第一章信息技術(shù)及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

1Ch1信息技術(shù)及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1.信息技術(shù)概述2.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)3.計(jì)算機(jī)病毒的防治4.計(jì)算機(jī)犯罪

作業(yè)21.1信息技術(shù)概述信息的基本概念信息技術(shù)微電子技術(shù)信息技術(shù)的應(yīng)用和對(duì)社會(huì)和生活的影響3信息的基本概念信息是社會(huì)發(fā)展的三大資源（物質(zhì)、能源和信息）之一，且它的重要性正日益明顯。信息的定義：信息是客觀世界物質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)的屬性及特征反映。信息的特征：普遍性、傳遞性、可識(shí)別性、轉(zhuǎn)換性、存儲(chǔ)性、再生性、時(shí)效性、共享性。信息與數(shù)據(jù)、知識(shí)、消息、情報(bào)數(shù)據(jù)是事物的屬性表示，它是信息的載體，數(shù)據(jù)本身沒(méi)有其他意義，而信息是通過(guò)具體的數(shù)據(jù)形式進(jìn)行存儲(chǔ)和傳播的。知識(shí)是經(jīng)過(guò)加工和實(shí)踐檢驗(yàn)的條例化的信息，信息并非都是知識(shí)情報(bào)通常是指秘密的、特定的新穎的信息。消息與信號(hào)只是信息的外表或載體，信息是它們表示的內(nèi)涵和意義4信息技術(shù)及其發(fā)展凡是涉及到信息處理和信息活動(dòng)、擴(kuò)展人類信息器官功能為目的的技術(shù)都可以稱為信息技術(shù)。信息技術(shù)的發(fā)展：三個(gè)階段五次變革古代信息技術(shù)—由于語(yǔ)言的利用、文字和印刷術(shù)的發(fā)明產(chǎn)生了主要以文字記錄為信息的存儲(chǔ)手段、用書信為信息傳遞的信息技術(shù)近代信息技術(shù)：由于電信革命產(chǎn)生了以電通信為主體的傳輸手段（電報(bào)、電話、傳真、無(wú)線電廣播、電視）、信息的存儲(chǔ)方式除了文字外也出現(xiàn)了如錄音、攝影、電影等新的存儲(chǔ)技術(shù)現(xiàn)代信息技術(shù)：由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)明和利用，產(chǎn)生了以光電信息為主要存儲(chǔ)手段和以網(wǎng)絡(luò)、光纖、衛(wèi)星通信為主要通信方法的現(xiàn)代信息技術(shù)5信息技術(shù)的發(fā)展古代近代現(xiàn)代存儲(chǔ)陶器、泥版、石刻、甲骨、竹簡(jiǎn)、絲綢、紙錄音、唱片、攝影、電影、電視光電信息存儲(chǔ)（磁盤、磁帶、光盤、光學(xué)全息）傳遞“擂鼓助威”“狼煙烽火”“驛站傳遞書信”

以電通信傳輸技術(shù)為主網(wǎng)絡(luò)、光纖、衛(wèi)星通信6概念：現(xiàn)代信息技術(shù)是以微電子技術(shù)為基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心，通信技術(shù)為三大支柱，以信息應(yīng)用技術(shù)為目標(biāo)的科學(xué)技術(shù)群，具體實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的獲取、通信、存儲(chǔ)、處理和控制?，F(xiàn)代信息技術(shù)的結(jié)構(gòu)分類：基礎(chǔ)技術(shù)：新材料和新能量等支撐技術(shù):電子技術(shù)（尤其是微電子技術(shù)）新材料和新能源、激光技術(shù)和生物技術(shù)主體技術(shù)：通信技術(shù)(Communication)、計(jì)算機(jī)技術(shù)(Computer)和控制技術(shù)(Control)被稱為信息技術(shù)的主體技術(shù)(3C技術(shù))應(yīng)用技術(shù)：信息技術(shù)在人類生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)7信息的獲取—感測(cè)技術(shù)信息的傳輸—通信技術(shù)，如ISDN，ADSL信息的處理—計(jì)算機(jī)技術(shù)信息的控制和存儲(chǔ)（分直接存儲(chǔ)、移動(dòng)存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)）現(xiàn)代信息技術(shù)的內(nèi)容

ADSL(AsymmetricDigitalSubscriberLine)，中文名字叫非對(duì)稱數(shù)字用戶線路，當(dāng)在你身邊的電話線兩端分別放置ADSLMODEM時(shí)，在這段電話線上便產(chǎn)生了三個(gè)信息通道：一個(gè)速率為1.5Mbps-9Mbps的高速下行通道，用于用戶下載信息；一個(gè)速率為16Kbps-1Mbps的中速雙工通道，用于用戶上傳輸出信息；一個(gè)普通的老式電話服務(wù)通道，用于普通電話服務(wù)；最關(guān)鍵的是這三個(gè)通道可以同時(shí)工作。8微電子技術(shù)微電子技術(shù)的開(kāi)始與發(fā)展從電子管到晶體管到集成電路1947年AT&T公司研制出世界上第一個(gè)晶體三極管1958年美國(guó)德克薩斯儀器公司生產(chǎn)出集成電路。這是微電子技術(shù)發(fā)展的標(biāo)志。目前，集成度已突破一千萬(wàn)單位，其開(kāi)發(fā)和研制的方法也從傳統(tǒng)的工藝改變?yōu)椴捎糜布枋稣Z(yǔ)言(HDL)編制的集成電路制造程序集成電路的種類:小規(guī)模集成電路（集成度100個(gè)邏輯電路單元）中規(guī)模集成電路（集成度100~1000單元）大規(guī)模集成電路（集成度1000~10000單元)超大規(guī)模集成電路（集成度千萬(wàn)以上單元）電子管三個(gè)基本極——陰極，屏極，柵極（一級(jí)）

