計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)第1章〖本章教學(xué)重點(diǎn)〗了解計(jì)算機(jī)的發(fā)展掌握計(jì)算機(jī)中信息的表示與存儲(chǔ)掌握計(jì)算機(jī)病毒及防治方面的基礎(chǔ)知識(shí)。計(jì)算機(jī)的發(fā)展計(jì)算機(jī)中信息的表示與發(fā)展1.11.21.3計(jì)算機(jī)病毒及防治1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展

1.1.1電子計(jì)算機(jī)的誕生目前，人們公認(rèn)的第一臺(tái)計(jì)算機(jī)是在1946年2月由美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)莫爾學(xué)院研制成功的ENIAC(ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator)，即電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)。第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)ENIAC1.1.1電子計(jì)算機(jī)的誕生在計(jì)算機(jī)的發(fā)展過(guò)程中有兩位杰出的科學(xué)家、重要的奠基人，分別是英國(guó)科學(xué)家阿蘭·圖靈(AlanMathisonTuring)和美籍匈牙利科學(xué)家馮·諾依曼(JohnvonNeumann)。阿蘭·圖靈的貢獻(xiàn)是建立了對(duì)數(shù)字計(jì)算機(jī)有深遠(yuǎn)影響的圖靈機(jī)理論模型，該模型奠定了人工智能的基礎(chǔ)，而馮·諾依曼則提出了計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)，并沿用至今。阿蘭·圖靈

馮·諾依曼1.1.2計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程及未來(lái)趨勢(shì)第一代——電子管計(jì)算機(jī)(1949年—1957年)第二代——晶體管計(jì)算機(jī)(1958年—1964年)第三代——集成電路計(jì)算機(jī)(1965年—1970年)第四代——大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)(1970年至今)年代器件第一代

1946—1957年第二代

1958—1964年第三代

1965—1970年第四代

1970年至今電子器件電子管晶體管中、小規(guī)模集成電路大規(guī)模和超大

規(guī)模集成電路主存儲(chǔ)器陰極射線管或汞延遲磁芯、磁鼓磁芯、磁鼓、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器半導(dǎo)體存儲(chǔ)器外部輔助存儲(chǔ)器紙帶、卡片磁帶、磁鼓磁帶、磁鼓、磁盤磁帶、磁盤、光盤處理方式機(jī)器語(yǔ)言

匯編語(yǔ)言監(jiān)控程序

連續(xù)處理作業(yè)

高級(jí)語(yǔ)言程序多道程序

實(shí)時(shí)處理實(shí)時(shí)、分時(shí)處理

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)運(yùn)算速度5千～3萬(wàn)次/秒幾十萬(wàn)～百萬(wàn)次/秒百萬(wàn)～幾百萬(wàn)次/秒幾百萬(wàn)～千億次/秒表

