王移芝大學計算機基礎(chǔ)第1章

第1章計算機根底知識？計算機系統(tǒng)的組成認識計算機1瀏覽計算機世界2計算機安全基礎(chǔ)3思考與練習4學習內(nèi)容信息與計算機文化計算機文化教育計算機定義與組成計算機分類計算機的應(yīng)用與特點計算機工作根底學習內(nèi)容1.認識計算機信息的主要特征概述信息同物質(zhì)和能源一樣，是人們賴以生存與開展的重要資源。人類通過信息認識各種事物，借助信息的交流溝通人與人之間的聯(lián)系，互相協(xié)作，從而推動社會前進?？蓚鬟f性和共享性信息必須依附于載體信息的可處理性1.認識計算機——信息與計算機文化信息意識與信息道德治理信息環(huán)境污染的方法信息環(huán)境污染信息垃圾色情、恐怖等有害信息虛假信息加強信息教育，普及信息知識，提高人們對信息的識別能力，增強信息意識；加強信息咨詢效勞和管理工作，加快信息系統(tǒng)平安保密技術(shù)的開發(fā)；加強法制建設(shè)，完善管理法規(guī)。信息技術(shù)是一把雙刃劍，它一方面給人們帶來巨大效益，另一方面也可能給人們帶來困難，甚至災(zāi)難。1.認識計算機——信息與計算機文化計算機能力是學生未來生存的需要計算機教育對學生思維品質(zhì)的作用計算機教育對其它學科的作用大學生應(yīng)具備的心理素質(zhì)培養(yǎng)成就動機將成就動機轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實追求具有適應(yīng)環(huán)境的能力正確地對待自我計算機文化教育1.認識計算機——計算機文化教育計算機定義

計算機是一種能按照事先存儲的程序，自動、高速地進行大量數(shù)值計算和各種數(shù)據(jù)處理的現(xiàn)代化電子設(shè)備。1.認識計算機——計算機文化教育組成1.認識計算機——計算機定義和組成分類方法分類結(jié)果分類方法分類結(jié)果按處理對象數(shù)字計算機按計算機性能或按規(guī)模巨型（高性能）計算機大/中型計算機模擬計算機小型計算機數(shù)模混合計算機服務(wù)器按使用范圍通用計算機工作站專用計算機個人計算機（微機）1.認識計算機——計算機分類科學計算數(shù)據(jù)處理過程控制人工智能計算機輔助工程(CAD/CAM/CAI)電子設(shè)計自動化(EDA)電子商務(wù)娛樂等等計算機應(yīng)用1.認識計算機——計算機應(yīng)用與特點計算機特點計算機內(nèi)部自動化操作具有記憶和邏輯判斷能力精確度高運算速度快1.認識計算機——計算機應(yīng)用與特點用戶程序或文檔軟件操作系統(tǒng)硬件計算機的層次結(jié)構(gòu)1.認識計算機——工作根底

