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1、1.3 计算机的基本组成,一、概念,1、指令能让计算机完成特定操作的命令。 （对计算机进行程序控制的最小单位）,2、指令系统某种计算机所有指令的集合称为该计算机的指令系统。,3、程序用某种语言编写的为完成特定任务 的一组指令序列。,4、计算机软件系统在计算机硬件设备上运行的各种程序及相关资料的总称。,6、计算机系统的组成由硬件系统和软件系统两部分组成。,一、概念,5、计算机硬件系统构成计算机的所有物理设备的总称，包括五大功能部件(冯诺依曼结构)：存储器、控制器、运算器、输入设备、输出设备。 冯诺依曼结构计算机有三个特点： 5大功能部件采用二进制存储用一个指令计数器控制指令的执行,7、硬件系统和

2、软件系统的关系： 二者是相辅相成、缺一不可的整体。,二、计算机硬件系统,1、计算机硬件系统的组成 运算器ALU：对数据进行加工的部件，可进行算术运算和逻辑运算。,控制器：用于控制和协调计算机各部件自动、有续 地工作。,存储器用于存储程序和数据的部件。 存储单元的地址：存储单元的编号。 注：存储单元的地址是唯一且固定不变的，而存储在该单元中的内容则是可以改变的。,二、计算机硬件系统,存储器的分类（内存和外存） 内存储器(主存储器)用于存放计算机当前正待运 行的程序和数据。 （内存储器速度较快、容量较小，它直接与CPU进行数据交换。）,二、计算机硬件系统,外存储器(辅助存储器)： 存暂时不用的程序

3、和数据。 (外存储器的速度相对较低，容量则较大，且价格较低，它可与内存储器成批交换信息。),二、计算机硬件系统,存储容量单位： 位(Bit比特)：1位二进制位，最小的容量单位。 字节(Byte)：8个位是1个字节，最小的存取单位。 KB、MB(兆)、GB(吉)、TB(太)、PB（拍）、 EB（艾）、ZB（泽）、YB（尧）：,二、计算机硬件系统,之间的换算关系,1KB =1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB 1PB=1024TB 1EB=1024PB 1ZB=1024EB 1YB=1024ZB,存储材料 外存储器由磁性或光学材料制成。 内存储器由半导体材料

4、制成。 常见的外存硬磁盘、软磁盘、磁带、光盘 新型存储器移动存储器。接口为USB(通用串行总线接口),可带电热插拔，多数可以不用安装驱动程序。存储容量从几G64G以上。,二、计算机硬件系统,爱国者,朗科优盘,容 量：64GB 重 量：10g 接口类型:USB2.0 所兼容机器:PC机、笔记本、MAC、服务器 前沿技术:可引导系统启动 传输速率:读写速度15MB/S，写入速度7MB/S 使用寿命:可擦写100万次 存储寿命:10年 是否支持热插:支持 写保护功能:具有写保护功能 尺寸:77.9mm22mm12.05mm 价格：￥800元左右(截止到2010年8月）,例如：“金士顿”150 U盘,

5、二、计算机硬件系统,输入设备功能是将数据、图像、声音等信息，转换成计算机可识别和存储的信息形式，输入到计算机内部。常见的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、读卡机、光笔、话筒等。语音识别系统：以IBM的Viavoice、蒙恬听写王为代表。,标准键盘,多媒体标准键盘,无线键盘、鼠标、接收器、接口,手写键盘,人体工学键盘,鼠标,机械鼠标,有线光电鼠标,无线光电鼠标,手写板,数码相机、数码摄像机,扫描仪,二、计算机硬件系统,输出设备功能将计算机内部二进制形式的信息，转换成外界能接受和识别的数字、文字、图形、声音、电压等信息形式。常见的输出设备有显示器、打印机、扬声器、绘图仪等。说明：有的设备既是输入设备，

6、又是输出设备，如：磁盘驱动器、光盘驱动器和磁带机等,针式打印机,Canon激光单色打印机,联想喷墨彩色打印机,人： 输入并存储准备在计算机上执行的程序 发出执行该程序的指令 计算机： 根据程序中的指令顺序一一执行每条指令，并根据指令的要求控制计算机的各部分运行，直到程序结束。,计算机工作原理,2、计算机各功能部件及相互关系图(书P11),三、计算机软件系统,语言处理系统,计算机语言按其发展特征可分 机器语言 汇编语言 高级语言 人工智能高级语言,机器语言,该语言是计算机唯一能直接接受和执行的语言。 各种计算机的机器语言都不尽相同。 优点:程序执行效率高。 缺点:机器语言难写、难读、易出错、难移

