a第一章计算机基础.ppt

计算机文化基础,山东德州科技职业学院青岛校区王洪考,课堂要求1、按时上课积极互动2、简单做笔记3、手机调成振动4、谢谢合作,山东省高校非计算机专业计算机教学考试,一、客观题（62分）单选 301分多选 102分判断 121分二、操作题（88分）WinXP 64分Word 2003 64分Excel 2003 64分 PowerPoint 2003 24分FrantPage 24分,1.1 计算机概述1.2 微型计算机的硬件组成1.3 计算机的软件组成1.4 数据在计算机中的表示1.5 计算机病毒与防治习题一,1.1 计算机概述,一、计算机及其基本工作模式,计算机是一种能够在其内部指令控制下运行的电子设备。,1、计算机是什么,2、计算机的基本工作模式,输入（Input）处理（Process）输出（Output）存储（Memory）,二、计算机的产生和发展,1、计算机的产生,1946年2月，在美国宾夕法尼亚大学诞生了世界上第一台电子计算机ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Calculator，电子数字积分计算机)，重30多吨，占地170平方米，资助者是美国军方。当时为了二战，美国军方花费了48万美元经费在ENIAC项目上，目的是计算弹道的各种非常复杂的非线性方程组。,ENIAC,图片1,图片2,图片3,2、计算机的发展阶段,3、计算机的分类,按计算机的规模可分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机。这种划分综合了计算机的运算速度、字长、存储容量、输入输出能力、价格等多方面的指标。,字长：指CPU一次所能够处理的数据的位数。最早出现的CPU是字长为4位的4004芯片，以后又出现8位8080、16位8086、32位80386、64位的奔腾（80586）系列芯片,三、计算机的特点和应用,1、计算机的特点,1）运算速度快2）计算精度高3）存储容量大4）内部操作自动化5）具有“记忆”功能、逻辑判断能力,1）科学计算2）信息处理（数据处理）3）过程控制（实时控制）4）人工智能5）计算机辅助系统6）通信与网络7）教育与娱乐,如：订票系统,如：机器人,如：CAD、CAM、CAI,如：E-mail、新闻、电子商务,如：多媒体授课、DVD欣赏,2、计算机的应用,如：天文学、核物理学,计算机系统,3、计算机系统的组成,硬件与软件,硬件：计算机的实体部分，由看的见的各 种电子元件、各类光、电、机设备的实物组成，如主机、外设等。软件：它是看不见摸不着的，由工作人员事先编制成具有各类特殊功能的信息组成，通常把这些信息寄寓于各类媒体中，如光盘、磁盘等。,软件与硬件的关系,1.2 微型计算机的硬件组成,1.2.1 微机总路线结构,1、总线（BUS）总线是计算机各部件间传输信息的公共通路。CPU、主存储器、I/O接口之间就是通过总线相连接。2、总线宽度 总线一次传输信息的位数称为总线的宽度。目前出现的总线宽度有8位、16位、32位、64位。,1.2.2 CPU与主板,1、CPU（Central Processing Unit）,CPU又称为中央处理器，它主要由控制器和运算器组成，是计算机的核心部件，它的主要技术指标是主频和字长。,主频,它是CPU的主要技术指标之一，也叫内频，即时钟频率（Clock Frequency），指CPU在单位时间内处理指令的频率，内频越高表示CPU的处理速度越快。现在主频已达到2G MHZ 以上。,字长,字长：CPU能同时处理的二进制数据的位数（bit），它决定了计算机的运算精度和运行速度。字长已达到64位。,2、主板,主板是计算机中的核心部件，是计算机系统管理硬件的核心载体，处理器插槽、内存插槽、I/O接口和一些总路线扩展槽等都集成在上面，还有一类叫All In One的主板，集成了声卡、显卡、调制解调器等。主板既是连接各个部件的物理通路，也是各部件之间数据传输的逻辑通路。