計(jì)算機(jī)發(fā)展階段示意表1.1.2計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程及未來(lái)趨勢(shì)隨著硅芯片技術(shù)的高速發(fā)展，硅技術(shù)越來(lái)越接近于其自身的物理發(fā)展極限，因此，迫切要求計(jì)算機(jī)從結(jié)構(gòu)變革到器件與技術(shù)的變革這一系列的技術(shù)都要產(chǎn)生一次質(zhì)的飛躍。2015年中國(guó)紫光股份有限公司自主研發(fā)的第一代云計(jì)算機(jī)“紫云1000”問(wèn)世。中國(guó)紫光股份有限公司將云計(jì)算機(jī)定義為采用與個(gè)人計(jì)算機(jī)和超級(jí)計(jì)算機(jī)完全不同的分布式體系架構(gòu)，借助于云計(jì)算的虛擬化技術(shù)，由多個(gè)成本相對(duì)較低的計(jì)算資源融合而成具有強(qiáng)大計(jì)算能力的計(jì)算機(jī)。它可高效支持大數(shù)據(jù)處理、高吞吐率和高安全信息服務(wù)等多類應(yīng)用需求，其計(jì)算能力和存儲(chǔ)能力可動(dòng)態(tài)伸縮并無(wú)限擴(kuò)展。隨著技術(shù)的革新和理念的變革，預(yù)測(cè)未來(lái)新型計(jì)算機(jī)的類型如下：量子計(jì)算機(jī)光子計(jì)算機(jī)分子計(jì)算機(jī)納米計(jì)算機(jī)1.1.3計(jì)算機(jī)發(fā)展的新熱點(diǎn)云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)式，全球的信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)正在經(jīng)歷著深刻的變革。1.云計(jì)算2006年，Google首席執(zhí)行官埃里克·施密特(EricSchmidt)在搜索引擎大會(huì)上首次提出“云計(jì)算”(CloudComputing)的概念。云計(jì)算將計(jì)算任務(wù)分布在大量分布式計(jì)算機(jī)構(gòu)成的資源池中(并非本地計(jì)算機(jī))，使各種應(yīng)用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取計(jì)算能力、存儲(chǔ)空間和服務(wù)信息。云計(jì)算之所以稱為“云”，主要原因是它在某些方面具有云的特征。比如，云可大可小、可動(dòng)態(tài)伸縮、邊界模糊。而且云在空中的位置飄忽不定，雖然無(wú)法確定它的具體位置，但是它確實(shí)存在于某處。所以可以借用云的這些特點(diǎn)來(lái)形容云計(jì)算中服務(wù)能力和信息資源的伸縮性，以及后臺(tái)服務(wù)設(shè)施位置的透明性。1.1.3計(jì)算機(jī)發(fā)展的新熱點(diǎn)云計(jì)算的優(yōu)點(diǎn)很多，可以提供最可靠、最安全的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心，使用戶不用再擔(dān)心數(shù)據(jù)丟失、病毒入侵等問(wèn)題帶來(lái)的麻煩；云計(jì)算對(duì)用戶端的設(shè)備要求最低，使用起來(lái)也最方便，可以輕松實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備間的數(shù)據(jù)與應(yīng)用的共享。另外，云計(jì)算為網(wǎng)絡(luò)的使用提供了無(wú)限多的可能性，為數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理提供了幾乎無(wú)限多的空間，也幾乎為各類應(yīng)用提供了無(wú)限大的計(jì)算能力。云計(jì)算目前已經(jīng)發(fā)展到云安全和云存儲(chǔ)兩大領(lǐng)域，微軟、谷歌公司涉足的是云存儲(chǔ)領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)的瑞星公司已經(jīng)推出了云安全產(chǎn)品。1.1.3計(jì)算機(jī)發(fā)展的新熱點(diǎn)2.移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)(MobileInternet，MI)，是指將智能移動(dòng)終端和互聯(lián)網(wǎng)兩者結(jié)合起來(lái)成為一體。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)、平臺(tái)、商業(yè)模式和應(yīng)用與移動(dòng)通信技術(shù)相結(jié)合并實(shí)踐的活動(dòng)的總稱。隨著寬帶無(wú)線接入技術(shù)和移動(dòng)終端技術(shù)的飛速發(fā)展，人們迫切希望能夠隨時(shí)隨地，甚至在移動(dòng)的過(guò)程中都能夠高速地接入互聯(lián)網(wǎng)，便捷地獲取信息和服務(wù)?？梢?jiàn)，移動(dòng)與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合的趨勢(shì)是歷史的必然。3.物聯(lián)網(wǎng)1999年，美國(guó)MITAuto-ID中心提出了物聯(lián)網(wǎng)(InternetofThings)的概念：“通過(guò)射頻識(shí)別(RFID)(RFID+互聯(lián)網(wǎng))、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)?！?.1.3計(jì)算機(jī)發(fā)展的新熱點(diǎn)物聯(lián)網(wǎng)的概念包含兩種含義：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信。因此，物聯(lián)網(wǎng)就是利用網(wǎng)絡(luò)連接所有能夠被獨(dú)立尋址的普通物理對(duì)象，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。它具有普通對(duì)象設(shè)備化、自治終端互聯(lián)化、普適服務(wù)智能化的重要特征。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用目的在于建立一個(gè)更加智能的社會(huì)。4.