晶體三極管三個(gè)級(jí)——集電極（屏極），基極（柵極），發(fā)射極（陰極）（一級(jí)）

集成電路分為：小規(guī)模集成電路（集成度100個(gè)單元）；中規(guī)模集成電路（集成度100~1000單元）大規(guī)模集成電路（集成度1000~10000單元）；超大規(guī)模集成電路（集成度千萬(wàn)以上單元）9集成電路的設(shè)計(jì)和制作傳統(tǒng)方法：設(shè)計(jì)和繪制電子線路圖使用硬件描述語(yǔ)言設(shè)計(jì)集成電路

集成電路的應(yīng)用可編程邏輯部件(ProgrammableArrayLogicPAL)是通用性強(qiáng)的LSIC，用于電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化，可設(shè)計(jì)數(shù)字系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)外圍接口電路等。數(shù)字信號(hào)處理器(DigitalSignProcessorDSP)是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的微處理器，用于音頻、視頻和圖像的數(shù)字化信息處理集成電路10微電子技術(shù)的發(fā)展——微米工藝

IC中電子元器件和線路做得愈小，集成度就愈高，Intel386芯片中有27萬(wàn)6千個(gè)左右的晶體管數(shù)，采用的工藝是1.2微米，人的頭發(fā)一般是100微米粗。納米技術(shù)——一微米等于百萬(wàn)分之一米,一納米等于十億分之一米.

對(duì)于信息技術(shù)來(lái)說(shuō),利用那里技術(shù)可以提高芯片的集成度,使得萬(wàn)億次計(jì)算機(jī)成為可能;可以利用原子和分子制造出新的信息處理材料,如光芯片,生物芯片等,為智能計(jì)算機(jī)問(wèn)世提供可能.CPU芯片采用工藝主頻(MHz)Intel3861.20微米33Intel4860.80微米100IntelPentium0.60微米200IntelPⅡ0.35微米500IntelPⅢ0.25微米800IntelP40.09微米3400微電子工業(yè)（藝）是一個(gè)國(guó)家的戰(zhàn)略工業(yè)111975年美國(guó)人高登·摩爾提出了關(guān)于集成電路集成度發(fā)展的“摩爾定律”集成度（即單片電路芯片中的電子器件數(shù)）每18個(gè)月翻一番，而價(jià)格保持不變甚至下降。幾十年的發(fā)展基本證實(shí)了這個(gè)定律。摩爾定律的極限？晶體管的最小尺度約為15納米時(shí)，晶體管內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)隧道效應(yīng)，而使工作不正常。摩爾定理當(dāng)前半導(dǎo)體器件的柵極（由金屬細(xì)絲組成的篩網(wǎng)狀或螺旋狀電極,插在電子管另外兩個(gè)電極之間,起控制板極電流強(qiáng)度、改變電子管性能的作用）長(zhǎng)度已小于50納米，為了維持摩爾定律，到2010年半導(dǎo)體器件的柵極長(zhǎng)度必須縮小至20納米。在此種情況下，器件的絕緣層也相應(yīng)地按比例縮小。此時(shí)，絕緣層厚度約0.7納米，即5個(gè)原子的厚度。從理論上講，不可能制作出比原子更薄的絕緣層。此時(shí)，半導(dǎo)體器件的集成化將面臨本質(zhì)性的難題。實(shí)際上，在微細(xì)化程度達(dá)到接近1個(gè)原子時(shí)，由于量子力學(xué)的隧道效應(yīng)，幾個(gè)原子厚度的絕緣層會(huì)發(fā)生“穿通”現(xiàn)象，從而失去其絕緣性。到那一時(shí)刻，必須要有更新的材料和史無(wú)前例的更先進(jìn)的器件工藝，才能維持摩爾定律的正確性。而這需要眾多科學(xué)家的共同努力。12IT領(lǐng)域的三大定律

第一定律：摩爾定律第二定律：吉爾德定律在未來(lái)25年，主干網(wǎng)的帶寬每6個(gè)月增長(zhǎng)一倍，其增長(zhǎng)速度是摩爾定律預(yù)測(cè)的CPU增長(zhǎng)速度的3倍。吉爾德定律的提出者是被稱為“數(shù)字時(shí)代三大思想家”之一的喬治·吉爾德。

第三定律：麥特卡爾夫定律網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值同網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)量的平方成正比，也就是說(shuō)，N個(gè)聯(lián)結(jié)創(chuàng)造出N*N的效益。該定律的提出者為以太網(wǎng)的發(fā)明人鮑勃·麥特卡爾夫。按照摩爾定律和吉爾德定律，未來(lái)的計(jì)算機(jī)成本將會(huì)持續(xù)回落，而網(wǎng)絡(luò)將呈指數(shù)級(jí)發(fā)展；隨著網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)量迅速膨脹到數(shù)以億計(jì)，網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值越發(fā)不可估量，這又與麥特卡爾夫定律不謀而合。131.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生和發(fā)展（教材p.7-p.8）計(jì)算機(jī)的應(yīng)用及其特點(diǎn)（教材p.9-p.10）計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成計(jì)算機(jī)的基本工作原理——存儲(chǔ)程序和程序控制15ENIAC(1)

