《大學(xué)計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》課件第1章_第1頁(yè)
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《大學(xué)計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》課件第1章_第3頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

第1章計(jì)算機(jī)概述1.1計(jì)算機(jī)的組成、發(fā)展與技術(shù)指標(biāo)1.2計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示

1.3計(jì)算機(jī)的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用

1.5計(jì)算機(jī)病毒與數(shù)據(jù)安全

1.6上機(jī)實(shí)習(xí)與實(shí)習(xí)報(bào)告要求

1.1計(jì)算機(jī)的組成、發(fā)展與技術(shù)指標(biāo)

1.1.1計(jì)算機(jī)基本組成計(jì)算機(jī)是一種能夠自動(dòng)進(jìn)行高速運(yùn)算和數(shù)據(jù)加工處理的電子機(jī)器。它由電子器件組成,配有程序。計(jì)算機(jī)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備等五個(gè)部分組成,如圖1.1所示。由于最初計(jì)算機(jī)是按照馮·諾依曼“存儲(chǔ)程序”的思想制成的,即事先把程序和數(shù)據(jù)存入計(jì)算機(jī),開(kāi)機(jī)后計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序,自動(dòng)工作,因此,根據(jù)這一原理制造的計(jì)算機(jī)被稱為馮·諾依曼計(jì)算機(jī)。圖1.1計(jì)算機(jī)的基本組成

1.運(yùn)算器運(yùn)算器也稱為算術(shù)邏輯部件(ArithmeticandLogicUnit,ALU),由寄存器、加法器和控制電路組成,主要進(jìn)行算術(shù)與邏輯運(yùn)算。算術(shù)運(yùn)算包括加、減、乘、除、加1、減1等;邏輯運(yùn)算包括“與”、“或”、“非”、“異或”及“移位”等。在計(jì)算機(jī)中,任何復(fù)雜的運(yùn)算都是化為基本的算術(shù)與邏輯運(yùn)算進(jìn)行的。運(yùn)算器一次所能處理的數(shù)稱為一個(gè)字,用二進(jìn)制的形式表示,其位數(shù)稱為字長(zhǎng)。不同的計(jì)算機(jī)有不同的字長(zhǎng),比如8位、16位、32位和64位等。

2.控制器在計(jì)算機(jī)中,指示計(jì)算機(jī)進(jìn)行某一工作的命令稱為指令,用二進(jìn)制數(shù)表示,這種二進(jìn)制數(shù)稱為指令字。控制器用來(lái)對(duì)指令進(jìn)行譯碼,并按譯碼結(jié)果向有關(guān)部件發(fā)控制信號(hào),執(zhí)行指令。運(yùn)算器與控制器合稱為中央處理器(CentralProcessingUnit,CPU),是計(jì)算機(jī)中的核心部件。由于中央處理器制作在一塊集成電路芯片中,因此它又被稱為微處理器(MPU)。比如人們常說(shuō)的8086、80486、PentiumⅣ、Itanium等,指的就是微處理器

3.存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器是用來(lái)存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)的部件,與中央處理器合稱為主機(jī)。它由許多存儲(chǔ)單元組成,每個(gè)單元有一個(gè)序號(hào),稱為地址。在微型計(jì)算機(jī)中常以8位為一個(gè)存儲(chǔ)單元,稱為字節(jié)。對(duì)于位數(shù)多的數(shù)據(jù)分字節(jié)存儲(chǔ),比如16位、32位和64位數(shù)據(jù),分別占用2、4和8個(gè)字節(jié),因此也稱為雙字節(jié)、4字節(jié)和8字節(jié)字長(zhǎng)。在存儲(chǔ)器中,所有字節(jié)單元的總數(shù)稱為容量,常用KB(1024個(gè)字節(jié))、MB(兆,1048576個(gè)字節(jié))、GB(KMB)或TB(MMB)表示。設(shè)置在主機(jī)內(nèi)部的存儲(chǔ)器,CPU可以直接存取,用來(lái)存儲(chǔ)正在運(yùn)行的程序或被處理的數(shù)據(jù),常稱為內(nèi)存儲(chǔ)器或主存儲(chǔ)器,簡(jiǎn)稱為內(nèi)存或主存。這個(gè)存儲(chǔ)器容量較小,因此常在主機(jī)外部再配置一個(gè)容量更大的存儲(chǔ)器,稱為外存或輔存,用來(lái)存儲(chǔ)未被執(zhí)行的程序或未被處理的數(shù)據(jù)。比如常見(jiàn)的磁盤(pán)、磁帶及光盤(pán)等,容量一般為幾百兆到幾百吉。

4.輸入設(shè)備輸入設(shè)備是用來(lái)向計(jì)算機(jī)輸入程序、數(shù)據(jù)和命令的設(shè)備。它把人們需要輸入的數(shù)據(jù)、程序或文字轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù),再輸入給計(jì)算機(jī)。常用的輸入設(shè)備有鍵盤(pán)、鼠標(biāo)器等。對(duì)于多媒體計(jì)算機(jī),常用的輸入設(shè)置還有書(shū)寫(xiě)板、話筒、攝像機(jī)、掃描儀等。

5.輸出設(shè)備輸出設(shè)備是用來(lái)輸出計(jì)算機(jī)運(yùn)算結(jié)果、程序清單或加工處理結(jié)果的設(shè)備。常用的有顯示器、打印機(jī)等。對(duì)于多媒體計(jì)算機(jī),常用的輸出設(shè)備還有繪圖儀、投影儀、音響設(shè)備等。輸入設(shè)備和輸出設(shè)備統(tǒng)屬外圍設(shè)備,簡(jiǎn)稱為I/O(Input/Output)設(shè)備。上述五個(gè)組成部分統(tǒng)稱為計(jì)算機(jī)的硬件設(shè)備,由公用線路連接。這些線路統(tǒng)稱為總線(BUS)。按功能,總線可分為數(shù)據(jù)總線(DataBus,DB)、地址總線(AddressBus,AB)和控制總線(ControlBus,CB),分別用于傳送數(shù)據(jù)、地址和控制信號(hào)。1.1.2計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生與發(fā)展

