，包括计算机的输入设备、输出设备、存储器、CPU等。软件是指在硬件设备上运行的程序、数据及相关文档的总称。软件以文件的形式存放在软盘、硬盘、光盘等存储器上，一般包括程序文件和数据文件两类。程序软件按照功能的不同，通常分为系统软件和应用软件两类。系统软件通常是指管理、监控和维护计算机资源(包括硬件和软件资源)的一种软件。主要包括操作系统、各种程序设计语言及其编译或解释系统、数据库管理系统等。下一页返回1.2计算机入门应用软件是指利用计算机及系统软件为解决各种实际问题而编制的、具有专门用途的计算机程序。主要包括各种用于科学计算的软件包、各种字处理软件、各种图形软件、计算机辅助软件等。计算机系统是一个整体，既包括硬件也包括软件，两者是不可分割的。目前，计算机之所以能够推广应用到各个领域，正是由于软件的丰富多彩，能够出色地完成各种不同的任务。当然，计算机硬件是支持软件工作的基础，没有良好的硬件配置，软件再好也没有用武之地。同样，没有软件的支持，再好的硬件配置也是毫无价值的。随着计算机技术的不断发展，软件和硬件也在相互渗透、相互替代。原来由硬件完成的功能可以通过软件实现，由软件完成的功能也可以通过硬件实现。上一页下一页返回1.2计算机入门1.硬件的相对局限性一台计算机一旦组装完毕，计算机的速度以及其他功能就随之确定。尽管计算机的各种技术指标随着科学技术的进步还可以大大提高，但只是对新的计算机而言。除非更换所拥有的计算机的硬件，否则它将只有原有的功能。2.软件的无限扩张性计算机完成某项工作实际上是执行预先编好的程序。通过不断编出新的更好的程序，使计算机做更多的事。也就是说，你所拥有的计算机即使不更新换代，但只要更新程序(软件)，你的计算机做事的能力也就随之更新，即软件的更新是无限制的。说明:计算机系统构成是计算机等级考试的一个考点，有90%的考试概率。主要是记忆理解计算机的整体构成。上一页下一页返回1.2计算机入门1.2.2计算机硬件系统1944年，美籍匈牙利数学家玛·诺依曼提出了计算机基本结构和工作方式的设想，为计算机的诞生和发展提供了理论基础。时至今日，尽管计算机软硬件技术飞速发展，但计算机本身的体系结构并没有明显的突破。当今的计算机仍属于玛·诺依曼体系结构，即由5大部分组成:输入设备、输出设备、存储器、运算器和控制器，其中运算器和控制器又合称为中央处理器(CPU)。一个完整的微型计算机系统包括硬件系统和软件系统两部分，如图1-1所示。计算机的硬件结构可以用图1-2表示。其中的“总线”是条电通路，通过它将计算机的各部分相互连接，并且所有的信息交换都必须通过总线实现。上一页下一页返回1.2计算机入门1.输入设备输入设备主要用于向计算机输入信息。人是通过眼看、耳听接受外部信息，从而决定下一步的行动的。让计算机做什么也必须给出相应命令，而计算机是通过输入设备来接受人发出的命令。常用的输入设备有:键盘、鼠标、软盘驱动器、硬盘驱动器、光盘驱动器、麦克风、摄像头、扫描仪等。2.输出设备输出设备的主要功能是将计算机处理的结果显示和打印出来。不管让计算机做什么，它必须将最终结果以某种方式送出，让人们能看到或使用它。常用的输出设备有:显示器、打印机、软盘驱动器、硬盘驱动器、光盘驱动器、绘图仪、音箱、耳机等。上一页下一页返回1.2计算机入门3.存储器计算机也被称为“电脑”，虽然不够确切，但也能说明一些道理。计算机可以像人脑一样“记住”东西，完成此功能的器件称为存储器。计算机的存储器是计算机的记忆和存储部件，主要用于保存信息。存储器分为内存储器和外存储器。1)内存储器内存储器又称主存储器，简称内存，用来存放CPU正在运行的程序和数据，大多采用半导体材料制成。内存的特点是容量小、速度快、直接和CPU交换信息、断电后数据丢失。内存储器基本分为两种:只读存储器ROM(ReadOnlyMemory)和随机存储器RAM(RandomAccessMemory)。上一页下一页返回1.2计算机入门只读存储器只能读取信息，而不能存储信息，它的特点是断电后存放的信息不会丢失。ROM常用于存放固定的数据，如检测程序、ROMBIOS。只读存储器除ROM外还有可编程只读存储器PROMCProgrammableROM),可擦除可编程只读存储器EPROM(ErasableProgrammableROM)等类型。与PROM只能存储一次不同，EPROM可以反复多次存储及擦除。随机存储器的特点是能存能取，但断电后存放的信息将丢失。随机存储器又可分为静态随机存储器SRAM(StaticRAM)和动态随机存储器DRAM(DynamicRAM)两种。一般来说，在关机前应将有用的信息存储到硬盘上，以便长期保存。上一页下一页返回1.2计算机入门高速缓冲存储器Cache是位于CPU与内存之间的一种容量较小但速度很高的存储器，主要由静态随机存储器SRAM构成。由于CPU的速度远高于内存，CPU直接从内存存取数据要等待一定的时间周期，而Cache中保存着CPU刚用过的或循环使用的一部分数据，当CPU再次使用该部分数据时可以从Cache中直接调用，这样就减少了CPU的等待时间，提高了系统的效率。上一页下一页返回1.2计算机入门2)外存储器外存储器又称辅助存储器，简称外存。外存是用来存放需要长时间保存的数据的部件，主要由磁介质构成，'常见的外存有磁盘、磁带、光盘及可移动类存储设备。磁盘包括软盘和硬盘两种，软盘因容量小、易损坏、使用不方便等，逐渐被可移动类存储器(如U盘、移动硬盘等)取代。可移动类存储器采用半导体材料制成，使用新兴的USB接口技术，使用、携带方便，容量也越来越大，如移动硬盘的容量几乎追上了普通硬盘的容量，因此被广大电脑用户普遍使用。外存不能直接与CPU交换数据，必须通过内存才能与CPU进行数据交换。