《计算机应用基础》学习材料（讲义）

计 算 机 应 用 基 础 学 习 材 料 ( 讲 义 ) Fundamentals of Computer Application 2014-3-22 JIANGSU OPEN UNIVERSITY

第 二 学 习 周 计 算 机 基 础 知 识 ( 一 ) 导 学 在 本 学 习 周, 我 们 主 要 的 任 务 是 认 识 计 算 机 你 将 知 道 计 算 机 是 什 么 时 候 产 生 的, 发 展 的 历 程 及 其 特 征, 计 算 机 有 哪 些 类 型 特 点 用 途, 计 算 机 系 统 由 哪 些 部 分 组 成, 计 算 机 硬 件 系 统 和 软 件 系 统, 微 型 机 的 构 成 及 各 个 部 件 的 主 要 功 能, 微 型 机 的 性 能 指 标, 信 息 及 其 在 计 算 机 中 的 表 示 方 式, 进 位 计 数 制 和 字 符 编 码 这 些 知 识 可 以 帮 助 你 更 好 地 使 用 计 算 机 学 习 目 标 1. 知 道 计 算 机 的 产 生 发 展 分 类 特 点 和 应 用 2. 熟 悉 计 算 机 系 统 的 组 成 和 工 作 原 理, 微 型 机 的 构 成 及 各 个 部 件 的 主 要 功 能 3. 了 解 信 息 在 计 算 机 中 的 表 示 方 式 进 位 计 数 制 不 同 数 制 之 间 数 值 的 转 换 字 符 编 码 2.1 了 解 计 算 机 的 基 本 概 念 1. 计 算 机 的 产 生 和 发 展 人 类 从 学 会 计 数 以 后, 就 不 断 寻 求 和 创 造 计 算 工 具, 如 算 盘 计 算 尺 手 摇 计 算 机 等 1946 年 世 界 上 第 一 台 数 字 电 子 计 算 机 ENIAC( 如 图 1) 在 美 国 宾 夕 法 尼 亚 大 学 研 制 成 功, 它 使 用 了 约 18000 多 个 电 子 管,1500 多 个 继 电 器, 占 地 面 积 约 170m2, 重 约 30 余 吨, 耗 电 150kw, 运 算 速 度 为 5000 次 加 法 运 算 / 秒 尽 管 ENIAC 有 很 多 弱 点, 但 是 在 人 类 计 算 工 具 发 展 史 上, 具 有 划 时 代 的 意 义, 标 志 着 电 子 计 算 机 时 代 的 到 来 图 1 世 界 上 第 一 台 数 字 电 子 计 算 机 ENIAC 1

自 第 一 台 计 算 机 诞 生 至 今 六 十 多 年 的 时 间 里, 计 算 机 的 发 展 和 普 及 非 常 迅 速, 应 用 十 分 广 泛, 其 最 重 要 的 因 素 是 电 子 技 术 及 电 子 器 件 的 高 速 发 展 正 因 为 如 此, 我 们 通 常 以 计 算 机 所 使 用 的 主 要 元 件 把 计 算 机 的 发 展 划 分 成 为 四 代 ( 如 表 1): 表 1 计 算 机 的 发 展 分 代 分 代 名 称 与 年 份 主 要 特 征 采 用 电 子 管 元 件, 体 积 大 耗 电 高 可 靠 性 差 运 算 速 度 慢 维 护 困 难 ; 存 储 器 的 存 储 空 间 有 限, 输 人 输 电 子 管 计 算 机 一 出 设 备 简 单 ; 采 用 机 器 语 言 和 汇 编 语 言 编 程, 没 有 系 (1946 1957) 统 软 件 ; 确 立 了 计 算 机 的 基 本 结 构 和 程 序 设 计 的 基 本 方 法 ; 主 要 用 于 科 学 计 算 采 用 晶 体 管 元 件, 体 积 和 功 耗 减 小, 运 算 速 度 提 高, 晶 体 管 计 算 机 可 靠 性 增 强 ; 存 储 器 容 量 提 高 ; 提 出 了 操 作 系 统 的 概 二 (1958 1964) 念, 产 生 了 高 级 程 序 设 计 语 言 ; 应 用 领 域 扩 大, 开 始 应 用 于 数 据 处 理 和 实 时 过 程 控 制 等 采 用 集 成 电 路 元 件, 体 积 进 一 步 缩 小, 运 算 速 度 加 快, 每 秒 可 达 几 百 万 次 ; 半 导 体 存 储 器 逐 渐 取 代 了 磁 芯 存 集 成 电 路 计 算 机 储 器 ; 高 级 语 言 进 一 步 发 展, 提 出 了 结 构 化 程 序 的 设 三 (1965 1970) 计 思 想, 操 作 系 统 日 益 成 熟 且 功 能 日 益 强 化 ; 出 现 了 系 列 化 的 计 算 机, 应 用 进 一 步 普 及 到 企 业 管 理 和 自 动 控 制 等 领 域 采 用 大 规 模 和 超 大 规 模 集 成 电 路 元 件, 体 积 重 量 成 本 功 耗 等 都 得 到 大 幅 度 的 减 少, 运 算 速 度 存 储 大 规 模 或 超 大 规 模 集 成 容 量 可 靠 性 有 了 大 幅 度 的 提 高 ; 系 统 软 件 和 应 用 软 四 电 路 计 算 机 件 获 得 了 巨 大 的 发 展, 软 件 配 置 丰 富, 程 序 设 计 部 分 (1971 ) 自 动 化 ; 计 算 机 网 络 技 术 多 媒 体 技 术 分 布 式 处 理 技 术 有 了 很 大 的 发 展, 微 型 计 算 机 极 大 普 及 ; 计 算 机 应 用 覆 盖 各 行 各 业 和 生 活 的 方 方 面 面 第 四 代 计 算 机 的 一 个 重 要 分 支 是 以 大 规 模 集 成 电 路 为 基 础 发 展 起 来 的 微 处 理 器 和 微 型 计 算 机 微 型 计 算 机 体 积 小, 功 耗 低, 性 价 比 优 于 其 它 类 型 计 算 机, 因 而 得 到 广 泛 应 用 第 四 代 计 算 机 已 经 历 了 40 多 年 的 发 展, 第 五 代 计 算 机 什 么 时 候 到 来, 新 一 代 计 算 机 的 特 征 又 是 什 么? 计 算 机 科 学 界 正 在 作 广 泛 深 入 的 探 讨 和 研 究, 各 先 进 国 家 也 正 在 加 紧 研 制 一 种 认 为 计 算 机 科 学 应 向 高 度 广 度 和 深 度 方 向 发 展, 即 性 能 越 来 越 高 应 用 越 来 越 广 技 术 越 来 越 精 深 ( 智 能 ); 又 一 种 认 为 计 算 机 将 采 用 多 媒 体 技 术 把 声 音 图 形 图 像 系 统, 计 算 机 系 统 和 通 信 系 统 集 成 为 一 个 整 体, 使 计 算 机 具 有 人 的 一 些 功 能 而 一 般 认 为 新 一 代 计 算 机 不 应 仅 是 在 原 有 结 构 的 基 础 上 进 行 器 件 的 更 新 换 代, 而 应 该 突 破 冯 诺 依 曼 型 计 算 机 的 结 构, 应 该 是 具 有 知 识 库 管 理 功 能 的 高 度 并 行 的 智 能 计 算 机 综 合 起 来, 计 算 机 2

科 学 的 发 展 趋 势 可 以 描 述 为 : 巨 型 化 微 型 化 网 络 化 智 能 化 多 功 能 和 多 媒 体 化 2. 计 算 机 的 分 类 电 子 计 算 机 有 多 种 分 类 方 法, 但 在 通 常 情 况 下 采 用 3 种 分 类 标 准 ⑴ 按 处 理 的 对 象 分 类 电 子 计 算 机 按 处 理 的 对 象 可 分 为 电 子 模 拟 计 算 机 电 子 数 字 计 算 机 和 混 合 计 算 机 电 子 模 拟 计 算 机 所 处 理 的 电 信 号 在 时 间 上 是 连 续 的 ( 称 为 模 拟 量 ), 采 用 的 是 模 拟 技 术 电 子 数 字 计 算 机 所 处 理 的 电 信 号 在 时 间 上 是 离 散 的 ( 称 为 数 字 量 ), 采 用 的 是 数 字 技 术 计 算 机 将 信 息 数 字 化 之 后 具 有 易 保 存 易 表 示 易 计 算 方 便 硬 件 实 现 等 优 点, 所 以 电 子 数 字 计 算 机 已 成 为 信 息 处 理 的 主 流, 通 常 说 的 计 算 机 都 是 指 电 子 数 字 计 算 机 混 合 计 算 机 是 将 数 字 技 术 和 模 拟 技 术 相 结 合 的 计 算 机 当 今 世 界 上 的 计 算 机 绝 大 部 分 是 电 子 数 字 计 算 机, 所 以 这 种 分 法 没 有 多 少 实 际 意 义 ⑵ 按 性 能 规 模 分 类 按 性 能 规 模 可 分 为 巨 型 机 大 型 机 中 型 机 小 型 机 微 型 机 和 工 作 站 巨 型 机 巨 型 机 也 称 超 级 计 算 机, 研 究 巨 型 机 是 现 代 科 学 技 术, 尤 其 是 国 防 尖 端 技 术 发 展 的 需 要 巨 型 机 的 特 点 是 运 算 速 度 快 存 储 容 量 大 目 前 世 界 上 只 有 少 数 几 个 国 家 能 生 产 巨 型 机 我 国 自 主 研 发 的 银 河 系 列 (Ⅰ 型 Ⅳ 型 ) 巨 型 机 运 算 速 度 是 1 亿 次 到 1 万 次 ; 天 河 一 号 天 河 二 号 的 运 算 速 度 分 别 达 到 4.7 千 万 亿 次 3.39 亿 亿 次 巨 型 机 广 泛 应 用 于 天 气 预 报 空 气 动 力 实 验 工 程 物 理 石 油 勘 探 地 震 数 据 处 理 等 领 域 我 国 自 主 研 发 的 巨 型 机 如 图 2 所 示 图 2 我 国 自 主 研 发 的 银 河 Ⅳ 天 河 二 号 巨 型 机 大 型 机 大 型 机 的 特 点 表 现 在 通 用 性 强 具 有 很 强 的 综 合 处 理 能 力 性 能 覆 盖 面 广 等, 主 要 应 用 在 大 型 企 业 银 行 系 统 社 会 管 理 机 构 等 通 常 大 型 机 也 被 称 为 企 业 计 算 机, 未 来 的 应 用 前 景 十 分 广 阔 中 型 机 中 型 机 是 介 于 大 型 机 和 小 型 机 之 间 的 一 种 机 型 应 用 领 域 与 大 型 机 基 本 相 同, 只 是 对 性 能 要 求 的 差 别 而 已 小 型 机 小 型 机 具 有 规 模 小 结 构 简 单 设 计 周 期 短 技 术 更 新 快 可 靠 性 高 运 3

行 环 境 要 求 低 易 于 操 作 与 维 护 等 特 点 小 型 机 主 要 应 用 于 中 小 型 企 事 业 单 位 微 型 机 微 型 机 又 称 个 人 计 算 机 或 PC(Personal Computer,PC), 它 是 日 常 生 活 中 使 用 最 多 最 普 遍 的 计 算 机, 现 在 微 型 计 算 机 已 进 入 到 了 千 家 万 户, 成 为 人 们 学 习 工 作 生 活 不 可 缺 少 的 工 具 工 作 站 工 作 站 是 一 种 高 档 微 型 机 系 统 它 具 有 较 高 的 运 算 速 度, 具 有 中 小 型 机 的 多 任 务 多 用 户 功 能, 且 兼 具 微 型 机 的 操 作 便 利 和 良 好 的 人 机 界 面, 可 以 连 接 到 多 种 输 入 / 输 出 设 备, 具 有 易 于 联 网 处 理 功 能 强 等 特 点 其 应 用 领 域 也 已 从 最 初 的 计 算 机 辅 助 设 计 扩 展 到 商 业 金 融 办 公 领 域, 并 充 当 网 络 服 务 器 的 角 色 ⑶ 按 功 能 和 用 途 分 类 按 功 能 和 用 途 可 分 为 通 用 计 算 机 和 专 用 计 算 机 通 用 计 算 机 具 有 功 能 强 兼 容 性 强 应 用 面 广 操 作 方 便 等 优 点, 通 常 使 用 的 计 算 机 都 是 通 用 计 算 机 专 用 计 算 机 一 般 功 能 单 一, 操 作 复 杂, 用 于 完 成 特 定 的 工 作 任 务 3. 计 算 机 的 主 要 特 点 计 算 机 的 主 要 特 点 有 : ⑴ 自 动 运 行 程 序 由 于 采 用 存 储 程 序 控 制 方 式, 计 算 机 能 在 程 序 控 制 下 自 动 连 续 地 运 算 将 事 先 编 制 好 的 程 序 输 人 计 算 机, 启 动 计 算 机 后, 就 能 自 动 地 执 行 直 至 完 成 任 务 这 是 计 算 机 最 突 出 的 特 点, 也 是 它 和 其 它 一 切 计 算 工 具 的 本 质 区 别 ⑵ 运 算 速 度 快 计 算 机 的 运 算 速 度 ( 也 称 处 理 速 度 ) 用 MIPS(Million Instructions Per Second, 即 每 秒 执 行 百 万 条 指 令 数 ) 来 衡 量 现 代 的 计 算 机 运 算 速 度 在 数 百 MIPS 以 上, 巨 型 计 算 机 的 速 度 可 达 到 数 百 亿 个 MIPS 计 算 机 如 此 高 的 运 算 速 度 是 其 他 任 何 计 算 工 具 无 法 比 拟 的, 它 使 靠 手 工 计 算 需 要 几 年 才 能 完 成 的 复 杂 运 算 任 务, 现 在 只 需 几 小 时, 甚 至 几 分 钟 的 时 间 就 可 完 成 这 正 是 计 算 机 被 广 泛 使 用 的 主 要 原 因 之 一 ⑶ 计 算 精 度 高 由 于 计 算 机 采 用 二 进 制 数 字 表 示 数 据, 它 的 精 度 主 要 取 决 于 数 据 表 示 的 位 数, 一 般 称 为 机 器 字 长 字 长 越 长, 其 精 度 越 高 一 般 来 说, 现 在 的 计 算 机 有 几 十 位 有 效 数 字, 而 且 理 论 上 还 可 更 高 1973 年, 有 人 用 计 算 机 把 π 值 算 到 小 数 100 万 位, 这 样 的 计 算 精 度 是 任 何 其 他 计 算 工 具 所 不 能 达 到 的 ⑷ 记 忆 力 强 计 算 机 拥 有 大 容 量 的 存 储 系 统, 它 类 似 于 人 的 大 脑 具 有 记 忆 功 能, 不 仅 可 以 存 储 程 序, 还 可 以 存 储 所 处 理 的 原 始 数 据 中 间 结 果 与 最 后 结 果 而 不 会 丢 失 计 算 机 所 能 保 存 处 理 分 析 和 重 新 组 合 的 信 息 包 括 大 量 的 文 字 图 像 声 音 等 形 式, 以 满 足 各 种 应 用 对 这 些 信 息 的 需 求 所 以 说 计 算 机 具 有 很 强 的 记 忆 能 力 ⑸ 具 有 逻 辑 判 断 能 力 计 算 机 在 程 序 的 执 行 过 程 中, 会 根 据 上 一 步 的 执 行 结 果, 运 用 逻 辑 判 断 方 法 自 动 确 定 下 一 步 的 执 行 命 令 正 是 因 为 计 算 机 具 有 这 种 逻 辑 判 断 能 力, 使 得 计 算 机 不 仅 能 解 决 数 值 计 算 问 题, 而 且 能 解 决 非 数 值 计 算 问 题, 如 资 料 分 类 情 报 检 索 逻 辑 4