1.計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生最早的計(jì)算機(jī)當(dāng)屬我國(guó)唐宋時(shí)期出現(xiàn)的算盤(pán),它有算珠(硬件),有口訣(軟件),使用五進(jìn)制、二進(jìn)制、十進(jìn)制和十六進(jìn)制。直到16世紀(jì)歐洲工業(yè)革命以后,在歐洲才陸續(xù)出現(xiàn)了計(jì)算圓圖、對(duì)數(shù)計(jì)算尺、齒輪加法器、機(jī)械式差分機(jī)和手搖計(jì)算機(jī),20世紀(jì)初出現(xiàn)了機(jī)電式計(jì)算機(jī)。直到1946年,真正稱得上電子數(shù)字計(jì)算機(jī)的ENIAC(ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator)誕生了。在以后的60多年里,計(jì)算機(jī)發(fā)展之快,令人震驚?,F(xiàn)在,它已被廣泛用于科學(xué)計(jì)算、自動(dòng)控制、網(wǎng)絡(luò)通信、信息管理、人工智能、電子商務(wù)、電子政務(wù)以及Internet等方面。

2.計(jì)算機(jī)的發(fā)展過(guò)程計(jì)算機(jī)的發(fā)展過(guò)程,依據(jù)所使用的元器件、規(guī)模和性能,可分為四代,現(xiàn)在正在向第五代邁進(jìn)。第一代,從1946年到1957年,主要元器件是電子管。這一代計(jì)算機(jī)體積大,功耗大,成本高。內(nèi)存儲(chǔ)器主要使用延遲線,外存儲(chǔ)器使用的是穿孔紙帶和卡片,編程語(yǔ)言是最基本的機(jī)器語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言,其運(yùn)算速度很慢,每秒僅幾千到幾萬(wàn)次,主要用于科學(xué)計(jì)算。第二代,從1958年到1964年,主要元器件是晶體管,減小了體積、功耗和成本。內(nèi)存儲(chǔ)器主要使用磁芯存儲(chǔ)器,外存儲(chǔ)器除了穿孔紙帶和卡片之外開(kāi)始使用磁鼓、磁帶和磁盤(pán)。程序設(shè)計(jì)除匯編語(yǔ)言之外還出現(xiàn)了高級(jí)語(yǔ)言,比如FORTRAN、COBOL、ALGOL等。內(nèi)部管理出現(xiàn)了操作系統(tǒng)。內(nèi)存容量達(dá)到了幾百KB,運(yùn)算速度達(dá)到每秒100萬(wàn)次以上,主要用于科學(xué)計(jì)算和自動(dòng)控制。第三代,從1964年到1971年,主要元器件是小規(guī)模集成電路,體積、功耗和成本進(jìn)一步減小,可靠性提高。內(nèi)存儲(chǔ)器仍以磁芯存儲(chǔ)器為主,容量增大,外存儲(chǔ)器主要使用磁盤(pán)和磁帶。操作系統(tǒng)進(jìn)一步發(fā)展,高級(jí)語(yǔ)言種類增加,功能增強(qiáng)。運(yùn)算速度達(dá)到每秒1000萬(wàn)次以上。且與通信技術(shù)結(jié)合,出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。除用于科學(xué)計(jì)算和自動(dòng)控制之外,開(kāi)始用于數(shù)據(jù)信息處理和事務(wù)管理等方面。第四代,主要指1971年以后,主要元器件是大規(guī)?;虺笠?guī)模集成電路,體積、功耗和成本大幅度下降。內(nèi)存儲(chǔ)器使用的是半導(dǎo)體存儲(chǔ)器,容量一般是幾十MB到幾十GB,巨型機(jī)可達(dá)數(shù)百GB。外存儲(chǔ)器有磁盤(pán)、磁帶和光盤(pán)。系統(tǒng)軟件增多,功能增強(qiáng),運(yùn)算速度可達(dá)每秒幾億至千萬(wàn)億次以上。尤其是上世紀(jì)90年代以來(lái),產(chǎn)生了大量高性能的多媒體計(jì)算機(jī),且計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)迅速發(fā)展,產(chǎn)生了遍及全球的Internet。在第四代計(jì)算機(jī)產(chǎn)生以后,人們就期待第五代計(jì)算機(jī)的誕生。但是,到了這一時(shí)期,人們認(rèn)為不能再單純用電子器件和規(guī)模來(lái)衡量計(jì)算機(jī)的發(fā)展,而應(yīng)當(dāng)在性能上有大的突破,即人工智能計(jì)算機(jī)。它能模擬人的大腦,具有邏輯思維、邏輯推理、自學(xué)習(xí)和知識(shí)重構(gòu)等能力,于是人們開(kāi)始了智能化計(jì)算機(jī)的研究。1.1.3計(jì)算機(jī)的類型與主要性能指標(biāo)

1.計(jì)算機(jī)的類型現(xiàn)代計(jì)算機(jī)主要是指電子數(shù)字計(jì)算機(jī),用離散的電信號(hào)(也稱為脈沖信號(hào))表示數(shù)字量,并對(duì)數(shù)字量信號(hào)進(jìn)行加工和處理。電子數(shù)字計(jì)算機(jī)有多種分類方式,常用的有兩種:一種是按用途,分為專用機(jī)和通用機(jī);另一種是按系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、規(guī)模和數(shù)據(jù)處理能力,分為巨型機(jī)、大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)、微型機(jī)、單片機(jī)和嵌入式計(jì)算機(jī)等。

巨型機(jī)主要指計(jì)算機(jī)的規(guī)模大,綜合處理能力強(qiáng)。表現(xiàn)為字長(zhǎng)長(zhǎng),存儲(chǔ)器容量大,指令功能齊全,采用多CPU結(jié)構(gòu),運(yùn)算速度快。大型機(jī)次之,中、小型機(jī)再次之。微型機(jī)體積小、攜帶方便,主要有臺(tái)式個(gè)人計(jì)算機(jī)、筆記本電腦、單片機(jī)及嵌入式計(jì)算機(jī)等。除了上述各種類型之外,近年來(lái)便攜機(jī)發(fā)展很快,各種掌上電腦、手機(jī)電腦比比皆是。專用機(jī)是為某種專門(mén)的用途而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī),比如工業(yè)控制機(jī)、語(yǔ)言翻譯機(jī)、收款機(jī)、游戲機(jī)和具有不同用途的數(shù)字處理機(jī)等。