外存的特点是容量大，能够长时间保存内容，存取速度比内存慢，断电后数据一般不会丢失。上一页下一页返回1.2计算机入门3)存储器的相关术语位(bit):表示一位二进制信息，可存放一个0或1，位是计算机中存储信息的最小单位。字节(Byte是计算机中存储器的一个存储单元，由8个二进制位组成。字节(B)是存储容量的基本单位。常用的容量单位有B(字节)、kB(千字节)、MB(兆字节)、GB(吉字节)、TB(太字节)，它们之间的换算关系是:1kB=210B=1024B1MB=210kB=220B1GB=210MB=230B1TB=210GB=240B上一页下一页返回1.2计算机入门字:由若干个字节组成，是信息处理的单位。读/写操作:保存信息到存储单元的操作称做“写”操作，从存储单元中获取信息的操作称做“读”操作，“读”、“写”时一般都以字节为单位。“读”操作不会影响存储单元中的信息，“写”操作将新的信息取代存储单元中原有的信息。上一页下一页返回1.2计算机入门4.CPU中央处理器(CentralProcessingUnit)简称CPU，中央处理器包括运算器和控制器两个部件，它是计算机系统的核心。CPU和内存储器构成了计算机的主机。CPU的主要功能是按照程序给出的指令序列分析指令、执行指令，完成对数据的加工处理。计算机的所有操作，如键盘的输入、显示器的显示、打印机的打印、结果的计算等都是在CPU的控制下进行的。上一页下一页返回1.2计算机入门1)控制器控制器是整个计算机的神经中枢，用来防调和指挥整个计算机系统的操作，它本身不具有运算功能，而是通过读取各种指令，并对其进行翻译、分析，而后对各部件作出相应的控制。它主要由指令寄存器、译码器、程序计数器、时序电路等组成。计算机系统各个部件在控制器的控制下协调地进行工作，具体如下:控制器控制输入设备将数据和程序从输入设备输入到内存储器。在控制器指挥下，从存储器取出指令送入控制器。控制器分析指令，指挥运算器、存储器执行指令规定的操作运算结果由控制器控制，送到存储器保存或送到输出设备输出。上一页下一页返回1.2计算机入门2)运算器运算器主要完成各种算术运算和逻辑运算，是对信息加工和处理的部件，它主要由算术逻辑部件ALU(ArithmeticalLogicUnit),寄存器组组成。算术逻辑部件主要完成对二进制数的加、减、乘、除等算术运算和与、或、非等逻辑运算以及各种移位操作;寄存器组一般包括累加器、数据寄存器等，主要用来保存参加运算的操作数和运算结果，状态寄存器则用来记录每次运算结果的状态，如结果是零还是非零、是正还是负等。运算器的主要工作是数据处理(运算)和暂存运算数据。上一页下一页返回1.2计算机入门1.2.3计算机工作过程玛·诺依曼在1946年提出了关于计算机组成和工作方式的基本设想。到现在为止，尽管计算机制造技术已经发生了极大的变化，但就其体系结构而言，仍然是根据他的设计思想制造的，这样的计算机称为玛·诺依曼结构计算机。玛·诺依曼设计思想可以简要地概括为以下三点:计算机应包括运算器、存储器、控制器、输入和输出设备5大基本部件。计算机内部应采用二进制来表示指令和数据。每条指令一般具有一个操作码和一个地址码。其中操作码表示运算性质，地址码指出操作数在存储器中的地址。将编好的程序送入内存储器中，然后启动计算机工作，计算机无须操作人员干预，能自动逐条取出指令和执行指令。上一页下一页返回1.2计算机入门玛·诺依曼设计思想最重要之处在于明确地提出了“程序存储”的概念，他的全部设计思想实际上是对“程序存储”概念的具体化。1.地址的概念整个内存被分成若干个存储单元，每个存储单元一般可存放8位二进制数(如按字节编址)。每个存储单元可以存放数据或程序代码。为了能有效地对该单元内存储的内容进行操作，每个单元都给出了一个唯一的编号来标志，即地址。2.指令的概念指令是指计算机执行特定操作的命令。一条指令包括操作码和地址码两部分。操作码指出该指令完成操作的类型，地址码指出参与操作的数据和操作结果存放的位置。上一页下一页返回1.2计算机入门3.程序、编程、执行程序计算机工作过程并不是很复杂，因为它只有有限个完成固定功能的指令，它能做的事就是执行指令。人们让计算机做某件事，就必须根据此件事的需要将指令按一定的顺序编排好，然后让计算机把编排好顺序的指令从头到尾逐条执行，这就是计算机做此事的全过程。按一定顺序编排好的指令称为“程序”，编排指令顺序的过程称为“编程”，计算机做某事的过程也就是“执行程序”的过程。上一页下一页返回1.2计算机入门4.程序的执行顺序要计算机执行程序，首先应将程序送往内存里，CPU从内存中按顺序取指令然后执行，再根据执行结果取下一条指令然后执行，反复进行这一过程，直至程序执行完毕。由此可见，程序的执行顺序不一定是按照它们的先后位置顺序(物理顺序)执行，而是按照前一条指令的执行结果决定下一条应该执行的指令而顺序(逻辑顺序)执行。上一页下一页返回1.2计算机入门5.计算机的工作过程如图1-3所示计算机的工作过程就是程序指令在CPU的控制下逐条执行的过程，可以描述如下:(1)由输入设备(如键盘)在CPU的控制下，通过总线将编好的程序输入内存中。当然，如果程序已经存在于输入设备(如硬盘)中，则可以是将其从输入设备(如硬盘)上调入内存。(2)CPU从内存中通过总线，顺序(逻辑顺序)取出并执行指令。(3)在执行指令的过程中，有关的输出结果通过总线，将在显示器上显示，此时用户看到计算机正在工作。(4)通过输出设备将最终的结果加以输出，如显示器显示、打印机打印、硬盘保存。上一页下一页返回1.2计算机入门说明:计算机硬件是计算机等级考试的一个重要考点，有100%的考试概率，对存储器来说要求掌握存储器、内存、外存的概念、分类(RAM,ROM要重点理解)，以及各自的特点、容量、读写等;对CPU来说要求掌握CPU的组成、运算器和控制器的功能等;对输入、输出设备来说要求掌握定义、功能及如何区分等。