推 理 等 具 有 逻 辑 加 工 性 质 的 工 作, 大 大 扩 大 了 计 算 机 的 应 用 范 围 ⑹ 可 靠 性 高 通 用 性 强 随 着 微 电 子 技 术 和 计 算 机 技 术 的 发 展, 现 代 电 子 计 算 机 连 续 无 故 障 运 行 时 间 可 达 到 几 十 万 小 时 以 上, 具 有 非 常 高 的 可 靠 性 计 算 机 可 以 将 任 何 复 杂 的 信 息 处 理 任 务 分 解 成 一 系 列 的 基 本 算 术 运 算 和 逻 辑 运 算, 编 制 成 程 序 指 挥 和 控 制 计 算 机 进 行 自 动 快 速 的 信 息 处 理 同 一 台 计 算 机, 只 要 安 装 不 同 的 软 件 或 连 接 到 不 同 的 设 备 上, 就 可 以 完 成 不 同 的 任 务, 不 仅 可 以 用 于 数 值 计 算, 还 可 以 用 于 数 据 处 理 工 业 控 制 辅 助 设 计 办 公 自 动 化 和 多 媒 体 应 用 等, 充 分 说 明 计 算 机 具 有 很 强 的 通 用 性 4. 计 算 机 的 主 要 用 途 20 世 纪 90 年 代 以 来, 计 算 机 技 术 作 为 科 学 技 术 的 先 导 技 术 之 一 得 到 了 飞 速 发 展, 从 而 使 计 算 机 几 乎 进 入 了 人 类 生 产 和 生 活 的 一 切 领 域 归 纳 起 来, 主 要 有 以 下 几 个 方 面 : ⑴ 科 学 计 算 科 学 计 算 亦 称 数 值 计 算, 主 要 指 计 算 机 用 于 完 成 和 解 决 科 学 研 究 和 工 程 技 术 中 的 数 学 计 算 问 题 计 算 机 具 有 计 算 速 度 快 精 度 高 的 特 点, 在 数 值 计 算 等 领 域 里 刚 好 是 计 算 机 施 展 才 能 的 地 方, 尤 其 是 一 些 十 分 庞 大 而 复 杂 的 科 学 计 算, 如 在 数 学 物 理 化 学 天 文 等 众 多 学 科 的 科 学 研 究 中, 有 时 靠 其 他 计 算 工 具 简 直 是 无 法 解 决 的 又 如 天 气 预 报, 不 但 复 杂 且 时 间 性 很 强, 不 提 前 发 布 就 失 去 了 预 报 天 气 的 意 义, 而 用 解 气 象 方 程 式 的 方 法 预 测 气 象 变 化 准 确 度 高, 但 计 算 量 相 当 大, 所 以 只 有 借 助 于 计 算 机, 才 能 更 及 时 准 确 地 完 成 这 样 的 工 作 ⑵ 数 据 及 事 务 处 理 所 谓 数 据 及 事 务 处 理, 泛 指 非 科 技 方 面 的 数 据 管 理 和 计 算 处 理 其 主 要 特 点 是 : 要 处 理 的 原 始 数 据 量 大, 而 算 术 运 算 较 简 单, 并 有 大 量 的 逻 辑 运 算 和 判 断, 结 果 常 要 求 以 表 格 图 形 等 形 式 存 储 或 输 出 如 银 行 日 常 账 务 管 理 股 票 交 易 管 理 图 书 资 料 的 检 索 等, 面 对 巨 量 的 信 息, 如 果 不 用 计 算 机 处 理, 仍 采 用 传 统 的 人 工 方 法 是 难 以 胜 任 的 事 实 上, 计 算 机 在 非 数 值 方 面 的 应 用 已 经 远 远 超 过 了 在 数 值 计 算 方 面 的 应 用 ⑶ 自 动 控 制 与 人 工 智 能 由 于 计 算 机 不 但 计 算 速 度 快 且 又 有 逻 辑 判 断 能 力, 所 以 可 广 泛 用 于 自 动 控 制 如 对 生 产 和 实 验 设 备 及 其 过 程 进 行 控 制, 可 以 大 大 提 高 自 动 化 水 平, 减 轻 劳 动 强 度, 节 省 生 产 和 实 验 周 期, 提 高 劳 动 效 率, 提 高 产 品 质 量 和 产 量 特 别 是 在 现 代 国 防 及 航 空 航 天 等 领 域, 可 以 说 计 算 机 起 着 决 定 性 作 用 现 代 的 通 讯 工 业, 没 有 计 算 机 也 是 不 可 想 象 的 另 外, 随 着 智 能 机 器 人 的 研 制 成 功, 可 以 代 替 人 类 完 成 不 宜 由 人 类 来 进 行 的 工 作 预 计 21 世 纪, 人 工 智 能 的 研 究 目 标 是 使 计 算 机 更 好 地 模 拟 人 类 的 思 维 活 动, 那 时 的 计 算 机 将 可 以 完 成 更 复 杂 的 控 制 任 务 ⑷ 计 算 机 辅 助 设 计 与 辅 助 制 造 计 算 机 辅 助 设 计 ( 简 称 CAD) 是 利 用 计 算 机 及 其 图 形 设 备 帮 助 设 计 人 员 进 行 设 计 工 作 80 年 代 中 期 以 来,CAD 技 术 向 标 准 化 集 成 化 智 能 化 方 向 发 展 计 算 机 辅 助 制 造 ( 简 称 CAM) 是 利 用 计 算 机 分 级 结 构 将 产 品 的 设 计 信 息 自 动 地 转 换 成 制 造 信 息, 以 控 制 产 品 的 加 工 装 配 检 验 试 验 和 包 装 等 全 过 程 以 及 与 此 过 程 有 关 的 全 部 物 流 系 统 和 初 步 的 生 产 调 度 目 前, 计 算 机 辅 助 设 计 与 辅 助 制 造 已 经 形 成 一 体 化 的 计 算 5

机 集 成 制 造 系 统 计 算 机 辅 助 设 计 与 辅 助 制 造, 对 企 业 可 提 高 产 品 设 计 水 平, 增 强 适 应 品 种 多 变 的 能 力, 提 高 加 工 速 度 和 生 产 自 动 化 水 平, 缩 短 加 工 准 备 时 间, 降 低 生 产 成 本, 提 高 产 品 质 量 和 批 量 生 产 的 劳 动 生 产 率 ⑸ 通 讯 与 网 络 计 算 机 网 络 技 术 是 随 着 计 算 机 技 术 和 通 信 技 术 的 发 展 而 日 趋 完 善 并 走 向 成 熟 的, 目 前 遍 布 全 球 的 因 特 网 (Internet) 已 把 全 球 上 的 大 多 数 国 家 联 系 在 一 起, 对 推 进 信 息 化 社 会 的 发 展 起 到 了 重 要 的 作 用 计 算 机 网 络 有 着 广 泛 的 应 用 领 域, 主 要 功 能 有 : 数 据 通 信 资 源 共 享 实 现 分 布 式 的 信 息 处 理 提 高 系 统 的 可 靠 性 和 可 用 性 等 ⑹ 多 媒 体 计 算 机 系 统 多 媒 体 计 算 机 的 主 要 特 点 是 集 成 性 和 交 互 性, 即 集 文 字 声 音 图 像 等 信 息 于 一 体, 并 使 双 方 能 通 过 计 算 机 交 互 多 媒 体 技 术 的 发 展 大 大 拓 宽 了 计 算 机 的 应 用 领 域, 视 频 和 音 频 信 息 的 数 字 化, 使 得 计 算 机 逐 步 走 向 家 庭, 走 向 个 人 多 媒 体 技 术 为 人 和 计 算 机 之 间 提 供 了 传 递 自 然 信 息 的 途 径, 目 前 已 广 泛 应 用 于 教 育 演 示 咨 询 管 理 出 版 办 公 自 动 化 等 方 面 除 此 之 外, 计 算 机 在 电 子 商 务 电 子 政 务 辅 助 教 育 等 应 用 领 域 也 得 到 了 快 速 的 发 展 6

2.2 熟 悉 计 算 机 系 统 的 组 成 1. 计 算 机 系 统 的 基 本 组 成 完 整 的 计 算 机 系 统 包 括 : 硬 件 系 统 和 软 件 系 统 硬 件 系 统 和 软 件 系 统 互 相 依 赖, 不 可 分 割, 两 个 部 分 又 由 若 干 个 部 件 组 成 ( 如 图 3 所 示 ) 图 3 计 算 机 系 统 的 基 本 组 成 2. 计 算 机 硬 件 系 统 计 算 机 硬 件 系 统 由 五 大 部 分 组 成 : 运 算 器 控 制 器 存 储 器 输 入 设 备 和 输 出 设 备 ( 如 图 4 所 示 ) 图 4 计 算 机 硬 件 系 统 的 组 成 ⑴ 运 算 器 运 算 器 是 计 算 机 中 进 行 算 术 运 算 和 逻 辑 运 算 的 部 件, 通 常 由 算 术 逻 辑 运 算 部 件 (ALU) 累 加 器 及 通 用 寄 存 器 组 成 7

⑵ 控 制 器 控 制 器 用 以 控 制 和 协 调 计 算 机 各 部 件 自 动 连 续 地 执 行 各 条 指 令, 通 常 由 指 令 部 件 时 序 部 件 及 操 作 控 制 部 件 组 成 控 制 器 是 计 算 机 的 指 挥 系 统 ⑶ 存 储 器 存 储 器 的 主 要 功 能 是 用 来 保 存 各 类 程 序 的 数 据 信 息 存 储 器 可 分 为 内 存 储 器 和 外 存 储 器 两 类 内 存 储 器 ( 也 称 为 主 存 储 器 ), 属 于 主 机 的 一 部 分 用 于 存 放 系 统 当 前 正 在 执 行 的 数 据 和 程 序, 属 于 临 时 存 储 器 外 存 储 器 ( 也 称 辅 助 存 储 器 ) 属 于 外 部 设 备 用 于 存 放 暂 不 用 的 数 据 和 程 序, 属 于 永 久 存 储 器 内 存 储 器 按 其 工 作 方 式 可 分 为 随 机 存 储 器 ( 简 称 RAM) 和 只 读 存 储 器 ( 简 称 ROM) 两 类 RAM 在 计 算 机 工 作 时, 既 可 从 中 读 出 信 息, 也 可 随 时 写 入 信 息 所 以 RAM 是 一 种 在 计 算 机 正 常 工 作 时 可 读 写 存 储 器, 计 算 机 关 机 后 其 中 的 信 息 消 失 只 读 存 储 器 (ROM) 只 能 做 读 出 操 作 而 不 能 做 写 入 操 作 ROM 中 的 信 息 是 生 产 厂 家 在 制 造 时 用 专 门 设 备 一 次 性 写 入 的, ROM 用 来 存 放 固 定 不 变 重 复 执 行 的 程 序 及 数 据,ROM 中 的 内 容 是 永 久 性 的, 即 使 关 机 或 断 电 也 不 会 消 失 外 存 储 器 大 都 采 用 磁 性 光 学 材 料 和 半 导 体 材 料 制 成 与 内 存 储 器 相 比, 外 存 储 器 的 特 点 是 存 储 容 量 大, 价 格 较 低, 而 且 在 断 电 的 情 况 下 也 可 以 长 期 保 存 信 息, 所 以 称 为 永 久 性 存 储 器 缺 点 是 存 取 速 度 比 内 存 储 器 慢, 常 见 的 外 存 储 器 有 磁 盘 光 盘 和 U 盘 等 ⑷ 输 入 设 备 输 入 设 备 是 将 外 界 的 各 种 信 息 ( 如 程 序 数 据 命 令 图 像 声 音 等 ) 送 入 到 计 算 机 内 部 的 设 备 主 要 有 : 键 盘 鼠 标 手 写 笔 触 摸 屏 麦 克 风 扫 描 仪 视 频 输 入 设 备 条 形 码 读 入 设 备 等 ⑸ 输 出 设 备 输 出 设 备 是 将 计 算 机 处 理 后 的 信 息 以 人 们 能 够 识 别 的 形 式 ( 如 文 字 图 形 数 值 声 音 等 ) 进 行 显 示 和 输 出 的 设 备 主 要 有 : 显 示 器 触 摸 屏 打 印 机 绘 图 仪 扫 描 仪 音 箱 等 设 备 通 常 人 们 将 运 算 器 和 控 制 器 称 为 中 央 处 理 器 (Centre Process Unit,CPU); 将 中 央 处 理 器 和 内 存 储 器 合 称 为 主 机 ; 将 输 入 设 备 输 出 设 备 和 外 存 储 器 称 为 外 部 设 备 ( 简 称 外 设 ) 3. 计 算 机 软 件 系 统 在 计 算 机 系 统 中, 硬 件 和 软 件 是 相 辅 相 成 的 硬 件 是 软 件 运 行 的 基 础, 没 有 硬 件 也 就 没 有 软 件 软 件 则 是 发 挥 硬 件 功 能 的 关 键 因 素, 没 有 安 装 任 何 软 件 的 计 算 机 称 为 硬 件 计 算 机, 俗 称 裸 机, 裸 机 无 法 实 现 计 算 机 的 功 能 及 应 用 在 性 能 优 良 的 计 算 机 硬 件 系 统 之 上, 配 置 完 善 和 丰 富 的 软 件, 可 以 扩 展 硬 件 的 功 能, 提 高 机 器 的 效 率, 方 便 灵 活 地 使 用 计 算 机 ⑴ 软 件 的 概 念 指 令 指 令 是 计 算 机 执 行 某 种 操 作 的 命 令, 由 操 作 码 和 地 址 码 组 成 其 中 操 作 码 规 定 操 作 的 性 质, 地 址 码 表 示 操 作 数 和 操 作 结 果 的 存 放 地 址 各 种 指 令 的 集 合 称 为 指 令 系 统 程 序 程 序 是 为 实 现 特 定 目 标 或 解 决 特 定 问 题, 而 用 程 序 设 计 语 言 编 写 的 命 令 序 列 的 集 合 程 序 设 计 语 言 程 序 设 计 语 言 也 称 为 计 算 机 语 言, 是 进 行 程 序 设 计 的 工 具 一 般 分 8