20世紀(jì)40年代中期，由于導(dǎo)彈、火箭、原子彈等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了大量極其復(fù)雜的數(shù)學(xué)問(wèn)題，原來(lái)的計(jì)算工具已無(wú)法滿足要求，于是在1943年，美國(guó)陸軍部出錢，在賓夕法尼亞大學(xué)，由埃克特和莫克里帶領(lǐng)研究人員開(kāi)始了研制工作。1945年，新機(jī)器研制成功，經(jīng)過(guò)試運(yùn)行后于1946年2月正式交付使用，由于這部機(jī)器的主要電子元件是電子管，它的主要工作原理是利用電脈沖轉(zhuǎn)換，因此它被命名為“電子數(shù)字積分機(jī)和計(jì)算機(jī)，英文簡(jiǎn)稱“ENIAC”，通稱“愛(ài)尼亞克”。ENIAC雖然存在著很多缺陷，但是它成為公認(rèn)的世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī).16ENIAC(1946)計(jì)算機(jī)18000個(gè)電子管占地170平方米重達(dá)30噸耗電150千瓦保存80個(gè)字節(jié)每秒5千次加、減法運(yùn)算價(jià)值40萬(wàn)美元計(jì)算機(jī)發(fā)展概述17第一代：電子管計(jì)算機(jī)（46~55)邏輯元件電子管內(nèi)存延遲線或磁芯外存紙帶、卡片或磁帶工作速度幾千～幾萬(wàn)次／秒軟件機(jī)器語(yǔ)言或匯編語(yǔ)言應(yīng)用科學(xué)計(jì)算代表機(jī)型ENIAC通稱“愛(ài)尼亞克”18第二代：晶體管計(jì)算機(jī)(55~64)邏輯元件晶體管內(nèi)存磁芯外存磁帶或磁盤工作速度幾十萬(wàn)次／秒軟件高級(jí)算法語(yǔ)言應(yīng)用事務(wù)管理及工業(yè)控制代表機(jī)型IBM7000系列19第三代：集成電路計(jì)算機(jī)(64~70)邏輯元件中小規(guī)模集成電路內(nèi)存半導(dǎo)體存儲(chǔ)器外存磁帶或磁盤工作速度幾十萬(wàn)～幾千萬(wàn)次/秒軟件高級(jí)算法語(yǔ)言、操作系統(tǒng)應(yīng)用計(jì)算、管理及控制代表機(jī)型IBMSystem/360ＳＳＩ

ＭＳＩ20第四代：大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)邏輯元件（超）大規(guī)模集成電路內(nèi)存半導(dǎo)體存儲(chǔ)器外存磁盤和光盤工作速度幾百萬(wàn)～幾千萬(wàn)次／秒軟件操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件應(yīng)用以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為特征微型計(jì)算機(jī)屬于第四代計(jì)算機(jī)

Intel

PENTIUM71年--現(xiàn)在ＬＳＩ

ＶＬＳＩ21第五代：智能化計(jì)算機(jī)主攻目標(biāo)——讓計(jì)算機(jī)具有人的聽(tīng)、說(shuō)、讀、寫和思維推理能力神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)用數(shù)據(jù)單元模擬人腦的神經(jīng)元，并利用神經(jīng)元結(jié)點(diǎn)的分布式存儲(chǔ)和相互關(guān)聯(lián)來(lái)模擬人腦活動(dòng)生物計(jì)算機(jī)使用蛋白分子為主要原料制成的生物芯片構(gòu)成，存儲(chǔ)能力巨大，而且以波的形式來(lái)傳播信息22四代計(jì)算機(jī)對(duì)比23將電腦濃縮在一顆芯片上8008晶體管數(shù)目4004奔騰PRO2,300750萬(wàn)24年24摩

爾

定

律每18個(gè)月芯片能力增長(zhǎng)一倍

晶

體

管

數(shù)

10K100K1M10M100M197519801985199519902000500每

秒

百

萬(wàn)

條指令數(shù)0.1110258080808880286803868048640042000年的微處理器Pentium25摩爾定律GardenMoore（高登.摩爾)在1965年提出之初，預(yù)言平方英寸芯片的晶體管數(shù)目每過(guò)18到24個(gè)月就將增加一倍，成本則下降一半；在1969年，GordonMoore在細(xì)致地總結(jié)和歸納后則將這個(gè)規(guī)律的時(shí)間區(qū)間修正為18個(gè)月。GardenMoore26微處理器（CPU）改進(jìn)微處理器

的兩種方法：1.提高工作速度2.同時(shí)處理

更多的數(shù)據(jù)Intel

8088Intel

80486Pentium4.7MHz100MHz500MHz8位32位64位27Altair8800第一臺(tái)微電腦28微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展代次起止年份CPU數(shù)據(jù)位數(shù)主頻（MHZ）第一代1971~1972Intel4004、80084位、8位1第二代1973~1977Intel80808位2第三代1978~1980Intel808616位>5第四代1981~1992Intel80386、8048632位>25第五代1993~1998Pentium及PentiumPro64位60~400第六代1999~今PentiumⅢ64位450~800

微型計(jì)算機(jī)的六個(gè)發(fā)展階段29計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示計(jì)算機(jī)處理的數(shù)據(jù)可分為數(shù)值型數(shù)據(jù)和非數(shù)值型數(shù)據(jù)二進(jìn)制編碼西文字符的編碼漢字字符的編碼30二進(jìn)制編碼什么是二進(jìn)制采用二進(jìn)制的原因：理論上的最簡(jiǎn)性(使用的狀態(tài)數(shù)最少)、物理上的可行性(雙穩(wěn)態(tài)器件容易實(shí)現(xiàn))、計(jì)算簡(jiǎn)便(運(yùn)算法則少、便于邏輯判斷)基數(shù)、數(shù)字符號(hào)、權(quán)的概念二進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換31二進(jìn)制(Binary)基數(shù)：數(shù)字符號(hào)：每一位上的位值（權(quán)）：例：20、120、21、