7、植，上述缺点影响了其推广和使用。,汇编语言,该语言通过能够反映指令功能的助记符表示二进制形式的指令代码，是符号化的机器语言。 汇编语言虽然比机器语言直观、容易编写和修改，但不能在计算机上直接执行，必须用特殊的翻译程序把它翻译成机器语言后才可执行。 这个翻译过程叫汇编，原来的程序叫源程序，汇编后的程序叫目标程序。 汇编语言编写的程序执行快、占用内存少，但同样难写、不易维护。 机器语言和汇编语言都是面向机器的语言。,高级语言,高级语言描述方法接近于人们的自然语言和数学语言，直观方便，被称为独立于机器的语言，是至今为止发展最成熟、使用最广泛的计算机语言。 高级语言的翻译程序有两种方式：编译方式和解释

8、方式。 编译方式是把源程序先翻译成目标程序再执行目标程序。 解释方式是边翻译边执行，逐句完成。 常见的高级语言有Fortran、Basic、Pascal、C、Java等。,C语言,1972年贝尔实验室DMRitchie和KThompson创立UNIX和C语言，并于1983年获图灵奖。 C语言具有高级语言放汇编语言的特点，简练、灵活、高效、功能强，运算符和数据结构丰富，表达式更接近人类语言，控制流先进等特点。 适用于系统软件、数值计算和数据处理等应用。著名的操作系统UNIX就是由C语言写成的，已成为高级语言中使用最多的语言之一。 现在较常用的Visual C+是面向对象的程序设计语言。,Java

9、语言,1995年由美国SUN公司提出并发表，是一种新型的面向对象的分布式程序设计语言。 该语言具有简单、安全、可移植、面向对象、分布式和多线程处理等特点。 主要应用于面向对象的事件描述、计算机过程可视化、动态画面和Internet系统管理等。,人工智能高级语言,又称为第四代语言（4GL）。 设计初衷是为降低程序开发工作难度和提高程序开发效率而设计的通用语言。 它不要求用户给出问题求解的算法，只需要指出求解问题、输入数据和输出格式，就可得到求解结果。因此又称作面向问题的语言、非过程语言或描述性语言。 人工智能语言具有知识处理能力（包括知识表达、符号处理和推理能力）和高度并行处理能力（语言本身具有

10、并行处理能力而不依赖硬件设施）。,应用软件用户利用系统软件（如某高级语言）编制的用于解决具体问题的程序的总称。,三、计算机软件系统,练习： 判断下列哪些是系统软件哪些是应用软件? KV3000杀病毒软件 C语言 工资管理软件 医疗专家诊断系统,答案：、是系统软件 、是应用软件,三、计算机软件系统,四、计算机系统图示,应用软件 用户利用系统软件（如某高级语言）编制的用于解决具体问题的程序的总称。,软件系统,1.4个人计算机及配置,一、概念,台式电脑,笔记本电脑,2、 个人计算机（PC） 由单用户独占使用的微型计算机。,显示器,主机,键盘,鼠标,1、按功能划分：五大功能部件组成 存储器、控制器、运

11、算器、输入设备、输出设备 2、按模块化结构划分 一台标准的PC机由13个部件组成，且归类为如下四大部分： 主机：CPU、主板、内存条、主机箱（含电源）； 外存储器设备：硬盘、软盘驱动器、光盘驱动器； 输入输出设备：显示器、显示适配器、键盘、鼠标； 多媒体部件：声音卡、音箱。,二、PC机的硬件组成,1、CPU是由控制器、运算器和内部总线组成的微处理器，是计算机的核心部件。 CPU的主要功能是控制指令的执行顺序和操作，对数据进行算术运算或逻辑运算并控制数据在各部件之间传递。 CPU决定了计算机数据处理的速度和能力。,三、PC机的主要部件,衡量CPU的主要技术指标,主频：它是指脉冲信号发生器每秒发出