为 机 器 语 言 汇 编 语 言 和 高 级 语 言 机 器 语 言 是 用 二 进 制 代 码 表 示 的, 是 唯 一 能 让 计 算 机 直 接 识 别 直 接 执 行 的 一 种 机 器 指 令 的 集 合 ; 汇 编 语 言 是 为 便 于 记 忆 而 用 一 些 助 记 符 表 示 指 令 功 能 的 计 算 机 语 言, 它 和 机 器 语 言 一 样 都 是 面 向 机 器 的 程 序 设 计 语 言, 一 般 将 它 们 通 称 为 低 级 语 言, 低 级 语 言 程 序 没 有 通 用 性 ; 高 级 语 言 又 称 算 法 语 言, 使 用 高 级 语 言 编 写 的 程 序 称 为 源 程 序, 与 具 体 的 计 算 机 指 令 系 统 无 关, 其 表 达 方 式 更 接 近 人 们 对 求 解 过 程 或 问 题 的 描 述 方 式 所 以 高 级 语 言 具 有 可 移 植 性 通 用 性 强 兼 容 性 好 便 于 读 写 等 特 点, 易 于 掌 握 和 使 用 软 件 软 件 是 指 为 运 行 维 护 管 理 应 用 计 算 机, 用 程 序 设 计 语 言 编 制 的 所 有 程 序 数 据 及 相 关 文 档 资 料 的 集 合 ⑵ 软 件 的 作 用 计 算 机 软 件 是 用 户 与 计 算 机 硬 件 沟 通 的 渠 道, 其 主 要 作 用 有 : 对 计 算 机 硬 件 资 源 的 控 制 与 管 理, 提 高 计 算 机 资 源 的 使 用 效 率, 协 调 计 算 机 各 组 成 部 分 的 工 作 扩 展 计 算 机 硬 件 的 功 能, 提 高 计 算 机 实 现 和 运 行 各 种 应 用 任 务 的 能 力 为 用 户 提 供 方 便 灵 活 的 使 用 环 境 和 操 作 界 面 为 专 业 人 员 提 供 计 算 机 软 件 的 开 发 工 具 和 环 境, 提 供 对 计 算 机 本 身 进 行 调 试 维 护 和 故 障 诊 断 所 需 要 的 工 具 为 用 户 完 成 特 定 应 用 的 信 息 处 理 任 务 ⑶ 软 件 的 分 类 计 算 机 软 件 通 常 按 功 能 分 为 系 统 软 件 和 应 用 软 件 两 大 类 1 系 统 软 件 系 统 软 件 是 用 以 实 现 计 算 机 系 统 的 管 理 控 制 运 行 维 护, 并 完 成 应 用 程 序 的 装 入 编 译 和 执 行 等 任 务 的 程 序, 用 来 扩 大 计 算 机 的 功 能, 提 高 计 算 机 的 工 作 效 率 以 及 方 便 用 户 使 用 的 计 算 机 软 件 一 般 系 统 软 件 包 括 操 作 系 统 语 言 及 其 处 理 程 序 数 据 库 管 理 系 统 和 服 务 程 序 等 操 作 系 统 操 作 系 统 是 计 算 机 软 件 系 统 的 核 心, 是 维 持 计 算 机 运 行 的 必 备 软 件, 也 是 用 户 与 计 算 机 之 间 的 桥 梁 和 接 口 操 作 系 统 的 主 要 作 用 是 : 管 理 计 算 机 硬 件 软 件 资 源, 提 高 系 统 效 率 ; 组 织 协 调 计 算 机 各 组 成 部 分 的 运 行, 增 强 系 统 的 处 理 能 力 ; 为 用 户 提 供 功 能 完 备 且 操 作 灵 活 方 便 的 应 用 环 境 和 友 好 的 人 机 界 面 操 作 系 统 的 功 能 包 括 进 程 管 理 存 储 管 理 设 备 管 理 文 件 管 理 和 作 业 管 理 等 5 个 部 分 语 言 及 其 处 理 程 序 目 前 使 用 的 程 序 设 计 语 言 主 要 是 高 级 语 言, 比 较 流 行 的 有 Visual C++ Delphi Visual Basic Java 等 语 言 处 理 程 序 是 将 各 种 高 级 语 言 的 源 程 序 翻 译 成 机 器 语 言 表 示 的 目 标 程 序, 只 有 目 标 程 序 才 能 被 计 算 机 执 行 语 言 处 理 程 序 按 处 理 方 式 不 同, 可 分 为 解 释 程 序 与 编 译 程 序 两 大 类 解 释 程 序 对 源 程 序 的 处 理 采 用 边 解 释 边 执 行 的 方 法, 并 不 形 成 目 标 程 序, 称 作 对 源 程 序 的 解 释 执 行 ; 编 译 程 序 必 须 先 将 源 程 序 翻 译 成 目 标 9

程 序 才 能 执 行, 称 作 对 源 程 序 的 编 译 执 行 数 据 库 管 理 系 统 数 据 库 管 理 系 统 是 能 够 对 数 据 库 进 行 加 工 管 理 的 系 统 软 件 其 主 要 功 能 是 建 立 消 除 维 护 数 据 库, 并 对 数 据 库 中 的 数 据 进 行 各 种 操 作 数 据 库 系 统 主 要 由 数 据 库 数 据 库 管 理 系 统 以 及 相 应 的 应 用 程 序 组 成 数 据 库 系 统 不 但 能 够 存 放 大 量 的 数 据, 更 重 要 的 是 能 迅 速 自 动 地 对 数 据 进 行 检 索 修 改 统 计 排 序 合 并 等 操 作, 以 得 到 所 需 的 信 息 数 据 库 系 统 通 过 数 据 库 管 理 系 统 统 一 管 理 数 据 和 共 享 数 据 服 务 程 序 服 务 程 序 是 一 类 辅 助 性 软 件, 为 用 户 开 发 程 序 和 使 用 计 算 机 提 供 了 方 便 它 主 要 用 于 检 查 调 试 诊 断 计 算 机 的 各 种 故 障 2 应 用 软 件 应 用 软 件 是 指 为 应 用 领 域 中 的 某 类 应 用 需 要 或 解 决 特 定 问 题 而 设 计 开 发 的 程 序 应 用 软 件 是 在 系 统 软 件 的 支 持 下 开 发 和 工 作 的, 广 泛 应 用 于 各 个 领 域, 如 各 种 科 学 计 算 程 序 数 据 统 计 与 处 理 程 序 情 报 检 索 程 序 企 业 管 理 程 序 生 产 过 程 自 动 控 制 程 序 等 按 其 使 用 的 范 围 不 同, 一 般 分 为 通 用 软 件 和 专 用 软 件 通 用 软 件 通 用 软 件 通 常 是 为 解 决 某 一 类 具 有 普 遍 性 的 问 题 而 设 计 开 发 的, 如 办 公 软 件 计 算 机 辅 助 设 计 软 件 图 形 图 像 处 理 软 件 多 媒 体 音 视 频 播 放 软 件 等 专 用 软 件 专 用 软 件 是 指 为 解 决 专 门 问 题 而 定 制 的 软 件, 也 称 为 定 制 软 件 专 用 软 件 一 般 是 按 照 用 户 的 需 求 专 门 开 发, 由 定 制 的 用 户 专 门 使 用, 如 某 学 校 教 学 管 理 系 统 某 公 司 人 事 管 理 系 统 等 4. 计 算 机 基 本 工 作 原 理 世 界 上 第 一 台 电 子 计 算 机 诞 生 之 后, 被 称 为 计 算 机 之 父 的 美 籍 匈 牙 利 数 学 家 宾 夕 法 尼 亚 大 学 教 授 冯 诺 依 曼 (John von Neumann) 提 出 了 一 个 通 用 的 计 算 机 设 计 方 案 在 这 方 案 中, 提 出 了 三 个 重 要 的 设 计 思 想 : 计 算 机 应 由 运 算 器 控 制 器 存 储 器 输 入 设 备 和 输 出 设 备 5 大 部 件 组 成 以 二 进 制 的 形 式 表 示 数 据 和 指 令 指 令 是 能 被 计 算 机 识 别 并 执 行 的 二 进 制 代 码, 它 规 定 了 计 算 机 能 完 成 的 某 一 种 操 作 程 序 预 先 存 入 存 储 器 中, 使 计 算 机 在 工 作 中 能 自 动 地 从 存 储 器 中 取 出 程 序 指 令 并 加 以 执 行 冯 诺 依 曼 的 设 计 思 想, 奠 定 了 计 算 机 基 本 工 作 原 理 和 计 算 机 硬 件 的 基 本 结 构 现 代 的 计 算 机 都 是 基 于 冯 诺 依 曼 的 设 计 思 想 制 造 出 来 的 所 以 说, 计 算 机 的 基 本 工 作 原 理 ( 也 称 为 冯 诺 依 曼 原 理 ) 是 存 储 程 序 和 程 序 控 制 即 预 先 要 把 指 挥 计 算 机 如 何 进 行 操 作 的 指 令 序 列 ( 称 为 程 序 ) 和 原 始 数 据, 通 过 输 入 设 备 输 送 到 计 算 机 内 存 储 器 中 每 一 条 指 令 中 明 确 规 定 了 计 算 机 从 哪 个 地 址 取 数, 进 行 什 么 操 作, 然 后 送 到 什 么 地 址 去 等 步 骤 计 算 机 在 运 行 时, 先 从 内 存 中 取 出 第 一 条 指 令, 通 过 控 制 器 的 译 码, 按 指 令 的 要 求, 从 存 储 器 中 取 出 数 据 进 行 指 定 的 运 算 和 逻 辑 操 作 等 加 工, 然 后 再 按 地 址 把 结 果 送 到 内 存 中 去 接 下 来, 再 取 出 第 二 条 指 令, 在 控 制 器 的 指 挥 下 完 成 规 定 操 作 依 10

此 进 行 下 去, 直 至 遇 到 停 止 指 令 简 单 地 说, 计 算 机 最 基 本 的 工 作 原 理 是 : 程 序 与 数 据 一 样 存 储, 按 程 序 编 排 的 顺 序, 一 步 一 步 地 取 出 指 令, 自 动 地 完 成 指 令 规 定 的 操 作 5. 计 算 机 中 数 据 的 概 念 在 计 算 机 中, 所 有 的 数 据 都 是 用 二 进 制 形 式 表 示 的, 其 主 要 原 因 是 物 理 元 件 简 单 电 路 设 计 容 易 简 化 运 算 工 作 可 靠 逻 辑 性 强 计 算 机 中 数 据 的 表 示 经 常 用 到 以 下 几 个 概 念 : 位 二 进 制 数 据 中 的 一 个 位 (bit) 简 写 为 b, 音 译 为 比 特, 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 两 种 状 态, 要 表 示 更 多 的 信 息, 就 要 把 多 个 位 组 合 成 一 个 整 体 字 节 字 节 是 计 算 机 数 据 处 理 的 最 基 本 单 位, 并 主 要 以 字 节 为 单 位 解 释 信 息 字 节 (Byte) 简 记 为 B, 规 定 一 个 字 节 为 8 位, 即 1B=8bit, 每 个 字 节 由 8 个 二 进 制 位 组 成 字 一 个 字 通 常 由 一 个 或 若 干 个 字 节 组 成 字 (Word) 是 计 算 机 进 行 数 据 处 理 时, 一 次 存 取 加 工 和 传 送 的 数 据 单 位, 其 长 度 称 为 字 长 存 储 容 量 存 储 容 量 是 衡 量 计 算 机 存 储 数 据 能 力 的 重 要 指 标, 是 用 字 节 (B) 来 计 算 和 表 示 的 除 B 外, 还 常 用 KB MB GB TB 等 作 为 存 储 容 量 的 单 位 其 换 算 关 系 如 下 : 1B = 8bit,1KB = 1024B,1MB = 1024KB,1GB = 1024MB,1TB = 1024GB 6. 微 型 计 算 机 ⑴ 微 型 计 算 机 的 基 本 概 念 微 处 理 器 如 果 将 CPU 集 成 在 一 块 芯 片 上 作 为 一 个 独 立 的 部 件, 该 部 件 就 称 为 微 处 理 器 微 处 理 器 与 传 统 的 中 央 处 理 器 相 比, 具 有 体 积 小 重 量 轻 和 容 易 模 块 化 等 优 点 微 处 理 器 的 基 本 组 成 部 分 有 : 寄 存 器 堆 运 算 器 时 序 控 制 电 路, 以 及 数 据 和 地 址 总 线 微 处 理 器 能 完 成 取 指 令 执 行 指 令, 以 及 与 外 界 存 储 器 和 逻 辑 部 件 交 换 信 息 等 操 作 微 型 计 算 机 微 处 理 器 存 储 器 和 外 围 电 路 芯 片 组 成 的 计 算 机 称 为 微 型 计 算 机 微 型 计 算 机 除 了 具 有 一 般 计 算 机 的 特 点 外, 还 具 有 体 积 小 重 量 轻 耗 电 少 维 护 方 便 易 操 作 功 能 强 使 用 灵 活 价 格 便 宜 等 特 点 微 型 计 算 机 系 统 以 微 型 计 算 机 为 中 心, 配 以 相 应 的 外 部 设 备 电 源 和 辅 助 电 路, 以 及 系 统 软 件, 构 成 微 型 计 算 机 系 统 ⑵ 微 型 计 算 机 的 硬 件 图 5 微 型 机 硬 件 的 基 本 构 成 微 型 计 算 机 的 硬 件 都 是 由 显 示 器 键 盘 鼠 标 和 主 机 构 成 在 主 机 箱 内 有 主 板 CPU 11

内 存 硬 盘 驱 动 器 光 盘 驱 动 器 软 盘 驱 动 器 ( 目 前 已 很 少 使 用 ) 电 源 显 示 适 配 器 ( 显 示 卡 ) 声 卡 网 卡 等 如 图 5 所 示 1 主 板 主 板 也 叫 系 统 板, 在 微 型 机 诞 生 的 20 多 年 来, 主 板 一 直 是 微 型 机 的 主 要 部 件 其 中 主 要 组 件 包 括 :CMOS 基 本 输 入 输 出 系 统 (BIOS) 高 速 缓 冲 存 储 器 (cache) 内 存 插 槽 CPU 插 槽 IDE 和 SATA 插 槽 ( 接 硬 盘 光 盘 驱 动 器 ) 总 线 扩 展 插 槽 ( 插 显 卡 声 卡 网 卡 等 ) 串 行 接 口 ( 接 键 盘 鼠 标 ) 并 行 接 口 ( 接 打 印 机 ) 和 USB 接 口 等 如 图 6 所 示 图 6 微 型 机 主 板 2 CPU CPU 即 微 处 理 器, 是 一 个 体 积 不 大 而 集 成 度 非 常 高 功 能 强 大 的 芯 片, 是 微 型 机 的 核 心 部 件 根 据 CPU 的 字 长 和 功 能, 可 将 其 发 展 划 分 为 6 个 阶 段 : 第 1 阶 段 (1971 1973 年 ) 是 4 位 和 8 位 低 档 微 处 理 器 时 代 ; 第 2 阶 段 (1974 1977 年 ) 是 8 位 中 高 档 微 处 理 器 时 代 ; 第 3 阶 段 (1978 1984 年 ) 是 16 位 微 处 理 器 时 代, 其 典 型 产 品 是 Intel 公 司 的 8086/8088 等 ; 第 4 阶 段 (1985 1992 年 ) 是 32 位 微 处 理 器 时 代, 其 典 型 产 品 是 Intel 公 司 的 80386/80486; 第 5 阶 段 (1993 2005 年 ) 是 奔 腾 (pentium) 系 列 64 位 微 处 理 器 时 代, 典 型 产 品 是 Intel 公 司 的 奔 腾 系 列 pentium 2/3/4; 第 6 阶 段 (2005 年 至 今 ) 是 酷 睿 (core) 系 列 微 处 理 器 时 代 (64 位 ), 其 典 型 产 品 是 Intel 公 司 的 Core 2/i3/i5/i7 CPU 的 性 能 主 要 体 现 在 其 运 行 程 序 的 速 度 上, 包 括 CPU 的 字 长 工 作 频 率 缓 存 容 量 指 令 系 统 和 逻 辑 结 构 等 参 数, 并 且 多 线 程 多 核 心 技 术 进 一 步 提 高 了 CPU 的 运 行 速 度 CPU 的 主 要 生 产 厂 家 是 Intel 和 AMD, 其 中 Intel 的 产 品 占 了 市 场 绝 大 部 分 份 额 微 型 机 的 CPU 如 图 7 所 示 12 图 7 微 型 机 的 CPU

