１.１計(jì)算機(jī)概述１.１.１計(jì)算機(jī)的概念計(jì)算機(jī)從其最初產(chǎn)生到慢慢普及；再到廣泛應(yīng)用于人們生活的方方面面；隨著應(yīng)用范圍的擴(kuò)大；其本身也發(fā)生了質(zhì)的變化。簡單地說；它是一種能夠接收信息；按照存儲(chǔ)在其內(nèi)部的程序?qū)斎胄畔⑦M(jìn)行處理；并產(chǎn)生輸出結(jié)果的高度自動(dòng)化的數(shù)字電子設(shè)備；如圖１－１所示。利用計(jì)算機(jī)對輸入的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理、存儲(chǔ)或傳送；可以獲得預(yù)期的輸出信息；利用這些信息可以大大提高人們的工作效率。計(jì)算機(jī)具有以下特性:運(yùn)算速度快、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量大、通用性好；可以對多種形式的信息進(jìn)行處理；同時(shí)計(jì)算機(jī)相互之間具有互聯(lián)、互通和互操作能力。下一頁返回１.１計(jì)算機(jī)概述１.１.２計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程世界第一臺(tái)數(shù)字式電子計(jì)算機(jī)ＥＮＩＡＣ；１９４６年由美國賓夕法尼亞大學(xué)研制；幾十年來；計(jì)算機(jī)技術(shù)以前所未有的速度飛速發(fā)展。在這一發(fā)展過程中；電子元器件的變更起到了決定性作用；它是計(jì)算機(jī)換代的主要標(biāo)志。按照計(jì)算機(jī)所用的電子元件；計(jì)算機(jī)的發(fā)展可分為以下四代:(１)第一代計(jì)算機(jī)(１９４６—１９５７年)。主要特點(diǎn)是電子元件由電子管組成。這類機(jī)器的運(yùn)算速度較低、體積較大、重量較重、價(jià)格較高；計(jì)算機(jī)語言處于機(jī)器語言和匯編語言階段；主要應(yīng)用于科學(xué)計(jì)算。上一頁下一頁返回１.１計(jì)算機(jī)概述(２)第二代計(jì)算機(jī)(１９５８—１９６４年)。主要特點(diǎn)是電子元件由晶體管組成。這類機(jī)器的運(yùn)算速度與可靠性均得到大幅度提高；質(zhì)量、體積也顯著減??；軟件方面出現(xiàn)了簡單的操作系統(tǒng)和高級(jí)語言；其應(yīng)用擴(kuò)展到數(shù)據(jù)處理和事務(wù)管理。(３)第三代計(jì)算機(jī)(１９６５—１９７０年)。主要特點(diǎn)是電子元件由中、小規(guī)模集成電路組成。這類機(jī)器的運(yùn)算速度與可靠性得到更大的提高；價(jià)格明顯下降；體積更?。怀霈F(xiàn)了功能較強(qiáng)的操作系統(tǒng)和多種高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言；應(yīng)用領(lǐng)域向工業(yè)控制、數(shù)據(jù)處理推廣。(４)第四代計(jì)算機(jī)(１９７１年至今)。主要特點(diǎn)是電子元件由大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路組成；性能空前提高；質(zhì)量、體積大幅減??；成本大幅降低；操作系統(tǒng)進(jìn)一步完善；數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)軟件得到發(fā)展；面向?qū)ο蟮能浖O(shè)計(jì)方法與技術(shù)被廣泛采用。上一頁下一頁返回１.１計(jì)算機(jī)概述１.１.３計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)、應(yīng)用和分類計(jì)算機(jī)能夠按照程序確定的步驟；對輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理、存儲(chǔ)或傳送；以獲得期望的輸出信息；從而利用這些信息來提高工作效率、社會(huì)生產(chǎn)率以及改善人們的生活質(zhì)量。計(jì)算機(jī)之所以具有如此強(qiáng)大的功能；能夠應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域；這是由它的特點(diǎn)所決定的。１.計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)計(jì)算機(jī)主要具有以下一些特點(diǎn)。(１)高速、精確的運(yùn)算能力。(２)準(zhǔn)確的邏輯判斷能力。(３)強(qiáng)大的存儲(chǔ)能力。上一頁下一頁返回１.