計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)

計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)計(jì)算機(jī)的發(fā)展

20世紀(jì)最偉大的發(fā)明創(chuàng)造之一是電子計(jì)算機(jī)。世界上第一臺數(shù)字電子計(jì)算機(jī)是1946年2月在美國賓夕法尼亞大學(xué)誕生的，取名ENIAC。

第一臺計(jì)算機(jī)

ENIAC推出年代1946年2月基本組成17468個(gè)電子管、6萬個(gè)電阻器、1萬個(gè)電容器和6千個(gè)開關(guān)組成運(yùn)算速度每秒5000次加法重量約30噸耗電量174千瓦占地面積160平方米應(yīng)用范圍科學(xué)計(jì)算（導(dǎo)彈軌跡）

年代邏輯部件存儲部件系統(tǒng)軟件應(yīng)用范圍第一代1946

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1957電子管

體積大耗電多速度低成本高磁鼓基本沒有主要用于科學(xué)計(jì)算第二代1958

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1964晶體管

體積小速度快功耗低性能穩(wěn)定磁盤磁帶高級語言擴(kuò)展到數(shù)據(jù)處理、自動控制第三代1965

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1970中、小規(guī)模集成電路

體積更小價(jià)格更低可靠性更高速度更快半導(dǎo)體存儲器

容量速度大幅提高操作系統(tǒng)

進(jìn)一步拓展到文字處理、企事業(yè)管理第四代1971

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至今大、超大規(guī)模集成電路

性能大幅提高價(jià)格大幅下降

半導(dǎo)體存儲、光盤、移動存儲等

集成度容量越來越大數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、多媒體技術(shù)滲透到社會生活各個(gè)領(lǐng)域電子管晶體管集成電路基礎(chǔ)知識——分類計(jì)算分類桌面計(jì)算：最廣泛；如PC機(jī)服務(wù)器計(jì)算：復(fù)雜，高性能；如服務(wù)器嵌入式計(jì)算：將計(jì)算機(jī)功能嵌入到其它設(shè)備

如數(shù)碼產(chǎn)品、家電等基礎(chǔ)知識——方向發(fā)展方向微型化：集成度體積巨型化：容量速度功能網(wǎng)絡(luò)化：信息共享通信協(xié)同工作智能化：人工智能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件系統(tǒng)：軟件系統(tǒng)：物理設(shè)備程序及數(shù)據(jù)硬件系統(tǒng)控制器運(yùn)算器存儲器I/O設(shè)備CPU內(nèi)存外存I/O設(shè)備接口BIOS總線主板（CPU、BIOS、接口總線、芯片組）內(nèi)存硬盤、軟驅(qū)、光驅(qū)鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器、打印機(jī)等外設(shè)適配卡：聲卡、顯卡、網(wǎng)卡等其他外設(shè)理論上細(xì)化應(yīng)用上設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)硬件是指組成一臺計(jì)算機(jī)的各物理設(shè)備總稱。以臺式PC為例，從外部看主要有以下部件：主機(jī)箱、顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)。主機(jī)箱中最重要的部件：主板其他連接設(shè)備有：音箱、打印機(jī)、掃描儀等。主板又稱底板，是PC中最重要的一塊電路板，為PC中其他部件提供插槽和接口等。主板上已集成了芯片組、BIOS芯片，總線插槽CPU、內(nèi)存條、聲卡、顯示卡等部件通過插槽安裝在主板上，并提供軟驅(qū)、硬盤、光驅(qū)、外設(shè)等連在主板上的接口。某些主板集成了聲卡、顯示卡、網(wǎng)卡、MODEM卡等部件，以降低整機(jī)成本。CPUPCI插槽PCI－E插槽內(nèi)存插槽IDE插座軟盤插座鋰電池USB口芯片組PS/2口BIOS主板結(jié)構(gòu)并行口SATA插座主板結(jié)構(gòu)PS/2接口串行口顯示器接口USB口網(wǎng)卡輸出口并行口聲卡輸出口中央處理器(CPU)CPU是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中必備的最核心的部件，主要由運(yùn)算器、控制器兩個(gè)部件以及一些寄存器、高速緩存組成。INTEL微處理器發(fā)展年份型號速度(Hz)集成度(晶體管)年份型號速度(Hz)集成度(晶體管)197140041M23001995奔騰pro150M550萬197480802M45001997奔騰Ⅱ233M750萬198180884.77M290001999奔騰Ⅲ450M950萬1982802866M13.4萬2000奔騰Ⅳ1.4G4200萬19858038616M27.5萬2003迅馳1.6G7700萬19898048625M120萬2006酷睿1.66G2.91億1993奔騰60M310萬CPU的基本功能指令執(zhí)行順序控制程序中的各指令之間是有嚴(yán)格順序的，必須嚴(yán)格按程序規(guī)定的順序執(zhí)行，才能保證計(jì)算機(jī)工作的正確性。操作控制CPU根據(jù)指令產(chǎn)生相應(yīng)的操作控制信號，發(fā)給相應(yīng)的計(jì)算機(jī)部件，從而控制這些部件按指令的要求進(jìn)行動作。時(shí)間控制時(shí)間控制就是對各種操作實(shí)施時(shí)間上的定時(shí)。在一條指令的執(zhí)行過程中，在什么時(shí)間做什么操作均應(yīng)受到嚴(yán)格的控制。只有這樣，計(jì)算機(jī)才能有條不紊地自動工作。數(shù)據(jù)加工即對數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算，或進(jìn)行其他的信息處理。CPU=運(yùn)算器＋控制器運(yùn)算器：負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算?？刂破鳎核鼜拇鎯ζ髦腥〕鲋噶?，進(jìn)行譯碼，分析指令，根據(jù)指令功能發(fā)出相應(yīng)的控制信號，控制其它部件去執(zhí)行指令規(guī)定的任務(wù)。寄存器：用來暫時(shí)存放當(dāng)前正在被使用的數(shù)據(jù)。CPU主要性能指標(biāo)主頻主頻也叫時(shí)鐘頻率，用來表示CPU的運(yùn)算、處理數(shù)據(jù)的速度。CPU的主頻=外頻×倍頻系數(shù)。（外頻：系統(tǒng)時(shí)鐘頻率）前端總線頻率：CPU通過前端總線（FSB）連接到北橋芯片，進(jìn)而通過北橋芯片和內(nèi)存、顯卡交換數(shù)據(jù)外頻與前端總線頻率的區(qū)別：前端總線的速度指的是數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?，外頻則是和數(shù)字脈沖信號震蕩速度有關(guān)緩存緩存的結(jié)構(gòu)和大小對CPU速度的影響非常大，CPU內(nèi)緩存的運(yùn)行頻率極高，一般是和處理器同頻運(yùn)作，工作效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于系統(tǒng)內(nèi)存和硬盤高速緩沖存儲器(Cache)