3 内 存 内 存 也 是 微 型 机 的 主 要 部 件 内 存 的 参 数 主 要 有 两 个 : 存 储 容 量 和 存 取 时 间 存 储 容 量 指 一 根 内 存 条 可 以 容 纳 的 二 进 制 信 息 量, 如 早 期 的 内 存 条 存 储 容 量 一 般 多 为 32 兆 64 兆 和 128 兆 等, 而 目 前 主 流 的 DDR2 DDR3 内 存 普 遍 为 1GB 到 8GB 存 取 时 间 指 两 次 独 立 的 存 取 操 作 之 间 所 需 的 最 短 时 间, 又 称 为 存 储 周 期, 以 纳 秒 (NS) 为 单 位 来 计 算, 一 般 为 100 纳 秒 以 下, 数 字 越 小, 表 明 内 存 的 存 取 速 度 越 快 微 型 机 的 内 存 如 图 8 所 示 图 8 微 型 机 的 内 存 4 硬 盘 驱 动 器 由 于 硬 盘 驱 动 器 和 硬 盘 盘 片 通 常 固 定 在 一 起 的 缘 故, 习 惯 上 将 硬 盘 驱 动 器 和 硬 盘 盘 片 统 称 为 硬 盘 硬 盘 有 机 械 硬 盘 (HDD) 固 态 硬 盘 (SSD) 等 种 类 机 械 硬 盘 采 用 磁 性 碟 片 来 存 储 数 据, 由 一 个 或 者 多 个 覆 盖 有 铁 磁 性 材 料 的 铝 制 或 玻 璃 制 的 盘 片 以 及 驱 动 机 构 组 成 ; 固 态 硬 盘 采 用 闪 存 颗 粒 来 存 储 数 据, 是 由 控 制 单 元 和 存 储 单 元 (FLASH 芯 片 ) 组 成, 简 单 的 说 就 是 用 固 态 电 子 存 储 芯 片 阵 列 而 制 成 的 硬 盘 机 械 硬 盘 按 接 口 分 为 并 口 (ATA) 串 口 (SATA) 和 USB 接 口 ( 移 动 硬 盘 ), 因 为 并 口 线 的 抗 干 扰 性 太 差, 并 且 排 线 占 用 空 间, 不 利 计 算 机 散 热, 逐 渐 被 SATA 所 取 代 机 械 硬 盘 的 性 能 指 标 主 要 是 存 储 容 量 和 存 取 速 度, 基 本 参 数 有 : 尺 寸 容 量 转 速 平 均 访 问 时 间 传 输 速 率 缓 存 等 固 态 硬 盘 的 接 口 规 范 和 定 义 功 能 及 使 用 方 法 与 机 械 硬 盘 完 全 相 同, 由 于 固 态 硬 盘 没 有 机 械 硬 盘 的 旋 转 介 质, 因 而 抗 震 性 极 佳, 同 时 工 作 温 度 很 宽, 近 年 来 得 到 广 泛 应 用 目 前, 机 械 硬 盘 主 流 容 量 为 500GB 至 3TB, 固 态 硬 盘 128GB 至 512GB 机 械 硬 盘 和 固 态 硬 盘 如 图 9 所 示 图 9 微 型 机 的 机 械 硬 盘 和 固 态 硬 盘 13

5 光 盘 驱 动 器 光 盘 驱 动 器 是 一 种 读 取 光 盘 信 息 的 设 备, 通 常 也 简 称 为 光 驱 因 为 光 盘 存 储 容 量 大, 价 格 便 宜, 保 存 时 间 长, 适 宜 保 存 大 量 的 数 据, 如 声 音 图 像 动 画 视 频 电 影 等 多 媒 体 信 息, 所 以 光 驱 是 多 媒 体 电 脑 不 可 缺 少 的 硬 件 配 置 光 驱 按 所 能 读 取 光 盘 的 类 型 分 为 CD/VCD 光 驱 和 DVD 光 驱 两 大 类, 一 般 DVD 光 驱 既 可 以 读 取 DVD 光 盘, 也 可 以 读 取 CD/VCD 光 盘, 但 CD/VCD 光 驱 只 能 读 取 CD/VCD 光 盘, 而 不 能 读 DVD 光 盘 ; 按 读 写 方 式 又 可 分 为 只 读 光 驱 和 可 读 写 光 驱, 只 读 光 驱 只 能 读 取 光 盘 上 数 据, 而 不 能 将 数 据 写 入 光 盘, 可 读 写 光 驱 又 称 为 刻 录 机, 它 既 可 以 读 取 光 盘 上 的 数 据 也 可 以 将 数 据 写 入 光 盘, 当 然 光 盘 必 须 是 可 写 入 光 盘 ; 按 其 数 据 传 输 率 分 为 单 倍 数 4 倍 速 8 倍 速 16 倍 数 24 倍 数 40 倍 数 48 倍 数 52 倍 数 56 倍 数 光 驱 等, 一 般 单 倍 数 光 驱 的 数 据 传 输 率 是 150KB/S, 其 它 光 驱 的 数 据 传 输 率 就 是 150KB/S 的 相 应 倍 数 ; 按 接 口 方 式 不 同 分 为 ATA 接 口 SATA 接 口 USB 接 口 ( 接 外 置 光 驱 ) 等 光 驱 的 最 基 本 指 标 是 数 据 传 输 率 即 倍 速, 高 倍 速 换 来 了 更 大 的 数 据 传 输 速 度, 但 却 使 得 数 据 的 准 确 性 大 为 降 低, 而 且 会 造 成 光 驱 寿 命 缩 短 其 它 参 数 还 有 平 均 寻 道 时 间 CPU 占 用 时 间 缓 存 等 光 盘 驱 动 器 如 图 10 所 示 图 10 光 盘 驱 动 器 6 电 源 电 源 的 任 务 是 把 220V 交 流 电 转 换 成 微 型 机 部 件 需 要 的 直 流 电 任 务 虽 然 简 单, 但 它 是 微 型 机 中 非 常 重 要 的 功 能 部 件 系 统 中 配 搭 不 合 理 或 劣 质 的 电 源 可 能 对 主 板 显 卡 硬 盘 等 部 件 造 成 损 害 目 前 微 型 机 的 电 源 大 多 数 是 ATX 电 源, 对 应 ATX 主 板,ATX 电 源 又 分 为 ATX1.1 ATX1.3 ATX2.0 ATX2.2 等 版 本, 市 场 上 以 ATX2.0 ATX2.2 版 本 为 主 额 定 功 率 从 250W 到 450W, 输 出 电 压 提 供 3.3V 5V 和 12V 等, 接 口 有 4pin 6pin 20pin 24pin 等, 为 不 同 接 口 和 不 同 电 压 需 求 的 部 件 提 供 电 能 除 了 额 定 功 率 接 口 参 数 以 外, 电 源 转 换 效 率 散 热 和 噪 音 控 制 也 是 电 源 的 主 要 性 能 指 标 微 型 机 的 电 源 如 图 11 所 示 14 图 11 微 型 机 的 电 源

7 显 示 适 配 器 显 示 适 配 器 也 称 显 示 卡 或 显 卡, 显 示 卡 的 用 途 是 将 微 型 机 系 统 所 需 要 的 显 示 信 息 进 行 转 换, 并 向 显 示 器 提 供 行 扫 描 信 号, 控 制 显 示 器 的 正 确 显 示 显 示 卡 是 连 接 显 示 器 和 微 型 机 主 板 的 重 要 部 件 之 一 显 示 卡 的 主 要 构 成 包 括 显 示 芯 片 显 示 存 储 器 PCB 板 及 散 热 装 置 等 显 示 芯 片, 又 称 图 型 处 理 器 (GPU), 它 在 显 卡 中 的 作 用, 就 如 同 CPU 在 电 脑 中 的 作 用 一 样 显 示 卡 最 重 要 的 性 能 参 数 是 核 心 频 率 和 显 存 核 心 频 率 是 指 显 示 核 心 的 工 作 频 率, 在 一 定 程 度 上 可 以 反 映 出 显 示 核 心 的 性 能 ; 显 存 容 量 越 大, 显 示 卡 所 能 显 示 的 色 彩 越 丰 富, 分 辨 率 就 越 高 在 微 型 机 中, 显 卡 的 接 口 主 要 有 AGP 接 口 (Accelerated Graphicsport, 加 速 图 像 处 理 接 口 ) 和 PCI-E 接 口 (Peripheral Component Interconnect Express, 快 速 外 部 设 备 互 联 标 准 ) 两 种 类 型 也 有 厂 商 把 显 示 芯 片 集 成 到 主 板 上, 可 以 不 用 配 置 显 示 卡, 但 对 处 理 图 像 和 视 频 要 求 较 高 的 用 户 还 是 需 要 配 置 独 立 的 显 示 卡 微 型 机 的 显 示 卡 如 图 12 所 示 图 12 微 型 机 的 显 示 卡 8 声 卡 声 卡 也 叫 音 频 卡, 是 计 算 机 多 媒 体 技 术 中 最 基 本 的 组 成 部 分, 是 实 现 声 波 / 数 字 信 号 相 互 转 换 的 一 种 硬 件 设 备 声 卡 的 基 本 功 能 是 把 来 自 话 筒 磁 带 光 盘 的 原 始 声 音 信 号 加 以 转 换, 输 出 到 耳 机 扬 声 器 扩 音 机 录 音 机 等 设 备, 或 通 过 音 乐 设 备 数 字 接 口 (MIDI) 使 乐 器 发 出 美 妙 的 声 音 声 卡 主 要 有 2.1 5.1 6.1 和 7.1 声 道 声 卡 等 目 前 大 部 分 计 算 机 采 用 了 集 成 声 卡, 在 减 少 设 备 冲 突 可 能 性 的 同 时, 减 轻 了 用 户 的 负 担 有 特 殊 要 求 的 用 户 可 以 选 择 独 立 声 卡, 独 立 声 卡 的 接 口 一 般 为 PCI 接 口, 如 图 13 所 示 图 13 微 型 机 的 声 卡 15

9 网 卡 网 卡 又 称 为 通 信 适 配 器 或 网 络 适 配 器, 是 用 来 建 立 局 域 网 和 上 宽 带 网 的 设 备 网 卡 与 网 线 的 连 接, 最 常 见 的 是 RJ-45 接 口 网 卡 ; 网 卡 与 计 算 机 的 连 接, 独 立 网 卡 ( 如 图 14 所 示 ) 多 采 用 PCI 接 口 目 前 网 卡 已 成 为 几 乎 所 有 计 算 机 的 标 准 配 置 设 备, 集 成 网 卡 是 普 通 用 户 较 好 的 选 择 图 14 微 型 机 的 网 卡 ⑶ 微 型 计 算 机 的 接 口 和 总 线 1 接 口 接 口 指 的 是 输 入 输 出 接 口 (I/O 接 口 ), 作 为 计 算 机 主 机 与 外 部 设 备 之 间 的 桥 梁, 实 现 计 算 机 与 外 部 设 备 之 间 交 换 信 息 的 功 能 其 作 用 有 以 下 几 点 : 匹 配 主 机 外 设 之 间 的 数 据 形 式 一 般 来 说, 数 据 在 不 同 介 质 上 存 储 的 形 式 不 一 定 完 全 相 同, 接 口 可 担 负 起 它 们 之 间 的 协 调 任 务 匹 配 主 机 与 外 设 之 间 的 工 作 速 度 主 机 与 外 设 之 间 不 同 外 设 之 间, 其 工 作 速 度 相 差 极 为 悬 殊 为 了 提 高 系 统 效 率, 接 口 在 它 们 之 间 起 到 了 平 衡 作 用 在 主 机 与 外 设 之 间 传 递 控 制 信 息 为 使 主 机 对 外 设 的 控 制 作 用 尽 善 尽 美, 主 机 的 控 制 信 息 或 外 设 的 某 些 状 态 信 息, 需 要 互 相 交 流, 接 口 便 在 其 间 协 助 完 成 这 种 交 流 接 口 的 类 型 决 定 数 据 传 输 方 式, 主 要 有 并 行 和 串 行 两 种 其 中, 并 行 接 口 主 要 用 于 连 接 高 速 外 设 ( 如 打 印 机 等 ), 传 输 信 息 是 按 字 节 方 式 进 行, 多 采 用 Centronice 连 接 标 准 ; 串 行 接 口 多 用 于 连 接 低 速 外 设 ( 如 Modem 等 ), 传 输 信 息 是 按 比 特 方 式 进 行, 采 用 EIA RS-232C 连 接 标 准 2 总 线 总 线 (Bus) 是 计 算 机 各 种 功 能 部 件 之 间 传 送 信 息 的 公 共 通 道, 是 由 导 线 组 成 的 传 输 线 束 它 是 一 种 内 部 结 构, 主 机 的 各 个 部 件 通 过 总 线 相 连 接, 外 部 设 备 通 过 相 应 的 接 口 电 路 再 与 总 线 相 连 接, 从 而 形 成 了 计 算 机 硬 件 系 统 16

微 型 机 总 线 按 功 能 和 规 范 可 分 为 三 大 类 型 : 片 总 线 片 总 线 ( 又 称 元 件 级 总 线 ), 是 把 各 种 不 同 的 芯 片 连 接 在 一 起 构 成 特 定 功 能 模 块 ( 如 CPU 模 块 ) 的 信 息 传 输 通 路 内 总 线 内 总 线 ( 又 称 系 统 总 线 或 板 级 总 线 ), 是 微 型 机 系 统 中 各 插 件 ( 显 卡 声 卡 网 卡 等 ) 之 间 的 信 息 传 输 通 路 例 如 CPU 模 块 和 存 储 器 模 块 或 I/O 接 口 模 块 之 间 的 传 输 通 路 外 总 线 外 总 线 ( 又 称 通 信 总 线 ), 是 微 型 机 系 统 之 间 或 微 型 机 系 统 与 其 他 系 统 ( 仪 器 仪 表 控 制 装 置 等 ) 之 间 信 息 传 输 的 通 路 如 EIA RS-232C IEEE-488 等 其 中 的 系 统 总 线, 即 通 常 意 义 上 所 说 的 总 线 系 统 总 线 按 照 不 同 功 能 或 所 传 送 的 信 息 一 般 分 为 数 据 总 线 地 址 总 线 和 控 制 总 线, 分 别 用 来 传 输 数 据 数 据 地 址 和 控 制 信 号 ( 如 图 15 所 示 ) 图 15 计 算 机 系 统 总 线 数 据 总 线 数 据 总 线 (Data Bus,DB) 是 双 向 总 线, 用 于 实 现 在 CPU 存 储 器 I/O 接 口 之 间 的 数 据 传 送 数 据 总 线 的 宽 度 等 于 计 算 机 的 字 长 地 址 总 线 地 址 总 线 (Address Bus,AB) 是 单 向 总 线 用 于 传 送 CPU 所 要 访 问 的 存 储 单 元 或 I/O 端 口 的 地 址 信 息 地 址 总 线 的 位 数 决 定 了 系 统 所 能 直 接 访 问 的 存 储 器 空 间 的 容 量 控 制 总 线 控 制 总 线 (Control Bus,CB) 是 双 向 总 线 用 于 控 制 总 线 上 的 操 作 和 数 据 传 送 的 方 向, 实 现 微 处 理 器 与 外 部 逻 辑 部 件 之 间 的 同 步 操 作 总 线 的 主 要 技 术 指 标 : 总 线 带 宽 总 线 带 宽 ( 总 线 数 据 传 输 速 率 ) 指 的 是 单 位 时 间 内 总 线 上 传 送 的 数 据 量, 即 每 钞 钟 传 送 MB 的 最 大 稳 态 数 据 传 输 率 总 线 位 宽 总 线 位 宽 指 的 是 总 线 能 同 时 传 送 的 二 进 制 数 据 的 位 数, 或 数 据 总 线 的 位 数, 即 32 位 64 位 等 总 线 宽 度 的 概 念 总 线 的 位 宽 越 宽, 每 秒 钟 数 据 传 输 率 越 大, 总 线 的 带 宽 越 宽 总 线 工 作 频 率 总 线 工 作 频 率 指 的 是 总 线 的 工 作 时 钟 频 率, 以 MHZ 为 单 位, 工 作 频 率 越 高, 总 线 工 作 速 度 越 快, 总 线 带 宽 越 宽 总 线 的 带 宽 与 总 线 的 位 宽 总 线 的 工 作 频 率 密 切 相 关, 它 们 之 间 的 关 系 是 : 17