大數(shù)據(jù)“大數(shù)據(jù)”(BigData)，研究機(jī)構(gòu)Gartner認(rèn)為：“大數(shù)據(jù)”是需要新處理模式才能具有更強(qiáng)的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長(zhǎng)率和多樣化的信息資產(chǎn)。目前，人們對(duì)大數(shù)據(jù)還沒(méi)有一個(gè)準(zhǔn)確的定義，大數(shù)據(jù)是一個(gè)正在形成的、發(fā)展中的階段性概念，一般從四個(gè)方面的特征來(lái)理解其內(nèi)容。Volume：數(shù)據(jù)量大Variety：數(shù)據(jù)類型繁多Velocity：獲得數(shù)據(jù)的速度快、時(shí)效高Veracity：數(shù)據(jù)真實(shí)性高1.1.3計(jì)算機(jī)發(fā)展的新熱點(diǎn)5.可穿戴計(jì)算機(jī)許多人認(rèn)為，可穿戴計(jì)算機(jī)“無(wú)非是一個(gè)小的PC機(jī)掛在身上”，一些計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)研究者對(duì)其也不以為然?？纱┐鳈C(jī)雖然看起來(lái)是穿戴在人體上工作，但并不能僅僅理解為將計(jì)算機(jī)穿在身上，在可穿戴計(jì)算工程中有11項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，如無(wú)線自組網(wǎng)、System-on-Chip(一個(gè)芯片一臺(tái)機(jī))、無(wú)線通訊、嵌入式操作系統(tǒng)等都是當(dāng)前計(jì)算機(jī)科學(xué)的難關(guān)。業(yè)內(nèi)專家也曾宣稱：“任何有利于縮小人機(jī)隔閡的研究都是有生命力價(jià)值的！”正是基于這一點(diǎn)，國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)的先鋒“青年計(jì)算機(jī)科技論壇”曾專門以此為論題召開(kāi)了可穿戴計(jì)算機(jī)新技術(shù)報(bào)告會(huì)。加拿大傳媒學(xué)家麥克盧漢在上個(gè)世紀(jì)60年代就提出了“媒介是人的延伸”，今天的可穿戴計(jì)算機(jī)正在實(shí)現(xiàn)著人各個(gè)器官的功能，并延長(zhǎng)著每一個(gè)功能。1.1.3計(jì)算機(jī)發(fā)展的新熱點(diǎn)6.虛擬仿真技術(shù)虛擬仿真又稱虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)或模擬技術(shù)，就是用一個(gè)虛擬的系統(tǒng)模仿另一個(gè)真實(shí)系統(tǒng)的技術(shù)。從狹義上講，虛擬仿真是指20世紀(jì)40年代伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而逐步形成的一類試驗(yàn)研究的新技術(shù)；從廣義上來(lái)說(shuō)，虛擬仿真則是在人類認(rèn)識(shí)自然界客觀規(guī)律的歷程中一直被有效地使用著。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，仿真技術(shù)逐步自成體系，成為繼數(shù)學(xué)推理、科學(xué)實(shí)驗(yàn)之后人類認(rèn)識(shí)自然界客觀規(guī)律的第三類基本方法，而且正在發(fā)展成為人類認(rèn)識(shí)、改造和創(chuàng)造客觀世界的一項(xiàng)通用性、戰(zhàn)略性技術(shù)。虛擬仿真技術(shù)具有以下四個(gè)基本特性：沉浸性（Immersion）：交互性（Interaction）：虛幻性（Imagination）：逼真性（reality）：1.1.3計(jì)算機(jī)發(fā)展的新熱點(diǎn)7.人工智能人工智能（ArtificialIntelligence），英文縮寫為AI。它是研究、開(kāi)發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，它企圖了解智能的實(shí)質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器，該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語(yǔ)言識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理和專家系統(tǒng)等。人工智能從誕生以來(lái)，理論和技術(shù)日益成熟，應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大，可以設(shè)想，未來(lái)人工智能帶來(lái)的科技產(chǎn)品，將會(huì)是人類智慧的“容器”。人工智能可以對(duì)人的意識(shí)、思維的信息過(guò)程的模擬。人工智能不是人的智能，但能像人那樣思考、也可能超過(guò)人的智能。（1）競(jìng)賽LOEBNER（人工智能類）（2）強(qiáng)人工智能(BOTTOM-UPAI)（3）弱人工智能(TOP-DOWNAI)(4)弱人工智能(TOP-DOWNAI)(5)對(duì)強(qiáng)人工智能的哲學(xué)爭(zhēng)論在計(jì)算機(jī)中，所有的信息都是以二進(jìn)制的形式表示與存儲(chǔ)的，二進(jìn)制是用0和1兩個(gè)數(shù)碼來(lái)表示的數(shù)，是計(jì)算機(jī)技術(shù)采用的一種數(shù)制。它的基數(shù)為2，進(jìn)位規(guī)則是“逢二進(jìn)一”，借位規(guī)則是“借一當(dāng)二”。1.基數(shù)和位權(quán)數(shù)制的類型不同，但具有共同的計(jì)算和運(yùn)算的規(guī)律。數(shù)制中有基數(shù)和位權(quán)兩個(gè)概念?；鶖?shù)是進(jìn)位制的基本特征數(shù)，即所用到的數(shù)碼的個(gè)數(shù)。例如十進(jìn)制：用0～9十個(gè)數(shù)碼表示，基數(shù)為10。而權(quán)則是處在不同位置上的數(shù)字代表的值不同，各進(jìn)位制中位權(quán)的值是基數(shù)的若干次冪。如十進(jìn)制數(shù)每個(gè)數(shù)位上的權(quán)則是10的某次冪。1.2計(jì)算機(jī)中信息的表示與存儲(chǔ)