2.計(jì)算機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)目前,計(jì)算機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)有字長(zhǎng)、存儲(chǔ)器容量、運(yùn)算速度和主時(shí)鐘頻率。

1)字長(zhǎng)字長(zhǎng)是指計(jì)算機(jī)一次能直接處理的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù),它與計(jì)算機(jī)中的運(yùn)算器密切相關(guān),是一項(xiàng)重要的技術(shù)指標(biāo),字長(zhǎng)越長(zhǎng),計(jì)算的精度就越高。常見(jiàn)的字長(zhǎng)有8位、16位、32位和64位等。

2)存儲(chǔ)器容量存儲(chǔ)器以字節(jié)為單位,其容量也是計(jì)算機(jī)的一項(xiàng)重要的技術(shù)指標(biāo),常用千字節(jié)(KB)、兆字節(jié)(MB)、吉字節(jié)(GB)或者太字節(jié)(TB)來(lái)表示。

3)運(yùn)算速度運(yùn)算速度是指計(jì)算機(jī)每秒執(zhí)行基本指令的條數(shù),基本單位是次/秒,常用單位是百萬(wàn)次/秒、千萬(wàn)次/秒、萬(wàn)億次/秒等。目前,微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度一般為幾百萬(wàn)次/秒至幾億次/秒,大型機(jī)可達(dá)千萬(wàn)億次/秒以上。

4)主時(shí)鐘頻率主時(shí)鐘頻率簡(jiǎn)稱主頻,它在很大程度上決定了計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度。主頻的單位是Hz,常用MHz、kMHz或GHz表示。一般來(lái)講,主頻越高,CPU的運(yùn)算速度也就越快。目前主流CPU的主頻都在1?GHz以上。除此之外,計(jì)算機(jī)常用的技術(shù)指標(biāo)還有功耗、無(wú)故障率、電源電壓和軟件兼容性等。1.2.1進(jìn)位計(jì)數(shù)制進(jìn)位計(jì)數(shù)制是目前普遍采用的一種計(jì)數(shù)方式,它按進(jìn)位的方式計(jì)數(shù),簡(jiǎn)稱為進(jìn)位制。常用的有十進(jìn)制、二進(jìn)制和十六進(jìn)制等。在進(jìn)位計(jì)數(shù)制中,一個(gè)數(shù)符所表示數(shù)的大小不僅與其值有關(guān),而且與所在的位置有關(guān)。例如珠穆朗瑪峰的高度為8844.43米,其中有三個(gè)4和兩個(gè)8。三個(gè)4從右向左依次表示0.4米、4米和40米;兩個(gè)8依次表示800米和8000米。這就是說(shuō),各個(gè)數(shù)字在表示數(shù)的大小時(shí)有一種權(quán),也稱為權(quán)重,即個(gè)、十、百、千、萬(wàn)和十分位、百分位等。其相鄰高位與低位之比等于一個(gè)定數(shù)10,稱為基數(shù)。十進(jìn)制的基數(shù)是10,按基數(shù)展開(kāi),珠穆朗瑪峰的高度可表示為1.2計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示

8844.43?=?8×103+8×102+4×101+4×100+4×10-1+3×10-2上式稱為按權(quán)展開(kāi)式。用這種方式表示的數(shù)稱為“加權(quán)數(shù)”或“權(quán)碼”?;鶖?shù)不同時(shí),各位的“權(quán)”也就不同。若用R表示基數(shù),各位的權(quán)依次為…,R4,R3,R2,R1,R0,R-1,R-2,R-3,R-4,…對(duì)于任意數(shù)N2N1N0.N-1N-2都可以表示為N2N1N0.N-1N-2=N2?×R2+N1×R1+N0×R0+N-1×R-1+?N-2×R-2在計(jì)算機(jī)中,常用進(jìn)位計(jì)數(shù)制各位的“權(quán)”如表1.1所示。表1.1權(quán)

1.二進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制的基數(shù)R是2,其數(shù)符只有0和1。例如1011.011B,是一個(gè)整數(shù)部分4位,小數(shù)部分3位的二進(jìn)制數(shù),字母B為后綴說(shuō)明,按權(quán)展開(kāi)式為1011.011B=1×23+0×22+1×21+1×20+0×2-1+1×2-2+1×2-3

2.十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)是人們常用的一種進(jìn)位計(jì)數(shù)制。十進(jìn)制的基數(shù)R為10,數(shù)符有0,1,…,9。例如2013.055D,是一個(gè)整數(shù)部分4位,小數(shù)部分3位的十進(jìn)制數(shù),字母D為后綴說(shuō)明,按權(quán)展開(kāi)式為2013.055D=2×103+0×102+1×101+3×100+0×10-1+5×10-2?+5×10-3在實(shí)際應(yīng)用時(shí),后綴D可以缺省。

3.十六進(jìn)制數(shù)由于二進(jìn)制數(shù)一般很長(zhǎng),書(shū)寫(xiě)不方便,因此常寫(xiě)成十六進(jìn)制數(shù)。十六進(jìn)制的基數(shù)R為16,數(shù)符有0,1,…,9,A,B,C,D,E,F(xiàn)。例如5AC7.DF9H,是一個(gè)整數(shù)部分4位,小數(shù)部分3位的十六進(jìn)制數(shù),字母H為后綴說(shuō)明,按權(quán)展開(kāi)式為5AC7.DF9H=5×163+A×162+C×161+7×160+D×16-1+F×16-2+9×16-31.2.2不同進(jìn)位計(jì)數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換由于在計(jì)算機(jī)中使用的是二進(jìn)制計(jì)數(shù)制,而人們常用的是十進(jìn)制計(jì)數(shù)制,這就需要轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換的方法有多種,下面僅介紹最基本的幾種。