总 线 带 宽 =( 总 线 工 作 频 率 总 线 位 宽 ) 8 微 型 机 的 主 板 北 桥 芯 片 负 责 联 系 内 存 显 卡 等 数 据 吞 吐 量 最 大 的 部 件, 并 和 南 桥 芯 片 连 接 CPU 就 是 通 过 前 端 总 线 (FSB) 连 接 到 北 桥 芯 片, 进 而 通 过 北 桥 芯 片 和 内 存 显 卡 交 换 数 据 前 端 总 线 是 CPU 和 外 界 交 换 数 据 的 最 主 要 通 道, 因 此 前 端 总 线 的 数 据 传 输 能 力 对 计 算 机 整 体 性 能 作 用 很 大, 如 果 没 足 够 快 的 前 端 总 线, 再 强 的 CPU 也 不 能 明 显 提 高 计 算 机 整 体 速 度 目 前 微 型 机 上 所 能 达 到 的 前 端 总 线 频 率 有 266MHz 333MHz 400MHz 533MHz 800MHz 几 种, 前 端 总 线 频 率 越 大, 代 表 着 CPU 与 北 桥 芯 片 之 间 的 数 据 传 输 能 力 越 大, 更 能 充 分 发 挥 出 CPU 的 功 能 总 线 在 发 展 过 程 中 已 逐 步 形 成 标 准 化, 常 见 的 总 线 标 准 有 ISA 总 线 PCI 总 线 EISA 总 线 和 AGP 总 线 微 型 机 总 线 标 准 有 下 面 几 种 :ISA 总 线 EISA 总 线 MCA 总 线 VESA 局 部 总 线 PCI 总 线 AGP 总 线 USB 总 线 Alpha EV6 总 线 PCI-X 局 部 总 线 NGIO 总 线 IEEE1394 Future I/O 总 线 等 PCI 总 线 是 一 种 高 性 能 的 局 部 总 线, 构 成 了 CPU 与 外 部 设 备 之 间 的 高 速 通 道 它 支 持 多 个 外 部 设 备, 与 CPU 时 钟 无 关, 并 用 严 格 的 规 定 来 保 证 高 度 的 可 靠 性 和 兼 容 性 其 主 要 特 点 有 : 高 性 能 兼 容 性 好 高 效 益 与 处 理 器 CPU 无 关 预 留 发 展 空 间 和 自 动 配 置 等 ⑷ 常 用 外 部 设 备 1 键 盘 键 盘 是 微 型 机 系 统 中 最 基 本 的 输 入 设 备, 它 用 来 键 入 命 令 程 序 数 据 按 照 按 键 的 结 构 分, 有 电 容 式 和 机 械 式 两 种 键 盘, 现 在 的 键 盘 大 多 都 是 电 容 式 键 盘 ; 按 照 工 作 原 理 来 分, 有 机 械 式 键 盘 薄 膜 式 键 盘 电 容 式 键 盘 导 电 橡 胶 式 键 盘 等 ; 按 照 接 口 来 分, 又 有 AT 接 口 PS/2 接 口 USB 接 口 的 键 盘, 现 在 AT 接 口 的 键 盘 已 被 淘 汰, 新 发 展 起 来 的 无 线 键 盘 使 用 也 很 普 遍 2 鼠 标 器 鼠 标 器 (Mouse) 俗 称 鼠 标, 因 形 似 老 鼠 而 得 名 鼠 标 是 微 型 机 最 常 用 的 输 入 设 备 之 一, 现 在 多 用 于 Windows 操 作 系 统 环 境 下, 它 可 以 对 当 前 屏 幕 上 的 游 标 进 行 定 位, 并 通 过 按 键 和 滚 轮 装 置 对 游 标 所 经 过 位 置 的 屏 幕 元 素 进 行 操 作 使 用 鼠 标 最 大 的 好 处 是 用 它 来 代 替 键 盘 繁 琐 的 命 令 输 入, 使 计 算 机 的 操 作 更 加 简 便 鼠 标 按 其 工 作 原 理 及 其 内 部 结 构 的 不 同 可 以 分 为 机 械 式 光 机 式 和 光 电 式 ; 按 其 与 微 型 机 主 板 的 连 接 方 式 可 分 为 有 线 鼠 标 和 无 线 鼠 标 ; 按 其 接 口 类 型 有 线 鼠 标 可 分 为 串 行 鼠 标 PS/2 鼠 标 总 线 鼠 标 USB 鼠 标 ( 多 为 光 电 鼠 标 ) 四 种, 无 线 鼠 标 可 分 为 红 外 线 鼠 标 和 蓝 牙 鼠 标 等 鼠 标 的 主 要 性 能 指 标 是 其 分 辨 率, 单 位 一 般 采 用 cpi(count per inch), 即 每 英 寸 的 采 样 率 通 常,800cpi 的 鼠 标 完 全 能 满 足 一 般 用 户 的 使 用 要 求 3 显 示 器 显 示 器 通 常 也 被 称 为 监 视 器, 是 微 型 机 的 重 要 输 出 设 备, 是 将 微 型 机 的 运 算 结 果 和 特 定 信 息 传 输 给 用 户 的 一 种 工 具 微 型 机 的 显 示 器 主 要 有 CRT 显 示 器 LCD 显 示 器 和 LED 显 示 器 三 种, 目 前 以 LCD 显 示 器 为 主 显 示 器 的 主 要 技 术 参 数 包 括 可 视 面 积 可 视 角 度 点 距 ( 分 辨 率 ) 色 彩 度 对 比 度 亮 度 和 响 应 时 间 等 18

可 视 面 积 可 视 面 积 由 显 示 器 所 标 示 的 尺 寸 和 横 宽 比 确 定, 较 大 的 面 积 可 以 显 示 较 多 的 内 容, 目 前 以 17 英 寸 19 英 寸 21 英 寸 等 为 主 可 视 角 度 对 于 LCD 显 示 器, 可 视 角 度 之 外, 所 看 到 的 颜 色 和 亮 度 将 会 有 误 差, 不 能 清 楚 地 显 示 所 以 可 视 角 度 越 大 越 好, 通 常 为 160 170 点 距 点 距 指 相 邻 两 个 像 素 ( 显 示 器 所 显 示 的 图 形 和 文 字 是 由 许 许 多 多 的 点 组 成 的, 这 些 点 称 为 像 素 ) 之 间 的 距 离, 常 见 的 点 距 有 0.21 0.25 0.28 等, 点 距 越 小 ( 分 辨 率 越 高 ), 图 像 越 清 晰 细 节 越 清 楚 显 示 器 的 点 距 很 多 人 并 不 知 道, 而 只 知 道 分 辨 率 之 所 以 用 点 距 衡 量 显 示 器 的 性 能, 是 因 为 相 同 分 辨 率 不 同 尺 寸 的 显 示 器 性 能 是 不 一 样 的 例 如 :14 英 寸 LCD 的 尺 寸 为 285mm 214mm, 它 的 最 大 分 辨 率 为 1024 768, 那 么 : 点 距 = 可 视 宽 度 水 平 像 素 ( 或 者 可 视 高 度 垂 直 像 素 ), 即 285 1024 0.28mm( 或 者 是 214/768 0.28mm), 点 距 是 0.28; 而 同 样 分 辨 率 的 17 英 寸 LCD 的 尺 寸 为 345mm 259mm, 它 的 点 距 则 是 0.34 色 彩 度 色 彩 度 是 的 显 示 器 的 色 彩 表 现 度, 一 般 显 示 器 都 可 以 显 示 增 强 色 (16 位 ) 和 真 彩 色 (32 位 ) 对 比 度 对 比 度 的 定 义 是 最 大 亮 度 值 ( 全 白 ) 除 以 最 小 亮 度 值 ( 全 黑 ) 的 比 值,CRT 显 示 器 的 对 比 值 通 常 高 达 500:1, 一 般 来 说 人 眼 可 以 接 受 的 对 比 值 约 为 250:1 亮 度 亮 度 值 是 指 显 示 器 的 最 大 亮 度, 亮 度 低 会 觉 得 屏 幕 发 暗, 但 也 不 是 越 高 越 好, 一 般 在 250cd/m2 400 cd/m2 之 间 响 应 时 间 响 应 时 间 是 液 晶 显 示 器 的 重 要 指 标, 指 液 晶 显 示 器 各 像 素 点 对 输 入 信 号 反 应 的 速 度, 响 应 时 间 大, 在 显 示 高 速 运 动 影 像 时 有 尾 影 拖 曳 现 象, 所 以 响 应 时 间 越 小 越 好, 一 般 的 液 晶 显 示 器 的 响 应 时 间 在 3 10ms 之 间 4 打 印 机 打 印 机 是 微 型 机 的 重 要 输 出 设 备 之 一, 作 用 是 将 计 算 机 处 理 结 果 或 特 定 的 信 息 打 印 在 相 关 介 质 上 供 用 户 使 用 打 印 机 的 种 类 很 多, 按 打 印 机 的 工 作 原 理, 分 为 击 打 式 打 印 机 与 非 击 打 式 打 印 机 ; 按 打 印 字 符 结 构, 分 全 形 字 打 印 机 和 点 阵 字 符 打 印 机 ; 按 一 行 字 在 纸 上 形 成 的 方 式, 分 串 式 打 印 机 与 行 式 打 印 机 ; 按 所 采 用 的 技 术, 分 柱 形 球 形 喷 墨 式 热 敏 式 激 光 式 静 电 式 磁 式 发 光 二 极 管 式 等 打 印 机 衡 量 打 印 机 好 坏 的 指 标 有 三 项 : 打 印 分 辨 率, 打 印 速 度 和 噪 声 一 般 针 式 打 印 机 的 分 辨 率 是 180DPI, 高 的 达 360DPI; 喷 墨 打 印 机 为 720DPI 1440DPI 2880DPI 等 ; 激 光 打 印 机 为 300DPI 600DPI 1200DPI 2400DPI 等 微 型 机 最 常 用 的 打 印 机 主 要 有 三 种 : 针 式 打 印 机 喷 墨 式 打 印 机 和 激 光 打 印 机 针 式 打 印 机 针 式 打 印 机 在 打 印 机 历 史 的 很 长 一 段 时 间 里 占 有 着 重 要 的 地 位, 它 可 以 使 用 连 续 纸, 也 可 以 用 分 页 纸, 针 式 打 印 机 的 打 印 质 量 速 度 噪 声 最 差, 优 点 是 成 本 最 低 喷 墨 打 印 机 喷 墨 打 印 机 利 用 的 是 喷 墨 印 字 技 术, 分 为 喷 泡 式 和 压 电 式 两 种, 喷 墨 19

打 印 机 的 优 势 在 于 既 可 以 打 印 信 封 信 纸 等 普 通 介 质, 还 可 以 打 印 各 种 胶 片 照 片 纸 光 盘 封 面 等 特 殊 介 质, 目 前 大 部 分 喷 墨 打 印 机 都 可 以 进 行 彩 色 打 印, 喷 墨 打 印 机 的 打 印 质 量 速 度 噪 声 以 及 成 本, 介 于 针 式 打 印 机 和 激 光 打 印 机 之 间 激 光 打 印 机 激 光 打 印 机 是 一 种 高 精 度 低 噪 声 的 非 击 打 式 打 印 机, 它 是 利 用 激 光 扫 描 技 术 与 电 子 照 相 技 术 共 同 来 完 成 整 个 打 印 过 程 的 激 光 打 印 机 的 打 印 质 量 打 印 速 度 噪 声 最 好, 单 页 打 印 成 本 比 喷 墨 打 印 机 要 便 宜, 但 彩 色 激 光 打 印 机 的 价 格 及 打 印 成 本 很 高 5 扫 描 仪 扫 描 仪 是 利 用 光 电 技 术 和 数 字 处 理 技 术, 以 扫 描 方 式 将 图 形 或 图 像 信 息 转 换 为 数 字 信 号 的 装 置 它 是 将 各 种 形 式 的 图 像 信 息 输 入 计 算 机 的 重 要 工 具, 是 继 键 盘 和 鼠 标 之 后 的 第 三 代 计 算 机 输 入 设 备 扫 描 仪 具 有 比 键 盘 和 鼠 标 更 强 的 功 能, 从 最 原 始 的 图 片 照 片 胶 片 到 各 类 文 稿 资 料, 甚 至 纺 织 品 标 牌 面 板 印 制 板 样 品 等, 都 可 用 扫 描 仪 输 入 到 计 算 机 中, 进 而 实 现 对 这 些 图 像 形 式 的 信 息 进 行 处 理 管 理 使 用 存 储 输 出 等, 配 合 光 学 字 符 识 别 软 件 OCR(Optic Character Recognize) 还 能 将 扫 描 的 文 稿 转 换 成 计 算 机 的 文 本 形 式 扫 描 仪 的 主 要 技 术 指 标 包 括 : 分 辨 率 灰 度 级 色 彩 数 扫 描 速 度 和 扫 描 幅 面 分 辨 率 分 辨 率 是 扫 描 仪 最 主 要 的 技 术 指 标, 它 表 示 扫 描 仪 对 图 像 细 节 上 的 表 现 能 力, 即 决 定 了 扫 描 仪 所 记 录 图 像 的 细 致 度, 其 单 位 为 PPI(Pixels Per Inch), 通 常 用 每 英 寸 长 度 上 扫 描 图 像 所 含 有 像 素 点 的 个 数 来 表 示 大 多 数 扫 描 的 分 辨 率 在 300~2400PPI 之 间 PPI 数 值 越 大, 扫 描 的 分 辨 率 越 高, 扫 描 图 像 的 品 质 越 高, 但 这 是 有 限 度 的 当 分 辨 率 大 于 某 一 特 定 值 时, 只 会 使 图 像 文 件 增 大 而 不 易 处 理, 并 不 能 对 图 像 质 量 产 生 显 著 的 改 善 一 般 用 途 600PPI 就 基 本 够 用 了 灰 度 级 灰 度 级 表 示 图 像 的 亮 度 层 次 范 围 级 数 越 多 扫 描 仪 图 像 亮 度 范 围 越 大 层 次 越 丰 富, 多 数 扫 描 仪 的 灰 度 为 256 级 256 级 灰 阶 可 以 真 实 呈 现 出 比 肉 眼 所 能 辨 识 出 来 的 层 次 还 多 的 灰 阶 层 次 色 彩 数 色 彩 数 表 示 彩 色 扫 描 仪 所 能 产 生 颜 色 的 范 围 通 常 用 每 个 像 素 点 颜 色 的 数 据 位 数 即 比 特 位 (bit) 表 示, 越 多 的 比 特 位 数 可 以 表 现 越 复 杂 的 图 像 资 讯, 扫 描 得 到 的 图 像 越 鲜 艳 真 实 扫 描 速 度 扫 描 速 度 有 多 种 表 示 方 法, 因 为 扫 描 速 度 与 分 辨 率 内 存 容 量 存 取 速 度 以 及 图 像 大 小 等 因 素 有 关, 通 常 用 指 定 的 分 辨 率 和 图 像 尺 寸 下 的 扫 描 时 间 来 表 示 扫 描 幅 面 扫 描 幅 面 表 示 扫 描 图 稿 尺 寸 的 大 小, 常 见 的 有 A4 A3 A0 幅 面 等, 可 根 据 用 途 选 择 ⑷ 微 型 计 算 机 的 主 要 性 能 指 标 运 算 速 度 运 算 速 度 是 衡 量 CPU 工 作 快 慢 的 指 标, 通 常 以 每 秒 完 成 多 少 次 运 算 来 衡 量, 常 用 每 秒 执 行 百 万 条 指 令 数 为 单 位 (MIPS) 这 个 指 标 不 但 与 CPU 的 主 频 有 关, 还 与 内 存 硬 盘 等 工 作 速 度 以 及 字 长 有 关 主 频 主 频 即 计 算 机 的 时 钟 频 率, 是 指 CPU 单 位 时 间 ( 秒 ) 内 发 出 的 脉 冲 数, 一 般 20