1.2.1信息的表示形式位權(quán)的表示法是指，數(shù)字的總個(gè)數(shù)為基數(shù)，每個(gè)數(shù)字都要乘以基數(shù)的冪次，而該冪次由每個(gè)數(shù)所在的位置決定。排列方式是以小數(shù)點(diǎn)為界，整數(shù)部分自右向左分別為0次冪、1次冪、2次冪、……，小數(shù)部分自左向右分別為負(fù)1次冪、負(fù)2次冪、負(fù)3次冪、……。2.常用的進(jìn)位記數(shù)制（1）十進(jìn)制

所使用的數(shù)碼有10個(gè)，即0、1、2、…、9，基數(shù)為10，各位的位權(quán)是10i，進(jìn)位規(guī)則是“逢十進(jìn)一”。例如，十進(jìn)制數(shù)(124.56)10可以表示為：(124.56)10=1×102+2×101+4×100+5×10-1+6×10-21.2.1信息的表示形式（2）二進(jìn)制所使用的數(shù)碼有2個(gè)，即0、1，基數(shù)為2，各位的位權(quán)為2i，進(jìn)位規(guī)則是“逢二進(jìn)一”。例如，二進(jìn)制數(shù)(1101.01)2可以表示為：(1101.01)2=1×23+1×22+0×21+1×20+0×2-1+1×2-2

（3）八進(jìn)制所使用的數(shù)碼有8個(gè)，即0、1、2…、7，基數(shù)為8，各位的位權(quán)是8i，進(jìn)位規(guī)則是“逢八進(jìn)一”。例如，八進(jìn)制數(shù)(35.21)8可以表示為：(35.21)8=3×81+5×80+2×8-1+1×8-2

1.2.1信息的表示形式（4）十六進(jìn)制所使用的數(shù)碼有15個(gè)，即0、1、2…、9、A、B、C、D、E和F（其中A、B、C、D、E、F分別表示10、11、12、13、14、15），基數(shù)為16，各位的位權(quán)是16i，進(jìn)位規(guī)則是“逢十六進(jìn)一”。例如，十六進(jìn)制數(shù)(2C7.1F)16可以表示為：(2C7.1F)16=2×162+12×161+7

×160+1×16-1+15×16-21.2.1信息的表示形式表

常用數(shù)制的特點(diǎn)3.不同數(shù)制間轉(zhuǎn)換（1）十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為非十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制，需要將整數(shù)部分與小數(shù)部分分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換。整數(shù)部分采用“除基取余法”，小數(shù)部分采用“乘基取整法”。

例如：用“除基取余法”將十進(jìn)制整數(shù)327轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制整數(shù)。

“除基取余法”轉(zhuǎn)換過(guò)程如下：1.2.1信息的表示形式（2）十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換為非十進(jìn)制小數(shù)十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換為非十進(jìn)制小數(shù)采用“乘基取整法”。即把給定的十進(jìn)制小數(shù)乘以基數(shù)，取其整數(shù)作為二進(jìn)制小數(shù)的第一位，然后取小數(shù)部分繼續(xù)乘以基數(shù)，將所的整數(shù)部分作為第二位小數(shù)，重復(fù)操作直至得到所需要的二進(jìn)制小數(shù)。1.2.1信息的表示形式（2）非十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)非十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)采用“按權(quán)展開(kāi)法”，即先把各位非十進(jìn)制數(shù)按權(quán)展開(kāi)，寫成多項(xiàng)式,然后計(jì)算十進(jìn)制結(jié)果。例如:寫出(1101.01)2，(237)8，(10D)16的十進(jìn)制數(shù)。1.2.1信息的表示形式（3）二進(jìn)制與八、十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)，以及十六進(jìn)制數(shù)存在著倍數(shù)的關(guān)系，例如23=8,24=16所以它們之間的轉(zhuǎn)換非常方便。