１計(jì)算機(jī)概述(４)自動(dòng)功能。(５)網(wǎng)絡(luò)與通信功能。２.計(jì)算機(jī)的應(yīng)用計(jì)算機(jī)問世之初；主要用于數(shù)值計(jì)算；“計(jì)算機(jī)”也因此得名。而如今的計(jì)算機(jī)幾乎和所有學(xué)科相結(jié)合；在經(jīng)濟(jì)社會(huì)的各個(gè)方面起著越來越重要的作用。我國的計(jì)算機(jī)工業(yè)雖然起步較晚；但在改革開放后取得了很大的發(fā)展；縮小了與世界的距離?，F(xiàn)在；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在交通、金融、企業(yè)管理、教育、郵電、商業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。(１)科學(xué)計(jì)算?？茖W(xué)計(jì)算主要是使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)學(xué)方法的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用。(２)數(shù)據(jù)/信息處理。數(shù)據(jù)/信息處理也稱為非數(shù)值計(jì)算。上一頁下一頁返回１.１計(jì)算機(jī)概述(３)過程控制。過程控制是指利用計(jì)算機(jī)對生產(chǎn)過程、制造過程或運(yùn)行過程進(jìn)行檢測與控制；即通過實(shí)時(shí)監(jiān)控目標(biāo)對象的狀態(tài)；及時(shí)調(diào)整被控對象；使被控對象能夠正確地完成生產(chǎn)、制造或運(yùn)行。(４)計(jì)算機(jī)輔助。計(jì)算機(jī)輔助是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一個(gè)非常廣泛的領(lǐng)域。幾乎所有過去由人進(jìn)行的具有設(shè)計(jì)性質(zhì)的過程都可以讓計(jì)算機(jī)幫助實(shí)現(xiàn)部分或全部工作。計(jì)算機(jī)輔助(或稱為計(jì)算機(jī)輔助工程)主要有計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(ＣＡＤ)、計(jì)算機(jī)輔助制造(ＣＡＭ)、計(jì)算機(jī)輔助教育(ＣＡＩ)、計(jì)算機(jī)輔助測試(ＣＡＴ)、計(jì)算機(jī)仿真模擬(Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ)等。(５)網(wǎng)絡(luò)通信。計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字通信技術(shù)發(fā)展并相融合產(chǎn)生了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。上一頁下一頁返回１.１計(jì)算機(jī)概述(６)人工智能。人工智能(ＡＩ)是用計(jì)算機(jī)模擬人類的某些智力活動(dòng)。(７)多媒體應(yīng)用。多媒體是包括文本、圖形、圖像、音頻、視頻、動(dòng)畫等多種信息類型的綜合。(８)嵌入式系統(tǒng)。并不是所有計(jì)算機(jī)都是通用的。３.計(jì)算機(jī)的分類計(jì)算機(jī)的家族龐大；種類繁多；可以按不同的方法對其進(jìn)行分類。(１)按計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的類型；可分為模擬計(jì)算機(jī)、數(shù)字計(jì)算機(jī)、數(shù)字和模擬計(jì)算機(jī)。(２)按計(jì)算機(jī)的用途；可分為通用計(jì)算機(jī)和專用計(jì)算機(jī)。上一頁下一頁返回１.１計(jì)算機(jī)概述(３)按計(jì)算機(jī)的性能、規(guī)模和處理能力；如體積、字長、運(yùn)算速度、存儲(chǔ)容量、外部設(shè)備和軟件配置等；可分為巨型機(jī)、大型通用機(jī)、微型機(jī)、工作站、服務(wù)器等。１)巨型機(jī)。巨型機(jī)是指速度最快、處理能力最強(qiáng)的計(jì)算機(jī)；現(xiàn)在稱其為高性能計(jì)算機(jī)。目前；ＩＢＭ公司的“紅杉”超級(jí)計(jì)算機(jī)是世界上運(yùn)算速度最快的高性能計(jì)算機(jī)。高性能計(jì)算機(jī)雖然數(shù)量不多；但是有著重要和特殊的用途。運(yùn)用這些超級(jí)計(jì)算機(jī)之后；復(fù)雜計(jì)算得以實(shí)現(xiàn)。在軍事上；巨型機(jī)可用于戰(zhàn)略防御系統(tǒng)、大型預(yù)警系統(tǒng)、航天測控系統(tǒng)。