22、23…

2-1、

2-2、…1101.11B=1×23＋1×22＋0×21＋1×20＋1×2-1＋1×2-2=13.7532八進(jìn)制(Octal)基數(shù)：數(shù)字符號(hào)：每一位上的位值（權(quán)）：例：80、1、2、3、4、5、6、780、81、

82、83…

8-1、

8-2、…324.6O=3×82＋2×81＋4×80＋6×8-1=212.7533十六進(jìn)制數(shù)(Hexadecimal)基數(shù)：數(shù)字符號(hào)：每一位上的位值（權(quán)）：例：160、1、2、…、9、A、B、C、D、E、F160、161、

162、163…

16-1、

16-2、…=212.75D4.CH=13×161＋4×160＋12×16-134二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換非十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)例：11.01B=非十進(jìn)制整數(shù)十進(jìn)制整數(shù)例：215=非十進(jìn)制小數(shù)十進(jìn)制小數(shù)例：0.6875=013613265310721521101011111010111B按權(quán)展開(kāi)除基取余乘基取整1×21+1×20+0×2-1+1×2-2=3.2500.68750.37500.75000.50000.00001.37500.75001.50001.00000.1011B35

題目(1)97=______________BAB=______________1011001.11=______________7D.8=______________128=______________H101.75=______________B36二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換二進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制、二進(jìn)制與十六進(jìn)制的對(duì)應(yīng)例：

1,1111,1010,1101B=例：

1,0011.11B=例：2AFH=1FADH001010101111B四位并一位一位拆四位13.CH十進(jìn)制二進(jìn)制十六進(jìn)制000000100011200102300113401004501015601106701117810008910019101010A111011B121100C131101D141110E151111F37二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制的關(guān)系八進(jìn)制對(duì)應(yīng)二進(jìn)制十六進(jìn)制對(duì)應(yīng)二進(jìn)制十六進(jìn)制對(duì)應(yīng)二進(jìn)制0000000008100010011000191001201020010A1010301130011B1011410040100C1100510150101D1101611060110E1110711170111F111138一位八進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)三位二進(jìn)制數(shù)一位十六進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)四位二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制轉(zhuǎn)化成八(十六)進(jìn)制

整數(shù)部分：從小數(shù)點(diǎn)前緊靠的第一位開(kāi)始向左按三(四)位進(jìn)行分組小數(shù)部分：從小數(shù)點(diǎn)后第一位開(kāi)始從左向右按三(四)位進(jìn)行分組不足補(bǔ)零1

101

101

110.110

101(B)=1556.65(O)15566511

0110

1110.1101

01(B)=36F.D4(H)36FD4144(O)=001

100

100(B)

14464(H)=0110

0100(B)

64二進(jìn)制與十六（八）進(jìn)制關(guān)系39

題目（２）１０１１０１.１０１Ｂ＝＿＿o＝＿＿ＨＡ５．７ＦＨ＝＿＿＿＿＿＿Ｂ２２２＝＿＿＿Ｈ＝＿＿＿Ｂ１５.６＝＿＿＿Ｂ＝＿＿＿Ｈ40十進(jìn)制轉(zhuǎn)化成r進(jìn)制整數(shù)部分：除以r取余數(shù)，直到商為0，余數(shù)從右到左排列。小數(shù)部分：乘以r取整數(shù)，整數(shù)從左到右排列。100.345(D)=1100100.01011(B)1.3800.34520.69022

0.760

2

1.520

210025022521226232100010011

1.0441100(D)=144(O)=64(H)八進(jìn)制100812818044110016604616十六進(jìn)制42計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的單位一個(gè)二進(jìn)制位稱為1比特（bit；b)；8個(gè)二進(jìn)制位組成1字節(jié)（byte；B），通常把字節(jié)作為最小的存取單位；1KB=1024B1MB=1024KB=1048576B1GB=1024MB=1048576KB=1073741824B1TB=1024GB=1048576MB=1073741824KB43西文字符的編碼128個(gè)字符數(shù)字0~127?(即ASCII編碼)ASCII編碼的特點(diǎn):占據(jù)1個(gè)字節(jié),最高位總是0128個(gè)ASCII字符的分布:常用ASCII碼表34個(gè)控制符(00H~20H、7FH，20H為空格符）94個(gè)可顯字符——0~9（30H~39H）(48~57) A~Z（41H~5AH）(65~90) a~z(61H~7AH)(97~122)EBCDIC碼（ExtendedBinary-CodedDecimalInterchangeCode）：256個(gè)字符數(shù)字0~2554445464)漢字編碼漢字輸入碼漢字國(guó)標(biāo)碼漢字內(nèi)碼漢字字形碼系統(tǒng)代碼交換流程47漢字輸入碼