12、的电脉冲次数，频率越高，同样结构的计算机运算速度也就越快。 外频：CPU必须与主板的总线相连才能与其他设备传送数据。与CPU相连的总线的工作频率即CPU外频。外频一般远远低于CPU的主频 。 字长：是CPU在单位时间内能处理的二进制数的位数，它是由CPU对外的数据总线的位数决定的。CPU分为8位、16位、32位、64位 。,CPU新技术双核处理器（Dual Core Processor）技术,面临的问题：随着CPU集成度的不断提高，集成电路中舆线路宽度越来越窄，已经接近纳米级。 一旦传输线路宽度达到纳米数量级，每次能够通过的电子个数只有几十个甚至只有几个，这时的电路将产生量子效应，造成集成电路

13、无法正常工作。 因而，一味降低传输电路宽度并不一定能提高CPU的集成度进而提高CPU的速度。 另一方面，当集成电路的集成不断升高时，单位面积的功耗和发热量也在不断升高，这是CPU向更高频率迈进的一大障碍。,解决办法,为了提高CPU的速度，一些硬件厂商提出了在一个处理器上集成两个运算核心的方案，即所谓的双核技术。 最早这一技术是由支持RISC的一些服务器生产商提出的，主要指基于80X86开放架构的技术。 双核处理器是指在一个处理器上集成两个运算核心，从而提高计算能力。 在这方面，起主导地位的厂商主要有AMD和Intel两家公司，但两家的思路不同。,AMD从一开始设计时就考虑到了对多核心的支持，所

14、有组件都直接连接到CPU，消除系统架构方面的瓶颈问题，两个处理器核心直接连接到同一个内核上，核心之间以芯片速度通信，进一步降低了处理器之间的延迟。 而Intel公司采用将两个独立的内核封装在一起的连接方式，多个核心共享前端总线的方式与外部设备通信。 专家认为：AMD的架构更容易实现双核乃至多核，Intel公司的架构会遇到多个内核争用总线资源的瓶颈问题。,解决方法,CPU的内部总线,包括数据总线、地址总线和控制总线。 数据总线的多少与CPU中数据位数相对应，CPU的数据位数已经从32位到了64位。 地址总线表达了CPU能拖动的存储器的数量，具有32位地址总线的CPU能支持232字节（4GB）内存

15、储器单元。,三、PC机的主要部件,2、内存储器：它是与CPU交换数据的存储器。 (它的容量大小和品质好坏决定了整机性能),三、PC机的主要部件,主板示意图,PC机的结构：是以主板为中心，在总线上焊接有众多的插座或插槽，所有的部件都是通过这些插座或插槽直接安插在主板上，或通过电缆线与主板相连接。,主机内部构造,主板I/O接口示意图,PS/2接口，2个com串行、LPT并行接口，网卡接口，音频接口，以及4个USB2.0接口,软盘的材料（以3寸为例） 基底塑料薄圆片 表面涂以磁性材料，信息记录在磁表面上 外套硬塑料套。在盘套背面的一角上有一小塑料滑块，当滑块盖住孔时，磁盘能进行读写访问；当打开此孔时

16、，只能读不能写，称为写保护。,三、PC机的主要部件,软盘的结构,格式化 将磁盘表面分成若干个同心圆，每个同心圆称为一 个磁道。 每个磁道又分为若干个扇区，磁道和扇区均按顺序 编号。,4、软盘和软盘驱动器,软盘标识符：A、B 软盘存储容量的计算： 存储容量面数磁道数扇区数512,4、软盘和软盘驱动器,3寸双面高密软盘容量 = 2 80 18 512,= 1474560（B）,= 1440（KB）,= 1.44（MB）,5、硬盘（温盘）,硬盘的外观和内部结构,硬盘的内部结构,硬盘格式化步骤 低级格式化划分出磁道和扇区(出厂前已完成) 分区主分区（C）、扩展分区（D、E、F） 高级格式化建立磁盘管理

17、信息区 硬盘盘符：C、D、E、F 硬盘存储容量的计算：（最高已达TB级） 磁头数柱面数扇区数每扇区字节数(512),5、硬盘（温盘）,只读型 光盘 一次写入型 可擦写型 光盘驱动器用于读写光盘上的数据。 常见类型： 只读型光驱（CD-ROM） 可写入型光驱（CD-R） 可擦写型光驱（CD-RW） DVD光驱（DVD-ROM）。 光盘盘符：紧接着最后一个硬盘盘符字母。 例如：硬盘C、D，则光盘盘符是E,6、光盘和光盘驱动器,6、光盘和光盘驱动器,光 驱,光 盘,光驱内部结构,12移动存储器,移动硬盘：由一个移动硬盘盒和一个硬盘（一般为笔记本电脑的小硬盘）组成，一般通过USB接口与计算机连接。它的