在民用方面；巨型機(jī)可用于大區(qū)域中長期天氣預(yù)報(bào)、大面積物探信息處理系統(tǒng)、大型科學(xué)計(jì)算和模擬系統(tǒng)等。如圖１－２所示為巨型計(jì)算機(jī)。上一頁下一頁返回１.１計(jì)算機(jī)概述２)大型通用機(jī)。大型通用機(jī)是對一類計(jì)算機(jī)的習(xí)慣稱呼；其特點(diǎn)是通用性強(qiáng)；具有較高的運(yùn)算速度、極強(qiáng)的綜合處理能力和極大的性能覆蓋范圍；運(yùn)算速度為每秒１００萬次至幾千萬次；主要應(yīng)用在科研、商業(yè)和管理部門。通常人們稱大型機(jī)為“企業(yè)級(jí)”計(jì)算機(jī)；其通用性強(qiáng)；但價(jià)格比較高。３)微型機(jī)。微型機(jī)是微電子技術(shù)飛速發(fā)展的產(chǎn)物。自ＩＢＭ公司于１９８１年采用Ｉｎｔｅｌ微處理器推出ＩＢＭＰＣ以后；微型機(jī)因其小、巧、輕、使用方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)在過去３０年中得到了迅速的發(fā)展；成為計(jì)算機(jī)的主流。微型機(jī)技術(shù)在近１０年內(nèi)發(fā)展速度迅猛；平均每兩年芯片的集成度可提高一倍；性能提高一倍；價(jià)格降低一半。今天；微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)遍及社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域；從工廠生產(chǎn)控制到政府的辦公自動(dòng)化；從商店數(shù)據(jù)處理到家庭的信息管理；幾乎無所不在。上一頁下一頁返回１.１計(jì)算機(jī)概述４)工作站。工作站是一種高檔的微型計(jì)算機(jī)；它比微型機(jī)有更大的存儲(chǔ)容量和更快的運(yùn)算速度；通常配有高分辨率的大屏幕顯示器及容量很大的內(nèi)部存儲(chǔ)器和外部存儲(chǔ)器；并且具有較強(qiáng)的信息處理功能和高性能的圖形、圖像處理功能以及聯(lián)網(wǎng)功能。工作站主要用于圖像處理和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等領(lǐng)域；具有很強(qiáng)的圖形交互與處理能力；因此在工程領(lǐng)域；特別是在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用；無怪乎人們稱工作站是專為工程師設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)。５)服務(wù)器?！胺?wù)器”一詞很恰當(dāng)?shù)孛枋隽擞?jì)算機(jī)在應(yīng)用中的角色；而不是刻畫機(jī)器的檔次。服務(wù)器作為網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)；存儲(chǔ)、處理網(wǎng)絡(luò)上８０％的數(shù)據(jù)、信息；因此也被稱為網(wǎng)絡(luò)的靈魂。上一頁下一頁返回１.１計(jì)算機(jī)概述１.１.４計(jì)算科學(xué)研究與應(yīng)用最初的計(jì)算機(jī)；只是為了軍事上大數(shù)據(jù)量計(jì)算的需要；而如今的計(jì)算機(jī)可聽、說、看；遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了“計(jì)算的機(jī)器”這樣狹義的概念。這里介紹計(jì)算科學(xué)研究方面的人工智能、網(wǎng)格計(jì)算、中間件技術(shù)和云計(jì)算的知識(shí)。１.人工智能人工智能的主要內(nèi)容是研究如何讓計(jì)算機(jī)來完成過去只有人才能做的智能工作；核心目標(biāo)是賦予計(jì)算機(jī)人腦一樣的智能。２.網(wǎng)格計(jì)算隨著計(jì)算機(jī)的普及；個(gè)人計(jì)算機(jī)進(jìn)入家庭；由此產(chǎn)生了計(jì)算機(jī)的利用率問題。越來越多的計(jì)算機(jī)處于閑置狀態(tài)?；ヂ?lián)網(wǎng)的出現(xiàn)使連接、調(diào)用所有這些擁有閑置計(jì)算資源的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)成為現(xiàn)實(shí)。上一頁下一頁返回１.１計(jì)算機(jī)概述網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)的特點(diǎn)是:(１)能夠提供資源共享；實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的互聯(lián)互通。