CPU在讀寫數(shù)據(jù)時(shí)，首先訪問Cache，找到想要的數(shù)據(jù)便直接載入寄存器(稱為“命中”)，找不到才訪問速度相對較慢的內(nèi)存(稱為“未命中”)。兩種類型：一級緩存：L1Cache（靜態(tài)RAM，分?jǐn)?shù)據(jù)、指令兩種；約32—256KB）二級緩存：L2Cache（高速動態(tài)RAM，512KB-2、3MB）有些CPU還內(nèi)置L3Cache,如AMD處理器緩存容量的增大可以大幅提升CPU內(nèi)部讀取數(shù)據(jù)的命中率，而不用再到內(nèi)存或者硬盤上尋找，以提高系統(tǒng)性能。但是由于CPU芯片面積和成本的因素來考慮，緩存都很小。CPU主要性能指標(biāo)工作電壓就是CPU正常工作所需的電壓。低電壓能解決耗電過大和發(fā)熱過高的問題制造工藝指IC內(nèi)電路與電路之間的距離。密度愈高的IC電路設(shè)計(jì)，意味著在同樣大小面積的IC中，可以擁有密度更高、功能更復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)，以降低成本、減少處理器功耗。擴(kuò)展指令集指令的強(qiáng)弱也是CPU的重要指標(biāo)，指令集是提高微處理器效率的最有效工具之一芯片組是構(gòu)成主板電路的核心。它就是“南橋”和“北橋”的統(tǒng)稱，把以前復(fù)雜的電路和元件最大限度地集成在幾顆芯片內(nèi)的芯片組。

北橋芯片支持CPU、內(nèi)存、ISA/PCI/AGP插槽等。

南橋芯片支持I/O接口以及IDE設(shè)備等。

內(nèi)存（主存）：臨時(shí)存放數(shù)據(jù)的記憶部件

隨機(jī)存儲器RAM：隨機(jī)讀寫，斷電后信息丟失(大量)。

只讀存儲器ROM：一般只能讀出而不能隨意寫入(少量)。

存儲器的基本單位：字節(jié)，1Byte=8bit(二進(jìn)制位)1KB=1024B(即210)；1MB=1024KB(即220)；

1GB=1024MB(即230)；1TB=1024GB(即240)

內(nèi)存地址：每個(gè)存儲單元都有一個(gè)唯一的序號

總線系統(tǒng)總線按傳遞信息的功能來分?jǐn)?shù)據(jù)總線地址總線控制總線總線是一組連接各個(gè)部件之間的公共通信線

PCI:總線標(biāo)準(zhǔn)：32位，可擴(kuò)展到64位數(shù)據(jù)傳輸率：133MB/s用途：插聲卡、顯卡、Modem卡、網(wǎng)卡等