18、优点是容量大，缺点是体积也大。 移动存储器驱动程序： 在Windows 98下需要安装相应的驱动程序才能使用，而在Windows Me、Windows XP和Windows 2000下，不需要安装驱动程序即可识别它们，是即插即用的。,7、显示器（自学）,球面:表面呈凸起的球面，屏幕中间呈球形，图像在边角上有些变形。,平面直角:屏幕表面接近平面，四个角都是直角。,按照屏幕的表面曲度分,柱面:屏幕在垂直方向完全的笔直，在水平方向有一点弧度。,纯平:屏幕在垂直水平方向完全笔直,按照屏幕的表面曲度分,LCD显示器，即液晶显示器: 依靠布满整个屏幕的会发光的液晶点显示信息。,液晶显示器,7、显示器（CR

19、T阴极射线管）,8、显示卡（显示适配器） （自学）,显示卡是一块印刷电路板，一般插在主板的标准插槽中，并引出一个插座与显示器相连。,屏幕尺寸 指显像管对角线的长度。常见尺寸17寸、15寸。刷新频率就是指屏幕显示刷新的速度。它与图 像清晰度成正比。分辨率用水平显示的象素个数乘以水平扫描线 数来表示，它与屏幕显示的内容成正比。,9、鼠标器（Mouse） （自学）,功能进行光标定位、激活事件。它是输入设备。类型(根据其工作原理划分) 机械鼠标其内部装一个橡胶球，通过球在平面上的滚动把位置移动变换成计算机可以识别的0、1信号，来完成光标的同步移动。 光学鼠标在其外壳底部装有一个光电检测器，当其在一块有

20、精细网格的专用鼠标垫上滑动时，光电检测器能检测到网格发出的0、1红外信号，传给机器来完成光标的同步移动。目前已有不需要专用垫的光电鼠标。 （鼠标是一种串行通讯设备，通过一个9芯的插口连接到主板的COM1、COM2串行口或PS/2、USB口上）,10、声音卡（自学）,功能对计算机内的声音信息在模拟信号和数字编码之间进行转换，并进行放大等处理，使计算机具有录音和播放等功能。,组成 声音处理芯片 功率放大芯片 总线连接端口 输入输出端口。,11、打印机（自学）,点阵式打印机(针式打印机) 打印头上的钢针撞击色带，将字印在打印纸上。 喷墨打印机喷头喷出墨汁，将字印在打印纸上。 激光打印机 使用激光和电

21、子放电技术，通过静电潜像，用碳粉使潜像变成粉像，加热后使碳粉固定，最后印出内容。,1.5.1信息安全概述,21世纪是信息社会,信息逐渐在生活中占主导地位，成为比物质、能源更为重要的资源。 信息素养：工作和生活中如何看待、处理、生成新的信息的能力。包括以下三方面： 信息意识：认知重要性，并能感到可以获得信息。 信息知识与能力：语言、判断、思维、公关、观察能力。 信息伦理：守法、尊重他人、团队精神和诚信。,1.5.2计算机病毒,计算机病毒已经29岁了 1982年计算机病毒首次出现,至今29年历史。当年匹兹堡一名高中生编写了一个恶作剧程序，通过软盘在苹果机的操作系统中传播，并显示一首歪诗。这个名为“

22、Elk Cloner”的病毒被看作是计算机领域中的第一个病毒。,1.5 计算机病毒（Computer Viruses）(自学),一、计算机病毒 计算机病毒（Computer Viruses）: 是一段有害的计算机程序或指令，它在特定的条件下干扰计算机的正常工作，并且具有传播性。 特性:传染性、激发性、潜伏性、破坏性 二、传染病毒的几个条件 1传染源病毒程序或感染病毒的文件。 2传播途径复制文件、传送文件、运行程序等,自学需要掌握: 什么是计算机病毒？ 有哪些特性？ 分哪几种类型？,2、计算机病毒的特征,（1）传染性：病毒程序搜寻各种符合其传染条件的程序或存储介质（如软、U、光盘和网络等），将自