计算机在运行时对系统内的部件和外部设备的控制都必须通过主板来实现，同时计算机整体运行速度和稳定性也在很大程序上取决于主板的性能。,主板图,1.2.3 存储器,存储器是计算机的记忆部件，负责存储程序和数据分为内存和外存。存储器的存储容量以字节（Byte,简记B）为单位，一个字节又由8个二进制位（bit）组成。,常见单位间的换算：1B=8bit 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB,1、内存,内存由高速的半导体存储芯片组成，可以实现与CPU的直接存取，存取速度快，但价格较贵，容量不大。根据存储器工作方式的不同，可以分为只读存储器ROM和随机存取存储器RAM。,（1）ROM（Read Only Memory）,ROM用于存放内容不变的信息，其特点是只能读出其中的内容，断电后信息不会丢失，所以称它为只读存储器。,（2）RAM（Random Access【电脑】存取Memory）,RAM中的内容可随时按地址存取，其特点是既可以读出其中的内容，也可以向其写入数据，因此称为随机存取存储器。但是计算机断电后其中的数据将丢失，因此，要将数据及时地保存到外存。,2、CMOS与Cache,(1)CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体）CMOS是系统主板上一块RAM型的存储器。它用于保存不需要频繁变化的计算机配置信息，如系统日期、时间、硬盘参数、口令设置等。利用ROM BIOS中的CMOS设置程序可显示和修改CMOS中的数据。在计算机断电时，CMOS依靠主板上的电池维持其中的数据。,（2）Cache,1）什么是Cache Cache是位于CPU和内存之间的规模较小但速度高于内存的高速缓冲存储器简称高速缓存，它的容量大小也是CPU的一个重要的技术指标。,3、外存储器,外存储器，也叫辅助存储器，简称外存或辅存，用以存放处理前后的数据和信息。外存包括存储介质和相应的驱动器，微型计算机常用作外存的存储介质有软盘、硬盘、U盘和光盘等。就存储速度而言，Cache内存硬盘光盘软盘；在存储容量方面，硬盘光盘内存软盘。,硬盘,硬盘由质地较硬的涂有磁性材料的金属圆盘组成，每个硬盘都由若干个磁性圆盘组成。硬盘的容量也发展迅速，已经从过去的几百MB,发展到现在的几百GB。,光盘,1）光盘存储器是利用光学方式进行信息存储的设备，由光盘和光盘驱动器组成。2）特点：记录密度高、存储量大、信息可以长期保存3）分类：只读型光盘CD-ROM、一次性写入光盘CD-R、可擦写型光盘CD-RW、只读型数字视频光盘DVD-ROM4）光盘的传输速率用倍速来表示，一倍速的数据传输速率是150kbps,1.2.4 输入设备,概述：输入设备指的是将数据、程序、指令及各种信号等信息送入计算机的设备。微型计算机上使用的基本输入设备有键盘和鼠标。,1、键盘,键盘是计算机中最基本的输入设备，通过按键操作，可以把命令、程序和数据等信息手工输入到计算机中。根据键数的不同可分为：101键、104键（Win95键盘）、107键（Win98键盘）。目前常用的是104键和107键。,键盘图片,2、定位设备,计算机运行时可以把结果和主要操作过程显示在屏幕上，并用光标表示下一个操作发生的位置。插入点：光标所在的位置 定 位：移动插入点的操作,鼠标是计算机的标准输入设备,跟踪点和触摸板常用于笔记本电脑中,无线鼠标：用于大屏幕显示器的无线遥控操作。,1.2.5 输出设备,概述：输出设备是指将计算机处理结果和信息输出的设备。常见的输出设备有显示器和打印机。,1、显示器,显示器又称监视器，是计算机最基本的输出 设备，它通过显示屏向用户提供各种应用软件的操作界面，用户可以通过这些界面输入数据、选择各种功能、获知程序运行的结果等。显示器屏幕上的图像是由像素组合而成的。点距：两个像素间的水平距离分辨率：显示器屏幕所能显示的像素数量CR（C为每一行中的像素个数，R为行数）点距和分辨率是显示器的主要性能指标，点距越小或分辨率越高，显现的图像就越清晰。