AGP:總線標(biāo)準(zhǔn)：32/64位，可擴(kuò)展到64位數(shù)據(jù)傳輸率：1064MB/s用途：插高速圖形顯示卡，可以使3D圖形在普通個(gè)人電腦上以更快的速度顯示?？偩€PCI-E一種采用點(diǎn)對點(diǎn)串行連接方式的高速總線總線標(biāo)準(zhǔn)：64位數(shù)據(jù)傳輸率：4GB/s（16X）用途：主要用來插PCI-E顯卡它的出現(xiàn)，逐步淘汰AGP總線優(yōu)點(diǎn)：速度快、向下兼容、支持“熱插拔”等主要外部接口：解決主機(jī)和外設(shè)速度匹配問題PS/2接口：鍵盤、鼠標(biāo)并行口：打印機(jī)串行口：慢速設(shè)備，較少使用USB口：移動存儲、數(shù)碼設(shè)備等；支持熱插拔IDE接口：以并行方式接硬盤或光驅(qū)。SATA接口：串行連接方式的硬盤接口，結(jié)構(gòu)簡單、可熱插拔、速率快(約300MB/S)硬盤(HardDisk)硬盤幾大指標(biāo)容量：40～200GB轉(zhuǎn)速：5400～7200轉(zhuǎn)/分緩存：2M～8M傳輸速率：66MB/s以上接口：IDE、USB、SCSI、SATA、光纖、SAS等硬盤接口是硬盤與主機(jī)系統(tǒng)間的連接部件，作用是在硬盤緩存和主機(jī)內(nèi)存之間傳輸數(shù)據(jù)。硬盤接口的性能高低對磁盤陣列整體性能有直接的影響。固態(tài)硬盤SSD是由控制單元和固態(tài)存儲單元（DRAM或FLASH芯片）組成的硬盤。接口規(guī)范和定義、功能及使用方法上與普通硬盤的相同，在產(chǎn)品外形和尺寸上也與普通硬盤一致?？拐鹦约?、工作溫度范圍寬、數(shù)據(jù)存儲速度快、功耗小、重量輕、噪音小。成本高、容量低、易受外界因素影響、寫入壽命有限、數(shù)據(jù)損壞后幾乎無法恢復(fù)其他外存、外設(shè)軟盤+軟驅(qū)光盤+光驅(qū)閃存：優(yōu)盤、各類卡等輸入設(shè)備：鼠標(biāo)鍵盤、掃描儀、條形碼輸出設(shè)備：顯示器、打印機(jī)等保存壽命約為2-10年，理論上可以達(dá)100年BIOS－基本輸入/輸出系統(tǒng)固化在計(jì)算機(jī)中的一組程序,是正常啟動計(jì)算機(jī)所必須的條件。主要功能有：自檢和初始化自檢及初始化：檢查PC的顯示卡、鍵盤和內(nèi)存等設(shè)備的工作狀態(tài)是否良好。若發(fā)現(xiàn)問題，系統(tǒng)將給出提示信息或鳴笛警告。

初始化：對硬件設(shè)置的一些參數(shù)與實(shí)際硬件設(shè)置進(jìn)行比較，如果不符合，會影響系統(tǒng)的啟動。引導(dǎo)程序：從軟盤或硬盤的起始扇區(qū)讀取引導(dǎo)記錄，再由引導(dǎo)記錄把操作系統(tǒng)裝入內(nèi)存。通過改寫B(tài)IOS設(shè)置，可以達(dá)到提升設(shè)備性能和兼容性的目的。BIOS一旦出錯(cuò),將導(dǎo)致嚴(yán)重后果.BIOSBIOS中斷服務(wù)即微機(jī)系統(tǒng)中軟件與硬件之間的一個(gè)可編程接口，主要用于程序軟件功能與微機(jī)硬件之間實(shí)現(xiàn)銜接。操作系統(tǒng)對軟盤、硬盤、光驅(qū)、鍵盤、顯示器等外圍設(shè)備的管理，都是直接建立在BIOS系統(tǒng)中斷服務(wù)程序的基礎(chǔ)上，操作人員也可以通過訪問INT5、INT13等中斷點(diǎn)而直接調(diào)用BIOS中斷服務(wù)程序。BIOS會告訴CPU硬件設(shè)備的中斷號，根據(jù)中斷號使用相應(yīng)的硬件來完成命令的工作，最后根據(jù)其中斷號跳會原來的狀態(tài)。CMOS－互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體存儲器