1.十進(jìn)制數(shù)和二進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換

1)十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)的最簡(jiǎn)便方法是“除2取余”法(也稱為基數(shù)除法)。它是用待轉(zhuǎn)換的十進(jìn)制整數(shù)除以基數(shù)2,取其余數(shù)作為相應(yīng)二進(jìn)制數(shù)的最低位;然后再用商除以2,其余數(shù)作為相應(yīng)二進(jìn)制數(shù)的次低位。一直進(jìn)行下去,直到商為0,確定二進(jìn)制數(shù)的最高位以后為止。【例1.1】將十進(jìn)制整數(shù)20轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。采用“除2取余”法,過(guò)程如下:

即20D?=?10100B。

2)十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)的常用方法是“乘2取整”法(也稱為基數(shù)乘法)。這種方法是用待轉(zhuǎn)換的十進(jìn)制小數(shù)乘以基數(shù)2,取其整數(shù)作為相應(yīng)二進(jìn)制小數(shù)的最高位;然后再用乘積的小數(shù)部分繼續(xù)乘以2,其整數(shù)作為相應(yīng)二進(jìn)制小數(shù)的次高位。一直進(jìn)行下去,直到乘積的小數(shù)部分為0或者達(dá)到轉(zhuǎn)換精度時(shí)為止。

【例1.2】將十進(jìn)制小數(shù)0.725轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。采用“乘2取整”法,過(guò)程如下:即0.725D?≈?0.101110B。對(duì)于混小數(shù),可將其整數(shù)部分與小數(shù)部分分別轉(zhuǎn)換,然后把兩部分結(jié)果加起來(lái)即可。

3)二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)可用按權(quán)展開(kāi)的方法進(jìn)行,然后按照十進(jìn)制規(guī)則計(jì)算。

【例1.3】將二進(jìn)制小數(shù)1101.011B轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)。采用按權(quán)展開(kāi)法,過(guò)程如下:1101.011B=(1×23+1×22+0×21+1×20+0×2-1+1×2-2+1×2-3)D=(8+4+0+1+0+0.25+0.125)D?=?13.375D

2.二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換由于24=16,因此1位十六進(jìn)制數(shù)正好與4位二進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng),反之亦然,如表1.2所示。

表1.2二進(jìn)制和十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換表

【例1.4】將十六進(jìn)制數(shù)7AA.6BH轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。解小數(shù)點(diǎn)的位置不變,將十六進(jìn)制數(shù)的每一個(gè)數(shù)符用相應(yīng)的4位二進(jìn)制數(shù)表示,轉(zhuǎn)換結(jié)果如下:7AA.6BH?=?011110101010.01101011B

【例1.5】將二進(jìn)制數(shù)11011.10111B轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)。

解從小數(shù)點(diǎn)向左或向右,每4位分為一段,不足4時(shí)給左邊或者右邊補(bǔ)0,每一小段用相應(yīng)的十六進(jìn)制的數(shù)符表示,轉(zhuǎn)換結(jié)果如下:11011.10111B=00011011.10111000B=1B.B8H1.2.3十進(jìn)制數(shù)的表示與ASCII碼由于在計(jì)算機(jī)中所有的數(shù)符都是用二進(jìn)制數(shù)表示的,因此十進(jìn)制數(shù)的數(shù)符和英文字符也要用二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示。表示方法有多種方式,比如常用的BCD碼和ASCII碼。

1.?BCD碼

BCD碼也稱為二—十進(jìn)制碼,它用4位二進(jìn)制數(shù)表示一位十進(jìn)制數(shù),如表1.3所示。由于4位二進(jìn)制數(shù)從高位到低位各位的權(quán)依次是8、4、2、1,因此這種編碼也稱為8421碼,是一種“權(quán)”碼。表1.3BCD碼

2.?ASCII碼

ASCII碼(AmericanStandardCodeforInformationInterchange,美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼)是由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局提出的一種信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼。它用7位二進(jìn)制數(shù)表示一個(gè)字符,在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中占一個(gè)字節(jié)。共有128個(gè)編碼,可表示128種數(shù)符和命令,如表1.4所示。ASCII碼表中00H~1FH和7FH用做控制符(不可顯示),其他的表示字母和數(shù)符(可顯示)。表1.4ASCII碼表在實(shí)際使用時(shí),ASCII碼常以二進(jìn)制數(shù)或十六進(jìn)制數(shù)的形式書(shū)寫(xiě)。若用二進(jìn)制數(shù)表示,書(shū)寫(xiě)成b6b5b4b3b2b1b0的形式。例如英文字母M的ASCII碼為1001101B,數(shù)符6的ASCII碼為0110110B。若用十六進(jìn)制數(shù)表示,M的ASCII碼為4DH,6的ASCII碼為36H。由于在計(jì)算機(jī)中,數(shù)據(jù)常以字節(jié)為單位存儲(chǔ)或傳送,而ASCII碼僅占一個(gè)字節(jié)的低7位,因此最高位補(bǔ)0,或者在傳送時(shí)用最高位作為奇/偶校驗(yàn)位。1.3計(jì)算機(jī)的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)

1.3.1計(jì)算機(jī)的應(yīng)用在現(xiàn)代社會(huì)中,計(jì)算機(jī)的應(yīng)用非常廣泛,可以說(shuō)無(wú)處不有,無(wú)處不用。概括起來(lái)有以下幾個(gè)方面。

1.科學(xué)計(jì)算科學(xué)計(jì)算是當(dāng)初計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)制造者的初衷,如今仍是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一個(gè)重要方面。比如空間技術(shù)、機(jī)械制造、遺傳工程、大型建筑物的設(shè)計(jì)、天氣預(yù)報(bào)、大系統(tǒng)工程的論證和石油地質(zhì)勘探等,都需要大量的精確計(jì)算。如今,這些計(jì)算仍由計(jì)算機(jī)來(lái)完成,且已發(fā)展為“云計(jì)算”。

2.數(shù)據(jù)庫(kù)信息管理數(shù)據(jù)庫(kù)是長(zhǎng)期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)部有組織的大量數(shù)據(jù)的集合,為多用戶共享。目前,數(shù)據(jù)庫(kù)已經(jīng)成為信息管理系統(tǒng)中必不可少的組成部分,也是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一個(gè)重要方面。比如從國(guó)民經(jīng)濟(jì)信息管理到個(gè)人銀行賬戶,都是在數(shù)據(jù)庫(kù)的支持下實(shí)現(xiàn)信息管理,包括對(duì)數(shù)據(jù)資料的收集、存儲(chǔ)、加工、分類、排序、檢索、匯總及發(fā)布等。涉及數(shù)據(jù)庫(kù)的行業(yè)或領(lǐng)域有銀行、證券、金融、財(cái)務(wù)管理、物流、計(jì)劃、統(tǒng)計(jì)、情報(bào)檢索和人事檔案管理等。