,显示器适配器（显卡）,显示器实际工作时要配置相应的适配器才能构成完整的显示系统。目前常用的是能显示256色以上的VGA显卡。分辨率：15寸：达到了800 600 17寸：达到了1024 768 19寸：达到了1280 1024 21寸：达到了1600 1280,2、打印机,打印机也是最常用的输出设备，可以在纸或胶片上打印文字和图像信息。一般通过主板上的LPT并行口与主机相连。根据打印色彩可分为：黑白打印机和彩色打印机根据打印方式可分为：击打式打印机和非击打式打印机,（1）击打式打印机,1）击打式打印机的工作原理：以机械撞击方式通过色带在纸上打印字符或图形。2）点阵式打印机工作原理：通过针头接触色带击打纸面完成打印。类型：按打印头的针数分为16针、24针和48针，针数越多，打印的效果就越好。特点：结构简单、价格便宜、维护费用底、但速度慢、噪音大、分辨率较低（一般180dpi）。dpi(dots pet inch)指每英寸的点数,（2）非击打式打印机,1）喷墨打印机借助内装墨水的喷头在打印信号的驱动下，向打印纸喷射墨水而实现字符及图形的打印。特点：分辨率较高（300dpi1440dpi）、价格便宜、噪声低但费用高、打印速度慢。2）激光打印机是目前印字质量最好的一种打印机，碳粉是激光打印机常用的印制色料。特点：打印速度快、分辨率高（1360dpi以上），无噪声，但价格相对来说要贵些。,（3）打印机小结,针式打印机主要用在票据打印等专业办公上，家庭及个人购买少。喷墨打印机最适合家用，能提供彩色打印和贴近大众承受能力的价格是其畅销的主要原因。激光打印机具有优质高速的特点，但价格偏高，主要是公用，个人极少购买，如果经常自己打印书稿，这样就有必要买一台普通的激光打印机。对图像的打印输出，达到600dpi的分辨率才有较好的效果，达到1440dpi的分辨率，其输出将有照片的效果。,1.3 计算机的软件组成,计算机软件由程序和有关的文档组成。程序是软件的主体，通过指令序列的符号表示，一般保存在磁盘或光盘等存储介质中，而文档则是软件开发过程中建立的资料。软件分为系统软件和应用软件两大类。,1.3.1 系统软件,系统软件是管理、监控和维护计算机资源的基本软件，用以扩大计算机的功能，提高计算机的工作效率，并方便用户使用。系统软件包括以下几种：,1.操作系统（OS，Operating System）,（1）操作系统的概念 1）概念操作系统是系统硬件平台上设置的第一层软件，是系统软件的核心，它是管理和控制计算机系统中的硬件和软件资源、合理地组织计算机工作流程以及方便用户使用的程序集合。2）功能从资源管理的角度看，操作系统的主要功能是进行处理机（CPU）管理、存储管理、设备管理、文件管理（文件系统）和作业管理等。从用户的观点看，操作系统是用户与计算机之间的接口，又是支持其它软件运行的平台。,（2）操作系统的类型,配置在微机上的操作系统称为微机操作系统，刚开始是单用户操作系统。根据处理的作业数量，单用户操作系统又被分为：1）单用户单任务操作系统一台计算机同时只允许一个用户使用，该用户一次只能提交 一个任务。典型代表：DOS操作系统。2）单用户多任务操作系统一台计算机同时只允许一个用户使用，但允许提交多项任务。典型代表：Windows，在此操作系统中用户可以打开 多个程序窗口。,2.语言处理系统,（1）程序设计语言 1）机器语言机器语言是由1和0组成的一级二进制代码的指令集合，是计算机惟一能直接识别和执行的语言，是一种低级语言。优点：占用内存少、执行速度快缺点：每种计算机有自己的机器语言，或有自己的机器指令系统，一般不同型号的计算机的机器语言是互不相通的，这就给使用带来了不便。,2）汇编语言,汇编语言是用助记符来表示机器指令的符号语言，与机器指令一一对应，它比机器语言易学易记，常用于编写直接控制机器操作的底层程序，与机器密切相关，也是一种低级语言。汇编语言机器执行时需要通过一种“翻译”程序将它翻译为机器能执行的机器语言程序才可被计算机运行，这种翻译程序称为汇编程序。