CMOS是微機(jī)主板上的一塊可讀寫的RAM芯片，目前已做到了BIOS芯片中。保存系統(tǒng)的硬件配置和用戶對某些參數(shù)的設(shè)定。如：硬盤的參數(shù)、軟驅(qū)的規(guī)格、啟動的順序、密碼的設(shè)置等。由主板的鋰電池供電。CMOS一般有128字節(jié)及至256字節(jié)的容量。CMOS中關(guān)于微機(jī)的配置信息不正確時(shí)，將導(dǎo)致系統(tǒng)故障

CMOS設(shè)置——也稱BIOS設(shè)置在開機(jī)時(shí)按住<DEL>鍵不放進(jìn)入設(shè)置主畫面：BIOS設(shè)置和CMOS設(shè)置的區(qū)別和聯(lián)系

BIOS是主板上的一塊ROM芯片，裝有系統(tǒng)的重要信息和設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置程序CMOS是主板上的一塊可讀寫的RAM芯片，裝的是關(guān)于系統(tǒng)配置的具體參數(shù)，其內(nèi)容可通過設(shè)置程序進(jìn)行讀寫設(shè)置BIOS中的系統(tǒng)設(shè)置程序是完成CMOS參數(shù)設(shè)置的手段CMOS既是BIOS設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)的存放場所，又是BIOS設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)的結(jié)果完整的說法是：“通過BIOS設(shè)置程序?qū)MOS參數(shù)進(jìn)行設(shè)置”。軟件系統(tǒng)系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件：有特定應(yīng)用目的操作系統(tǒng)：管理資源，控制程序，提供服務(wù)語言處理程序：源程序→目標(biāo)程序設(shè)備驅(qū)動程序：識別如何使用外設(shè)實(shí)用工具軟件：控制分配和使用計(jì)算機(jī)資源管理、維護(hù)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)操作系統(tǒng)

作用管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中各種資源，控制程序的運(yùn)行和提供服務(wù)，使其他系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件能夠在計(jì)算機(jī)上得以正確地運(yùn)行。

主要功能

CPU管理、存儲器管理、設(shè)備管理、文件管理和進(jìn)程管理等五個(gè)方面。

常用的OSMS-DOS、UNIX、Windows、Linux等。語言處理程序－機(jī)器語言以二進(jìn)制代碼表示的指令集合，CPU直接能識別和執(zhí)行的語言。例：X＝3＋5000100100010010010001010

取3加5存X優(yōu)點(diǎn)：占用內(nèi)存少、執(zhí)行速度快

缺點(diǎn)：不易閱讀和記憶、編程困難易出錯(cuò)語言處理程序－匯編語言用記憶碼來表示機(jī)器指令，用符號地址來表示指令中操作數(shù)或操作地址。例：X＝3＋5

LOAD3ADD5SAVEX

優(yōu)點(diǎn)：與機(jī)器語言相比，較為直觀、易理解和記憶缺點(diǎn)：匯編語言也是面向機(jī)器的語言，編程與查錯(cuò)困難，而且通用性也不強(qiáng)。語言處理程序－高級語言高級語言又稱算法語言。特點(diǎn)：面向用戶和過程。其語句的表達(dá)接近人們常使用的自然語言(英語)和數(shù)學(xué)語言，一條語句不是完成單一的機(jī)器指令操作，而是完成多項(xiàng)操作。常用的高級語言：

FORTRAN、COBOL、VB、C、Java等。main()

{

inti,j,k;

printf("\n");

for(i=1;i<5;i++)／*以下為三重循環(huán)*/

for(j=1;j<5;j++)

for(k=1;k<5;k++)

{

if(i!=k&&i!=j&&j!=k)

printf("%d,%d,%d\n",i,j,k);

}

}源程序

源程序用匯編語言和高級語言所編制的程序。

語言處理程序把由匯編語言或高級語言編制成的源程序翻譯或解釋成為計(jì)算機(jī)硬件能直接執(zhí)行的目標(biāo)程序。兩種語言處理程序

編譯程序(Compiler)

將源程序一次全部翻譯成目標(biāo)程序，再經(jīng)過裝配連接，最終成為能直接運(yùn)行的可執(zhí)行程序(相當(dāng)于筆譯)。

解釋程序(Interpreter)是將源程序逐句解釋翻譯成一組機(jī)器指令，解釋一句，執(zhí)行一句，直至程序執(zhí)行完畢(相當(dāng)于口譯)。設(shè)備驅(qū)動程序