在二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的時(shí)候，可以用“三位并一位”的方式，以小數(shù)點(diǎn)為界，將整數(shù)部分從右側(cè)向左側(cè)，每三位一組，當(dāng)最后一組不足三位時(shí)，在該組的最左方添“0”補(bǔ)足三位；小數(shù)部分從左側(cè)至右側(cè)，每三位一組，當(dāng)最后一組不足三位時(shí)，在該組的最右方添“0”補(bǔ)足三位。然后各組的三位二進(jìn)制數(shù)，按照各自的位權(quán)22、21、20展開(kāi)后相加，就得到了一位八進(jìn)制數(shù)。1.2.1信息的表示形式例如，將二進(jìn)制小數(shù)10110111.01101轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制小數(shù)，轉(zhuǎn)換過(guò)程如下：1.2.1信息的表示形式八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，用“一位拆三位”的方法，即將每位八進(jìn)制數(shù)用對(duì)應(yīng)的三位二進(jìn)制數(shù)展開(kāi)表示。例如，將八進(jìn)制數(shù)123.46轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)表示。1.2.1信息的表示形式結(jié)果為：(123.46)8=(1010011.10011)2同理，二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)為十六進(jìn)制數(shù)時(shí)，采用“四位并一位”的方法，十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)為二進(jìn)制數(shù)時(shí)，采用“一位拆四位”的表示方法。例如，用“四位并一位”的方法將二進(jìn)制數(shù)110110111.01101轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)。1.2.1信息的表示形式（4）八、十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換八、十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換可以借助二進(jìn)制來(lái)實(shí)現(xiàn)。如：八進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制，先將八進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制，然后再將二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制。同理，十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制，先將十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制，再將二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制。1.2.1信息的表示形式1.2.1信息的表示形式4.二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算(1)二進(jìn)制數(shù)的加法運(yùn)算規(guī)則0+0=0，1+0=1，0+1=1，1+1=10(向高位進(jìn)位)。例如，完成(1101)2＋(1011)2=(11000)2的運(yùn)算。(2)二進(jìn)制數(shù)的減法運(yùn)算規(guī)則0-0=0，1-0=1，1-1=0，0-1=1。例如，完成(1010)2－(0101)2=(0101)2的運(yùn)算。1.2.1信息的表示形式(3)二進(jìn)制數(shù)的乘法運(yùn)算規(guī)則0×0=0，0×1=1，1×0=1，1×1=1。例如，完成(1010)2×(0101)2=(0110010)2的運(yùn)算。(4)二進(jìn)制數(shù)的除法運(yùn)算規(guī)則0÷1=0，(1÷0無(wú)意義)，1÷1=1。例如，完成(10100)2÷(100)2=(101)2的運(yùn)算1.信息的存儲(chǔ)單位（1）位(bit)讀作“比特”，簡(jiǎn)寫為“b”，表示二進(jìn)制中的1位。計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)都是以0和1來(lái)表示的。一個(gè)二進(jìn)制位只有能有一種狀態(tài)，即只能存放二進(jìn)制數(shù)“0”或者“1”。（2）字節(jié)(Byte)：字節(jié)，簡(jiǎn)寫為“B”，讀作“拜特”，是計(jì)算機(jī)信息中用于描述存儲(chǔ)容量和傳輸容量的一種計(jì)量單位，在一些計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言中也表示數(shù)據(jù)類型和語(yǔ)言字符。計(jì)算機(jī)中是以字節(jié)為單位解釋信息的。一個(gè)字節(jié)由8個(gè)二進(jìn)制位組成，即“1B=8b”。1.2.2數(shù)值型數(shù)據(jù)的編碼（3）字長(zhǎng)前面介紹計(jì)算機(jī)技術(shù)指標(biāo)的時(shí)候介紹過(guò)“字”和“字長(zhǎng)”的概念，字是指計(jì)算機(jī)的CPU在同一時(shí)間內(nèi)處理的一組二進(jìn)制數(shù)，而這組二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)就是“字長(zhǎng)”。字長(zhǎng)與計(jì)算機(jī)的功能和用途有很大的關(guān)系，是計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo)。字長(zhǎng)直接反映了計(jì)算機(jī)的計(jì)算精度，字長(zhǎng)越大，計(jì)算機(jī)一次性處理的數(shù)字位數(shù)越多，處理數(shù)據(jù)的速度就越快。（4）擴(kuò)展存儲(chǔ)單位計(jì)算機(jī)的基本存儲(chǔ)單位是字節(jié)，用B表示，常用的存儲(chǔ)單位還有KB、MB、GB、TB，它們之間換算關(guān)系為：KB：千字節(jié)KB=1024B=210BMB:兆字節(jié)MB=1024KB=220BGB:吉字節(jié)GB=1024MB=230BTB:太字節(jié)TB=1024GB=240B1.2.2數(shù)值型數(shù)據(jù)的編碼2.數(shù)值型數(shù)據(jù)編碼方式（1）原碼正數(shù)的符號(hào)位用0表示，負(fù)數(shù)的符號(hào)位用1表示，數(shù)值部分用二進(jìn)制數(shù)的絕對(duì)值表示，這種表示稱為原碼表示。例如，求“+69”和“-69”的原碼1.2.2數(shù)值型數(shù)據(jù)的編碼數(shù)0也有“正零”和“負(fù)零”之分，“+0”的原碼=00…00，“-0”的原碼=10…00。（2）