23、身代码插入其中，达到自我繁殖的目的，去传染其他的计算机。 （2）隐蔽性：在正常程序中以隐含文件形式出现，在取得控制权后，迅速传染。感染后的计算机系统仍能正常运行，用户无任何异常。 （3）潜伏性：感染的计算机病毒不会马上发作，可长期隐藏，在特定条件下发作，从而进行广泛传播。如4月26日发作的CIH。 （4）破坏性：良性和恶性。,3传播的载体软盘、硬盘、光盘、网络服务器等。 4病毒传染其他文件的前提 病毒通过自身复制来感染正常文件，并且它必须被执行之后才能感染其他文件。 5. 病毒发作的条件 时间、日期、文件类型或某些特定数据等都可能是病毒发作的条件。 例如：“CIH”病毒在6月26日发作(V1.

24、3) 在4月26日发作(V1.2) 在每月26日发作(V1.4),1.5 计算机病毒,1程序运行减慢、系统崩溃或死机 原因：病毒进入内存后异常活动 2运行程序时内存不够 原因：病毒侵入内存后，进行自身复制，使得内存可用空间减小 3计算机引导过程变慢，甚至无法启动 原因：病毒感染计算机的引导系统破坏某些程序。 4文件的字节异常增大 原因：病毒嵌入到某些可执行文件中 5磁盘可用空间减小 原因：病毒将自身或操作系统的文件以坏簇的形式隐藏在磁盘上 6异常画面,三、病毒的症状,1.引导型病毒破坏磁盘引导区 2.文件型病毒破坏可执行文件（.com、.exe） 3.宏病毒破坏Word、 Excel等文档 4

25、.综合型病毒几种病毒的结合体。,四、病毒的分类,1.预防 软盘应写保护 使用从网络上下载或从光盘上复制的文件前，先检查病毒。 对重要文件，要经常进行备份。 定期对软盘和硬盘进行病毒检查 装载反病毒软件，对病毒进行实时监测和警报。 对带有附件的电子邮件，最好另存到硬盘上，再使用杀毒软件进行检查。,五、病毒的防治堵塞病毒的传播途径,2安装反病毒软件,江民新技术公司的KV2004金山公司的金山毒霸瑞星电脑公司的瑞星美国Symantec公司的诺顿(NortonAntiVirus),补充：常见高危病毒,1、CIH病毒发作时间：V1.2版4月26日 V1.3版6月26日 V1.4版每月26日病毒类型：文件

26、型病毒传播途径：Internet网络,电子邮件、软盘或光盘依赖系统：主要感染Windows95/98下的可执行文件破坏结果：硬盘数据、攻击Flash BIOS。,补充：常见高危病毒,2、冲击波（Worm.Blaster） 发作时间：随机 病毒类型：蠕虫病毒 传播途径：网络/RPC漏洞 依赖系统：Microsoft Windows NT4.0/2000/XP/ Server2003 破坏结果：系统操作异常、不停地重启、直至导致系统崩溃。,补充：常见高危病毒,3、“大无极F”（Worm.Sobig.F） 发作时间：随机病毒类型：蠕虫病毒传播途径：网络/邮件 依赖系统: WIN9X/NT/ 2000

27、/XP破坏结果：大量的垃圾邮件，导致邮件传输缓 慢，直至阻塞网络。,补充：常见高危病毒,3、“大无极F”（Worm.Sobig.F）,发现：邮件标题： Re: Thank you! Thank you! Your details Re: Details Re: Re: My details Re: Approved Re: Your application Re: Wicked screensaver Re: That movie,附件为： your_document.pif document_all.pif thank_you.pif your_details.pif details.pif

28、 document_9446.pif application.pif wicked_scr.scr movie0045.pif,补充：常见高危病毒,3、“大无极F”（Worm.Sobig.F）,发现： 邮件正文：Please see the attached file for details.See the attached file for details,补充：常见高危病毒,4、“红色结束符”（RedLof）病毒类型：脚本病毒 发作时间：随机传播方式：网络/文件 感染对象：文件、文件夹 破坏结果：计算机运行速度缓慢，会随着邮件模板 在网络中传播。发现：在感染的文件夹下产生两个文件：目录配置文件：desktop.ini病毒体文件：folder.htt,补充：常见高危病毒,5、“911”（Worm.Neroma ） 发作时间：随机病毒类型：蠕虫病毒传播途径：邮件 依赖系统: WINDOWS 9X/NT/2000/XP破坏结果：导致系统资源和网络带宽被大量占