3.辦公自動(dòng)化辦公自動(dòng)化涉及面很廣,可概括為電子商務(wù)和電子政務(wù)?,F(xiàn)在,它已成為商業(yè)活動(dòng)、政府及各企事業(yè)單位辦公必不可少的平臺(tái)。

1)電子商務(wù)電子商務(wù)(ElectronicCommerce)是計(jì)算機(jī)信息管理在商業(yè)領(lǐng)域中的具體實(shí)現(xiàn)。它是通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行商務(wù)活動(dòng),為商戶提供服務(wù),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上購(gòu)物、商戶之間網(wǎng)上交易和在線電子支付的一種新型商業(yè)運(yùn)營(yíng)模式。電子商務(wù)是Internet發(fā)展的直接產(chǎn)物,也是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一種新的應(yīng)用方向。它不僅改變了企業(yè)本身的生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)及管理模式,而且影響到整個(gè)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行結(jié)構(gòu)。

2)電子政務(wù)電子政務(wù)(E-Government)最初主要是指政府部門(mén)的辦公自動(dòng)化,現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用于軍、警、政法、公安以及所有企事業(yè)單位。它綜合運(yùn)用現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字技術(shù),實(shí)現(xiàn)政務(wù)、軍務(wù)、警務(wù)、政法、公安、教育,以及各種工商事務(wù)的一體化管理與運(yùn)行。電子政務(wù)利用網(wǎng)絡(luò)資源,跨越部門(mén),超越空間和時(shí)間,實(shí)現(xiàn)信息資源查詢、調(diào)度、匯總及決策,實(shí)現(xiàn)信息資源最大化公開(kāi),為民眾提供完整且便利的服務(wù)。

4.自動(dòng)控制計(jì)算機(jī)具有很強(qiáng)的數(shù)值與邏輯運(yùn)算能力,很適合于自動(dòng)控制。因此,在現(xiàn)代自動(dòng)控制中計(jì)算機(jī)是其控制中樞。比如自動(dòng)化生產(chǎn)線、電力傳輸、無(wú)人工廠、航天飛行器、航母、火箭、導(dǎo)彈等,都是依靠計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制、管理和制導(dǎo)的。

5.?Internet

Internet已經(jīng)遍及全球,人們可利用它進(jìn)行全球化的信息傳送與查詢。因此,如今對(duì)Internet的操作已經(jīng)成為一個(gè)政府、一個(gè)企業(yè),甚至每一個(gè)人日常生活的重要組成部分。Internet的應(yīng)用使人類邁入了信息化時(shí)代,人們可在網(wǎng)上瀏覽,檢索信息資料,下載軟件程序,享用網(wǎng)絡(luò)資源,收發(fā)電子郵件(E-mail),傳送文件(FTP),發(fā)布公告(BBS),視頻聊天(QQ、SKYPE),參與網(wǎng)上會(huì)議等。Internet支持電子商務(wù)和電子政務(wù)的一切活動(dòng)。如今,物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用又?jǐn)U大到人們社會(huì)生活的各個(gè)方面。

6.郵電通信與數(shù)字信號(hào)處理計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)的結(jié)合,促進(jìn)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)現(xiàn),又推動(dòng)了郵電通信事業(yè)的發(fā)展。如今各種跨地域的郵電通信、衛(wèi)星通信都是依靠計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制的。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng),人們還可傳送電子郵件、信函及可視化信息。在實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理的過(guò)程中產(chǎn)生的DSP(DigitalSignalProcessor)處理器,成為多媒體信息處理與通信中的主流“嵌入式”處理器。

7.計(jì)算機(jī)輔助工程計(jì)算機(jī)輔助工程包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)和計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試(CAT)。它利用計(jì)算機(jī)幫助人們進(jìn)行工程設(shè)計(jì)、模擬制造和測(cè)試。

1)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(ComputerAidedDesign,CAD)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是利用計(jì)算機(jī)的計(jì)算功能和圖形處理功能進(jìn)行工程設(shè)計(jì),是通過(guò)對(duì)產(chǎn)品的描述、分析、建模、仿真和圖形處理,完成產(chǎn)品的設(shè)計(jì),最后輸出各種圖紙。它綜合了計(jì)算機(jī)科學(xué)和工程設(shè)計(jì)的最新成果,已成為一門(mén)新的學(xué)科,可進(jìn)行電路設(shè)計(jì)、二三維幾何形體建模、繪圖、機(jī)械零部件設(shè)計(jì)、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和力學(xué)分析等。

2)計(jì)算機(jī)輔助制造(ComputerAidedManufacturing,CAM)計(jì)算機(jī)輔助制造可分為狹義CAM和廣義CAM。狹義CAM是利用計(jì)算機(jī)控制制造過(guò)程中的某些環(huán)節(jié),比如數(shù)控機(jī)床是根據(jù)操作員輸入的有關(guān)工藝流程的數(shù)據(jù)和程序?qū)ぜM(jìn)行加工和處理。廣義CAM是利用計(jì)算機(jī)完成從原材料到產(chǎn)品的全部制造過(guò)程,包括直接制造過(guò)程、間接制造過(guò)程,以及產(chǎn)品的成本核算與管理。

3)計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試(ComputerAidedTesting,CAT)計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試是指在對(duì)超大、超小和超遠(yuǎn)的物體測(cè)量中,要由計(jì)算機(jī)進(jìn)行信號(hào)的采集、分析與處理。例如太空探測(cè)、地下資源的勘探、人體器官與疾病檢查、人類基因圖譜繪制等,都是依靠計(jì)算機(jī)進(jìn)行信號(hào)采集、數(shù)據(jù)分析計(jì)算和模擬處理的。

