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大学信息技术基础 Linux基础篇,第1章 计算机信息基础知识,1.1计算机信息概述1.2计算机中信息的表示1.3信息处理1.4计算机硬件系统1.5计算机软件系统1.6多媒体技术1.7信息安全,1.1计算机信息概述,计算机概述及分类信息技术计算机信息技术应用,计算机概念,是一种能接收和存储信息，并按照存储在其内部的程序对输入的信息进行加工、处理，然后把处理结果输出的高度自动化电子设备。,计算机发展,第一代（1946年1959年）电子管计算机 第二代（19601963年）晶体管计算机 第三代（19641970年）集成电路计算机第四代（1971年现在）大规模集成电路计算机 第五代智能计算机,计算机的分类,按处理对象划分模拟、数字、混合计算机按用途划分通用、专用计算机按规模划分巨型机、小巨型机、大型机小型机、个人计算机、工作站,信息技术概念,信息概念信息技术概念信息技术的发展,计算机信息技术应用,科学计算信息处理过程控制计算机辅助系统(CADCAMCAICATCIMS)通讯和网络人工智能,1.2计算机中信息的表示,计算机中的常用数制数制的转换二进制的运算规则非数值信息的表示,计算机中的常用数制,计算机中的常用数制名词术语 数码：一组用来表示某种数制的符号。基数：数制所使用的数码个数称为“基数”或“基”，常用“R”表示，称R进制。位权：数码在不同位置上的权值。在书写时，有3种数制表示方法：在数字后面加上下标（2）、（8）、（10）、（16）把一串数用括号括起来，再加这种数制的下标。用进位制的字母符号B、O、D、H（来表示,计算机中的常用数制,数制的转换,二进制、八进制、十六进制数转化为十进制数十进制数转化为二进制数二进制与八进制数的相互转换二进制与十六进制的相互转换,二进制的运算规则,一、算术运算规则 加法规则：0+0=0；0+1=1；1+0=1；1+1=10（逢二进一）减法规则：0-0=0；10-1=1（借二当一）；1-0=1；1-1=0乘法规则：00=0；01=0；10=0；11=1除法规则：0/1=0；1/1=1（除数为0的无意义）,二进制的运算规则,二、逻辑运算规则逻辑“与”运算（AND）00=0；01=0；10=0；11=1 逻辑“或”运算（OR）00=0；01=1；10=1；11=1 逻辑“非”运算（NOT）逻辑“异或”运算（XOR）00=0；01=1；10=1；11=0,非数值信息的表示,字符编码,ASCII码：美国信息交换标准码 见后页BCD码Unicode码,非数值信息的表示,汉字编码,记录汉字字形有两种方法：点阵法和矢量法，常用的点阵有1616、2424、3232或更高。机内码：为了与ASCII相区别，通常将其最高位置为，大约可表示16000多个汉字。,1.3信息处理,信息处理概念信息处理的内容信息的采集信息的存储信息的加工信息的传输信息的维护信息的使用信息处理的要求真实准确、系统全面、及时高效、经济实用,1.4计算机硬件系统,硬件系统的组成计算机硬件系统的配置,硬件系统的组成,组成：,硬件系统的组成,运算器计算机中对信息进行加工、运算的部件组成：算术运算单元、寄存器和一些控制器。,控制器控制器是核心部件。功能：是指示程序的执行过程，即决定在什么时候根据什么条件做什么事情。,硬件系统的组成,硬件系统的组成,存储器位（bit）：是计算机存储数据的最小单位。一个二进制位只能表示0或1。字节（Byte）1B=8bit1KB=210B=1024B 1MB=1024KB=10241024B=1048576B1GB=1024MB=102410241024B=1073741824B字（Word）：计算机处理数据时，CPU通过数据总线一次存取、加工和传送的数据称为字。一个字由一个或若干个字节组成。,硬件系统的组成,输入设备将外界信息送入计算机的设备输出设备是将计算机处理和计算后所得的结果以一种人们便于识别的形式记录、显示或打印出来的设备。,计算机硬件系统的配置,计算机的硬件系统的配置,内存储器分类内存储器又称为主存储器，外存储器又称为辅助存储器。主存是存取速度快而容量相对较小的一类存储器；辅存是存取速度较慢而容量相对较大的一类存储器。,计算机的硬件系统的配置,内存储器ROM信息只能读出而不能写入断电后，ROM中原有内容保持不变。ROM常用来存放一些固定的程序或信息，如自检程序、字库RAM信息可随机地读出或写入，用来存放用户输入的程序和数据在断电后，RAM中的信息也随之丢失。,计算机的硬件系统的配置,外存储器1）软磁盘存储器 软磁盘是用柔软的聚酯材料制成圆形底片，在两个表面涂有磁性材料。目前，常用软盘的直径为3.5英寸。信息在磁盘上是按磁道和扇区的形式来存放的。磁道即磁盘上的一组同心圆环形的信息记录区，它们由外向内编号，一般为079道。每条磁道被划成相等的区域，称为扇区。,计算机的硬件系统的配置,软盘总容量磁道数扇区数扇区字节数(512B)磁盘面数(2)在软盘上有个写保护口，在进行写入操作时，写保护开关先要对磁盘是否有写保护缺口进行检索，如果检测到有写保护缺口，则允许进行写操作；否则不能进行写操作。,计算机的硬件系统的配置,2）硬磁盘存储器 硬磁盘是由涂有磁性材料的铝合金圆盘组成的。目前常用的硬盘是3.5英寸的。3）光盘存储器 4）磁带存储器 5）优盘 6）移动硬盘,计算机的硬件系统的配置,主板:CPU、内存及其他扩展功能芯片如显示芯片等都是以插卡的形式安装在主板上的。