設(shè)備驅(qū)動程序告訴計(jì)算機(jī)如何使用新配置的外圍設(shè)備。

即插即用設(shè)備目前的PC設(shè)備，如聲卡、光驅(qū)、顯示卡等，操作系統(tǒng)能自動識別并安裝相應(yīng)的驅(qū)動程序。

非即插即用設(shè)備必須由用戶自己安裝對應(yīng)的驅(qū)動程序。實(shí)用工具控制分配和使用計(jì)算機(jī)資源的系統(tǒng)軟件。磁盤分區(qū)工具：如PQ-Magic

磁盤備份與恢復(fù)工具：如NortonGhost

網(wǎng)絡(luò)下載工具：如FlashGet

系統(tǒng)診斷程序：如SiSoftwareSandra應(yīng)用軟件專門為某一應(yīng)用目的而編制的軟件系統(tǒng)，這類軟件能解決特定的問題。

辦公自動化：如WPS、Word、Excel

演示文稿：如PowerPoint、FreelanceGraphics

網(wǎng)頁制作：如FrontPage、Dreamweaver

圖形動畫：如PhotoShop、Flash

數(shù)據(jù)管理：如Access、VisualFoxPro

網(wǎng)頁瀏覽：如IE、NetscapeNavigator

其他軟件：如教育、游戲、翻譯、多媒體方面軟件

計(jì)算機(jī)組成：控制器、運(yùn)算器、存儲器、輸入、輸出設(shè)備存儲方式：數(shù)據(jù)和指令均以二進(jìn)制存儲。核心思想——程序存儲程序控制：程序和數(shù)據(jù)存放在內(nèi)存儲器中，計(jì)算機(jī)

自動高速地從存儲器取出指令

和數(shù)據(jù)，完成運(yùn)算并輸出結(jié)果。

馮·諾依曼計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)2數(shù)制及其轉(zhuǎn)換——概念用一組固定的數(shù)字和一套統(tǒng)一的規(guī)則來表示數(shù)目的方法數(shù)碼：表示數(shù)的符號基數(shù)：數(shù)碼的個(gè)數(shù)權(quán)值：每一位所具有的值如十進(jìn)制，數(shù)碼為0，1，…，9；基數(shù)為10；每位的權(quán)值（權(quán)重）為：100，101，102，…常用計(jì)數(shù)制十進(jìn)制表示符號：D基數(shù)為十，記數(shù)符號：0,1,2,…,9。逢十進(jìn)一二進(jìn)制表示符號：B基數(shù)為二，記數(shù)符號：0和1。逢二進(jìn)一十六進(jìn)制表示符號：H基數(shù)為十六，記數(shù)符號：0,1,2,…,9,A,B,C,D,E,F。逢十六進(jìn)一權(quán)值(34958.34)1010410310210110010-110-2(10010.01)224232221202-12-2例：以小數(shù)點(diǎn)為分隔小數(shù)點(diǎn)左邊：從右到左，位權(quán)依次從基數(shù)的零次方遞增X0、X1、X2…小數(shù)點(diǎn)右邊：從左到右，位權(quán)依次從基數(shù)的負(fù)一次方遞減X-1、X-2、X-3…數(shù)制間的轉(zhuǎn)換——整數(shù)部分*X進(jìn)制An…A0

十進(jìn)制

=XnAn+…+X0A0十進(jìn)制X進(jìn)制An…A0

除X取余直到結(jié)果等于0，將結(jié)果從下到上排列二進(jìn)制十六進(jìn)制

4位1位各進(jìn)制之間對應(yīng)關(guān)系十進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)000910019111101010A2102111011B3113121100C41004131101D51015141110E61106151111F71117161000010810008數(shù)制間的轉(zhuǎn)換——小數(shù)部分*（補(bǔ)充）X進(jìn)制.B1…Bm

十進(jìn)制

=X-1B1+…+X-mBm十進(jìn)制X進(jìn)制.B1…Bm

小數(shù)部分乘X取整，直到結(jié)果正好等于1，結(jié)果從上到下二進(jìn)制十六進(jìn)制

4位1位3數(shù)據(jù)的機(jī)內(nèi)表示用二進(jìn)制表示數(shù)據(jù)物理實(shí)現(xiàn)容易運(yùn)算規(guī)則簡單二進(jìn)制的單位01234567位（bit）字節(jié)（byte）｛字各單位之間換算關(guān)系1B=8bit字節(jié)簡寫為B1KB=1024B=210B(千)1MB=1024KB(兆)1GB=1024MB(吉)1TB=1024GB(太)二進(jìn)制邏輯運(yùn)算對二進(jìn)制數(shù)的1和0賦以邏輯含義，用1表示真，用0表示假邏輯運(yùn)算是按位進(jìn)行的，位與位之間不像加減運(yùn)算那樣有進(jìn)位或借位的聯(lián)系。二進(jìn)制邏輯運(yùn)算邏輯加法（或運(yùn)算）通常用符號“+”或“∨”來表示0＋0=00＋1=11＋0=11＋1=1