,3）高级语言,高级语言的语法和结构更类似普通英文，且由于远离对硬件的直接操作，使得一般人经过学习之后都可以编程,是适用于各种机器的计算机语言。典型的高级语言有：FORTRAN语言 一种适用于工程设计的语言BASIC语言 有许多版本，其中VB具有很强的可视化设计 功能，是重要的面向对象的编程工具。C语言 应用非常广泛，C+是C的扩充，增加了面向对象 程序设计的支持Pascal语言 一种效率较高的语言，DELPHI是它的升级版本Java语言 基于C+的、面向对象的新型程序设计语言，适应当前高速发展的网络编程环境,（2）语言处理系统,语言处理系统由各种程序设计语言的语言处理程序组成，分为汇编程序、编译程序和解释程序三类。汇编程序用于将汇编语言编写的源程序翻译成机器语言程序。编译程序和解释程序用于将高级语言编写的源程序翻译成为机器语言程序。大部分高级语言只采用编译方式，少量采用解释方式，有的语言采用两种翻译方式。,1.3.2 应用软件,应用软件是为解决计算机各种不同的具体应用问题而编写的程序。它可以分为以下几类：套装软件是指将多个应用软件包装在一起作为一个整体销售的软件。如Office XP专用软件是针对用户的特殊要求开发的。如人事管理软件共享软件是那些公开发布，并在试用期内免费使用的软件。自由软件是由公司或个人无偿提供给用户使用的软件。,1.4 数据在计算机中的表示,在计算机内部，各种信息都必须经过数字化编码后才能被传送、存储和处理。计算机中对数据进行处理的电子线路是由逻辑电路组成的，而逻辑电路通常只有两种状态，例如开关的接通与断开等，因此，计算机内部均采用二进制来表示数据信息。,1.4.1 数制及数制转换,1、数制,（1）数制的概念 所谓数制就是数的表示规则，各位数字所表示的值不仅与该数字有关，而且与它所在的位置有关，有一个“位权”的问题。,基数为R，有R个数码，表示为：0，1，2，R-1。进位规则：逢R进一。每一个数位上的数码所具有的位权为，并具有如 下的按权展开式：其中，R表示基数，a表示某一数位上的数码，表示数位的权，m为小数的位数，n为整数的位数。,（2）R进制数的特点,（4）数制的两种表示方法,1）字母标识 可以在一个二进制数后加上大写字母B，在一个八进制数后加上大写字母O，在一个十进制数后加上大写字母D，在一个十六进制数后加上大写字母H。（Binary,Octal,Decimal,Hexadecimal）例如，101B，101O，101D，101H2）下标标识用下标 r 表示不同的数制。例如，,2、R进制数与十进制数间的转换,（1）R进制数转换为十进制数,转换方法：乘权相加，即对按权展开式求和例：将二进制数 1001001 转换成十进制数,（2）十进制数转换成R进制数,1）整数转换方法：倒取余数法除基（R）取余，即将十进制数除以R，所得余数作为R进制的最低位数，商再除以R，所得余数作为次低位数，如此反复，直到商为0。例：将十进制数 19 转换为二进制数解：,所以，19=10011 B,2）小数转换方法,乘基取整：将十进制小数乘R，所得整数作为第1位小数；用R乘剩下的小数部分，所得整数作为第2位小数；如此反复，直到乘积为0或达到要求的精度。例：将十进制数 19.25 转换成二进制数解：0.25 2=0.5取整数 00.5 2=1.0取整数 1所以，0.25=0.01 B 由上例中 19=10011 B，所以，19.25=10011.01B,3、二进制与八进制的转换,1）二进制数转换为八进制数的方法三位并一位：从小数点开始，整数向左、小数向右，每 3 位为一组；不足 3 位用0补足；然后将每组二进制数分别转换成八进制数。例：将 10010110.01101 B 转换成八进制数解：,所以，10010110.01101 B=226.32 O,（2）八进制数转换为二进制数的方法,一位拆三位：把1位八进制数写成对应的3位二进制数，然后按顺序连接。