漢字輸入碼是用來(lái)完成漢字的輸入的漢字編碼，也稱之為漢字的外碼。一般漢字輸入碼可分為以下四類：（1）

音碼：如全拼、雙拼、微軟拼音等

（2）

形碼：如五筆字型、鄭碼、表形碼等

（3）

音形碼：如智能ABC、自然碼等（4）

數(shù)字碼：如區(qū)位碼、電報(bào)碼等48漢字國(guó)標(biāo)碼1981年國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)總局頒布了GB2312-80《通訊用漢字字符集（基本集）及其交換標(biāo)準(zhǔn)》，通稱標(biāo)準(zhǔn)碼或交換碼。在此標(biāo)準(zhǔn)中，收錄了7445個(gè)漢字和符號(hào)，其中漢字6763個(gè)（一級(jí)漢字3755個(gè)，二級(jí)漢字3008個(gè)）。所有漢字字符共分為94個(gè)區(qū)（01-94區(qū)），每個(gè)區(qū)分為94個(gè)位（01-94位），漢字所在的區(qū)號(hào)和位號(hào)共同組合成該漢字的區(qū)位碼，即標(biāo)準(zhǔn)碼（或稱交換碼）。1993年國(guó)家新標(biāo)準(zhǔn)GB13000，采用國(guó)際“通用多八位字符集”標(biāo)準(zhǔn)，簡(jiǎn)稱UCS。它使全世界的文字編碼得以統(tǒng)一，是一種4字節(jié)編碼。目前最新標(biāo)準(zhǔn)是GB18030。49漢字國(guó)標(biāo)碼漢字國(guó)標(biāo)碼的形成：GB2312-80區(qū)位碼：第一個(gè)字節(jié)為區(qū)號(hào)、第二個(gè)字節(jié)為位號(hào)國(guó)標(biāo)碼:將區(qū)位碼的兩個(gè)字節(jié)分別十六進(jìn)制化，再分別加上20H內(nèi)碼：將國(guó)標(biāo)碼的兩個(gè)字節(jié)再分別加上80H，即每個(gè)字節(jié)的最高位由0改為1例：漢字“中”位于54區(qū)48位，所以“中”字的區(qū)位碼為“中”字的國(guó)標(biāo)碼為“中”字的國(guó)標(biāo)內(nèi)碼為其他漢字字符集：通用編碼字符集（UCS）Unicode碼：另一國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)：采用雙字節(jié)編碼統(tǒng)一地表示世界上的主要文字。其字符集內(nèi)容與UCS的BMP相同。Big-5碼：臺(tái)灣、香港地區(qū)普遍使用的一種繁體漢字的編碼標(biāo)準(zhǔn)，包括440個(gè)符號(hào)，一級(jí)漢字5401個(gè)、二級(jí)漢字7652個(gè)，共計(jì)13060個(gè)漢字54485650HD6D0H50漢字機(jī)內(nèi)碼（內(nèi)碼）（漢字存儲(chǔ)碼）

漢字機(jī)內(nèi)碼的作用是統(tǒng)一了各種不同的漢字輸入碼在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的表示。

為了將漢字的各種輸入碼在計(jì)算機(jī)內(nèi)部統(tǒng)一起來(lái)，就有了專用于計(jì)算機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)漢字使用的漢字機(jī)內(nèi)碼，用以將輸入時(shí)使用的多種漢字輸入碼統(tǒng)一轉(zhuǎn)換成漢字機(jī)內(nèi)碼進(jìn)行存儲(chǔ)，以方便機(jī)內(nèi)的漢字處理

漢字機(jī)內(nèi)碼是在計(jì)算機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)、處理的代碼。計(jì)算機(jī)既要處理漢字，又要處理英文。因此計(jì)算機(jī)必須能區(qū)別漢字字符和英文字符。英文字符的的機(jī)內(nèi)碼是最高為為0的8位ASCII碼。為了不與7位ASCII碼發(fā)生沖突，把國(guó)標(biāo)碼每個(gè)字節(jié)的最高位由0改為1，其余位不變的編碼作為漢字字符的機(jī)內(nèi)碼。

51漢字機(jī)內(nèi)碼漢字機(jī)內(nèi)碼：在計(jì)算機(jī)內(nèi)部對(duì)漢字進(jìn)行存儲(chǔ)、處理的漢字代碼，它能滿足存儲(chǔ)、處理和傳輸?shù)囊鬂h字機(jī)內(nèi)碼的形式也有多種多樣。目前，對(duì)應(yīng)于國(guó)標(biāo)碼一個(gè)漢字的內(nèi)碼常用兩個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)，并把每個(gè)字節(jié)的最高位置“1”作為漢字內(nèi)碼的標(biāo)識(shí)，以免與單字節(jié)的ASCII碼產(chǎn)生歧義。52漢字輸出碼/地址碼

漢字字形碼（輸出碼）

漢字字形碼（輸出碼）用于漢字的顯示和打印，是漢字字形的數(shù)字化信息。

漢字的內(nèi)碼是用數(shù)字代碼來(lái)表示漢字，但是為了在輸出時(shí)讓人們看到漢字，就必須輸出漢字的字形。在漢字系統(tǒng)中，一般采用點(diǎn)陣來(lái)表示字形。

16

*16漢字點(diǎn)陣示意

16

*

16點(diǎn)陣字形的字要使用32個(gè)字節(jié)（16

*

16/8=32）存儲(chǔ)，24

*

24點(diǎn)陣字形的字要使用72個(gè)字節(jié)（24

*

24/8=72）存儲(chǔ)。

一般來(lái)說(shuō)，表現(xiàn)漢字時(shí)使用的點(diǎn)陣越大，則漢字字形的質(zhì)量也越好，當(dāng)然每個(gè)漢字點(diǎn)陣所需的存儲(chǔ)量也越大。漢字地址碼