上一页下一页返回1.2计算机入门1.2.4操作系统1.操作系统的概念操作系统(OperatingSystem，OS)是管理计算机所有硬件和软件资源的程序集合。操作系统是最基本的系统软件，是系统软件的核心，它负责组织计算机各部分协调工作，为用户提供操作和编程界面，可以说没有操作系统计算机就无法工作。常见的操作系统有CP/M,DOS,Windows,UNIX,Linux,OS/2,NetWare等。上一页下一页返回1.2计算机入门2.操作系统的功能操作系统包括如下5个方面的功能。1)存储器管理存储器管理主要管理内存资源。2)处理器管理处理器管理主要是对CPU资源的分配和运行进行有效的管理。3)设备管理设备管理是指对计算机系统中所有外部设备(包括输入设备、输出设备等)的管理。上一页下一页返回1.2计算机入门4)文件管理文件管理的任务是有效地支持文件的存储、检索和修改等操作，解决文件的共享、保密和保护问题，以使用户方便、安全地访问文件。5)作业管理作业管理的任务是为用户提供一个良好的使用系统的环境，使用户能有效地组织自己的工作流程，并使整个系统能高效地运行。上一页下一页返回1.2计算机入门3.操作系统的分类根据使用环境和对作业处理方式的不同，操作系统一般可分为批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、单用户操作系统、网络操作系统和分布式操作系统6类。前面讲过，计算机所能做的工作就是执行指令，也就是执行程序。打开计算机首先执行的程序就是操作系统。操作系统是计算机的管理者，它接受人的命令并指挥计算机的各个部分进行相应的工作，让人能方便地使用计算机。现在最常用的操作系统是Windows，它是一个单用户、多任务的操作系统。上一页下一页返回1.2计算机入门操作系统完成的是计算机操作中的最基本任务。如在键盘上按一个字母键，显示器上就会立刻显示该字母，这对用户来说是天经地义的事，而对计算机来说，它要从键盘接受信号并判断是哪一个字母，然后把这个字母的形状信息输出到显示器上来显示。对一般用户来说根本不可能也不需要了解这一过程细节，它完全是在操作系统控制下自动完成的。简单地说，操作系统完成使用者经常要做的一些操作，而使用者只需给出简单的操作系统命令即可。上一页下一页返回1.2计算机入门1.2.5计算机语言构成自然语言(如汉语、英语等)的基本要素之一是单词，由单词可以构成语句，每一个语句都有确切含义。同样，任何一种计算机语言都有它的语句，每一个语句的功能都是确切的。也就是说，人和人打交道需用一种语言，人和计算机打交道也需用一种语言——计算机语言。'常见的计算机语言包括机器语言、汇编语言和高级语言。上一页下一页返回1.2计算机入门1.机器语言机器语言是以二进制代码形式表示的机器基本指令的集合，是计算机硬件唯一可以直接识别和执行的语言。它的特点是运算速度快，每条指令都是0和1的代码串，指令代码包括操作码与地址码，不同计算机其机器语言不同，难阅读，难修改。要求编程人员必须熟记每一条二进制指令，并且还需要了解CPU的结构，了解整个计算机的结构，这对专业人员来讲也是非常困难的事。上一页下一页返回1.2计算机入门2.汇编语言为了容易记忆二进制指令，将二进制形式的每一条指令对应用一条人们容易接受的符号来表示，称为指令助记符。一条指令助记符对应一条语句，这就构成了汇编语言。这种语言不能被计算机直接接受，需要翻译(称为汇编)成机器语言。翻译工作由专业人员编写好的翻译软件来完成。汇编语言相对机器语言进了一步，不需要记忆每一条二进制指令，但是仍需要了解CPU的结构和整个计算机的结构，也不便于一般使用者学习和使用。机器语言和汇编语言统称为低级语言。机器语言和汇编语言都是面向机器的低级语言，其特点是与特定的机器有关，工作效率高，但与人们思考问题和描述问题的方法相距太远，使用烦琐、费时，易出差错，对使用者要求熟悉计算机的内部细节，非专业的普通用户很难使用。上一页下一页返回1.2计算机入门3.高级语言为了推广计算机的使用，使一般使用者不需要学习很多的计算机知识就能使用计算机，并且和不同类型的计算机脱钩，人们创造了高级语言。高级语言的出现使计算机的普及和推广应用得到了很大的发展。高级语言的语句同自然语言(尤其是英语)类似，并且与人们习惯的数学表达方式极为接近，非常容易学习和使用。当然，高级语言也必须翻译(称为编译)成机器语言，翻译工作也由专用软件完成。一般来说，用高级语言编程的效率高，但执行速度没有低级语言高。高级语言的种类很多，至今已有上千种，但被大家接受和广泛使用的有几十种，如C、C++,C#,JAVA、VisualBasic,VisualC++,VisualFoxPro,PowerBuilder,Delphi,SQLServer等。上一页下一页返回1.2计算机入门1.2.6语言处理程序语言处理程序由编辑处理、语言处理和装配连接处理3部分组成。编辑处理是指计算机通过编辑程序将人们编写的源程序输入计算机，可以方便地使用户对源程序进行编辑(包括添加、删除、修改)等操作。语言处理是指将源程序转换成机器语言的形式，以便计算机能够运行。这一转化是由翻译程序来完成的。翻译程序又统称为语言处理程序。翻译程序有汇编程序、编译程序和解释程序3种。上一页下一页返回1.2计算机入门用任何一种语言的语句按一定的语法规则编排就可以构成一个程序，而计算机能够接受的只能是机器语言，所以执行非机器语言编写的程序必须首先翻译成机器语言，完成这种翻译工作的程序称为翻译程序。把翻译的对象称为源程序，编写源程序的语言称为源语言;翻译的结果称为目标程序，相应的语言称为目标语言。