用 兆 赫 (MHz) 吉 赫 (GHz) 为 单 位 主 频 在 很 大 程 度 上 决 定 了 主 机 的 工 作 速 度, 主 频 越 高, 运 算 速 度 越 快 CPU 的 主 频 是 外 频 和 倍 频 的 乘 积, 一 般 在 主 频 相 同 的 情 况 下, 外 频 越 高 计 算 机 的 性 能 越 好 计 算 机 爱 好 者 经 常 通 过 超 频 即 通 过 改 变 CPU 的 倍 频 或 外 频 来 实 现 提 升 CPU 的 主 频, 但 Intel 的 CPU 使 用 了 特 殊 的 制 造 工 艺 来 阻 止 修 改 倍 频 超 频 可 能 对 CPU 及 其 它 部 件 造 成 损 害 字 长 字 长 是 指 CPU 一 次 能 处 理 二 进 制 数 据 的 位 数 由 于 字 长 是 计 算 机 一 次 所 能 处 理 信 息 的 实 际 位 数, 所 以 它 决 定 了 计 算 机 数 据 处 理 的 精 度 和 运 算 速 度, 是 衡 量 计 算 机 性 能 的 一 个 重 要 指 标, 字 长 越 长, 性 能 越 好 通 常 称 字 长 为 8 位 的 CPU 叫 8 位 CPU, 采 用 8 位 CPU 的 计 算 机 称 为 8 位 计 算 机 如 :IBM PC/XT 的 字 长 为 8 位,80286 微 机 字 长 为 16 位,80386/80486 微 机 字 长 为 32 位, 奔 腾 和 酷 睿 系 列 微 机 字 长 为 64 位 内 存 容 量 内 存 容 量 是 衡 量 计 算 机 存 储 能 力 的 指 标 容 量 越 大, 能 存 入 的 数 据 就 多, 能 直 接 存 储 的 程 序 就 长, 主 机 和 外 设 交 换 数 据 所 需 的 时 间 越 少, 因 而 运 行 速 度 越 高, 计 算 机 的 运 算 能 力 和 规 模 也 就 越 强 目 前, 微 型 机 的 内 存 容 量 一 般 在 512MB 到 4GB 之 间 输 入 输 出 数 据 传 输 率 输 入 输 出 数 据 传 输 率 决 定 了 主 机 与 外 设 交 换 数 据 的 速 度 通 常 这 是 妨 碍 整 机 速 度 提 高 的 瓶 颈 所 以, 提 高 输 入 输 出 数 据 传 输 率, 可 以 显 著 提 升 计 算 机 系 统 的 整 体 速 度 外 存 储 器 容 量 外 存 储 器 容 量 通 常 是 指 硬 盘 容 量 外 存 储 器 容 量 越 大, 可 存 储 的 信 息 就 越 多, 可 安 装 的 应 用 软 件 就 越 丰 富 目 前, 硬 盘 容 量 已 达 TB 级 21

2.3 理 解 信 息 的 基 本 概 念 和 表 示 形 式 1. 信 息 的 基 本 概 念 ⑴ 信 息 信 息 泛 指 人 类 社 会 传 播 的 一 切 内 容 至 今 为 止, 信 息 的 概 念 仍 然 没 有 公 认 的 严 格 定 义 根 据 对 信 息 的 研 究 成 果, 科 学 的 信 息 概 念 可 以 概 括 为 : 信 息 是 对 客 观 世 界 中 各 种 事 物 的 运 动 状 态 和 变 化 的 反 映, 是 客 观 事 物 之 间 相 互 联 系 和 相 互 作 用 的 表 征, 表 现 的 是 客 观 事 物 运 动 状 态 和 变 化 的 实 质 内 容 信 息 具 有 可 感 知 可 存 储 可 加 工 可 传 递 和 可 再 生 等 自 然 属 性, 信 息 也 是 社 会 上 各 行 各 业 不 可 缺 少 的 具 有 社 会 属 性 的 资 源 信 息 所 具 有 的 基 本 属 性 可 以 归 结 为 以 下 几 个 方 面 : 信 息 具 有 普 遍 性 和 客 观 性 ; 信 息 具 有 实 质 性 和 传 递 性 ; 信 息 具 有 可 扩 散 性 和 可 扩 充 性 ; 信 息 具 有 中 介 性 和 共 享 性 ; 信 息 具 有 差 异 性 和 转 换 性 ; 信 息 具 有 时 效 性 和 增 值 性 ; 信 息 具 有 可 压 缩 性 等 ⑵ 数 据 数 据 是 描 述 现 实 世 界 事 物 的 符 号 记 录, 是 指 用 物 理 符 号 记 录 下 来 的 可 以 鉴 别 的 信 息 物 理 符 号 包 括 数 字 文 字 图 形 图 像 声 音 及 其 他 特 殊 符 号 可 以 说, 只 要 计 算 机 能 够 接 受 的 信 息 都 可 叫 数 据 数 据 的 多 种 表 现 形 式, 都 可 以 经 过 数 字 化 后 存 入 计 算 机 或 者 说, 任 何 数 据 都 必 须 经 过 数 字 化 后, 才 能 通 过 计 算 机 来 处 理 ⑶ 信 息 与 数 据 的 关 系 数 据 和 信 息 这 两 个 概 念 既 有 联 系 又 有 区 别 数 据 是 信 息 的 符 号 表 示, 或 称 载 体 ; 信 息 是 数 据 的 内 涵, 是 数 据 的 语 义 解 释 数 据 是 信 息 存 在 的 一 种 形 式, 只 有 通 过 解 释 或 处 理 才 能 成 为 有 用 的 信 息 数 据 可 用 不 同 的 形 式 表 示, 而 信 息 不 会 随 数 据 不 同 的 形 式 而 改 变 ⑷ 数 据 处 理 的 基 本 过 程 人 们 将 原 始 信 息 表 示 成 的 数 据, 称 为 源 数 据, 然 后 对 这 些 源 数 据 进 行 处 理, 从 这 些 原 始 的 无 序 的 难 以 理 解 的 数 据 中 抽 取 或 推 导 出 新 的 数 据, 这 些 新 的 数 据 称 为 结 果 数 据 结 果 数 据 对 某 些 特 定 的 人 来 说 是 有 价 值 的 有 意 义 的, 它 表 示 了 新 的 信 息, 可 以 作 为 某 种 决 策 的 依 据 或 用 于 新 的 推 导 这 一 过 程 通 常 称 为 数 据 处 理 或 信 息 处 理 信 息 是 有 价 值 的, 为 了 提 高 信 息 的 价 值 就 要 对 信 息 和 数 据 进 行 科 学 的 管 理, 以 保 证 信 息 的 及 时 性 准 确 性 完 整 性 和 可 靠 性, 就 需 要 科 学 的 方 法 先 进 的 技 术 来 管 理 信 息 和 数 据 随 着 计 算 机 软 硬 件 技 术 的 发 展, 信 息 和 数 据 管 理 的 实 用 技 术 数 据 库 技 术, 也 由 低 级 到 高 级 由 简 单 到 逐 步 完 善 的 发 展 起 来 2. 数 值 在 计 算 机 中 的 表 示 形 式 我 们 已 经 知 道, 所 有 的 信 息 在 计 算 机 内 部, 都 是 用 二 进 制 数 的 形 式 来 表 示 的 下 面 我 们 只 对 最 常 用 的 数 值 和 字 符 在 计 算 机 中 的 表 示 形 式 作 简 单 的 介 绍 ⑴ 进 位 计 数 制 我 们 平 常 使 用 的 数 值 被 称 为 十 进 制 数, 在 计 算 机 中 是 用 二 进 制 数 表 示 的, 为 了 方 便, 有 22

时 还 使 用 八 进 制 和 十 六 进 制 等 不 同 进 制 的 数 如 何 表 示 和 运 算, 相 互 之 间 怎 样 转 换, 这 就 是 进 位 计 数 制 的 问 题 所 谓 进 位 计 数 制, 就 是 利 用 数 字 符 号 按 进 位 原 则 进 行 数 据 大 小 计 算 的 方 法 理 解 进 位 计 数 制, 要 掌 握 3 个 概 念, 即 数 码 基 数 和 位 权 数 码 : 一 个 数 制 中 表 示 基 本 数 值 大 小 的 不 同 数 字 符 号 基 数 : 一 个 数 值 所 使 用 数 码 的 个 数 位 权 : 一 个 数 值 中 某 一 位 上 的 1 所 表 示 数 值 的 大 小 常 见 进 位 计 数 制 的 特 征 如 表 2 所 示 表 2 常 见 进 位 计 数 制 的 特 征 基 数 十 进 制 10 二 进 制 2 八 进 制 8 十 六 进 制 16 位 权 ( 右 起 第 n 位 整 数 码 数, 左 起 第 m 位 小 数 ) 0 1 2 3 4 5 6 7 10 的 n-1 次 方 8 9 10 的 负 m 次 方 0 1 2 的 n-1 次 方 2 的 负 m 次 方 0 1 2 3 4 5 6 7 8 的 n-1 次 方 8 的 负 m 次 方 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 16 的 n-1 次 方 16 的 负 m 次 方 加 法 运 算 减 法 运 算 逢 十 进 一 借 一 当 十 逢 二 进 一 借 一 当 二 逢 八 进 一 借 一 当 八 逢 十 六 进 一 借 一 当 十 六 在 十 六 进 制 数 的 16 个 数 码 中,A B C D E F 分 别 代 表 十 进 制 的 10 11 12 13 14 15, 这 是 国 际 上 通 用 的 表 示 法 为 区 别 起 见, 在 有 多 种 进 制 的 数 值 同 时 引 用 时, 通 常 将 数 值 加 上 括 号, 并 在 括 号 外 用 下 标 数 字 表 示 数 值 的 不 同 进 制 如 :(258.12) 10 (1101100.111) 2 (652.34) 8 (19BC.8) 16, 分 别 表 示 十 进 制 二 进 制 八 进 制 和 十 六 进 制 数 值 按 权 展 开 式 对 于 任 意 一 个 n 位 整 数 和 m 位 小 数 的 C 进 制 数 D, 均 可 按 权 展 开 为 : D = D n C n-1 n-2 1 +D n-1 C + +D 2 C +D 1 C 0 +D -1 C -1 + +D m C -m ⑵ 不 同 数 制 数 值 之 间 的 转 换 1 二 进 制 八 进 制 和 十 六 进 制 数 转 换 成 十 进 制 数 将 二 进 制 八 进 制 和 十 六 进 制 数 转 换 成 十 进 制 数, 只 要 将 需 要 转 换 的 数 按 权 展 开, 计 算 出 结 果, 便 得 到 相 应 的 十 进 制 数 例 :(1101100.111) 2 = 1 2 6 +1 2 5 +1 2 3 +1 2 2 +1 2-1 +1 2-2 +1 2-3 = 64+32+8+4+0.5+0.25+0.125 = (108.875) 10 (652.34) 8 = 6 8 2 +5 8 1 +2 8 0 +3 8-1 +4 8-2 = 384+40+2+0.375+0.0625 23 =(426.4375) 10

(19BC.8) 16 = 1 16 3 +9 16 2 +B 16 1 +C 16 0 +8 16-1 = 4096+2304+176+12+0.5 =(6588.5) 10 2 十 进 制 转 换 为 二 进 制 数 整 数 部 分 的 转 换 整 数 部 分 的 转 换 采 用 的 是 除 2 取 余 法 其 转 换 原 则 是 : 将 该 十 进 制 数 除 以 2, 得 到 一 个 商 和 余 数 (K 0), 再 将 商 除 以 2, 又 得 到 一 个 新 商 和 余 数 (K 1), 如 此 反 复, 得 到 的 商 是 0 时 得 到 余 数 (K n-1), 然 后 将 所 得 到 的 各 位 余 数, 以 最 后 余 数 为 最 高 位, 最 初 余 数 为 最 低 位 依 次 排 列, 即 K n-1k n-2 K 1K 0, 这 就 是 该 十 进 制 数 对 应 的 二 进 制 数 这 种 方 法 又 称 为 倒 序 法 小 数 部 分 的 转 换 小 数 部 分 的 转 换 采 用 乘 2 取 整 法 其 转 换 原 则 是 : 将 十 进 制 数 的 小 数 乘 以 2, 取 乘 积 中 的 整 数 部 分 作 为 相 应 二 进 制 数 小 数 点 后 最 高 位 K -1, 反 复 乘 2, 逐 次 得 到 K -2 K -3 K -m, 直 到 乘 积 的 小 数 部 分 为 0 或 1 的 位 数 达 到 精 确 度 要 求 为 止 然 后 把 每 次 乘 积 的 整 数 部 分 由 上 而 下 依 次 排 列 起 来 (K -1K -2 K -m), 即 是 所 求 的 二 进 制 数 这 种 方 法 又 称 为 顺 序 法 例 : 将 十 进 制 数 (247.48) 10 转 换 成 相 应 的 二 进 制 数 结 果 为 :(247.48) 10 =(11101111.011110101) 2 ( 其 中, 小 数 部 分 精 确 到 9 位 ) 3 八 进 制 转 换 为 二 进 制 数 八 进 制 数 转 换 成 二 进 制 数 所 使 用 的 转 换 原 则 是 一 位 拆 三 位, 即 把 一 位 八 进 制 数 对 应 于 三 位 二 进 制 数, 然 后 按 顺 序 连 接 即 可 例 : 将 (64.54) 8 转 换 为 二 进 制 数 6 4. 5 4 110 100. 101 100 结 果 为 :(64.54) 8 =(110100.101100) 2 4 二 进 制 数 转 换 成 八 进 制 数 24

二 进 制 数 转 换 成 八 进 制 数 可 概 括 为 三 位 并 一 位, 即 从 小 数 点 开 始 向 左 右 两 边 以 每 三 位 为 一 组, 不 足 三 位 时 补 0, 然 后 每 组 改 成 等 值 的 一 位 八 进 制 数 即 可 例 : 将 (110111.11011) 2 转 换 成 八 进 制 数 110 111. 110 110 6 7. 6 6 结 果 为 :(110111.11011) 2 =(67.66) 8 5 二 进 制 数 转 换 成 十 六 进 制 数 二 进 制 数 转 换 成 十 六 进 制 数 的 转 换 原 则 是 四 位 并 一 位, 即 以 小 数 点 为 界, 整 数 部 分 从 右 向 左 每 4 位 为 一 组, 若 最 后 一 组 不 足 4 位, 则 在 最 高 位 前 面 添 0 补 足 4 位, 然 后 从 左 边 第 一 组 起, 将 每 组 中 的 二 进 制 数 按 权 数 相 加 得 到 对 应 的 十 六 进 制 数, 并 依 次 写 出 即 可 ; 小 数 部 分 从 左 向 右 每 4 位 为 一 组, 最 后 一 组 不 足 4 位 时, 尾 部 用 0 补 足 4 位, 然 后 按 顺 序 写 出 每 组 二 进 制 数 对 应 的 十 六 进 制 数 例 : 将 (1111101100.0001101) 2 转 换 成 十 六 进 制 数 0011 1110 1100. 0001 1010 3 E C. 1 A 结 果 为 :(1111101100.0001101) 2 =(3EC.1A) 16 6 十 六 进 制 数 转 换 成 二 进 制 数 十 六 进 制 数 转 换 成 二 进 制 数 的 转 换 原 则 是 一 位 拆 四 位, 即 把 1 位 十 六 进 制 数 写 成 对 应 的 4 位 二 进 制 数, 然 后 按 顺 序 连 接 即 可 例 : 将 (C41.BA7) 16 转 换 为 二 进 制 数 C 4 1. B A 7 1100 0100 0001. 1011 1010 0111 结 果 为 :(C41.BA7) 16 =(110001000001.101110100111) 2 在 程 序 设 计 中 由 于 括 号 有 专 门 的 语 法 定 义, 为 了 防 止 混 淆, 通 常 在 数 字 后 加 一 英 文 字 母 作 为 后 缀 以 示 区 别 : 十 进 制 数 在 数 字 后 加 字 母 D 或 不 加 字 母, 如 365D 或 365; 二 进 制 数 在 数 字 后 加 字 母 B, 如 11Ol01B; 八 进 制 数 在 数 字 后 加 字 母 O( 不 是 数 字 0), 如 128O; 十 六 进 制 数 在 数 字 后 加 字 母 H, 如 CFE77BH 3. 字 符 编 码 计 算 机 中 用 得 最 多 的 符 号 数 据 是 字 符, 用 户 使 用 计 算 机 键 盘 上 的 字 符 键, 向 计 算 机 内 输 入 命 令 和 数 据, 计 算 机 把 处 理 后 的 结 果 也 以 字 符 的 形 式 输 出 到 屏 幕 或 打 印 机 等 输 出 设 备 上 25