漢字地址碼是指漢字庫(kù)（這里主要指整字形的點(diǎn)陣式字模庫(kù)）中存儲(chǔ)漢字字形信息的邏輯地址。在漢字庫(kù)中，字形信息都是按一定順序（大多數(shù)按標(biāo)準(zhǔn)漢字交換碼中漢字的排列順序）連續(xù)存放在存儲(chǔ)介質(zhì)上的，所以漢字地址碼也大多是連續(xù)有序的，而且與漢字內(nèi)碼間有著簡(jiǎn)單的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以簡(jiǎn)化漢字內(nèi)碼到漢字地址碼的轉(zhuǎn)換。53漢字字形碼和地址碼漢字字形碼：存放字形信息，所有漢字字形碼的全體形成漢字字形庫(kù)漢字字形碼的種類：點(diǎn)陣式和矢量式（如TrueType字體）0001100000011000111111111001100111111111000110000001100000011000

地址碼23A054漢字字形碼舉例64*64點(diǎn)陣，共占512字節(jié)000700E007000C00其中的第32行用字節(jié)保存后如上所示00行63行55系統(tǒng)代碼交換流程各種輸入碼交換碼（國(guó)標(biāo)碼）內(nèi)碼字形碼顯示漢字打印漢字56聲像信息的編碼聲像信息是一種隨時(shí)間或位置而連續(xù)變化的模擬信號(hào)模擬信號(hào)的兩個(gè)特征：反映信號(hào)強(qiáng)弱的振幅和反映振動(dòng)快慢的頻率模擬信號(hào)的數(shù)字化的三個(gè)過(guò)程：采樣、量化和編碼采樣頻率一般要高于信號(hào)頻率的2倍，才能使信號(hào)完全復(fù)原量化精度取決于表示樣本值的二進(jìn)制位數(shù)，位數(shù)越多自然精度越高7.314.99.22.84.0010044.0001132.8100

199.211111514.9011177.3571.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成計(jì)算機(jī)的基本工作原理計(jì)算機(jī)硬件計(jì)算機(jī)軟件58計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成輸入設(shè)備：鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀

輸出設(shè)備：顯示器、打印機(jī)

外

存：軟、硬盤、光盤、閃存

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：網(wǎng)卡、調(diào)制解調(diào)器等

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件外部設(shè)備系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件硬件運(yùn)算器寄存器控制器主機(jī)內(nèi)存CPU隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)只讀存儲(chǔ)器(ROM)高速緩沖存儲(chǔ)器

操作系統(tǒng)：Windows、Unix、Linux語(yǔ)言處理程序：C、Pascal、VB等

實(shí)用程序：診斷程序、排錯(cuò)程序等

辦公軟件包、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

59硬件系統(tǒng)級(jí)機(jī)器語(yǔ)言級(jí)操作系統(tǒng)級(jí)系統(tǒng)應(yīng)用程序用戶計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)60計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分類常見(jiàn)的分類：按器件分：電子管、晶體管、集成電路、大規(guī)模與超大 規(guī)模按大小分：巨型機(jī)、大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)和微型機(jī)按用途分：服務(wù)器、工作站，商用機(jī)和家用機(jī)按處理的數(shù)據(jù)類型分：定點(diǎn)機(jī)、浮點(diǎn)機(jī)按指令的復(fù)雜程度分：復(fù)雜指令計(jì)算機(jī)、簡(jiǎn)單指令計(jì)算機(jī)按并行度分(即按指令流和數(shù)據(jù)流并行存在的情況分)單指令流單數(shù)據(jù)流計(jì)算機(jī)SISD單指令流多數(shù)據(jù)流計(jì)算機(jī)SIMD（目前的Pentium機(jī)均具有SIMD技術(shù)）多指令流單數(shù)據(jù)流計(jì)算機(jī)MISD多指令流多數(shù)據(jù)流計(jì)算機(jī)MIMD61計(jì)算機(jī)的主要性能指標(biāo)CPU內(nèi)存硬盤主板621計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)2采用二進(jìn)制原理3存儲(chǔ)程序控制。馮·諾依曼型

所謂存儲(chǔ)程序就是把程序和處理問(wèn)題所需的數(shù)據(jù)均以二進(jìn)制編碼的形式預(yù)先按一定順序存放到計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器里。計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)，依次從內(nèi)存儲(chǔ)器中逐條取出指令，執(zhí)行一系列的基本操作，最后完成一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)算。這一切都是由一個(gè)控制器和一個(gè)運(yùn)算器來(lái)完成的?！按鎯?chǔ)程序”的思想是近代計(jì)算機(jī)能夠自動(dòng)計(jì)算的根本保證計(jì)算機(jī)的基本工作原理63指令：計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的“命令”；

指令系統(tǒng)：計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的所有指令的

集合。

程序：按一定順序組織在一起的指令

序列。

指令和程序64指令格式指令碼目標(biāo)操作數(shù)源操作數(shù)說(shuō)明指令的功能說(shuō)明指令操作的對(duì)象65指令執(zhí)行的一般過(guò)程

取指令分析指令讀取操作數(shù)執(zhí)行指令存放結(jié)果66計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序的方式順序執(zhí)行：一條指令執(zhí)行完了再執(zhí)行下一條指令。并行執(zhí)行：同時(shí)執(zhí)行兩條或多條指令。67順序執(zhí)行方式取指令1執(zhí)行指令1分析指令1取指令2…假設(shè)將指令執(zhí)行分為三個(gè)步驟：68順序執(zhí)行方式：執(zhí)行時(shí)間：（假設(shè)指令執(zhí)行分為三個(gè)步驟）執(zhí)行時(shí)間=取指令+分析指令+執(zhí)行指令例：設(shè)三個(gè)部分的執(zhí)行時(shí)間均為Δt，則執(zhí)行n條指令時(shí)間T0為：