依据源语言的不同，相应的翻译程序又有不同的名称。当源语言为汇编语言时，对应的翻译程序称为汇编程序;当源语言为高级语言时，对应的翻译程序称为编译程序。实际上，高级语言所写的程序的执行有两种方式:一种是编译方式，它通过编译程序将源程序翻译为机器语言程序然后再执行;另一种是解释方式，它通过解释程序将源程序动态地逐条翻译为机器代码，翻译一条执行一条。上一页下一页返回1.2计算机入门经过汇编或编译后生成的目标程序通常不能直接运行，目标程序可能需要调用一系列内部函数、外部过程和库函数或其他程序模块，这就需要装配连接程序将全部的目标程序块和系统库连接起来，使其成为一个可调入内存运行的程序模块，这种程序模块称为可执行程序。系统软件除了操作系统和语言处理程序外，还有各种服务性程序，如机器的调试、故障检查和诊断程序、杀毒程序等;各种数据库管理系统，如SQLSever、Oracle、Informix、FoxPro等。上一页下一页返回1.2计算机入门1.2.7应用软件应用软件是为解决各种实际问题而编制的计算机应用程序及其有关资料的总称，又分为应用软件包和用户自定义软件两类。1.应用软件包主要有以下几种:用于科学计算方面的数学计算软件包、统计软件包。办公软件(如金山Office,MicrosoftOffice等)。图像和动画处理软件(如Photoshop,3DsMAX等)。车甫助类和控制类软件(如CAI教学软件、CAD设计软件、过程控制软件等)。这类软件通常具有通用性和商业性、普通用户无法独立开发等特点。上一页下一页返回1.2计算机入门2.用户自定义软件用户自定义软件是用户根据自己的击要，通过应用软件包开发出来的，适合自身使用特点的软件，通常不具备通用性，如学籍管理软件、工资管理软件等。说明:计算机软件系统的分类是计算机等级考试的一个考点，有100%考试概率，主要是一些软件类别的识别，学生应该掌握哪些是系统软件，哪些是应用软件;并应该掌握计算机语言的种类、特点、编译等知识。上一页返回1.3个人计算机入门1.3.1个人计算机发展最早比较有影响的个人计算机是苹果计算机，它采用的是Motorola公司生产的M6502微处理器。接着，计算机生产巨头IBM公司推出了个人计算机的标志性产品一一IBMPC/XT，它采用的是Intel公司生产的8088微处理器。IBM公司此举使Intel公司的微处理器后来几乎主宰了整个个人计算机市场。IBM推出IBMPC/XT的同时，推出了相应的操作系统软件一一IBM-DOS。也正是在同一个时期，冒出了许多生产PC的小)家，都采用Intel的微处理器生产和IBMPC/XT兼容的个人计算机。它们中有一些后来变成了生产PC的大)商。就在这一个时期，微软(Microsoft)公司产生了，它把IBM-DOS操作系统作了改进，推出MS-DOS操作系统，供兼容机使用。下一页返回1.3个人计算机入门当Intel公司推出80386微处理器时，它的功能和速度已有很大的提高。由于IBM公司想推出自己的微处理器，没有及时推出使用80386微处理器的个人计算机。这给其他)家一个极大的机会，他们迅速推出使用80386微处理器的计算机并很快占领了市场，使IBM公司在个人计算机市场失去了“领头羊”的地位。同时，由于市场的激烈竞争使得PC的价格不断下降。各软件公司针对PC开发的软件越来越丰富，使得PC被广泛用于科研、教学和办公自动化等，并逐步走向家庭。Intel公司之后又相继推出80486、奔腾(Pentium),PentiumⅡ,PentiumⅢ,PentiumⅣ系列的微处理器。在这一时期，经过竞争产生了许多新的个人计算机大)商，如HP,DELL,Acer、联想等。微软公司在这一时期得到了飞速发展，先后推出操作系统MS-DOS3.0,MS-DOS6.0,MS-DOS6.2,MS-DOS6.22以及Windows3.0,Windows95,Windows98,Windows上一页下一页返回1.3个人计算机入门2000,WindowsXP等，并A.得到了市场认可，成为世界上最大的软件公司。在过去20多年中，个人计算机使用的CPU芯片平均每两年集成度增加一倍，处理速度提高一倍，价格却降低一半。上一页下一页返回1.3个人计算机入门1.3.2个人计算机的性能指标1.字长字长(Word)是CPU能够直接处理二进制的位数，标志着计算机处理数据的精度。同时字长与指令长度相对应，因而也代表了指令系统功能的强弱以及处理数据的速度。字长是评价计算机的最主要的性能指标。在其他指标相同时，字长越大计算机处理数据的速度就越快。由于字长是由CPU决定的，而同期的CPU字长通常是相同的，所以往往被忽视。如目前Intel的Pentium,AMD的Athlon都是64位的CPU。早期的个人计算机的字长有过8位、16位和32位。上一页下一页返回1.3个人计算机入门2.运算速度计算机的运算速度通常指平均运算速度，即每秒钟所能执行的指令条数，一般用百万条指令每秒(MillionInstructionPerSecond，MIPS)作单位。运算速度是衡量计算机性能的一项重要指标。同一台计算机，执行不同的运算所需时间可能不同，因而对运算速度的描述常采用不同的方法。'常用的有CPU时钟频率(主频)、每秒平均执行指令数(ips)等。微型计算机一般采用主频来描述运算速度，例如，Pentium/133的主频为133MHz，PentiumⅢ/800的主频为800MHz，Pentium41.5G的主频为1.5GHz。一般说来，主频越高，运算速度就越快。主频的单位用Hz,MHz,GHz等表示，1GHz=103MHz=109Hzo。最早的个人计算机主频为4.7MHz，现在Intel公司和AMD公司CPU的主频已在3GHz左右。