反碼計(jì)算機(jī)中規(guī)定，反碼的最高位為符號(hào)位。正數(shù)的反碼與原碼相同，負(fù)數(shù)的反碼是對(duì)原碼除符號(hào)位外各位按位取反，即“1”取反變?yōu)椤?”，“0”取反變?yōu)椤?”。例如，求十進(jìn)制數(shù)“+5”與“-5”的反碼。若用一個(gè)字節(jié)表示，將十進(jìn)制數(shù)5轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)為00000101。因?yàn)椤?5”是正數(shù)，轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)的原碼為00000101，所以反碼與原碼相同，(+5)反＝00000101；1.2.2數(shù)值型數(shù)據(jù)的編碼（3）

補(bǔ)碼正數(shù)的補(bǔ)碼就是其原碼，負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼是先求其反碼，然后在最低位+1。例如，十進(jìn)制數(shù)“+5”與“-5”的補(bǔ)碼用一個(gè)字節(jié)表示為：(+5)10=(00000101)原=(00000101)反=(00000101)補(bǔ)(-5)10=(10000101)原=(11111010)反=(11111011)補(bǔ)補(bǔ)碼沒(méi)有“+0”和“-0”的區(qū)別，即0補(bǔ)碼只有一種形式。1.2.2數(shù)值型數(shù)據(jù)的編碼（4）定點(diǎn)數(shù)與浮點(diǎn)數(shù)數(shù)值除了有正負(fù)之分外，還有整數(shù)和小數(shù)之分。計(jì)算機(jī)不僅能處理帶符號(hào)的數(shù)值問(wèn)題，還能解決數(shù)值中存在的小數(shù)點(diǎn)問(wèn)題。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)規(guī)定，小數(shù)點(diǎn)是用隱含規(guī)定位置的方式來(lái)表示，并不占用二進(jìn)制位。同時(shí)，根據(jù)小數(shù)點(diǎn)位置是否固定，數(shù)的表示方法可分為定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)。定點(diǎn)數(shù)：定點(diǎn)數(shù)指小數(shù)點(diǎn)在數(shù)中的位置是固定不變的，通常有定點(diǎn)整數(shù)和定點(diǎn)小數(shù)之分。定點(diǎn)整數(shù)是將小數(shù)點(diǎn)位置固定在數(shù)值的最右端，定點(diǎn)小數(shù)是將小數(shù)點(diǎn)位置固定在有效數(shù)值的最左端，符號(hào)位之后。1.2.2數(shù)值型數(shù)據(jù)的編碼在十進(jìn)制系統(tǒng)中，如果規(guī)定小數(shù)點(diǎn)左邊存放7個(gè)數(shù)碼，右邊存放3個(gè)數(shù)碼，當(dāng)我們存儲(chǔ)數(shù)字5.623166時(shí)，小數(shù)后只能保留3位，即5.623，其精度受損；而當(dāng)存放的數(shù)超過(guò)8位時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致其數(shù)值的不正確。所以，當(dāng)存放的數(shù)字整數(shù)部分很大或者小數(shù)部分很長(zhǎng)時(shí)，定點(diǎn)數(shù)顯然不適合，于是又引入了浮點(diǎn)數(shù)，主要用來(lái)解決數(shù)據(jù)溢出、精度受損問(wèn)題。1.2.2數(shù)值型數(shù)據(jù)的編碼浮點(diǎn)數(shù)小數(shù)點(diǎn)位置浮動(dòng)變化的數(shù)稱為浮點(diǎn)數(shù)。對(duì)十進(jìn)制來(lái)說(shuō)，浮點(diǎn)數(shù)是以10的n次方表示的數(shù)。例如，十進(jìn)制數(shù)245.78，使用浮點(diǎn)表示法為0.24578×103。其中0.24578為一個(gè)定點(diǎn)數(shù)，3表示小數(shù)點(diǎn)向右移動(dòng)3位。