T0=3nΔt69并行執(zhí)行方式：執(zhí)行時(shí)間：T=3Δt+（n-1）Δt分析指令3取指令3分析指令2取指令1執(zhí)行指令1取指令2執(zhí)行指令2分析指令1執(zhí)行指令370兩種執(zhí)行方式時(shí)間的比較相對(duì)于順序執(zhí)行方式，并行執(zhí)行的加速比：

S=T0/T=3nΔt/（3Δt+（n-1）Δt）=3n/（2+n）提高計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度的方法——流水線和并行處理流水線（K）：生產(chǎn)過(guò)程被分成時(shí)間上相等或成倍比的若干工序，并分別固定在按順序排列的各個(gè)工位，加工對(duì)象按順序“流”過(guò)工位進(jìn)行加工。

送回結(jié)果指令1指令2執(zhí)行指令指令1指令2指令譯碼指令1指令2取指令指令1指令2步驟1步驟2步驟3步驟4步驟5步驟6步驟7步驟8指令2指令2指令2指令2指令3指令3指令3指令3指令4指令4指令4指令4指令5指令5指令5指令572并行處理（K）把要解決的問(wèn)題分解成能同時(shí)處理的一系列小問(wèn)題，使各個(gè)部分能相互交換信息達(dá)到“協(xié)同”工作。解決方法：多處理機(jī)系統(tǒng)、多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、陣列計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、脈動(dòng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)1二次和1數(shù)據(jù)2數(shù)據(jù)2數(shù)據(jù)4……數(shù)據(jù)63數(shù)據(jù)64和1和2和32…………二次和16總和6步思考：要完成100個(gè)數(shù)相乘用并行處理，最少用幾步可以完成計(jì)算？73中央處理器計(jì)算機(jī)硬件控制器主存儲(chǔ)器運(yùn)算器輸入輸出數(shù)據(jù)指令輸入設(shè)備輸出設(shè)備輔助存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)與指令流向控制信息流向計(jì)算機(jī)硬件是指構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的物理設(shè)備的總稱，由主機(jī)和外設(shè)組成。74主機(jī)組成微處理機(jī)CPUROMRAMI/ODevice接口ABDBCB微型計(jì)算機(jī)的主機(jī)系統(tǒng)主要由微處理器、存儲(chǔ)器、總線、輸入/輸出接口四部分組成。75主機(jī)箱（CPU、主板和內(nèi)存）76PCI插槽內(nèi)存以及插槽CPU并行并行接口IDE硬盤接口BIOS芯片USB接口鼠標(biāo)、鍵盤接口主板電源AGP接口軟驅(qū)接口供電電路主板照片77中央處理器中央處理器的組成運(yùn)算器（ALU）：執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算控制器：由程序計(jì)數(shù)器、指令寄存器、指令譯碼器、指令發(fā)生部件所組成，對(duì)計(jì)算機(jī)各部件發(fā)出控制信號(hào)，保證各部件協(xié)調(diào)一致地工作。指令的執(zhí)行取指令：從程序計(jì)數(shù)器所指的內(nèi)存地址中取一條指令到指令寄存器，程序計(jì)數(shù)器的內(nèi)容自動(dòng)加1指令譯碼：由指令譯碼器翻譯指令執(zhí)行指令：由指令發(fā)生部件生成控制信號(hào)，觸發(fā)相應(yīng)部件完成指令存操作結(jié)果：將運(yùn)算結(jié)果存放到指令指定的存儲(chǔ)單元或寄存器中指令周期：計(jì)算機(jī)完成一條指令的平均時(shí)間CPU的主要性能指標(biāo)CPU的主頻(一秒鐘發(fā)生的脈沖數(shù))字長(zhǎng)：CPU一次能處理的數(shù)據(jù)的二進(jìn)制位數(shù),字長(zhǎng)越長(zhǎng)，精度越高.78CPU（中央處理器ControlProcessingUnit）Socket7Slot179存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器的變革電子管存儲(chǔ)器:速度快，但體積大,容量不是很大,不能斷電磁心存儲(chǔ)器:利用電磁感應(yīng)方便地存儲(chǔ)和提取信息半導(dǎo)體存儲(chǔ)器:速度快、體積小、耗電省DRAM(DynamicRAM)—利用電容充放電儲(chǔ)存信息、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于制造大規(guī)模集成電路芯片，但需要定期刷新，平均每秒鐘可達(dá)幾百次。多用于主存SRAM(StaticRAM)—以雙穩(wěn)態(tài)電路形式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，速度很快而且不用刷新就能保存數(shù)據(jù)不丟失。它結(jié)構(gòu)復(fù)雜，內(nèi)部需要使用更多的晶體管構(gòu)成寄存器以保存數(shù)據(jù)，所以它采用的硅片面積相當(dāng)大，制造成本也相當(dāng)高，所以現(xiàn)在只能把SRAM用在比主內(nèi)存小的多的高速緩存上。80主存儲(chǔ)器(內(nèi)存)：隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM):用于存放用戶的程序和數(shù)據(jù)只讀存儲(chǔ)器(ROM):用來(lái)存放啟動(dòng)計(jì)算機(jī)、診斷計(jì)算機(jī)及最基本的設(shè)備服務(wù)程序和數(shù)據(jù)，例如：漢字字庫(kù)等容量計(jì)算：位(bit)、字節(jié)(byte，最小的存儲(chǔ)單元)、KB、MB、GB內(nèi)存地址：一般用十六進(jìn)制整數(shù)表示，地址00000表示內(nèi)存最低的存儲(chǔ)單元高速緩沖存儲(chǔ)器（Cache）及其功能：采用StaticRAM（靜態(tài)隨機(jī)存貯器）；為了解決快速的CPU和低速的內(nèi)存之間的矛盾，將內(nèi)存中一批將要執(zhí)行的指令和數(shù)據(jù)預(yù)先放在Cache中，CPU就可從高速的Cache中存取指令和數(shù)據(jù)外存及其接口:(軟盤、硬盤和光盤見(jiàn)04配套光盤)容量計(jì)算：扇區(qū)、磁道、磁頭、柱面主要性能指標(biāo)：容量、存取速度外存的常用接口：IDE、EIDE、SCSI存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)81后援存儲(chǔ)器（磁帶庫(kù)、光盤庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)）輔助存儲(chǔ)器（軟盤、硬盤、光盤）主存儲(chǔ)器（DRAM）Cache存儲(chǔ)器CPU中的寄存器容量和存取時(shí)間遞增價(jià)格遞增微機(jī)的存儲(chǔ)系統(tǒng)最底兩層屬于外部設(shè)備的范疇82現(xiàn)代信息存儲(chǔ)技術(shù)：直接存儲(chǔ)技術(shù)：磁盤、磁帶、光盤移動(dòng)存儲(chǔ)技術(shù)：閃存卡、閃盤（即優(yōu)盤）、移動(dòng)硬盤網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)虛擬存儲(chǔ)技術(shù)：把內(nèi)存當(dāng)作前臺(tái)，把外存（硬盤）當(dāng)作后臺(tái)，通過(guò)合理的調(diào)度，前后臺(tái)不斷地進(jìn)行信息交換，來(lái)完成大程序和多道程序的運(yùn)行虛擬內(nèi)存的設(shè)置：在Windows2000中，用“控制面板/系統(tǒng)/高級(jí)/性能”命令83容量單位