上一页下一页返回1.3个人计算机入门3.内存容量任何程序和数据的存取都要通过内存，内存容量的大小反映了存储程序和数据的能力，从而反映了信息处理能力的强弱。存储容量越大，运行软件的速度越J决。随着操作系统的升级，应用软件的不断丰富及其功能的不断扩展，人们对计算机内存容量的要求也不断提高。内存的性能指标如下:1)存储容量即一根内存条可以容纳的二进制信息量，如目前常用内存条的存储容量一般多为512MB或1GB。上一页下一页返回1.3个人计算机入门2)存储器的可靠性存储器的可靠性用平均故障间隔时间来衡量，可以理解为两次故障之间的平均时间间隔。3)性能价格比性能主要包括存储器容量、存储周期和可靠性3项内容。性能价格比是一个综合性指标，对于不同的存储器有不同的要求。上一页下一页返回1.3个人计算机入门4.存取周期存取周期是指对内存储器完成一次完整的读或写操作所需的时间。存取周期越短，则存取速度越快。以上列出了微机一些主要的性能指标，除此之外，微型计算机还有其他一些指标，例如，所配置外围设备的性能指标以及所配置系统软件的情况等。对于微型机的优劣不能根据一两项指标来评定，而是需要综合考虑经济合理、使用效率及性能价格比等多方面因素，以满足应用需求为目的。上一页下一页返回1.3个人计算机入门1.3.3个人计算机基本结构个人计算机的基本结构特点是开放式设计。它充分考虑到个人购买时的不同要求，预留了很多标准接口和扩充槽，可以方便地连接不同的设备。个人计算机有相对统一的标准，在这个相对统一的标准下，计算机生产的分工也越来越细，如生产CPU的企业专门生产CPU，生产硬盘的企业专门生产硬盘，等。个人计算机的装配就像搭积木一样非常方便。上一页下一页返回1.3个人计算机入门1.3.4个人计算机基本组成个人计算机由主板、CPU、内存、硬盘、光盘驱动器、软盘驱动器、显示器、各种适配器(卡)、键盘、鼠标、音箱、机箱、打印机、调制解调器等组成。一台典型的个人计算机如图1-4所示。1.主板主板(MainBoard)又称为系统板(SystemBoard)或母板(MotherBoard),是装在主机箱中的一块最大的多层印刷电路板(图1-5)，主板的中心任务是维系CPU与外部设备之间的陇同工作，使之不出差错。主板上面分布着构成微机主系统电路的各种元器件和接插件。尽管它的面积不同，但基本布局和安装孔位都有严格的标准，使其能够方便地安装在任何标准机箱中。主板的性能不断提高而面积并不增大，主要原因是采用了集成度极高的专用外围芯片组和非常精细的布线工艺。上一页下一页返回1.3个人计算机入门主板是微机的核心部件，它的性能和质量基本决定了整机的性能和质量。主板又称主机板、系统板、母板，是个人计算机最基本也是最重要的部件之一。现在的主板上留有:CPU的插槽、内存的插槽、扩充槽(扩充槽可以插显卡、声卡、网卡等)，还有硬盘、光盘驱动器、软盘驱动器、键盘、鼠标、打印机、游戏手柄等的接口。主板有连接这些设备所需的控制电路。随着集成度的提高，还有一些将显卡、声卡、网卡等都集成到主板上，使主板具有了更多的功能。根据所支持的CPU的不同，主板主要的性能指标是所使用的芯片组。上一页下一页返回1.3个人计算机入门2.CPU目前广泛使用的个人计算机，其CPU芯片主要是由Intel公司、AMD公司和VIA公司生产的。Intel的主要产品有奔腾、赛扬、至强、安腾系列，AMD的主要产品有速龙、闪龙、皓龙系列，VIA的主要产品有C3,C7系列。其中Intel公司在市场上占有的份额最大，影响也最大。CPU内部可分为控制单元、逻辑单元和存储单元3大部分。这3大部分相4.协调，进行分析、判断、运算并控制计算机各部分协调工作，是整个微机系统的核心。CPU的性能指标直接决定了由它构成的微机系统的性能指标。CPU的主要性能指标包括字长和时钟频率(主频)。上一页下一页返回1.3个人计算机入门1)字长字长是指微机能直接处理的二进制信息的位数。人们通常所说的16位机、32位机就是指该微机中的CPU可以同时处理16位、32位的二进制数据。早期有代表性的IBMPC/XT,IBMPC/A7与286所采用的CPU都是16位CPU，386,486及后来的Pentium等采用的CPU都是32位CPU，Intel推出的Inanium(安腾)泪IAMD推出的K8则为64位CPU，如图1-6所示。2)主频主频是决定微处理器性能优劣的另一个重要指标。一般说来，主频越高，CPU处理数据的速度越快。现在常用的计算机的主频有2.4GHz,3.2GHz,4.4GHz,6.0GHz等。随着主频的不断提高，为了协调CPU与内存之间的速度差问题，在CPU芯片中集成了高速缓冲存储器(Cache，简称高速缓存)。上一页下一页返回1.3个人计算机入门3)外频CPU外频是指外部系统总线的工作频率，是主板为CPU提供的基准时钟频率，而且目前的绝大部分电脑系统中，外频也是内存与主板之间的同步运行频率。当CPU外频提高后，与内存之间的交换速度也相应得到了提高，这对提高电脑整体运行速度影响较大。现在P4可采用高达800MHz的外频。而倍频则是外频与CPU主频间的倍数，又称倍频系数。主频、外频和倍频间的关系为:主频=外频X倍频。外频和倍频都可以根据CPU参数通过主板跳线或程序来设置，从而设定CPU主频。通过适当提高外频或倍频，有些CPU的主频可以超过它的标称工作频率，这就是习惯上称的“超频”。超频可以在一定程度上提升系统的性能，但是它将增加CPU的功耗，并使CPU温度升高，甚至损坏CPU。上一页下一页返回1.3个人计算机入门4)一级高级缓存(L1Cache)它是封闭在CPU内部的高速缓存，用于暂时存储CPU运算时的部分指令和数据，容量单位一般为KBo5)二级高级缓存(L2Cache)一般与CPU封装在一起，可以提高内存和CPU之间的数据交换频率，提高计算机的总体性能。