0∨0=00∨1=11∨0=11∨1=1其中只要有一個(gè)為1，結(jié)果就為1二進(jìn)制邏輯運(yùn)算邏輯乘法（與運(yùn)算）通常用符號“*”或“∧”或“·”來表示0*0=0

0∧0=0

0·0=0

0*1=0

0∧1=0

0·1=0

1*0=0

1∧0=0

1·0=0

1*1=1

1∧1=1

1·1=1其中只要有個(gè)為0，結(jié)果就為0二進(jìn)制邏輯運(yùn)算邏輯否定（非運(yùn)算）通常用在邏輯變量上方加一橫線來表示

1=00=1異或邏輯運(yùn)算（半加運(yùn)算）通常用符號“⊕”表示0⊕0=00⊕1=11⊕0=11⊕1=0即兩個(gè)邏輯變量相異，結(jié)果才為1數(shù)值數(shù)據(jù)表示——定點(diǎn)數(shù)定點(diǎn)數(shù)：小數(shù)點(diǎn)位置固定若隱含的小數(shù)點(diǎn)固定在有效數(shù)的最右邊，用于表示整數(shù)；若固定在最左邊，則用于表示小于1的純小數(shù)。

假設(shè)某計(jì)算機(jī)使用2個(gè)字節(jié)(16個(gè)二進(jìn)制位)表示一個(gè)數(shù)值數(shù)據(jù)，那么它用來表達(dá)定點(diǎn)整數(shù)N的范圍為：|N|≤215－1

用來表達(dá)小于1的純小數(shù)N的范圍為：2-15≤|N|≤1－2-15其中一位用來表示符號定點(diǎn)數(shù)示例1*0000000010101000符號位：0表示正隱含的小數(shù)點(diǎn)位置例1：十進(jìn)制數(shù)為168，等值的二進(jìn)制數(shù)為10101000，在機(jī)內(nèi)的表示如下：21421321221121029282726252423222120定點(diǎn)數(shù)示例2*1001010110000000符號位：1表示負(fù)例1：十進(jìn)制數(shù)為-0.168，等值的二進(jìn)制數(shù)為-0.00101011，在機(jī)內(nèi)的表示如下：2-12-22-32-42-52-62-72-82-92-102-112-122-132-142-15隱含的小數(shù)點(diǎn)位置數(shù)值數(shù)據(jù)表示——浮點(diǎn)數(shù)浮點(diǎn)數(shù)：小數(shù)點(diǎn)位置不定，將一個(gè)數(shù)表示為指數(shù)部分和尾數(shù)部分，可表示為：N=M×RE

其中:M為尾數(shù)：采用定點(diǎn)小數(shù)的形式E階碼（指數(shù)）：有符號整數(shù)形式R為階碼的基數(shù)M和E決定了浮點(diǎn)數(shù)精度；E和R決定了表示范圍數(shù)值數(shù)據(jù)表示——浮點(diǎn)數(shù)若使用2個(gè)字節(jié)表示一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)，前8位表示階碼(包括階符)，后8位表示尾數(shù)(包括尾符，即整個(gè)浮點(diǎn)數(shù)的符號)，那么它用來表達(dá)浮點(diǎn)數(shù)N的范圍(除0外)為：2127×2-7≤|N|≤(1－2-7)×2127該兩字節(jié)表示的浮點(diǎn)數(shù)的最大表示范圍可達(dá)2127（≈1038），精度約為小數(shù)點(diǎn)后2位（2-7≈10-2）浮點(diǎn)數(shù)示例例：十進(jìn)制數(shù)為－123.45，等值的二進(jìn)制數(shù)為－1111011.01110011

浮點(diǎn)數(shù)表示為：－0.1111011×27

在機(jī)內(nèi)的表示如下：

262524232221202-12-22-32-42-52-62-70000011111111011階符：0表示正階碼尾符：1表示負(fù)尾數(shù)編碼為了能被計(jì)算機(jī)處理，需要對非數(shù)值數(shù)據(jù)編碼將信息轉(zhuǎn)化為0，1表示的二進(jìn)制串考慮數(shù)據(jù)特性，便于計(jì)算機(jī)儲存和處理字符編碼目前廣泛使用的字符編碼：EBCDIC碼：擴(kuò)充的二、十進(jìn)制交換碼，IBM公司為大型機(jī)設(shè)計(jì)的字符編碼，使用8個(gè)二進(jìn)制數(shù)即1個(gè)字節(jié)表示一個(gè)字符，可以表示28即256個(gè)字符Unicode編碼：使用16個(gè)二進(jìn)制數(shù)（2字節(jié)）表示一個(gè)字符，可以表示216即65536個(gè)字符。微軟和蘋果操作系統(tǒng)均支持該編碼使用最廣泛西文字符編碼——ASCII碼ASCII碼(美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼)規(guī)定了常用的數(shù)字、字符的編碼。標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼是7位二進(jìn)制編碼，所以最多可以表示128個(gè)字符。每個(gè)字符用一個(gè)字節(jié)表示，字節(jié)的最高位為0。ASCII碼中的符號可以分成兩類：