8.計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)與遠(yuǎn)程教育計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(CAI)是利用計(jì)算機(jī)把各種用文字難以表達(dá)的知識(shí)通過(guò)視圖演示出來(lái),做到圖、文、聲并茂,生動(dòng)形象,易于理解。比如醫(yī)學(xué)中的人體解剖、血液循環(huán)系統(tǒng),可通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬;駕駛員、飛行員、宇航員等,可通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬訓(xùn)練。使用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)還可使教學(xué)規(guī)范化與科學(xué)化,并把教學(xué)與管理結(jié)合起來(lái)。通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳送教學(xué)內(nèi)容,實(shí)施管理,可實(shí)現(xiàn)跨地區(qū)的遠(yuǎn)程教育。目前,一些知名大學(xué)已經(jīng)推出網(wǎng)絡(luò)教育,促使了教育事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

9.圖形圖像及音頻視頻信號(hào)處理隨著信息處理、模式識(shí)別、遙感與互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展,圖形圖像與音頻視頻信號(hào)處理技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展和廣泛應(yīng)用。比如指紋相貌比對(duì)識(shí)別、文物與破損照片復(fù)原、大地測(cè)量、遠(yuǎn)程視頻會(huì)議、道路交通安檢和數(shù)字化影像視頻演播等。

10.人工智能研究人工智能是利用計(jì)算機(jī)模擬人類大腦神經(jīng)系統(tǒng)的邏輯思維與邏輯推理,使計(jì)算機(jī)通過(guò)學(xué)習(xí)進(jìn)行知識(shí)積累、知識(shí)重構(gòu)和自我完善。如今的專家系統(tǒng)、人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、真實(shí)(現(xiàn)實(shí))世界計(jì)算的研究,就是這一方面的代表。

11.機(jī)器人機(jī)器人是一門(mén)涉及多種學(xué)科領(lǐng)域的綜合技術(shù),近年來(lái)發(fā)展很快,可用于工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)、海洋作業(yè)、星球探測(cè)、安全防護(hù)、醫(yī)院和家庭護(hù)理等方面。在機(jī)器人中,計(jì)算機(jī)是其控制中樞。它的發(fā)展依賴于計(jì)算機(jī),也是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一個(gè)重要方面。

12.智能儀器儀表與家用電器智能儀器儀表技術(shù)是各種測(cè)量技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物,在此基礎(chǔ)上采用人工智能技術(shù)把信號(hào)的測(cè)量、分析、綜合處理結(jié)合起來(lái),從而構(gòu)成了智能化的儀器儀表。配以通信接口后,智能儀器儀表還可與控制網(wǎng)絡(luò)連接,構(gòu)成遠(yuǎn)程測(cè)量與控制系統(tǒng)。另外,各種家用電器、影像設(shè)備、電子游戲機(jī)都引入了微處理器或單片機(jī),實(shí)現(xiàn)了人們常說(shuō)的“電腦控制”。除了上述幾個(gè)主要方面之外,計(jì)算機(jī)還廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、醫(yī)療衛(wèi)生、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和氣象等方面。1.3.2計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生和發(fā)展可概括為五個(gè)歷史時(shí)期,也稱為五代。而有代表性的最新發(fā)展趨勢(shì)可歸結(jié)為巨型化、微型化、多媒體化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化以及非馮·諾依曼計(jì)算機(jī)的研究。

1.巨型化巨型化是指計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)長(zhǎng)、運(yùn)算速度快、存儲(chǔ)容量大、采用并行處理技術(shù)、功能完善。運(yùn)算速度一般在每秒萬(wàn)億次以上,存儲(chǔ)容量在數(shù)千吉字節(jié)以上。巨型化計(jì)算機(jī)主要用于科學(xué)研究與計(jì)算、數(shù)據(jù)信息分析與處理、大型網(wǎng)絡(luò)管理與服務(wù)、航空航天飛行器監(jiān)測(cè)與控制、軍事預(yù)警、氣象預(yù)報(bào)、遙感測(cè)試、網(wǎng)絡(luò)管理以及人工智能的研究等方面。

2.微型化微型化是指利用超大規(guī)模集成電路技術(shù),把計(jì)算機(jī)的體積進(jìn)一步縮小,價(jià)格進(jìn)一步降低。主要指臺(tái)式計(jì)算機(jī)、便攜機(jī)、專用工業(yè)控制機(jī)和嵌入式微處理器等。臺(tái)式機(jī)、便攜機(jī)可單機(jī)使用,也可作為網(wǎng)絡(luò)終端使用。便攜機(jī)除了筆記本電腦之外,還有掌上電腦、手機(jī)電腦等。這些,已經(jīng)為普通百姓所使用。專用工業(yè)控制機(jī)主要用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集和前端控制。嵌入式微處理器把微處理器嵌入到儀器儀表或者家用電器中,實(shí)現(xiàn)“智能化”管理與控制。

3.多媒體化隨著計(jì)算機(jī)信息處理與電子技術(shù)的發(fā)展,多媒體技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。它利用計(jì)算機(jī)把文字、聲音、圖形、圖像等多種媒體信息綜合為一體,并進(jìn)行加工和處理。除了用于計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)、電子圖書(shū)、商業(yè)運(yùn)營(yíng)及家庭影院之外,在遠(yuǎn)程醫(yī)療、視頻會(huì)議、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控與遙感監(jiān)測(cè)等方面也得到了廣泛的應(yīng)用。如今,無(wú)論是大型機(jī)、巨型機(jī)、微型機(jī)還是便攜機(jī),都具備多媒體信息處理能力。

4.網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)化是用通信線路把各自獨(dú)立的計(jì)算機(jī)連接起來(lái),構(gòu)成各計(jì)算機(jī)用戶之間可相互通信并使用公共資源的系統(tǒng)。這樣,一方面可使眾多用戶共享系統(tǒng)資源,另一方面使各計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳遞信息,實(shí)現(xiàn)分布式計(jì)算、管理與控制。它把一個(gè)單位、一個(gè)地區(qū)、一個(gè)國(guó)家或者全球的計(jì)算機(jī)連接起來(lái),實(shí)現(xiàn)信息傳送和資源共享。例如國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)Internet,已為全球用戶使用。如今,尤其是“三網(wǎng)合一”以后,不具備聯(lián)網(wǎng)功能的計(jì)算機(jī)幾乎不存在了。