6)指令集指令集是指CPU能够执行的全部指令的集合。CPU的功能依赖于其指令系统，不同CPU的指令系统是不同的。一般说来，CPU的指令集中指令越多，其功能也就越强。目前主流的CPU指令集有Intel公司推出的MMX,SSE,SSE2指令集和AMD公司的3DNow扩展指令集。上一页下一页返回1.3个人计算机入门3.内存随着集成电路集成度的提高，同样容量的内存体积越来越小。现在内存都是做少戊条状的电路板，称为内存条，它可以直接插在主板上，如图1-7所示。最早的个人计算机的内存在64kB左右，现在常见的一个内存条的容量为:128MB,256MB,512MB和1024MB。目前内存的类型有同步动态随机存储器SDRAM(SynchronousDynamicRAM),双倍数据传输同步动态随机存储器DDRSDRAM(DoubleDataRateSDRAM)和Rambus动态随机存储器RDRAMCRambusDynamicRAM，不同的芯片组的主板需要配置不同类型的内存。其中DDRSDRAM的数据传输速率为SDRAM的两倍，是目前的主流品种。一般来说内存越大，计算机执行大型程序的速度就越快。上一页下一页返回1.3个人计算机入门除内存外，位于内存和CPU之间还有一组高速暂存寄存器(Cache)，用于存储CPU经常访问的数据，使CPU能以较快的速度访问数据。Cache分为两种:一种集成在CPU内部，工作速度是CPU的一半，大小由CPU型号决定;另一种在主板上，工作速度与内存相同，大小由主板型号决定。上一页下一页返回1.3个人计算机入门4.适配器(卡)适配器是一个控制电路，由它控制一个设备和计算机的连接。适配器经常被制作成卡状，可以插入扩充槽，也称为适配卡。如显示器和计算机之间所配的控制电路称为显示适配器，简称显卡，音箱和计算机之间所配的控制电路称为声卡等。所有的设备(如硬盘、光盘驱动器、软盘驱动器、显示器、打印机、音箱)与计算机的连接，包括计算机与计算机之间的连接都需要适配器。过去硬盘、光盘驱动器、软盘驱动器、打印机的适配器，是单独或者几个合起来成为一个卡，而现在都集成在主板上，这些卡已经不再单独存在。甚至有些主板已经将显卡、声卡、网卡都集成到了主板上，现在单独的适配器一般有显卡、声卡、网卡等，其中显卡是最主要的，它决定了计算机显示信息的处理能力。显卡最重要的指标是使用的图形芯片运算频率以及显存的大小(128MB左右)。上一页下一页返回1.3个人计算机入门5.硬盘、光盘驱动器、软盘驱动器和U盘硬盘、光盘驱动器是个人计算机必选的外存储器，如图1-8和图1-9所示。硬盘盘片是直接固定在硬盘驱动器内的，硬盘的容量从过去的10MB发展到现在常见的120GB以上。硬盘的容量越大，能够保存的数据也就越多。硬盘的性能指标除了容量外，还有转速C5400r/min,7200r/min和Cache的大小(2MB左右)。上一页下一页返回1.3个人计算机入门光盘应和相应的光驱配套使用。光盘根据制造材料的不同可以分为只读光盘CCD-ROME、一次性写入光盘(CD-R)和可擦写光盘(CD-RW)，其容量通常在640MB左右。这3种光盘都可以在CD-ROM驱动器中读取数据，但要向CD-R,CD-RW中写入数据必须使用可读写光盘驱动器(CD-R/W(常称光盘刻录机)完成。DVD-ROM是CD-ROM的后续产品，并保持了向下兼容，不同之处是采用了较短的波长。光驱的主要参数是数据传输速率，单位为“倍数”，倍数的基数是150KB/s。上一页下一页返回1.3个人计算机入门软盘和软驱配套使用，软盘最常见的是3.5英寸软盘，容量为1.44MB(图1-10)。在软盘的侧面有一可移动的塑料块，称为写保护。当拨动写保护使方空露出时，软盘处于写保护状态，此时只能读出软盘上的数据而不能向软盘上写数据，以保护软盘上的数据。目前，软盘的使用已基本上被淘汰。U盘是目前主流的一种外存储器，通过计算机的USB接口与计算机直接相连，不需要专门的驱动器，并具有速度快、可读写、容量大、易携带等优点，很好地与光盘和软盘形成了互补，已成为计算机之间交互数据的主要工具。目前U盘的容量通常为512MB,1GB,2GB,4GB等，如图1-11所示。上一页下一页返回1.3个人计算机入门6.显示器和打印机显示器是个人计算机必选的输出设备，主要有阴极射线管(CathodeRayTube,CRT)显示器和液晶显示器(LiquidCrystalDisplay,LCD)两类。LCD的优势是轻便、低辐射。选择CRT显示器的主要标准是屏幕尺寸、显像管品牌以及带宽。打印机主要有激光打印机、针式打印机和喷墨打印机，优缺点各异，可以根据个人情况加以选择。上一页下一页返回1.3个人计算机入门7.键盘和鼠标键盘和鼠标是个人计算机必选的输入设备。键盘经历了101键和104键的演变，现在常见的104键在原来101键的基础上增加了3个Windows按键，接口包括ATX和早期的AT接口。根据物理结构的不同，键盘可以分为机械式键盘、电容式键盘和薄膜式键盘。鼠标可以分为机械式、机电式和光电式，以光电式最常见，而光电式鼠标需要一个专用垫板。鼠标的接口有PS/2,USB和早期的D型接口。8.音箱音箱通常在多媒体计算机中和声卡配套使用，实现音频信号的输出。主要分为双声道和多声道两大类。上一页下一页返回1.3个人计算机入门9.调制解调器调制解调器是可选设备，当计算机需要通过电话线路连接Internet时，就必须配备调制解调器。调制器负责将计算机向外要传送的信息(数字信号)转变成能用电话线传送的形式(模拟信号)，解调器负责把用电话线传送来的信息(模拟信号)转变成计算机能接受的形式(数字信号)。