當(dāng)浮點(diǎn)數(shù)采用指數(shù)形式表示時(shí)，指數(shù)部分稱為“階碼”，小數(shù)部分稱為“尾數(shù)”。尾數(shù)和階碼有正負(fù)之分，例如，二進(jìn)制數(shù)“-0.00111”，浮點(diǎn)表示為“-0.111×2-2”，這里尾數(shù)（-0.111）和階碼（-2）都是負(fù)數(shù)。尾數(shù)的符號(hào)表示數(shù)的正負(fù)，階碼的符號(hào)則表明小數(shù)點(diǎn)的實(shí)際位置。浮點(diǎn)數(shù)的格式多樣化，假設(shè)一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)有32位二進(jìn)制的長(zhǎng)度，其最左端第1位為該數(shù)指數(shù)的符號(hào)位，也就是10的n次方的n的符號(hào)位；從第2位～第8位為該數(shù)的指數(shù)位，也就是n的二進(jìn)制值；第9位是該數(shù)的符號(hào)位，其余的第10位～第32位為底數(shù)位。1.2.2數(shù)值型數(shù)據(jù)的編碼例如，二進(jìn)制數(shù)“+111100011”，使用浮點(diǎn)表示為“+0.111100011×29”，則階碼為9(即二進(jìn)制定點(diǎn)整數(shù)為1001)，尾數(shù)為“+0.111100011”，存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中的浮點(diǎn)數(shù)表示形式如圖所示。1.2.2數(shù)值型數(shù)據(jù)的編碼1.字符編碼即用規(guī)定的二進(jìn)制數(shù)表示輸入到計(jì)算機(jī)中文字和符號(hào)的方法。字符編碼是人與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信、交互的重要方式。國(guó)際上采用的是美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼（AmericanStandardCodeForInformationInterchange），即ASCII碼。在計(jì)算機(jī)內(nèi)，每個(gè)字符的ASCII碼用1字節(jié)(8位)來(lái)存放，字節(jié)的最高位(b7)為校驗(yàn)位，通常用“0”來(lái)填充，后7位(b6b5b4b3b2b1b0)為編碼值，7位二進(jìn)制共有128種狀態(tài)(27=128)，可表示128個(gè)字符，即26個(gè)小寫字母、26個(gè)大寫字母、10個(gè)數(shù)字、32個(gè)符號(hào)、33個(gè)控制符號(hào)和一個(gè)空格，7位編碼的ASCII碼是目前使用最為廣泛的字符編碼，稱為標(biāo)準(zhǔn)的ASCII碼字符集。1.2.3非數(shù)值型數(shù)據(jù)的編碼2.漢字編碼計(jì)算機(jī)在處理英文、漢字、數(shù)字等文字信息的時(shí)候，會(huì)將它們看成由一些基本字和符號(hào)組成的字符串，比如說(shuō)中文詞組“計(jì)算機(jī)”是由“計(jì)”、“算”、“機(jī)”三個(gè)漢字組成的。英文單詞“Hello”是由“H”、“e”、“l(fā)”、“l(fā)”、“o”五個(gè)字符組成的。這些基本的字符都對(duì)應(yīng)著一組二進(jìn)制代碼，計(jì)算機(jī)對(duì)文字信息的處理實(shí)際上就是對(duì)這些二進(jìn)制代碼進(jìn)行處理的。對(duì)于英語(yǔ)這類拼音文字來(lái)說(shuō)，基本的符號(hào)少，編碼容易，所以在計(jì)算機(jī)中對(duì)這類拼音文字的處理，如輸入、輸出，存儲(chǔ)等都是用統(tǒng)一的代碼的，例如ASCII碼。而漢字?jǐn)?shù)量眾多、編碼相對(duì)困難，所以對(duì)漢字進(jìn)行編碼的時(shí)候，用同一代碼很難解決漢字輸入、漢字儲(chǔ)存與交換、漢字輸出的問(wèn)題，所以計(jì)算機(jī)中對(duì)漢字的處理采取了不同的編碼，分別是漢字輸入碼、交換碼、內(nèi)碼、字形碼。1.2.3非數(shù)值型數(shù)據(jù)的編碼（1）