4.網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)化是用通信線路把各自獨(dú)立的計(jì)算機(jī)連接起來(lái),構(gòu)成各計(jì)算機(jī)用戶之間可相互通信并使用公共資源的系統(tǒng)。這樣,一方面可使眾多用戶共享系統(tǒng)資源,另一方面使各計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳遞信息,實(shí)現(xiàn)分布式計(jì)算、管理與控制。它把一個(gè)單位、一個(gè)地區(qū)、一個(gè)國(guó)家或者全球的計(jì)算機(jī)連接起來(lái),實(shí)現(xiàn)信息傳送和資源共享。例如國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)Internet,已為全球用戶使用。如今,尤其是“三網(wǎng)合一”以后,不具備聯(lián)網(wǎng)功能的計(jì)算機(jī)幾乎不存在了。

6.非馮·諾依曼計(jì)算機(jī)的研究隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬,在許多方面馮·諾依曼計(jì)算機(jī)已經(jīng)不能滿足需要,于是人們又提出了非馮·諾依曼計(jì)算機(jī)的想法。也就是說(shuō),不再遵循馮·諾依曼“存儲(chǔ)程序”的思想。比如,研究依數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)原理為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)流計(jì)算機(jī)、依需求驅(qū)動(dòng)的歸約機(jī)、具有邏輯思維能力的人工智能計(jì)算機(jī)、用光子代替電子來(lái)傳遞信息的光子計(jì)算機(jī)、基于量子力學(xué)的量子計(jì)算機(jī),以及依照當(dāng)今人們所說(shuō)的生物芯片為基礎(chǔ)的生物計(jì)算機(jī)。第一代至第四代計(jì)算機(jī)代表了計(jì)算機(jī)的過(guò)去和現(xiàn)在,而新一代計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生與發(fā)展可展望到未來(lái)。雖然這些新型計(jì)算機(jī)還遠(yuǎn)沒(méi)有實(shí)現(xiàn),但是在許多方面已經(jīng)取得了進(jìn)展。因此,可以相信在不久的將來(lái),新一代計(jì)算機(jī)將成為現(xiàn)實(shí)。1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用

1.4.1網(wǎng)絡(luò)概述

1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是用通信線路把分布在不同地域的多臺(tái)計(jì)算機(jī)及終端設(shè)備連接起來(lái)構(gòu)成的,通信線路為計(jì)算機(jī)及終端設(shè)備提供數(shù)據(jù)通路,從而使計(jì)算機(jī)能在更廣泛的區(qū)域內(nèi)對(duì)信息進(jìn)行收集、傳輸、交換和處理,使計(jì)算機(jī)從單機(jī)變?yōu)槿后w,實(shí)現(xiàn)各類資源的共享。如今Internet覆蓋全球,我國(guó)國(guó)家信息網(wǎng)覆蓋全國(guó)幾乎所有的鄉(xiāng)鎮(zhèn)。網(wǎng)上辦公、發(fā)送郵件、發(fā)布信息、尋求資訊、購(gòu)物、炒股、娛樂(lè)、聊天,已成為人們?nèi)粘I钪械闹匾M成部分。

2.網(wǎng)絡(luò)功能隨著國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)和我國(guó)信息網(wǎng)的普及,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能越來(lái)越明顯地顯現(xiàn)出來(lái),它使人們真正做到了足不出戶就可以知曉天下事、購(gòu)物或者辦理公務(wù)。網(wǎng)絡(luò)涉及科技、文化、政務(wù)、軍事、國(guó)際和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域,涉及人們的日常生活。從技術(shù)層面上來(lái)講,它可概括為資源共享、提高系統(tǒng)性能、均衡負(fù)荷與分布處理、電子郵件傳送與網(wǎng)絡(luò)通信等多種技術(shù)的綜合體。1.4.2上網(wǎng)操作

1.網(wǎng)絡(luò)連接與上網(wǎng)如今,一般企事業(yè)單位、大中專院校、政府部門(mén)和社區(qū)都建立起園區(qū)網(wǎng),用戶可把自己的計(jì)算機(jī)與園區(qū)網(wǎng)連接,通過(guò)園區(qū)網(wǎng)上網(wǎng)。對(duì)于沒(méi)有建立園區(qū)網(wǎng)的用戶,可以通過(guò)電信局提供的“寬帶”線路撥號(hào)上網(wǎng)。有關(guān)網(wǎng)絡(luò)連接的方法,請(qǐng)參見(jiàn)第8.4.2節(jié)。在上網(wǎng)線路連通以后,只要雙擊“InternetExplorer”圖標(biāo)即可打開(kāi)園區(qū)網(wǎng)或者電信局指定的網(wǎng)頁(yè),進(jìn)行信息查詢和發(fā)送電子郵件等操作。如圖1.2所示的是中國(guó)政府網(wǎng)主頁(yè)面,用戶可以查詢相關(guān)信息,或者鏈接到其他網(wǎng)站,搜索自己需要的信息。在“地址”欄,用戶可輸入其他網(wǎng)站地址,打開(kāi)其網(wǎng)頁(yè)。圖1.2中國(guó)政府網(wǎng)另外,網(wǎng)上還有許多服務(wù)性軟件,用戶也可以下載使用。比如下載騰訊QQ后,用戶可通過(guò)QQ提供的服務(wù),進(jìn)行通信和網(wǎng)上聊天等活動(dòng)。

2.網(wǎng)絡(luò)道德如今,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為公共信息平臺(tái)。它為人們提供了一個(gè)良好的服務(wù)環(huán)境。但是,它也成為不法分子進(jìn)行破壞和搗亂的場(chǎng)合,成為黑客或恐怖分子進(jìn)行犯罪活動(dòng)的工具。這就要求每一位正直、有道德的人和新一代大學(xué)生樹(shù)立起正確的道德觀念,具備一定的覺(jué)悟和是非分辨能力,不參與非法的網(wǎng)絡(luò)“游戲”,不傳播非法或者黃色的文字、圖形與圖像,要與一切不道德、不文明的行為進(jìn)行斗爭(zhēng),抵制非法郵件和電子刊物的傳播,如果發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)犯罪,應(yīng)立即向老師、機(jī)房管理人員,甚至公安部門(mén)或網(wǎng)絡(luò)警察反映。1.5計(jì)算機(jī)病毒與數(shù)據(jù)安全