调制器和解调器通常被制作为一个整体，称为调制解调器。说明:微型计算机的系统构成是计算机等级考试的一个考点，有90%的考试概率。主要要求学生掌握微机的硬件构成、主要性能指标等。上一页返回1.4多媒体计算机入门1.4.1多媒体计算机的概念20世纪90年代是多媒体技术迅猛发展的时代，多媒体技术是一门融合了微电了技术、计算机技术、通信技术、数字化声像技术、高速网络技术和智能化技术于一体的综合的高新技术。它的出现为人们展现出一个丰富多彩的视听世界，随着多媒体技术应用不断地发展和深化，必将对人类工作、生活的各个领域和思想观念上产生巨大的作用。1.媒体媒体(Media)在计算机领域中主要有两种含义，一是指用以存储信息的实体，如磁带、磁盘、光盘、光磁盘、半导体存储器等;一是指用以承载信息的载体，如数字、文字、声音、图形、图像、动画等。在多媒体技术中，媒体是后一种含义。下一页返回1.4多媒体计算机入门2.多媒体多媒体(Multimedia)是指多种信息载体的表现形式和传递方式，就是用多种媒介方法传递信息。其中“多”指多种媒体的表现、多种感官的作用、多种的设备、多学科的交义、多领域的应用;“媒体”指人与客观世界的中介，如传递知识的文字、图形、动画、图像、声音等。3.多媒体的基本元素1)文本文本是指以ASCII码存储的文件，是最常见的一种媒体形式。2)图形图形是指由计算机绘制的各种几何图形。上一页下一页返回1.4多媒体计算机入门3)图像图像是指由摄像机或图形扫描仪等输入设备获取的实际场景的静止画面。4)动画动画是指借助计算机生成一系列可供动态实习演播的连续图像。5)音频音频是指数字化的声音，它可以是解说、背景音乐及各种声响。6)视频视频是指由摄像机等输入设备获取的活动画面。由摄像机得到的视频图像是一种模拟视频图像。模拟视频图像输入计算机需经过模数(A/D)转换后，才能进行编辑和存储。上一页下一页返回1.4多媒体计算机入门4.多媒体计算机多媒体计算机(MultimediaPersonalComputer，MPC)是能对文本、声音、图形、图像、动画、视频等多种媒体进行获取、编辑、存储、处理、加工和表现的一种计算机系统。简单地讲，多媒体计算机是配备了声卡、显卡的计算机。5.多媒体技术多媒体技术是处理文字、图像、图形、动画、音频、视频等多种信息的综合技术，包括各种媒体的处理和信息压缩技术、多媒体计算机系统技术、多媒体数据库技术、多媒体通信技术及多媒体人机界面技术等。上一页下一页返回1.4多媒体计算机入门6.多媒体的特点1)集成性多种媒体有机地组织在一起，共同表达一个完整的多媒体信息。2)交互性可以方便地实现人机交互，使用户可以更有效地控制和使用信息，增加对信息的注意和理解。3)实时性由于多媒体系统需要处理各种复合的信息媒体，决定了多媒体技术必然要支持实时处理。接收到的各种信息媒体在时间上必须是同步的，其中声音和视频图像必须严格同步。上一页下一页返回1.4多媒体计算机入门4)多样性信息媒体的多样化和媒体处理方式的多样化。5)数字化处理的信息都是数字化信息。上一页下一页返回1.4多媒体计算机入门1.4.2多媒体计算机的组成完整的多媒体计算机系统由多媒体硬件平台、多媒体操作系统、图形用户界面和支持多媒体开发的应用软件4部分组成。一个多媒体计算机系统最基本的硬件是声卡、光盘驱动器、显卡。在个人计算机上加上声卡、显卡和光盘驱动器，就构成了目前所谓的多媒体计算机。当然，在实际应用中，还应配置必要的其他硬件设备(如摄像机、扫描仪、触摸屏、打印机、影碟机、音响设备等)以及相应的软件，才能构成一个多媒体系统。支持多媒体功能的操作系统是指在传统的操作系统基础上，增加对多媒体信息处理的控制和管理的软件。多媒体功能的操作系统目前尚无严格定义。上一页下一页返回1.4多媒体计算机入门1.4.3多媒体计算机的应用多媒体技术的应用领域非常广泛，几乎遍布各行各业以及人们生活的各个角落。由于多媒体技术具有直观、信息量大、易于接受和传播迅速等显著的特点，因此多媒体应用领域的拓展十分迅速。近年来，随着国际互联网的兴起，多媒体技术也应用到国际互联网上，并随着网络的发展和延伸，不断地成熟和进步。目前，多媒体技术的应用主要在如下几个方面。上一页下一页返回1.4多媒体计算机入门1.信息管理多媒体信息管理的内容是多媒体与数据库相结合，用计算机管理数据、文字、图形、静态图像和声音资料。利用多媒体技术，把人事资料、文件、图纸、照片、录音、录像等通过扫描仪、录音机和录像机等设备输入计算机，存储于光盘。在数据库技术支持下，通过计算机进行放音、放像和显示等，实现资料的查询。2.宣传广告多媒体系统声像图文并茂，在宣传广告效果上有特殊的优势。制作广告节目要用专门的多媒体节目制作软件工具。上一页下一页返回1.4多媒体计算机入门3.教育与训练多媒体在教育上的应用，实质上是通过多媒体系统阅读电了书刊、演放教育类的多媒体节目。多媒体技术是传统计算机辅助教学软件的表现手段，从文字、图形和动画扩展成声音、动态图像，并具有极为强大的交互能力，便于学生自己调整进度，达到因材施教的效果。4.演示系统演示系统是指诸如在博物馆等场合用计算机向观众介绍各种知识，并把立体声、图形、图像、动画等结合起来。5.咨询系统如旅游、邮电、交通、商业、金融、证券、宾馆咨询等，利用多媒体系统提供高质量的无人咨询服务。上一页下一页返回1.4多媒体计算机入门6.多媒体电子出版物利用CD-ROM的大容量存储介质，代替各种传统出版物，特别是各种手册、白科全书、年鉴、音像、辞典等电子出版物。7.多媒体通信多媒体计算机技术在通信工程中应用，如可视电话、视频会议系统等。上一页返回1.5计算机病毒1.5.1计算机病毒的概念1.