表 3 ASCII 码 表 十 六 进 制 高 三 位 0X0 0X1 0X2 0X3 0X4 0X5 0X6 0X7 二 进 制 000 001 010 011 100 101 110 111 低 四 位 0X0 0000 0 NUL 16 DLE 32 SP 48 0 64 @ 80 P 96 ` 112 p 0X1 0001 1 SOH 17 DC1 33! 49 1 65 A 81 Q 97 a 113 q 0X2 0010 2 STX 18 DC2 34 " 50 2 66 B 82 R 98 b 114 r 0X3 0011 3 ETX 19 DC3 35 # 51 3 67 C 83 S 99 c 115 s 0X4 0100 4 EOT 20 DC4 36 $ 52 4 68 D 84 T 100 d 116 t 0X5 0101 5 ENQ 21 NAK 37 % 53 5 69 E 85 U 101 e 117 u 0X6 0110 6 ACK 22 SYN 38 & 54 6 70 F 86 V 102 f 118 v 0X7 0111 7 BEL 23 ETB 39 ' 55 7 71 G 87 W 103 g 119 w 0X8 1000 8 BS 24 CAN 40 ( 56 8 72 H 88 X 104 h 120 x 0X9 1001 9 HT 25 EM 41 ) 57 9 73 I 89 Y 105 i 121 y 0XA 1010 10 LF 26 SUB 42 * 58 : 74 J 90 Z 106 j 122 z 0XB 1011 11 VT 27 ESC 43 + 59 ; 75 K 91 [ 107 k 123 { 0XC 1100 12 FF 28 FS 44, 60 < 76 L 92 \ 108 l 124 0XD 1101 13 CR 29 GS 45-61 = 77 M 93 ] 109 m 125 ) 0XE 1110 14 SO 30 RS 46. 62 > 78 N 94 ^ 110 n 126 ~ 0XF 1111 26 15 SI 31 US 47 / 63? 79 O 95 _ 111 o 127 DEL

⑴ ASCII 码 对 于 字 符 的 编 码 方 案 有 很 多 种, 但 使 用 最 广 泛 的 是 ASCII 码 (American Standard Code for Information Interchange) ASCII 码 源 于 美 国 国 家 信 息 交 换 标 准 字 符 码, 后 来 被 采 纳 为 一 种 国 际 通 用 的 信 息 交 换 标 准 代 码 ASCII 码 由 10 个 0~9 数 字 字 符,52 个 大 小 写 英 文 字 母,32 个 符 号 及 34 个 计 算 机 通 用 控 制 符 组 成, 共 有 128 个 元 素 因 为 ASCII 码 总 共 为 128 个 元 素, 故 用 二 进 制 编 码 表 示 需 用 7 位 任 意 一 个 元 素 由 7 位 二 进 制 数 表 示, 从 0000000 到 1111111 共 有 128 种 编 码, 可 用 来 表 示 128 个 不 同 的 字 符 在 ASCII 码 进 行 存 放 时, 由 于 它 的 编 码 是 7 位, 而 1 个 字 节 (8 位 ) 是 计 算 机 中 的 基 本 单 位, 故 仍 以 1 字 节 来 存 放 1 个 ASCII 字 符, 每 个 字 节 中 多 余 的 最 高 位 取 0 ASCII 码 表 ( 见 表 3) 的 查 表 方 式 是 : 先 查 列 ( 高 三 位 ), 后 查 行 ( 低 四 位 ), 然 后 按 从 左 到 右 的 书 写 顺 序 完 成, 如 B 的 列 是 100, 行 是 0010, 所 以 B 的 ASCII 码 为 1000010 ASCII 码 字 符 可 分 为 两 大 类 : 打 印 字 符 : 即 从 键 盘 输 入 并 显 示 的 95 个 字 符, 如 大 小 写 英 文 字 母 各 26 个, 数 字 0~ 9 这 10 个 数 字 字 符 的 高 3 位 编 码 (D6D5D4) 为 011, 低 4 位 为 0000~1001 当 去 掉 高 3 位 时, 低 4 位 正 好 是 二 进 制 形 式 的 0~9 不 可 打 印 字 符 : 共 33 个, 其 编 码 值 为 0~31(0000000~0011111) 和 (1111111), 不 对 应 任 何 可 印 刷 字 符 不 可 打 印 字 符 通 常 为 控 制 符, 用 于 计 算 机 通 信 中 的 通 信 控 制 或 对 设 备 的 功 能 控 制 如 编 码 值 为 127(1111111), 是 删 除 控 制 DEL 码, 用 于 删 除 光 标 后 的 字 符 ASCII 码 字 符 的 码 值 可 用 7 位 二 进 制 代 码 或 2 位 十 六 进 制 代 码 来 表 示 例 如 字 母 D 的 ASCII 码 值 为 (1000100) 2 或 84H, 数 字 4 的 码 值 为 (0110100) 2 或 34H 等 ⑵ 汉 字 的 存 储 与 编 码 英 语 文 字 是 拼 音 文 字, 所 有 文 字 均 由 26 个 字 母 拼 组 而 成, 所 以 使 用 一 个 字 节 表 示 一 个 字 符 足 够 了 但 汉 字 是 象 形 文 字, 汉 字 的 计 算 机 处 理 技 术 比 英 文 字 符 复 杂 得 多, 一 般 用 两 个 字 节 表 示 一 个 汉 字 由 于 汉 字 有 一 万 多 个, 常 用 的 也 有 六 千 多 个, 所 以 编 码 采 用 两 字 节 的 低 7 位 共 14 个 二 进 制 位 来 表 示 一 般 汉 字 的 编 码 方 案 要 解 决 4 种 编 码 问 题 汉 字 交 换 码 汉 字 交 换 码 主 要 是 用 作 汉 字 信 息 交 换 的 以 国 家 标 准 局 1980 年 颁 布 的 信 息 交 换 用 汉 字 编 码 字 符 集 基 本 集 ( 代 号 为 GB2312-80) 规 定 的 汉 字 交 换 码 作 为 国 家 标 准 汉 字 编 码, 简 称 国 标 码 国 标 GB 2312-80 规 定, 所 有 的 国 标 汉 字 和 符 号 组 成 一 个 94 94 的 矩 阵 在 该 矩 阵 中, 每 一 行 称 为 一 个 区, 每 一 列 称 为 一 个 位, 这 样 就 形 成 了 94 个 区 号 (01~94) 和 94 个 位 号 (01~94) 的 汉 字 字 符 集 国 标 码 中 有 6763 个 汉 字 和 682 个 其 他 基 本 图 形 字 符, 共 计 7445 个 字 符 其 中 规 定 一 级 汉 字 3755 个, 二 级 汉 字 3008 个, 图 形 符 号 682 个 一 个 汉 字 所 在 的 区 号 与 位 号 简 单 地 组 合 在 一 起 就 构 成 了 该 汉 字 的 区 位 码 在 汉 字 区 位 码 中, 高 两 位 为 区 号, 低 两 位 为 位 号 因 此, 区 位 码 与 汉 字 或 图 形 符 号 之 间 是 一 一 对 应 的 一 个 汉 字 27

由 两 个 字 节 代 码 表 示 汉 字 机 内 码 汉 字 机 内 码 又 称 内 码 或 汉 字 存 储 码 该 编 码 的 作 用 是 统 一 了 各 种 不 同 的 汉 字 输 入 码 在 计 算 机 内 的 表 示 汉 字 机 内 码 是 计 算 机 内 部 存 储 处 理 的 代 码 计 算 机 既 要 处 理 汉 字, 又 要 处 理 英 文, 所 以 必 须 能 区 别 汉 字 字 符 和 英 文 字 符 英 文 字 符 的 机 内 码 是 最 高 位 为 0 的 8 位 ASCII 码 为 了 区 分, 把 国 标 码 每 个 字 节 的 最 高 位 由 0 改 为 1, 其 余 位 不 变 的 编 码 作 为 汉 字 字 符 的 机 内 码 一 个 汉 字 用 两 个 字 节 的 内 码 表 示, 计 算 机 显 示 一 个 汉 字 的 过 程 首 先 是 根 据 其 内 码 找 到 该 汉 字 字 库 中 的 地 址, 然 后 将 该 汉 字 的 点 阵 字 型 在 屏 幕 上 输 出 汉 字 输 入 码 汉 字 输 入 码 也 叫 外 码, 是 为 了 通 过 键 盘 字 符 把 汉 字 输 入 计 算 机 而 设 计 的 一 种 编 码 英 文 输 入 时, 想 输 入 什 么 字 符 便 按 什 么 键, 输 入 码 和 内 码 是 一 致 的 而 汉 字 输 入 规 则 不 同, 可 能 要 按 几 个 键 才 能 输 入 一 个 汉 字 汉 字 和 键 盘 字 符 组 合 的 对 应 方 式 称 为 汉 字 输 入 编 码 方 案 汉 字 外 码 是 针 对 不 同 汉 字 输 入 法 而 言 的, 通 过 键 盘 按 某 种 输 入 法 进 行 汉 字 输 入 时, 人 与 计 算 机 进 行 信 息 交 换 所 用 的 编 码 称 为 汉 字 外 码 对 于 同 一 汉 字 而 言, 输 入 法 不 同, 其 外 码 也 是 不 同 的 例 如, 对 于 汉 字 啊, 在 区 位 码 输 入 法 中 的 外 码 是 1601, 在 拼 音 输 入 中 的 外 码 是 a, 而 在 五 笔 字 型 输 入 法 中 的 外 码 是 KBSK 汉 字 的 输 入 码 种 类 繁 多, 大 致 有 4 种 类 型, 即 音 码 形 码 数 字 码 和 音 形 码 汉 字 的 输 入 码 是 多 种 多 样 的, 同 一 个 汉 字 如 果 采 用 的 编 码 方 案 不 同, 则 输 入 码 就 有 可 能 不 一 样, 但 汉 字 的 机 内 码 是 一 样 的 有 专 用 的 计 算 机 内 部 存 储 汉 字 使 用 的 汉 字 内 码, 用 以 将 输 入 时 使 用 的 多 种 汉 字 输 入 码 统 一 转 换 成 汉 字 机 内 码 进 行 存 储, 以 方 便 机 内 的 汉 字 处 理 在 汉 字 输 入 时, 根 据 输 入 码 通 过 计 算 机 或 查 找 输 入 码 表 完 成 输 入 码 到 机 内 码 的 转 换 如 汉 字 国 标 码 (H)+8080(H)= 汉 字 机 内 码 (H) 汉 字 字 形 码 汉 字 在 显 示 和 打 印 输 出 时, 是 以 汉 字 字 形 信 息 表 示 的, 即 以 点 阵 的 方 式 形 成 汉 字 图 形 汉 字 字 形 码 是 指 确 定 一 个 汉 字 字 形 点 阵 的 代 码 ( 汉 字 字 形 码 ) 目 前 普 遍 使 用 的 汉 字 字 型 码 是 用 点 阵 方 式 表 示 的, 称 为 点 阵 字 模 码 所 谓 点 阵 字 模 码, 就 是 将 汉 字 像 图 像 一 样 置 于 网 状 方 格 上, 每 格 是 存 储 器 中 的 一 个 位,16 16 点 阵 是 在 纵 向 16 点 横 向 16 点 的 网 状 方 格 上 写 一 个 汉 字, 有 笔 画 的 格 对 应 1, 无 笔 画 的 格 对 应 0 这 种 用 点 阵 形 式 存 储 的 汉 字 字 型 信 息 的 集 合 称 为 汉 字 字 模 库, 简 称 汉 字 字 库 通 常 汉 字 显 示 使 用 16 16 点 阵, 而 汉 字 打 印 可 选 用 24 24 点 阵 32 32 点 阵 64 64 点 阵 等 汉 字 字 形 点 阵 中 的 每 个 点 对 应 一 个 二 进 制 位,1 字 节 又 等 于 8 个 二 进 制 位, 所 以 16 16 点 阵 字 形 的 字 要 使 用 32 个 字 节 (16 16 8 字 节 =32 字 节 ) 存 储,64 64 点 阵 的 字 形 要 使 用 512 个 字 节 在 16 16 点 阵 字 库 中 的 每 一 个 汉 字 以 32 个 字 节 存 放, 存 储 一 二 级 汉 字 及 符 号 共 8836 个, 需 要 282.5KB 磁 盘 空 间 而 用 户 的 文 档 假 定 有 10 万 个 汉 字, 却 只 需 要 200KB 的 磁 盘 空 间, 这 是 因 为 用 户 文 档 中 存 储 的 只 是 每 个 汉 字 ( 符 号 ) 在 汉 字 库 中 的 地 址 ( 内 码 ) 28

第 三 学 习 周 计 算 机 基 础 知 识 ( 二 ) 导 学 本 学 习 周 的 主 要 内 容 有 两 项, 一 是 信 息 安 全 计 算 机 安 全 计 算 机 病 毒 的 基 本 知 识, 计 算 机 病 毒 的 预 防 和 清 除 ; 二 是 计 算 机 多 媒 体 技 术 的 概 念, 多 媒 体 技 术 的 应 用, 多 媒 体 计 算 机 系 统 的 基 本 构 成 及 多 媒 体 设 备 学 习 目 标 1. 了 解 信 息 安 全 计 算 机 安 全 计 算 机 病 毒 的 基 本 知 识, 学 会 计 算 机 病 毒 的 预 防 和 清 除 2. 了 解 计 算 机 多 媒 体 技 术 的 概 念 多 媒 体 技 术 的 应 用 多 媒 体 计 算 机 系 统 的 基 本 构 成 和 多 媒 体 设 备 3.1 了 解 计 算 机 安 全 及 病 毒 1. 信 息 安 全 的 基 本 概 念 ⑴ 信 息 安 全 定 义 所 谓 信 息 安 全, 通 常 定 义 为 : 信 息 安 全 是 指 信 息 在 采 集 传 递 存 储 和 应 用 等 过 程 中 的 保 密 性 完 整 性 可 用 性 可 控 性 和 不 可 否 认 性 对 于 计 算 机 系 统, 信 息 安 全 是 指 计 算 机 系 统 本 身 建 立 和 采 取 的 技 术 与 管 理 的 安 全 保 护 措 施, 以 保 护 计 算 机 系 统 中 的 硬 件 软 件 及 数 据, 防 止 其 因 偶 然 或 恶 意 的 原 因 而 使 系 统 或 信 息 遭 到 破 坏 更 改 或 泄 漏 信 息 安 全 是 计 算 机 安 全 的 延 伸 和 发 展, 信 息 安 全 不 再 是 单 纯 的 技 术 问 题, 而 是 技 术 管 理 和 法 律 问 题 的 综 合 ⑵ 信 息 安 全 分 类 技 术 安 全 类 是 指 计 算 机 系 统 本 身 实 现 中, 采 用 具 有 一 定 安 全 性 质 的 硬 件 软 件 来 实 现 对 于 数 据 或 信 息 的 安 全 保 护, 使 得 系 统 内 的 数 据 或 信 息 不 增 加 不 丢 失 不 泄 漏 管 理 安 全 类 诸 如 硬 件 意 外 故 障 场 地 的 意 外 事 故 管 理 不 善 导 致 的 数 据 介 质 的 物 理 丢 失 等 安 全 问 题, 视 为 管 理 安 全 法 律 法 规 类 指 有 关 政 府 部 门 建 立 的 一 系 列 与 计 算 机 犯 罪 有 关 的 法 律 法 规 ⑶ 信 息 安 全 目 标 所 有 的 信 息 安 全 技 术 管 理 和 法 律 法 规, 都 是 为 了 达 到 一 定 的 安 全 目 标, 其 核 心 包 括 保 密 性 完 整 性 可 用 性 可 控 性 和 不 可 否 认 性 保 密 性 是 指 阻 止 非 授 权 的 主 体 阅 读 信 息 它 是 信 息 安 全 一 诞 生 就 具 有 的 特 性, 也 是 信 息 安 全 主 要 的 研 究 内 容 之 一 更 通 俗 地 讲, 就 是 说 未 授 权 的 用 户 不 能 够 获 取 敏 感 信 息 对 纸 质 文 档 信 息, 我 们 只 需 要 保 护 好 文 件, 不 被 非 授 权 者 接 触 即 可 而 对 计 算 机 及 网 络 环 境 29