1Byte=8bit1KB=210Byte1MB=210KB1GB=210MB1TB=210GB1PB=210TB210=1024≈10001個(gè)漢字=2字節(jié)存儲(chǔ)器被分為若干存儲(chǔ)單元，在微機(jī)中存儲(chǔ)單元一般是一個(gè)字節(jié)。每個(gè)存儲(chǔ)單元有一個(gè)編號(hào)，稱為存儲(chǔ)地址，一般用十六進(jìn)制整數(shù)表示，地址0000表示最低的存儲(chǔ)單元，最大地址是FFFFH。存儲(chǔ)器的容量計(jì)算84總線

總線的定義：總線是計(jì)算機(jī)各模塊間進(jìn)行信息傳輸?shù)耐ǖ??？偩€容量：是這條線路上的理想數(shù)據(jù)傳輸率，計(jì)算公式為：數(shù)據(jù)傳輸率（Bytes/S）=總線時(shí)鐘頻率×總線寬度/8。總線的分類：從傳輸?shù)臄?shù)據(jù)性質(zhì)分：數(shù)據(jù)總線：它表示構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的計(jì)算能力和計(jì)算規(guī)模地址總線：地址總線位數(shù)它決定了系統(tǒng)的尋址能力控制總線：它代表了總線的特色、總線的設(shè)計(jì)思想、控制技巧從連接上分：內(nèi)部總線：微機(jī)內(nèi)部各外圍芯片與處理器之間的總線，用于芯片一 級(jí)的互連。系統(tǒng)總線：微機(jī)中各插件板與系統(tǒng)板之間的總線，用于插件板一級(jí) 的互連。如：ISA、EISA、VESA、PCI等總線外部總線：微機(jī)和外部設(shè)備之間的總線，微機(jī)作為一種設(shè)備。 如：RS232-C、RS-485、IEEE-488、USB等總線85從性能上分：高端總線：指支持32位、64位處理器的總線有：PCI、MCA、VL-BUS、EISA低端總線：指支持8位、16位處理器的總線，側(cè)重于I/O處理有：IBM-PC/XT、ISA、STD等。從技術(shù)上分：傳統(tǒng)總線：依賴CPU處理芯片，有的總線實(shí)際就是CPU處理器引腳的延伸?，F(xiàn)代總線：總線對(duì)CPU的依賴減弱，如PCI總線可以不依賴任何CPU，（由Chipset控制）而且有很好的兼容性?，F(xiàn)代總線的高級(jí)特性還體現(xiàn)在支持高速緩存、多處理器、自動(dòng)配置等方面。低端傳統(tǒng)總線；高端現(xiàn)代總線等；

從結(jié)構(gòu)上分：ISA：（IndustryStandardArchitecture）工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)EISA：（ExtendedISA）擴(kuò)展的ISAVESA：（VideoElectronicsStandardAssociation）視頻電子工業(yè)協(xié)會(huì)提出的局部總線，簡(jiǎn)稱VL總線PCI：（PeripheralComponentInterconnect）外圍部件互連AGP：（AcceleratedGraphicsPort）加速圖形接口。86微處理器外設(shè)I/O接口并行接口：一次可傳送多位數(shù)據(jù)（通常時(shí)8位）。用于連接近距離的外設(shè)，如打印機(jī)。串行接口：一次只能傳送一位數(shù)據(jù)。常用于遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸。如常見(jiàn)的異步串行接口，usb接口，紅外線接口。輸入/輸出（I/O)