指令是指計算機完成某個操作的命令，指令能被計算機的硬件直接理解并執(zhí)行，一條指令就是計算機機器語言的一個語句，是程序設(shè)計的最小語言單位。CPU所能夠處理的全部指令的集合稱為指令系統(tǒng)，不同的CPU構(gòu)成不同的指令系統(tǒng)。指令指令系統(tǒng)1.認識計算機——工作根底運行命令結(jié)束命令結(jié)束讀取指令分析及取數(shù)？執(zhí)行指令開始指令執(zhí)行1.認識計算機——工作根底計算機工作過程1.認識計算機——工作根底計算機的誕生計算機開展歷史計算機在中國未來的計算機計算機新熱點學習內(nèi)容2.瀏覽計算機世界世界上第一臺計算機是在1946年誕生的，該機一共使用了18000個電子管、1500個繼電器、機重約30t、占地約170m2、耗電150KW、每秒鐘可做5000次加減法或400次乘法運算。當這個龐然大物誕生時，人們可能沒有想到計算時機有如此迅猛的開展和如此巨大的作用。第一臺計算機2.瀏覽計算機世界——計算機誕生理論計算機的奠基人：阿蘭·圖靈〔AlanMathisonTuring〕，1912年6月23日出生于英國倫敦，是20世紀最著名的數(shù)學家之一。1931年圖靈進入劍橋大學國王學院〔King’sCollege〕，畢業(yè)后到美國普林斯頓大學攻讀博士學位，二戰(zhàn)爆發(fā)后回到劍橋。1935年開始對數(shù)理邏輯發(fā)生興趣，第一次答復了計算機是怎樣一種機器以及如何工作。Turing于1954年6月7日去世，當時年僅41歲。計算機開展歷史人物2.瀏覽計算機世界——計算機誕生計算機奠基人：馮·諾依曼〔JohnVonNeumann〕1903年12月28日生于匈牙利布達佩斯的一個猶太人家庭，是著名美籍匈牙利數(shù)學家、普林斯頓大學教授，研究博奕論。他曾邀請Turing到普林斯頓工作但被拒絕。1954年夏馮·諾依曼被發(fā)現(xiàn)患有癌癥，于1957年2月8日在華盛頓去世，終年54歲。ENIAC是世界第一臺計算機，但不是存儲程序式的，程序要經(jīng)過外接電路版輸入，Noumann發(fā)現(xiàn)了這個問題并提出了解決方案。然而Turing也同時解決了此問題。計算機開展歷史人物2.瀏覽計算機世界——計算機誕生電子管〔1946-1959〕晶體管〔1959-1964〕集成電路〔1964-1970〕大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路〔1970年至今〕注意：4代的變革每一次在技術(shù)上都是一次新的突破，在性能上都是一次質(zhì)的飛躍。計算機的開展2.瀏覽計算機世界——計算機開展歷史基于馮假設(shè)依曼思想設(shè)計的計算機硬件核心由五局部組成采用二進制程序存儲運算器控制器存儲器輸入設(shè)備輸出設(shè)備摩爾定理(Moore’sLaw):Intel公司創(chuàng)始人1976年總結(jié)的結(jié)論：每隔18個月~2年〔可能到2025年〕一塊芯片晶體管數(shù)量翻一番;價格不變，微處理器速度翻一番;性能不變，芯片價格降低48%。2.瀏覽計算機世界——計算機開展歷史巨型化是指計算機的存儲容量更大、運算速度更快、功能更強。微型化是以微處理器的開展為特征的。網(wǎng)絡(luò)化是把分散在不同地方的計算機聯(lián)結(jié)成一個大規(guī)模、功能強的系統(tǒng)，使眾多的計算機可以互相傳遞信息，共享硬件、軟件、數(shù)據(jù)信息等資源。智能化是要求計算機具有人工智能，即讓計算機能夠進行圖像識別、定理證明、研究學習、探索、聯(lián)想、啟發(fā)和理解人的語言等，是新一代計算機要實現(xiàn)的目標。計算機開展趨勢2.瀏覽計算機世界——計算機開展歷史時間機型說明1958.8第一臺數(shù)字電子計算機“103機”誕生原七機部研制。1983.3開發(fā)出第一臺“浪潮”牌微型計算機“0520A”浪潮集團。1986.8長城“0520C-H”高級中文微型計算機問世計算機在我國普及。1995.10曙光1000大規(guī)模并行計算機系統(tǒng)“MPP”問世達到了國際先進水平。2002.8龍芯1號通用CPU芯片（我國研制成功的第一款通用CPU芯片）中科院知識創(chuàng)新工程和國家863計劃的重大成果。2008.6百萬億次超級計算機“曙光5000”問世（我國成為繼美國之后世界上第二個能制造和應(yīng)用超百萬億次商用高性能計算機的國家）上海超級計算機中心成為世界最大的通用計算平臺。2009.10千萬億次超級計算機“天河一號”（我國成為繼美國之后世界上第二個能夠研制千萬億次超級計算機的國家）由國防科技大學研制，我國擁有了歷史上計算速度最快的工具。2.瀏覽計算機世界——計算機在中國電子計算機光計算機生物計算機量子計算機