計(jì)算機(jī)病毒是在計(jì)算機(jī)程序中插入的破壞或影響計(jì)算機(jī)正常工作的程序。伴隨著計(jì)算機(jī)及互聯(lián)網(wǎng)的普及,計(jì)算機(jī)病毒的出現(xiàn)和廣泛傳播已經(jīng)造成了相當(dāng)大的破壞,令計(jì)算機(jī)使用者深感苦惱。另外,利用計(jì)算機(jī)作為工具而實(shí)施犯罪也日益成為社會(huì)問(wèn)題,已經(jīng)引起人們的廣泛關(guān)注。

1.5.1計(jì)算機(jī)病毒的特征與分類

1.計(jì)算機(jī)病毒的特征“計(jì)算機(jī)病毒”一詞最早是由美國(guó)加利福尼亞南方大學(xué)F.BCohen博士提出的,他認(rèn)為計(jì)算機(jī)病毒的某些特性與生物學(xué)病毒有相似之處,它不能脫離現(xiàn)有的軟硬件系統(tǒng)而獨(dú)立存在,具有自我復(fù)制和破壞能力,主要特征表現(xiàn)如下:

1)靈活性計(jì)算機(jī)病毒是一些可以直接或間接運(yùn)行的程序,其中大多數(shù)小巧靈活,僅占很少的字節(jié),可以隱藏在可執(zhí)行程序或數(shù)據(jù)文件中,不易被人們發(fā)現(xiàn),一旦時(shí)機(jī)成熟,即刻發(fā)作。

2)破壞性計(jì)算機(jī)病毒一旦發(fā)作,會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)中的系統(tǒng)文件、數(shù)據(jù)文件進(jìn)行增、刪、改等操作,干擾計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)行,甚至破壞計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)上的軟硬件設(shè)備。

3)隱蔽性隱蔽型病毒可采用隱蔽技術(shù)偽裝自己,將自己融入運(yùn)行環(huán)境中,使檢測(cè)工具難以發(fā)現(xiàn)。

4)多態(tài)性多態(tài)性也稱為變異性。有些病毒采用特殊密碼技術(shù),不斷改變自身代碼,使同一種病毒在傳染給其他宿主程序后具有不同的代碼,而且表現(xiàn)出不同的破壞性。

5)觸發(fā)性計(jì)算機(jī)病毒的發(fā)作一般需要特定條件,比如日期、時(shí)間、特定文件打開(kāi)、特定程序運(yùn)行或者程序運(yùn)行到一定的次數(shù)時(shí),病毒發(fā)作。

6)傳染性傳染性是指計(jì)算機(jī)病毒的自我復(fù)制并且附加到無(wú)病毒的程序中的能力。新附加上病毒的程序或磁盤(pán)會(huì)變成新的病毒源,繼續(xù)復(fù)制傳播,可很快傳播到整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳播到其他計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)上。

2.計(jì)算機(jī)病毒的分類計(jì)算機(jī)病毒種類繁多,全世界廣泛流行的病毒有上萬(wàn)種,而且每天都有新的病毒出現(xiàn),根據(jù)其感染形態(tài)的不同,一般可劃分為如下幾種類型。

1)引導(dǎo)型病毒引導(dǎo)型病毒也稱為操作系統(tǒng)型病毒,它寄生在磁盤(pán)引導(dǎo)區(qū)和主引導(dǎo)區(qū),在每次開(kāi)機(jī)時(shí)與操作系統(tǒng)一起加載到內(nèi)存中等候執(zhí)行,因此具有很大的傳染性和破壞力。比如大麻病毒、2708病毒、火炬病毒、小球病毒、Girl病毒等。

2)文件型病毒文件型病毒常以可執(zhí)行文件為載體,文件執(zhí)行時(shí)病毒程序也隨之執(zhí)行,根據(jù)傳染方式可分為常駐型和非常駐型兩種。常駐型病毒大多隱藏在內(nèi)存中或寄生在操作系統(tǒng)的底層系統(tǒng)文件中,因此危害性比較大。非常駐型病毒通常寄生在COM文件、EXE文件或SYS文件中,當(dāng)中毒程序執(zhí)行時(shí)再傳染給其他文件。例如首次出現(xiàn)在南非的“黑色星期五”,每逢13號(hào)又是星期五,病毒就會(huì)發(fā)作,刪除用戶所要執(zhí)行的中毒文件;又如出現(xiàn)在荷蘭的Datacrime病毒,發(fā)作時(shí)對(duì)硬盤(pán)進(jìn)行低級(jí)格式化。

3)復(fù)合型病毒復(fù)合型病毒兼具引導(dǎo)型病毒和文件型病毒的特性。不僅可以傳染給可執(zhí)行文件,也可以傳染到磁盤(pán)的引導(dǎo)區(qū)。因此具有很大的傳染性和破壞性。例如產(chǎn)生于瑞士的“Flip”翻轉(zhuǎn)病毒,發(fā)病時(shí)屏幕水平翻動(dòng),即屏幕倒立;還有新世際病毒、One-half病毒等。

4)宏病毒宏病毒一般是用高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)的,寄生在MicrosoftOffice文檔的宏代碼中,在條件成熟時(shí)繁殖、傳染及破壞Office文檔的正常操作。目前,宏病毒在計(jì)算機(jī)病毒中占的比例很大,主要通過(guò)電子郵件、軟盤(pán)、Web下載或文件傳輸而傳播蔓延。例如最先出現(xiàn)在臺(tái)灣的“TaiwanNO.1文件”宏病毒,發(fā)作時(shí)會(huì)出現(xiàn)連計(jì)算機(jī)都難以計(jì)算的數(shù)學(xué)乘法題目,并要求用戶輸入正確答案,一旦出錯(cuò),再自動(dòng)開(kāi)啟20多個(gè)文件,并繼續(xù)出下一道題目,一直到耗盡系統(tǒng)資源為止。1.5.2計(jì)算機(jī)病毒的防護(hù)計(jì)算機(jī)病毒有自己獨(dú)特的工作方式,它通過(guò)

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