顯示字符：范圍為32~126，指能從鍵盤輸入、

可以顯示和打印的字符

控制字符：范圍是0~31及127，主要用來控制輸入、

輸出設(shè)備。

高位

低位0000010100111001011101110000NULDLESP0@P`p0001SOHDC1!1AQaq0010STXDC2"2BRbr0011ETXDC3#3CScs0100EOTDC4$4DTdt0101ENQNAK%5EUeu0110ACKSYN&6FVfv0111BELETB'7GWgw1000BSCAN(8HXhx1001HTEM)9IYiy1010LFSUB*:JZjz1011VTESC+;K[k{1100FFFS,<L\l|1101CRGS-=M]m}1110SORS.>N^n~1111SIUS/?O_oDEL西文字符編碼——ASCII碼字母數(shù)字的ASCII碼是連續(xù)的A~Z:41H~5AHa~z:61H~7AH0~9:30H~39H

例：字母A的ASCII碼為1000001，即ASC(A)=65→ASC(D)=68漢字信息處理漢字如何用鍵盤對應(yīng)輸入——輸入碼漢字在計(jì)算機(jī)中存儲如何表示——機(jī)內(nèi)碼漢字字型如何輸出——字形碼漢字人工翻譯輸入碼機(jī)內(nèi)碼字形碼輸入管理漢字庫輸入設(shè)備輸出設(shè)備輸出漢字的各種編碼輸入碼：無理碼、音碼、形碼國標(biāo)碼：國家規(guī)定用于漢字處理的代碼依據(jù)機(jī)內(nèi)碼：計(jì)算機(jī)內(nèi)處理漢字信息使用的編碼，漢字內(nèi)碼唯一字形碼：字模點(diǎn)陣國標(biāo)碼國標(biāo)碼(GB)是指我國公布的國家標(biāo)準(zhǔn)《信息交換用漢字編碼字符集－基本集》，其中包含了6763個(gè)漢字，并分作兩級，一級為常用字，含3755個(gè)，二級為3008個(gè)。一級按照拼音排序，二級則按照部首排序。再加上682個(gè)基本圖形字符的編碼，共7445個(gè)。國標(biāo)碼采用兩個(gè)字節(jié)編碼，用十六進(jìn)制表示，每個(gè)字節(jié)最高位恒為0。0～20H用于控制字符。顯示字符從21H（即33）開始。區(qū)位碼→國標(biāo)碼→機(jī)內(nèi)碼將編碼系統(tǒng)分為94個(gè)區(qū)，94個(gè)位，由區(qū)號位號唯一確定一個(gè)漢字，即區(qū)位碼，它用4位十進(jìn)制表示，前兩位表示區(qū)號，后兩位表示位號，區(qū)號位號均從1開始。區(qū)位碼→國標(biāo)碼：對區(qū)號位號分別轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制，再加上20H國標(biāo)碼→機(jī)內(nèi)碼：每個(gè)字節(jié)的最高位置1（因?yàn)槊孔止?jié)最高位都為0，和ASCII碼一起時(shí)用會有沖突）區(qū)位碼→機(jī)內(nèi)碼舉例已知一個(gè)字的區(qū)位碼，將區(qū)碼和位碼分別加A0H就得到漢字機(jī)內(nèi)碼‘西’字拼音碼‘xi’轉(zhuǎn)區(qū)位碼十進(jìn)制4687十六進(jìn)制2E57轉(zhuǎn)十六進(jìn)制每字節(jié)最高位置1每字節(jié)加20H十六進(jìn)制4E77十六進(jìn)制CEF7輸入碼‘西’字到機(jī)內(nèi)碼的轉(zhuǎn)換過程每字節(jié)加上A0H