……未來計算機？2.瀏覽計算機世界——未來的計算機回憶計算機技術(shù)的開展歷史，從大、中、小型機時代，到微機、互聯(lián)網(wǎng)時代，再到如今的云計算、移動互聯(lián)、物聯(lián)網(wǎng)時代，技術(shù)革命一直是整個IT產(chǎn)業(yè)開展的驅(qū)動力。目前，在新技術(shù)、新思想、新應(yīng)用的驅(qū)動下，云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)蓬勃開展的態(tài)勢，全球IT產(chǎn)業(yè)自身正經(jīng)歷著一場深刻的變革。2.瀏覽計算機世界——計算機新熱點根本概念計算機黑客計算機犯罪計算機病毒防火墻學習內(nèi)容3.計算機平安根底計算機平安是一個涉及計算機科學、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、密碼技術(shù)、信息平安技術(shù)、信息論等多種學科的邊緣性綜合學科。計算機系統(tǒng)面臨的平安問題：物理平安系統(tǒng)平安信息平安3.計算機平安——根本概念物理平安又稱實體平安，包括環(huán)境平安、設(shè)備平安和媒體平安三個方面。主要是指因為主機、計算機網(wǎng)絡(luò)的硬件設(shè)備、各種通信線路和信息存儲設(shè)備等物理介質(zhì)造成的信息泄露、喪失或效勞中斷等不平安因素。其產(chǎn)生的主要原因包括：電磁輻射與搭線竊聽、盜用、偷竊、硬件故障、超負荷、火災(zāi)及自然災(zāi)害等。系統(tǒng)平安是指主機操作系統(tǒng)的平安，如系統(tǒng)中用戶帳號和口令設(shè)置、文件和目錄存取權(quán)限設(shè)置、系統(tǒng)平安管理設(shè)置、效勞程序使用管理等保障平安的措施。信息平安是指保障信息不會被非法閱讀、修改和泄露。通常有信息泄露和信息破壞兩種。信息泄露是指由于偶然或人為因素將一些重要信息為別人所獲，造成泄密事件；信息破壞那么可能由于偶然或人為因素成心地破壞信息的正確性、完整性和可用性。3.計算機平安——根本概念計算機平安屬性保密性完整性可用性可靠性不可抵賴性3.計算機平安——根本概念黑客〔Hacker〕是指專門研究、發(fā)現(xiàn)計算機和網(wǎng)絡(luò)漏洞的計算機愛好者，伴隨著計算機和網(wǎng)絡(luò)的開展而產(chǎn)生成長。目前已經(jīng)開展成為對計算機系統(tǒng)有著巨大危害的制造者。何謂黑客3.計算機平安——計算機黑客黑客的危害性極大，小那么個人計算機受到影響，大那么一個企業(yè)、一個地區(qū)，甚至是一個國家，都會因此受到各種干擾而導致整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的癱瘓，其經(jīng)濟損失不可估量。常用的攻擊技術(shù)有獲取口令、電子郵件、特洛伊木馬、誘入法、系統(tǒng)漏洞掃描、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽、緩沖區(qū)溢出、拒絕效勞等。黑客的危害性與攻擊技術(shù)3.計算機平安——計算機黑客防御黑客入侵的方法有：實體平安的防范；根底平安防范；內(nèi)部平安防范機制。防范黑客措施有：屏蔽IP地址、利用防火墻過濾信息包、經(jīng)常升級系統(tǒng)版本、及時備份重要數(shù)據(jù)、使用加密機制傳輸數(shù)據(jù)等。防御黑客入侵的方法3.計算機平安——計算機黑客計算機犯罪是指利用計算機作為犯罪工具進行的犯罪活動，如利用計算機網(wǎng)絡(luò)竊取國家機密、盜取他人信用卡密碼、傳播復制色情內(nèi)容等，它是一種與時代同步開展的高技術(shù)手段的犯罪活動，隨時隨地都可能發(fā)生。何謂計算機犯罪3.計算機平安——計算機犯罪智能性隱蔽性危害性廣域性訴訟的困難性司法的滯后性

計算機犯罪的特點3.計算機平安——計算機犯罪制定專門的反計算機犯罪法加強反計算機犯罪機構(gòu)〔偵查、司法、預防、研究等〕的工作力度建立健全國際合作體系增強平安防范意識和加強計算機職業(yè)道德教育如何防范計算機犯罪3.計算機平安——計算機犯罪在中華人民共和國計算機信息系統(tǒng)平安保護條例中，定義計算機病毒為：“編制或者在計算機程序中插入的破壞計算機功能或者毀壞數(shù)據(jù)，影響計算機使用，并能自我復制的一組計算機指令或者程序代碼。〞計算機病毒定義顯然：計算機病毒是一種高科技犯罪，不易取證、破壞性大，是目前對個人計算機的主要威脅之一。3.計算機平安——計算機病毒程序性傳染性潛伏性表現(xiàn)性和破壞性可觸發(fā)性針對性

……

計算機病毒特點3.計算機平安——計算機病毒計算機病毒分類分類方式分類結(jié)果按病毒傳染方式引導型、可執(zhí)行文件型、宏病毒、混合型、駐留型病毒和非駐留型病毒。按病毒連接方式源碼型、嵌入型、外殼型和操作系統(tǒng)型病毒。按病毒傳播媒介單機病毒和網(wǎng)絡(luò)病毒。按病毒存在的媒體網(wǎng)絡(luò)病毒，文件病毒，引導型病毒。按病毒破壞的能力良性病毒和惡性病毒。3.計算機平安——計算機病毒從管理上對病毒的預防從技術(shù)上對病毒的預防最省工省時的檢測方法是使用殺毒工具，如360殺毒、KV3000、金山毒霸等軟件。人工處理的方法反病毒軟件去除病毒：——如360殺毒、瑞星等。病毒預防技術(shù)病毒檢測技術(shù)病毒消除技術(shù)3.計算機平安——計算機病毒漏洞〔Bug〕，是指某個程序〔包括操作系統(tǒng)〕在設(shè)計時因未考慮周全，當程序遇到一個看似合理、但實際無法處理的問題時而引發(fā)的不可預見的錯誤。當一個軟件在發(fā)布之后被發(fā)現(xiàn)存在漏洞，軟件的開發(fā)者就會通過升級軟件的方式，即IT界經(jīng)常說的“打補丁〞，通過打補丁的方式對有問題的軟件進行修復。而這些用于升級的軟件包就稱為漏洞的補丁程序。何謂漏洞3.計算機平安——漏洞與補丁程序給一個操作系統(tǒng)或應(yīng)用軟件系統(tǒng)安裝補丁最正確的方法就是經(jīng)常主動地訪問軟件提供者的網(wǎng)站，看看是否有最新的補丁程序推出，如果有及時下載并安裝適合的補丁即可，這樣便可以防止各種基于系統(tǒng)漏洞的錯誤和攻擊。如何安裝補丁