例：将 2304 O 转换为二进制数解：,所以，2304 O=10011000100 B,4、二进制数与十六进制数的转换,（1）二进制数转换成十六进制数的方法,四位并一位：从小数点开始，整数向左、小数向右，每4位为一组，不足4位用0补充，然后将每组二进制数分别 转换成十六进制数。例：将10010110.011 B 转换成十六进制数解:,所以，10010110.011 B=96.6 H,（2）十六进制数转换为二进制数,一位拆四位：把一位十六进制数写成对应的4位二进制数，然后按顺序连接。例：将 A0E H 转换为二进制数解：,所以，A0E H=101000001110 B,（3）四种数制的对应关系,本小节结束,作业,1、列表写出十进制的0-15与二进制、八进制和十六进制的对应关系。2、总结计算机系统的组成。,1.4.2 数据与数值数据的编码,什么是数据？描述事物的符号记录称为数据。描述事物的符号可以是数字，也可以是文字、图形、声音、语言等，数据有多种表现形式它们都可以经过数字化后存入计算机。,1、数据单位,计算机存储数据的最小单位是二进制位（bit），8位为一个字节（Byte），即 1 B=8 bit，是计算机数据处理的基本单位。计算机进行数据处理时，一次存取、处理和传送的数据称为字（Word）。一个字通常由若干字节组成。字长是计算机一次所能处理数据的实际位数，是衡量计算机性能的一个重要指标。,2、数值数据的编码,在计算机中，任何信息都以二进制代码表示。机器数：数值在计算机中的表示形式。真值：机器数所对应的实际数值。机器数的表示方法：原码、反码、补码采用以下两种方式表示小数点的位置:定点数、浮点数,（1）原码、反码和补码,1）原码 机器数的最高位为符号位，若该位为0，表示正数；如该位是1，则表示负数。数值部分为真值的绝对值。原码的0有两种表示方法。2）反码 正数的反码与其原码相同；负数的反码是符号为1，其它位按位取反。0的反码也有两种表示方法。3）补码 正数的补码与其原码相同；负数的补码是把其原码除符号位以外的各位取反，然后最低位加1，即反码加1。,真值、原码、反码和补码示例,1.5 计算机病毒与防治,第一个问题：什么是计算机病毒（Computer Virus）,计算机病毒，是指能够破坏计算机系统，影响计算机工作，能实现自我复制，并具有传播性质的一段程序或指令代码。,1.5.1 计算机病毒的起源与分类,1、计算机病毒的起源,（1）病毒的雏形：60年代，贝尔实验室的科学家 研制的游戏“核心大战”，通过复制自身摆脱对方控制。后来，科学家又开发出“living”软件，它可以自我复制，从此创造病毒类型的程序开发广泛传播于学术界。（2）到了70年代，黑客们在这些类型的程序中取得了进展，研制开发出具有更大摧毁能力的程序，但真正的病毒攻击在当时仍然很少，几乎同时，计算机犯罪开始增长，包括闯入私人帐户和进行非法的银行转帐。,（3）80年代，随着PC机的问世以及广泛的使用，病毒终于成为一种威胁而登台。最早被记录在案的病毒之一是1983年由加州大学的一个学生编写的，当该程序安装在硬盘上后，就可以对自己进行复制扩展，使计算机遭到自我破坏。（4）巴基斯坦智囊病毒：1986年出现，该病毒只传染软盘引导区，是世界是公认的第一个传染个人电脑的病毒。（5）1988年，计算机病毒传入我国。（6）现在，计算机机病毒的种类已达万种，并且还在不断的增加。,2、计算机病毒的种类,（1）就计算机病毒感染的计算机系统来分，可分为：DOS型、Windows 9x型、Windows NT/2000型等。（2）从计算机感染的对象来分，可分为：系统引导型、可执行文件型、混合型、宏病毒、特洛伊木马型、脚本病毒、蠕虫病毒等。,1）系统引导型病毒,在系统启动时，先于正常系统的引导将病毒程序自身装入操作系统中，并驻留内存，然后将系统的控制权转给真正的系统引导程序，完成系统的安装。表面上看计算机系统能够启动并正常运行，但此时由于有计算机病毒程序驻留内存，系统已在病毒程序的控制下了。如果使用被病毒感染的软盘启动计算机，不管是否引导成功，系统引导型病毒都将自动装入内存。一旦硬盘感染了系统引导型病毒，它将感染所有在该系统中使用的软盘。