漢字輸出漢字庫：

存放漢字的字形碼的存儲空間以及讀取程序。當(dāng)輸出時(shí)，通過漢字內(nèi)碼到漢字庫的映照，找到相應(yīng)漢字的字形碼。漢字字形碼分為兩大類：點(diǎn)陣字形：將一方塊劃分為許多小方格，組成一個(gè)點(diǎn)陣，每一個(gè)小方格就是點(diǎn)陣中的一個(gè)點(diǎn)，劃分越細(xì)，點(diǎn)陣越大。輪廓字形：采用一組直線和曲線來描繪出漢字筆畫的輪廓，記下每一直線和曲線的數(shù)學(xué)描述公式。4數(shù)據(jù)在磁盤上的存儲硬盤分區(qū)作用：安裝多個(gè)操作系統(tǒng)；便于文件的分類管理；有利于病毒的防治；減少磁盤空間的浪費(fèi)常見的分區(qū)軟件DOSFDISK命令、PartitionMagic硬盤動態(tài)分區(qū)大師等等主引導(dǎo)記錄硬盤分區(qū)后同時(shí)也建立了一個(gè)主引導(dǎo)扇區(qū)，它不屬于任何分區(qū)，存放主引導(dǎo)記錄，即：主引導(dǎo)程序主要任務(wù)是查看分區(qū)表，找到活動分區(qū)（作為操作系統(tǒng)引導(dǎo)）后，讀入該分區(qū)的引導(dǎo)記錄到內(nèi)存分區(qū)表各個(gè)分區(qū)的相關(guān)信息，如分區(qū)的起始和結(jié)束磁頭號、柱面號、扇區(qū)號，總扇區(qū)數(shù)，文件系統(tǒng)等磁盤格式化分區(qū)后，各分區(qū)的邏輯盤必須格式化后才能使用，格式化的功能是在邏輯盤產(chǎn)生四個(gè)區(qū)域：引導(dǎo)扇區(qū)：本分區(qū)的第一個(gè)扇區(qū)，存放引導(dǎo)記錄文件分配表：描述分區(qū)上的每個(gè)簇如何分配文件目錄表：記錄文件或文件夾的相關(guān)信息數(shù)據(jù)區(qū)：存儲文件數(shù)據(jù)文件分配表FATFAT16：一個(gè)分區(qū)最多有216=65536個(gè)可分配單位，單個(gè)文件最大為2GBFAT32：一個(gè)分區(qū)總簇?cái)?shù)有232=4GB，單個(gè)文件最大容量為4GB隨著硬盤容量的增大，每個(gè)簇所占的空間也變大，導(dǎo)致硬盤空間浪費(fèi)主要描述分區(qū)上每個(gè)簇是如何分配的，簇是由連續(xù)的多個(gè)扇區(qū)組成，是文件分配的基本單位文件分配表——NTFSWindows2000以后支持的文件系統(tǒng)主要優(yōu)點(diǎn)：支持分區(qū)大小為2TB，遠(yuǎn)大于FAT32的32GB可恢復(fù)的文件系統(tǒng)，通過使用標(biāo)準(zhǔn)的處理日志和恢復(fù)技術(shù)來保證分區(qū)的一致性簇更小，一般為4KB，更少浪費(fèi)空間對共享資源的訪問安全性要更高進(jìn)行磁盤配額管理，提高系統(tǒng)安全性將FAT分區(qū)轉(zhuǎn)換為NTFSWindows2000/XP提供了分區(qū)格式轉(zhuǎn)換工具“Convert.exe”。Convert.exe是Windows2000附帶的一個(gè)DOS命令行程序，通過這個(gè)工具可以直接在不破壞FAT文件系統(tǒng)的前提下，將FAT轉(zhuǎn)換為NTFS。命令為：convertc:/FS:NTFS這個(gè)方法只用于FAT32轉(zhuǎn)為NTFS，不能將NTFS轉(zhuǎn)為FAT32。5計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全性ISO定義：為數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)建立和采取技術(shù)上的和管理上的安全保護(hù)措施，保護(hù)計(jì)算機(jī)硬件、軟件和數(shù)據(jù)不會因?yàn)榕既坏幕蛘吖室獾脑蚨艿狡茐?、更改或泄密。硬件安全：防止硬件故障與失效，常采用一種“出現(xiàn)故障平均時(shí)間MTBF“來衡量軟件安全：軟件完整性、程序健壯性數(shù)據(jù)安全：數(shù)據(jù)的完整性、保密性、可用性和真實(shí)性——核心

數(shù)據(jù)安全措施數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)：定期備份重要數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的加密：采用數(shù)據(jù)加密技術(shù)。數(shù)據(jù)的存取控制：限定數(shù)據(jù)與程序的使用對象、使用范圍、使用權(quán)限等計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全性危及網(wǎng)絡(luò)安全的種類：截取破譯冒充欺騙搭線偵聽阻塞通信病毒肆虐黑客猖獗網(wǎng)絡(luò)犯罪的案例－國外

1987年德國一個(gè)詐騙犯竊取了某銀行的帳號，提取了13萬馬克。1994年英國的一名年僅16歲的男孩，自己設(shè)計(jì)了一套被稱為“探測器”的電腦軟件，利用Internet竊取了數(shù)百個(gè)和五角大樓有往來的電腦用戶名稱、