中 的 信 息, 不 仅 要 制 止 非 授 权 者 对 信 息 的 阅 读, 也 要 阻 止 授 权 者 将 其 访 问 的 信 息 传 递 给 非 授 权 者, 以 致 信 息 被 泄 漏 完 整 性 是 指 防 止 信 息 被 未 经 授 权 的 篡 改 它 是 保 护 信 息 保 持 原 始 的 状 态, 使 信 息 保 持 其 真 实 性 如 果 这 些 信 息 被 蓄 意 地 修 改 插 入 删 除 等, 形 成 虚 假 信 息 将 带 来 严 重 的 后 果 可 用 性 是 指 授 权 主 体 在 需 要 信 息 时 能 及 时 得 到 服 务 的 能 力 可 用 性 是 在 信 息 安 全 保 护 阶 段 对 信 息 安 全 提 出 的 新 要 求, 也 是 在 网 络 化 空 间 中 必 须 满 足 的 一 项 信 息 安 全 要 求 可 控 性 是 指 对 信 息 和 信 息 系 统 实 施 安 全 监 控 管 理, 防 止 非 法 利 用 信 息 和 信 息 系 统 不 可 否 认 性 是 指 在 网 络 环 境 中, 信 息 交 换 的 双 方 不 能 否 认 其 在 交 换 过 程 中 发 送 信 息 或 接 收 信 息 的 行 为 信 息 安 全 的 保 密 性 完 整 性 和 可 用 性 主 要 强 调 对 非 授 权 主 体 的 控 制 而 对 授 权 主 体 的 不 正 当 行 为 如 何 控 制 呢? 信 息 安 全 的 可 控 性 和 不 可 否 认 性 恰 恰 是 通 过 对 授 权 主 体 的 控 制, 实 现 对 保 密 性 完 整 性 和 可 用 性 的 有 效 补 充, 主 要 强 调 授 权 用 户 只 能 在 授 权 范 围 内 进 行 合 法 的 访 问, 并 对 其 行 为 进 行 监 督 和 审 查 除 了 上 述 五 个 信 息 安 全 目 标 外, 还 有 信 息 安 全 的 可 审 计 性 可 鉴 别 性 等 信 息 安 全 的 可 审 计 性 是 指 信 息 系 统 的 行 为 人 不 能 否 认 自 己 的 信 息 处 理 行 为 与 不 可 否 认 性 的 信 息 交 换 过 程 中 行 为 可 认 定 性 相 比, 可 审 计 性 的 含 义 更 宽 泛 一 些 信 息 安 全 的 可 鉴 别 性 是 指 信 息 的 接 收 者 能 对 信 息 的 发 送 者 的 身 份 进 行 判 定, 它 也 是 一 个 与 不 可 否 认 性 相 关 的 概 念 ⑷ 信 息 安 全 服 务 为 了 保 障 信 息 系 统 的 完 整 性 准 确 性 和 有 限 的 传 播 范 围, 要 求 网 络 应 该 能 向 所 有 的 用 户 提 供 下 列 4 种 基 本 的 安 全 性 服 务 保 密 性 服 务 使 系 统 只 对 被 授 权 的 使 用 者 提 供 信 息, 对 于 未 被 授 权 的 使 用 者, 这 些 信 息 是 不 可 获 得 或 不 可 理 解 的 具 体 又 分 为 文 件 机 密 性 信 息 传 输 机 密 性 通 信 流 机 密 性 完 整 性 服 务 使 系 统 只 允 许 授 权 的 用 户 修 改 信 息, 以 保 证 提 供 给 用 户 的 信 息 资 源 是 完 整 的 正 确 的 其 中 包 括 文 件 完 整 性 信 息 传 输 完 整 性 可 用 性 服 务 使 系 统 可 以 及 时 向 所 有 用 户 提 供 各 自 应 得 到 的 信 息 资 源 服 务 主 要 包 括 后 备 服 务 在 线 恢 复 和 灾 难 恢 复 可 审 查 性 服 务 使 系 统 内 所 发 生 的 与 安 全 有 关 的 动 作 均 有 详 细 记 录 可 查 主 要 包 括 身 份 标 识 与 身 份 鉴 别 网 络 环 境 下 的 身 份 鉴 别 审 计 功 能 ⑸ 信 息 安 全 标 准 安 全 标 准 包 括 的 范 围 很 广, 我 们 主 要 应 了 解 网 络 安 全 的 评 估 标 准 对 计 算 机 网 络 系 统 安 全 的 评 估, 目 前 常 用 的 是 美 国 国 防 部 计 算 机 安 全 中 心 发 布 的 桔 皮 书, 即 可 信 计 算 机 系 统 评 估 标 准 (Tmstc Computer Systcm Evaluation Criteria, 简 称 TCSEC) 其 评 估 标 准 主 30

要 是 基 于 系 统 安 全 策 略 的 制 定 系 统 使 用 状 态 的 可 审 计 性 及 对 安 全 策 略 的 准 确 解 释 和 实 施 的 可 靠 性 等 方 面 的 要 求 在 标 准 中, 系 统 安 全 程 度 被 分 为 A B C D 四 类, 共 7 个 等 级 它 们 从 低 到 高 分 别 是 D ( 最 低 保 护 级 ) C1( 自 主 保 护 级 ) C2( 可 控 存 取 保 护 级 ) B1( 标 记 安 全 保 护 级 ) B2( 结 构 化 保 护 级 ) B3( 安 全 区 域 保 护 级 ) A1( 验 证 保 护 级 ) 常 见 的 无 密 码 保 护 的 个 人 计 算 机 系 统 属 于 D 级, 通 常 具 有 密 码 保 护 的 多 用 户 的 工 作 站 系 统 属 于 C1 级 一 个 网 络 系 统 所 能 达 到 的 最 高 安 全 等 级 不 超 过 网 络 上 安 全 性 能 最 低 环 节 的 安 全 等 级 因 而 计 算 机 网 络 系 统 安 全 的 实 现 具 有 更 高 的 难 度 2. 计 算 机 安 全 的 基 本 概 念 国 际 标 准 化 委 员 会 对 计 算 机 安 全 的 定 义 是 : 为 数 据 处 理 系 统 建 立 和 采 用 的 技 术 和 管 理 的 安 全 保 护, 保 护 计 算 机 硬 件 软 件 和 数 据 不 因 偶 然 和 恶 意 的 原 因 遭 到 破 坏 更 改 和 泄 露 中 国 公 安 部 计 算 机 管 理 监 察 司 的 定 义 是 计 算 机 安 全 是 指 计 算 机 资 产 安 全, 即 计 算 机 信 息 系 统 资 源 和 信 息 资 源 不 受 自 然 和 人 为 有 害 因 素 的 威 胁 和 危 害 根 据 上 述 定 义, 计 算 机 安 全 包 括 计 算 机 硬 件 安 全 计 算 机 软 件 安 全 计 算 机 数 据 安 全 计 算 机 运 行 安 全 计 算 机 硬 件 安 全 例 如 计 算 机 硬 件 设 备 安 装 和 配 置 的 安 全 性 ; 确 保 计 算 机 安 全 的 环 境 条 件, 包 括 机 房 电 源 等 计 算 机 软 件 安 全 例 如 保 护 计 算 机 系 统 软 件 应 用 软 件 和 开 发 工 具, 使 它 们 不 被 非 法 修 改 复 制 和 感 染 病 毒 计 算 机 数 据 安 全 例 如 保 护 数 据 不 被 非 法 访 问, 保 护 数 据 的 完 整 性, 数 据 保 密 等 计 算 机 运 行 安 全 例 如 计 算 机 运 行 遇 到 突 发 事 件 ( 如 停 电 ) 的 安 全 处 理 等 一 般 说 来, 安 全 的 计 算 机 系 统 会 利 用 一 些 专 门 的 安 全 特 性 来 控 制 对 信 息 的 访 问, 只 有 经 过 适 当 授 权 的 人 或 者 以 这 些 人 的 名 义 进 行 的 进 程, 可 以 读 写 创 建 和 删 除 这 些 信 息 随 着 计 算 机 硬 件 的 发 展, 计 算 机 中 存 储 的 程 序 和 数 据 的 量 越 来 越 大, 如 何 保 障 存 储 在 计 算 机 中 的 数 据 不 被 丢 失, 是 任 何 计 算 机 应 用 部 门 要 首 先 考 虑 的 问 题, 计 算 机 的 硬 软 件 生 产 厂 家 也 在 努 力 研 究 和 不 断 解 决 这 个 问 题 3. 计 算 机 病 毒 的 基 本 知 识 ⑴ 计 算 机 病 毒 的 定 义 所 谓 的 计 算 机 病 毒, 是 一 种 在 计 算 机 系 统 运 行 过 程 中, 能 把 自 身 精 确 复 制 或 有 修 改 地 复 制 到 其 他 程 序 内 的 程 序 它 隐 藏 在 计 算 机 数 据 资 源 中, 利 用 系 统 资 源 进 行 繁 殖, 并 破 坏 或 干 扰 计 算 机 系 统 的 正 常 运 行 由 于 计 算 机 病 毒 是 人 为 设 计 的 程 序, 这 些 程 序 隐 藏 在 计 算 机 系 统 中, 通 过 自 我 复 制 来 传 播, 满 足 一 定 条 件 即 被 激 活, 从 而 给 计 算 机 系 统 造 成 一 定 损 害 甚 至 严 重 破 坏 这 种 程 序 的 活 动 方 式 与 生 物 学 中 的 病 毒 相 似, 所 以 被 称 为 计 算 机 病 毒 计 算 机 病 毒 最 早 的 科 学 定 义 是 1983 年 Fred Cohen ( 南 加 大 ) 的 博 士 论 文 计 算 机 病 毒 31

实 验 中, 把 一 种 能 把 自 己 ( 或 经 演 变 ) 注 入 其 它 程 序 的 计 算 机 程 序 称 为 计 算 机 病 毒 一 般 来 讲, 凡 是 能 够 引 起 计 算 机 故 障, 能 够 破 坏 计 算 机 中 的 资 源 ( 包 括 硬 件 和 软 件 ) 的 代 码, 统 称 为 计 算 机 病 毒 而 在 我 国 也 通 过 法 律 的 形 式, 即 中 华 人 民 共 和 国 计 算 机 信 息 系 统 安 全 保 护 条 例, 给 计 算 机 病 毒 下 了 一 个 具 有 权 威 性 的 定 义 : 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 破 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 ⑵ 计 算 机 病 毒 的 特 征 传 染 性 传 染 性 是 生 物 病 毒 的 基 本 特 征 同 样, 计 算 机 病 毒 也 会 通 过 各 种 渠 道 从 已 被 感 染 的 计 算 机 扩 散 到 未 被 感 染 的 计 算 机, 在 某 些 情 况 下 造 成 被 感 染 的 计 算 机 工 作 失 常 甚 至 瘫 痪 与 生 物 病 毒 不 同 的 是, 计 算 机 病 毒 是 一 段 人 为 编 制 的 计 算 机 程 序 代 码, 这 段 程 序 代 码 一 旦 进 入 计 算 机 并 得 以 执 行, 它 就 会 搜 寻 其 它 符 合 其 传 染 条 件 的 程 序 或 存 储 介 质, 确 定 目 标 后 再 将 自 身 代 码 插 入 其 中, 达 到 自 我 繁 殖 的 目 的 只 要 一 台 计 算 机 染 毒, 如 不 及 时 处 理, 那 么 病 毒 会 在 这 台 机 子 上 迅 速 扩 散, 其 中 的 大 量 文 件 ( 一 般 是 可 执 行 文 件 ) 会 被 感 染 而 被 感 染 的 文 件 又 成 了 新 的 传 染 源, 再 与 其 他 机 器 进 行 数 据 交 换 或 通 过 网 络 接 触, 病 毒 会 继 续 进 行 传 染 破 坏 性 所 有 的 计 算 机 病 毒 都 具 有 破 坏 性 它 既 是 一 种 可 执 行 程 序 就 必 然 要 运 行, 所 以 对 系 统 来 讲, 所 有 的 计 算 机 病 毒 都 存 在 一 个 共 同 的 危 害, 即 降 低 计 算 机 系 统 的 工 作 效 率, 占 用 系 统 资 源 计 算 机 病 毒 的 破 坏 性 主 要 取 决 于 计 算 机 病 毒 设 计 者 的 目 的, 如 果 病 毒 设 计 者 的 目 的 在 于 彻 底 破 坏 系 统 的 正 常 运 行 的 话, 那 么 这 种 病 毒 对 于 计 算 机 系 统 进 行 攻 击 造 成 的 后 果 是 难 以 设 想 的, 它 可 以 毁 掉 系 统 的 部 分 数 据, 也 可 以 破 坏 全 部 数 据 并 使 之 无 法 恢 复 虽 然 并 非 所 有 的 病 毒 都 对 系 统 产 生 极 其 恶 劣 的 破 坏 作 用, 但 有 时 几 种 本 没 有 多 大 破 坏 作 用 的 病 毒 交 叉 感 染, 也 会 导 致 系 统 崩 溃 等 重 大 恶 果 可 执 行 性 计 算 机 病 毒 与 其 他 合 法 程 序 一 样, 是 一 段 可 执 行 程 序, 但 它 不 是 一 个 完 整 的 程 序, 而 是 寄 生 在 其 他 可 执 行 程 序 上, 因 此 它 享 有 一 切 程 序 所 能 得 到 的 权 力 在 病 毒 运 行 时, 与 合 法 程 序 争 夺 系 统 的 控 制 权 计 算 机 病 毒 只 有 当 它 在 计 算 机 内 得 以 运 行 时, 才 具 有 传 染 性 和 破 坏 性 等 活 性, 也 就 是 说 计 算 机 CPU 的 控 制 权 是 关 键 问 题 若 计 算 机 在 正 常 程 序 控 制 下 运 行, 而 不 运 行 带 病 毒 的 程 序, 则 这 台 计 算 机 总 是 可 靠 的 相 反, 计 算 机 病 毒 一 经 在 计 算 机 上 运 行, 在 同 一 台 计 算 机 内 病 毒 程 序 与 正 常 系 统 程 序, 或 某 种 病 毒 与 其 他 病 毒 程 序 争 夺 系 统 控 制 权 时 往 往 会 造 成 系 统 崩 溃, 导 致 计 算 机 瘫 痪 潜 伏 性 一 个 编 制 精 巧 的 计 算 机 病 毒 程 序, 进 入 系 统 之 后 一 般 不 会 马 上 发 作, 可 以 在 几 周 或 者 几 个 月 内 甚 至 几 年 内 隐 藏 在 合 法 文 件 中, 对 其 他 系 统 进 行 传 染, 而 不 被 人 发 现, 潜 伏 性 愈 好, 其 在 系 统 中 的 存 在 时 间 就 会 愈 长, 病 毒 的 传 染 范 围 就 会 愈 大 潜 伏 性 的 第 一 种 表 现 是 指, 病 毒 程 序 不 经 专 用 检 测 程 序 是 发 现 不 了 的, 因 此 病 毒 可 以 静 静 地 躲 在 磁 盘 里 呆 上 几 天, 甚 至 几 年, 一 旦 时 机 成 熟, 得 到 运 行 机 会, 就 又 要 四 处 繁 殖 扩 散, 继 续 为 害 潜 伏 32