什么是计算机病毒计算机病毒是一段人为编制、有破坏性的计算机程序或代码，通过非法入侵而隐藏在程序或数据文件中，当计算机运行时，它可以把自身精确复制或有修改地复制到其他程序体内，不仅能够破坏计算机系统的.I:'常运行，而且还具有很强的传染性。这种现象如同生物体感染了病毒一样，具有传染和破坏的特性。但生物上的病毒是天然存在的，而计算机病毒却是人为的产物。下一页返回1.5计算机病毒2.计算机病毒的特点1)传染性计算机病毒具有很强的繁殖能力，能自我复制到内存、硬盘和软盘，甚至传染到所有文件中。尤其目前Internet日益普及，数据共享使得不同地域的用户可以共享软件资源和硬件资源，但与此同时，计算机病毒也通过网络迅速蔓延到联网的计算机系统。传染性即自我复制能力，是计算机病毒最根本的特征，也是病毒和正常程序的本质区别。上一页下一页返回1.5计算机病毒2)破坏性计算机病毒的主要日的是破坏计算机系统，使计算机系统的资源和数据文件遭到干扰甚至严重破坏。根据其破坏程度的不同计算机病毒分为良性和恶性病毒，前者侵占系统资源，占用磁盘空间，使机器运行速度变慢等;恶性病毒发作时直接对系统造成严重的损坏，如破坏数据、删除文件、格式化磁盘、破坏主板等。上一页下一页返回1.5计算机病毒3)隐蔽性包含两层含义:(1)存在的隐蔽性:在病毒没有发作前，往往很难察觉它的存在;(2)攻击的隐蔽性:计算机往往在不知不觉中被病毒攻击，等到用户发现时，系统已经被感染。上一页下一页返回1.5计算机病毒4)潜伏性与隐蔽性关联的是计算机病毒的潜伏性。计算机病毒的潜伏性是指计算机病毒进入系统并开始破坏数据的过程不易被用户察觉的特性，而且这种破坏性又是难以预料的。计算机病毒程序感染和进行破坏活动一般在时间上是分开的。大部分的病毒感染系统之后一般不会马上发作，它可长期潜伏在系统中，只有在满足特定的触发条件时才启动其表现(破坏)模块，显示病毒程序的存在，而这时病毒往往已经感染相当严重了。计算机病毒的潜伏性与传染性相辅相成，潜伏性越好，其在系统中存在的时间就会越长，病毒传染范围也就会越大。例如:CIH病毒1.2版只在4月26日发作，1.3版只在6月26日发作;“黑色星期五”(BlackFriday/JerusalemVirus/1813等)只在逢13号的星期五发作。这些病毒在平时会隐藏得很好，只有在触发条件满足时才会露出其本来面日。上一页下一页返回1.5计算机病毒5)寄生性病毒程序一般不独立存在，而是寄生在磁盘系统区或文件中。侵入磁盘系统区的病毒称为系统型病毒，其中较常见的是引导区病毒，如大麻病毒、2708病毒等。寄生于文件中的病毒称为文件型病毒，如以色列病毒(黑色星期五)等。还有一类既寄生于文件中又侵占系统区的病毒，如“幽灵”病毒、Flip病毒等，属于混合型病毒。6)激发性计算机病毒的可激发性是指计算机病毒的发作一般都有一个激发条件，即只有在一定的条件下，病毒才开始发作。激发条件根据病毒编制者的要求可以是日期、时间、特定程序的运行或程序的运行次数等。上一页下一页返回1.5计算机病毒3.计算机病毒的分类计算机病毒按传染方式和日标可分为如下5类。1)引导型病毒引导型病毒利用磁盘的启动原理工作，修改系统引导扇区。这类病毒在计算机启动时首先取得控制权，减少系统内存，在系统存取时传播。典型的病毒有大麻病毒、2708病毒、Brain病毒、小球病毒等。上一页下一页返回1.5计算机病毒2)文件型病毒文件型病毒有广义和狭义之分。广义的可执行文件病毒包括通常所说的可执行文件病毒、源码病毒、BAS病毒和宏病毒;狭义的可执行文件病毒主要以感染文件扩展名COM,EXE和OVL等可执行程序为主，它的安装必须借助于病毒的载体程序，方能把文件型病毒引入内存。用户调用执行染毒的可执行文件时，病毒就获得了控制权，开始其破坏活动。大多数文件型病毒都是常驻内存的，它们分属于源码型、嵌入型和外壳型3类。目前流行的文件型病毒几乎都是外壳型病毒。上一页下一页返回1.5计算机病毒3)混合型病毒混合型病毒综合了引导型和文件型病毒的特征，通过两种方式进行传染，增加了病毒的传染性和存活率。如果只解除了文件上的病毒，而没有解除硬盘主引导区的病毒，系统引导时会将病毒调入内存重新感染文件，如果只解除了主引导区的病毒，而没有解除可执行文件上的病毒，一旦执行带病毒的文件，又会将硬盘主引导区感染。此类病毒是很难杀灭的，典型的有Flip/Omicron病毒、幽灵病毒等。上一页下一页返回1.5计算机病毒4)宏病毒随着微软公司Office套装软件的广泛使用和计算机网络的普及，文件型病毒家族又出现了一种新成员，这就是宏病毒。宏病毒是一种寄存于文档或模板的宏中的计算机病毒。一旦打开这样的文档，宏病毒就会被激活，转移到计算机上，并驻留在Normal模板上，从此以后所有自动保存的文档都会感染上这种宏病毒。如果其他用户打开了感染病毒的文档，宏病毒又会转移到他的计算机中。典型的宏病毒有“梅丽莎”病毒(Melissa),“七月杀乎”病毒(July.killer)等。宏病毒属于文件型病毒。上一页下一页返回1.5计算机病毒5)网络病毒网络型病毒是网络高速发展的产物，感染的对象不再局限于单一的模式和单一的可执行文件，而是更加综合、隐蔽。其攻击方式也有转变，从原始的删除、修改文件到文件加密、窃取用户有用信息等。传播的途径也发生了质的飞跃，不再局限于磁盘，而是通过更加隐蔽的网络进行。所以网络型病毒的传染能力更强，破坏力更大。例如，它非法使用网络资源，发送垃圾邮件，占用网络带宽等。新的网络病毒主要攻击网络服务器，现在向控制他人计算机和造成受控计算机泄密的方向发展。上一页下一页返回1.5计算机病毒按照计算机病毒链接方式分类。按照计算机病毒链接方式的不同，可将病毒分为源码型病毒、嵌入型病毒、外壳型病毒和操作系统型病毒。按照破坏性分类。按照破坏性可分为良吐病毒、恶性病毒、极恶性病毒、灾难