,2）可执行文件型病毒,主要感染扩展名为.COM、.EXE的可执行文件和OVL覆盖文件。被感染的文件执行时，由于病毒修改了原文件的一些参数，系统将首先执行病毒程序的代码，从而使病毒程序到得系统的控制权，进而完成病毒的复制和一些破坏操作，然后执行原文件的程序代码，实现原来的程序功能，以掩盖感染病毒的事实。该病毒随着被感染文件的执行而扩散。,3）混合型病毒,该病毒的引导方式具有上述两种病毒的特点。混合型病毒通常依附在可执行文件上，以这个可执行文件为载体进行传播。当带毒文件执行时，首先感染硬盘的主引导扇区，并驻留在系统内存中，而驻留内存的病毒程序又对系统中的可执行文件进行感染。当带毒文件被复制到其它计算机中并被执行时，则会重复上术过程，从而导致病毒的传播。,4）宏病毒,宏病毒通过Microsoft Office文档中的“宏”起作用，利用宏命令的强大系统调用功能实现某些涉系统底层操作的破坏。宏病毒主要感染Word、Excel和PowerPoint等Office文档，不会传染给可执行文件。当打开一个带宏病毒的新闻公报模板的，该模板通过执行其中的宏程序将宏病毒程序拷贝到Office的通用模板中，进而感染其它Office文档。如，台湾1号 但版本不同或语言不同的宏病毒会自动失效。,5）特洛伊木马型病毒,属于文件病毒的一种，实际上是一种黑客程序，一般不对计算机系统直接破坏，而是通过网络控制其它计算机。它分为服务器端病毒和客户端病毒。服务器端病毒程序通过文件下载、复制以及电子邮件的附件传送到要破坏的计算机系统中。一旦用户执行了这类病毒程序，病毒就会在每次系统启动时偷偷的在后台运行。当计算机连接到Internet时，客户端病毒会在网络上寻找并指挥服务器端病毒对进行合法用户所能执行的各种操作，如复制、删除、关机等，从而达到控制计算机的目的。,6）脚本病毒,主要感染脚本类的文件。这种病毒虽然不直接破坏硬盘上的资料，但是如果用户使用浏览器来浏览含有这些病毒的网页，使用者就会在不知不觉中使病毒进入自己的计算机进行复制，并通过网络窃取宝贵的个人信息或使计算机系统资源利用庇下降，造成死机等现象。,7）蠕虫病毒,它利用网络进行复制和传播，传染途径是通过网络和电子邮件。几种常见的蠕虫病毒：尼姆达病毒：收到的邮件是空的，且没有附件，只要打开就会感染，感染后就开始复制。爱虫病毒：邮件名为I Love You，主要是窃取密码，也是没有附件。欢乐时光（Happy Time）：删除硬盘上的.exe文件和.dll文件，在日和月相加为13是发作。红色代码：以被感染的机子为基站，攻击服务器，修改网页，每月的20-27之间发作。冲击波：远程调用机子内的一些命令，使机子开机后自动关机。,1.5.2 计算机病毒的主要特点和传染途径,1、计算机病毒的主要特点,1）传染性2）破坏性3）隐蔽性4）潜伏性5）可激发性,2、计算机病毒的传染途径,传统的传播途径：通过软盘、光盘等移动存储介质进行，在交换数据的同时，病毒完成传播的过程。现在常见的传播途径：主要方式是通过网络及电子邮件进行传播，辅助方式是磁盘传播。,1.5.3 计算机病毒的防治,1、计算机病毒的表现,1）资源被占用 系统速度变慢，内存空间变小，CPU占用率高。2）信息被破坏文件丢失、数据被篡改、出现不明文件。3）出现硬件故障硬件设备出现问题，不能正常使用。4）其它异常现象经常死机或不能正常启动，计算机总是重启或发出异样的声音，程序不能正常运行。,2、计算机病毒的查杀,清除计算机病毒的常用方法是使用杀毒软件，如江民杀毒软件、瑞星杀毒软件、金山毒霸、Norton等。,3、计算机病毒的防范措施,（1）定期备份系统中的重要数据（2）使用外来移动存储介质时，应先用查毒软件进行检查。（3）计算机系统可能由于病毒而导致异常现象时，尽快采取检测和杀毒措施，不要带毒操作。（4）对来历不明的软件或网上下载的软件，使用前应先用查毒软件进行检查。（5）不要把自己的E-mail地址随意透露，也不要轻意打开可疑的邮件与附件。（6）定期用杀毒软件检查系统，并经常升级杀毒软件。,作业 P23 填空题,本章结束,