主板又称主机板，是一块带有各种插口的大型印刷电路板（PCB），集成有电源接口、控制信号传输线路（称为控制总线）和数据传输线路（称为数据总线）以及相关控制芯片等，它将主机的各个部分有机地组合起来。,计算机的硬件系统的配置,输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、光笔、条形码读入器、麦克风、数码相机、触摸屏等。输出设备：显示器、打印机。,计算机的硬件系统的配置,显示器的指标显像管 CRT(显示阴极管射线)LCD(液晶显示器)屏幕尺寸 点距:点距越小，显示的图像就越清晰。分辨率:屏幕尺寸相同，点距越小，分辨率越高，行扫描频率越高，分辨率相应地也就越高。,计算机的硬件系统的配置,打印机分类击打式打印机：结构简单、价格便宜、维护费用低，打印速度慢、噪音大、打印质量也较差。喷墨打印机：价格低廉，又具有接近激光打印机的高输出分辨率，能输出色彩很好的彩色图形。激光打印机：打印速度快、分辨率高、无击打噪声，打印质量相当好。,1.5计算机软件系统,指令与程序软件以及分类计算机的主要技术指标,指令和程序,指令指令是指示计算机如何工作的命令指令由操作码和地址码组成的一串二进制数码。例：0110000010000001 程序解决某一问题而设计的一系列排列有序的指令集合,计算机工作原理,美籍匈牙利科学家冯诺依曼于1945年提出来的，故称为冯诺依曼原理。计算机应包括运算器、存储器、控制器、输入和输出设备五大基本部件。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，计算机不需操作人员干预，能自动逐条取出指令和执行指令。现在的计算机已经发展到第四代，但仍遵循着这个原理。,软件及其分类,计算机软件是指在计算机硬件上运行的各种程序及有关文档资料的总称。,软件及其分类,机器语言计算机系统唯一能识别的程序设计语言。每个语句（称为指令）都是二进制形式的指令代码，包括操作码和地址码两部分。缺点：编写程序难度大、直观性差、容易出错，修改、调试也不方便优点：执行速度最快。汇编语言将机器语言“符号化”的程序设计语言 用助记符号来表示机器语言的二进制代码 汇编语言源程序 机器语言程序,软件及其分类,特点：独立于具体的计算机硬件，通用性和移植性好简化了程序的编制和调试过程，编程效率大幅度地提高。,计算机的主要技术指标,计算机硬件指标速度 计算机的速度主要指四个方面：1.主频。指CPU的时钟频率（MHz）。主频越高处理速度也越快。2.运算速度。指计算机每秒钟能够执行的指令条数（MIPS）。3.存取速度。存储器做一次读出（或写入）操作需要的时间叫做存取时间，再做一次写入（或读出）操作成为一个存取周期。字长:字长越大计算机处理数据的速度就越快。早期的微型计算机的字长一般是8位和16位。目前586（Pentium，Pentium Pro，Pentium，Pentium，Pentium 4）大多是32位，有些高档的微机已达到64位。,计算机的主要技术指标,存储容量 指计算机主存储器（内存）中能够存储数据的总字节数。以字节为单位；包括内存和外存容量；微机处理能力的高低经常与存储容量的大小有关。可靠性、可用性、可维护性 可靠性以平均无故障时间（MTBF）作为衡量指标，越大越好可维护性以平均修复时间（MTTR）作为衡量指标，越小越好。,1.6多媒体技术,多媒体的概念多媒体技术的特性及关键技术多媒体系统,多媒体概述,媒体感觉媒体：语言、音乐、自然界中的各种声音、各种图像、动画、文本等。表示媒体：语言编码、电报码、条形码等。显示媒体：输入、输出设施，键盘、鼠标器、显示器、打印机等。存储媒体：纸张、磁带、磁盘、光盘等。传输媒体：电话线、电缆、光纤等。,多媒体概述,多媒体将文本、音频、视频、图象、动画等综合体称为“多媒体”。超媒体流媒体,多媒体技术的特征与关键技术,多媒体技术是把数字、文字、声音、图形、图像和动画等各种媒体有机组合起来。多媒体技术的特点 集成性 交互性 实时性,多媒体技术的特征与关键技术,多媒体的关键技术数据压缩技术集成电路硬件压缩技术多媒体信息的存储技术多媒体的应用多媒体视频会议系统多媒体远程医疗系统多媒体远程教育多媒体电子出版物多媒体数据库,多媒体系统,多媒体计算机（MPC）Multimedia Personal Computer硬件系统 音频卡（Sound Card）视频卡（Video Card）采集卡扫描仪光驱耳麦摄像头多媒体计算机的软件：Authorware、Director、Multimedia Tool Book等。,1.7信息安全,信息安全概述计算机病毒,信息安全概述,信息安全定义 实体安全、信息安全、运行安全和人的安全信息安全的属性完整性、可用性、保密性、可控性、可靠性、不可否认性信息安全技术 加密技术 消息认证与数字签名技术 防火墙技术 鉴别技术 备份技术,计算机病毒,概念：计算机病毒，是指编制或者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者毁坏数据，影响计算机使用，并能自我复制的一组计算机指令或者程序代码。”计算机病毒的特点传染性、隐蔽性、潜伏性、破坏性 计算机病毒的分类引导型病毒、文件型病毒、混合型病毒、宏病毒,计算机病毒,计算机病毒的表现特征计算机启动速度很慢。内存无原因丢失。经常无故死机。磁盘文件无原因变长。磁盘读写的时间变长。出现莫名其妙的信息。程序运行出现不合理的结果。计算机病毒的预防,