漢字輸入碼漢字輸入碼也稱外碼，是為了將漢字輸入計(jì)算機(jī)而編制的代碼，是代表某一漢字的一串鍵盤符號(hào)。同一個(gè)漢字，輸入法不同，輸入碼也會(huì)不同。例如，輸入“國(guó)”字，用拼音輸入法輸入時(shí)，先輸入拼音guo，然后再選擇字，而用五筆輸入法輸入時(shí)，輸入碼是lg。無(wú)論使用哪種輸入法，輸入的漢字都會(huì)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的機(jī)內(nèi)碼并進(jìn)行存儲(chǔ)。

（2）漢字交換碼漢字交換碼是指不同的具有漢字處理功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間在交換漢字信息時(shí)所使用的代碼標(biāo)準(zhǔn)。目前國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所采用的標(biāo)準(zhǔn)信息處理交換碼，是基于1980年制定的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)信息交換漢字編碼》（“GB2312-80”）修訂的國(guó)標(biāo)碼。國(guó)標(biāo)碼是一個(gè)簡(jiǎn)化字的編碼標(biāo)準(zhǔn)。1.2.3非數(shù)值型數(shù)據(jù)的編碼國(guó)標(biāo)碼表一共收錄了6763個(gè)漢字和682個(gè)圖形符號(hào)，共7445個(gè)。其中，6763個(gè)漢字按照使用的頻率和用途，又分為一級(jí)常用漢字3755個(gè)，二級(jí)次常用漢字3008個(gè)。其中一級(jí)漢字按拼音字母順序排列，二級(jí)漢字按偏旁部首排列。每個(gè)漢字采用兩個(gè)字節(jié)對(duì)進(jìn)行編碼，每個(gè)字節(jié)各取七位，這樣可對(duì)128×128＝16384個(gè)字符進(jìn)行編碼。為了與ASCII碼兼容和統(tǒng)一，以及留出控制字符等因素預(yù)留出0到32號(hào)和127號(hào)，共34個(gè)控制字符，也就是說(shuō)每個(gè)字節(jié)的有效取值為第33號(hào)—第126號(hào)（即對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)為21H—7EH），這個(gè)取值范圍可以“獨(dú)立”地表示94*94，共8836個(gè)漢字字符。另外，組成漢字的兩個(gè)字節(jié)中，第一個(gè)稱為“區(qū)”，第二個(gè)稱為“位”。也就是說(shuō)，該字符集有94個(gè)區(qū)，每個(gè)區(qū)分94位。例如“中”字的國(guó)標(biāo)碼為5650H（16進(jìn)制）。1.2.3非數(shù)值型數(shù)據(jù)的編碼（3）漢字內(nèi)碼漢字內(nèi)碼，又稱為機(jī)內(nèi)碼，是指在計(jì)算機(jī)內(nèi)部用于存儲(chǔ)、交換、檢索漢字信息的編碼，是漢字系統(tǒng)中使用的二進(jìn)制字符編碼，一般采用兩個(gè)字節(jié)表示。向計(jì)算機(jī)輸入漢字時(shí)可以通過(guò)不同的輸入法輸入，但是漢字的內(nèi)碼在計(jì)算機(jī)中是唯一的，這些通過(guò)鍵盤等輸入設(shè)備輸入的輸入碼被計(jì)算機(jī)接收后，由漢字操作系統(tǒng)的“輸入碼轉(zhuǎn)換模塊”轉(zhuǎn)換為漢字內(nèi)碼，通過(guò)漢字內(nèi)碼可以達(dá)到通用和高效率傳輸文本信息的目的。（4）漢字字形編碼

ASCII碼和GB-2312國(guó)標(biāo)碼解決了漢字的輸入、傳輸、存儲(chǔ)、計(jì)算等問(wèn)題，但漢字在顯示器顯示或打印輸出時(shí)，需要另外對(duì)“字形”進(jìn)行編碼。所有字形編碼的集合稱為字庫(kù)。字庫(kù)存放在硬盤中，漢字輸出時(shí)，先在字庫(kù)中找到對(duì)應(yīng)的字形編碼，再輸出到顯示器或打印機(jī)中。字形編碼分為點(diǎn)陣字形編碼和矢量字形編碼兩種。點(diǎn)陣字形編碼

矢量字形編碼1.2.3非數(shù)值型數(shù)據(jù)的編碼我國(guó)在1994年正式頒布的《中華人民共和國(guó)計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)安全保護(hù)條例》中對(duì)計(jì)算機(jī)病毒的定義為：計(jì)算機(jī)病毒是指編制或者在計(jì)算機(jī)程序中插入的破壞計(jì)算機(jī)功能或者損壞數(shù)據(jù)，影響計(jì)算機(jī)使用，并能自我復(fù)制的一組計(jì)算機(jī)指令或程序代碼。1.3計(jì)算機(jī)病毒及防治

1.3.1計(jì)算機(jī)病毒的概念1.計(jì)算機(jī)病毒的特點(diǎn)計(jì)算機(jī)病毒具有生物病毒的某些特性，如破壞性、傳染性、潛伏性、寄生性；同時(shí)還具有其自身獨(dú)有的性質(zhì)，如可觸發(fā)性和不可預(yù)見(jiàn)性等。2.計(jì)算機(jī)病毒的分類計(jì)算機(jī)病毒種類繁多，根據(jù)其特點(diǎn)不同，可按不同的準(zhǔn)則進(jìn)行分類。（1）

按病毒的破壞能力，可分為良性病毒和惡性病毒。（2）

按病毒的傳染方式，可分為磁盤引導(dǎo)區(qū)傳染的病毒、操作系統(tǒng)文件傳染的病毒和一般應(yīng)用程序傳染的病毒。（3）按病毒程序特有的算法，可分為伴隨型病毒、蠕蟲病毒、特洛伊木馬、寄生型病毒等。1.3.2計(jì)算機(jī)病毒的特點(diǎn)及