網(wǎng)格與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)不同；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的是一種硬件的連通；而網(wǎng)格能實(shí)現(xiàn)應(yīng)用層面的連通。(２)協(xié)同工作。很多網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)可以共同處理一個(gè)項(xiàng)目。(３)基于國際的開放技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。(４)網(wǎng)格可以提供動(dòng)態(tài)的服務(wù)；能夠適應(yīng)變化。網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)是一場計(jì)算革命；它將全世界的計(jì)算機(jī)聯(lián)合起來協(xié)同工作；它被人們視為２１世紀(jì)的新型網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)。上一頁下一頁返回１.１計(jì)算機(jī)概述３.中間件技術(shù)顧名思義；中間件是介于應(yīng)用軟件和操作系統(tǒng)之間的系統(tǒng)軟件。在中間件誕生之前；企業(yè)多采用傳統(tǒng)的客戶機(jī)/服務(wù)器的模式；通常是一臺(tái)計(jì)算機(jī)作為客戶機(jī)；運(yùn)行應(yīng)用程序；另外一臺(tái)計(jì)算機(jī)作為服務(wù)器；運(yùn)行服務(wù)器軟件；以提供各種不同的服務(wù)。這種模式的缺點(diǎn)是系統(tǒng)拓展性差。到了２０世紀(jì)９０年代初；人們出現(xiàn)了一種新的思想:在客戶機(jī)和服務(wù)器之間增加一組服務(wù)；這種服務(wù)(應(yīng)用服務(wù)器)就是中間件；這些組件是通用的；基于某一標(biāo)準(zhǔn)；所以它們可以被重用；其他應(yīng)用程序可以使用它們提供的應(yīng)用程序接口調(diào)用組件；完成所需的操作。上一頁下一頁返回１.１計(jì)算機(jī)概述４.云計(jì)算云計(jì)算是分布式計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算、并行計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)及虛擬化計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物；或者說是它們的商業(yè)實(shí)現(xiàn)。美國國家技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)局給出的定義是:云計(jì)算是對基于網(wǎng)絡(luò)的、可配置的共享計(jì)算資源池能夠方便地、按需訪問的一種模式。這些共享計(jì)算資源池包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲(chǔ)、應(yīng)用和服務(wù)等資源；這些資源以最小化的管理和交互實(shí)現(xiàn)快速提供和釋放。１.１.５未來計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢在計(jì)算機(jī)誕生之初；很少有人能深刻地預(yù)見計(jì)算機(jī)技術(shù)對人類巨大的潛在影響；甚至沒有人能預(yù)見計(jì)算機(jī)的發(fā)展速度是如此迅猛；如此地超出人們的想象。展望未來；計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展又會(huì)沿著一條什么樣的軌道前行呢?上一頁下一頁返回１.１計(jì)算機(jī)概述１.電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展方向從類型來看；電子計(jì)算機(jī)技術(shù)正在向巨型化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化方向發(fā)展。２.未來新一代的計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)中最重要的核心部件是芯片；芯片制造技術(shù)的不斷進(jìn)步是推動(dòng)計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力。上一頁返回１.２信息的表示與存儲(chǔ)１.２.１數(shù)據(jù)與信息數(shù)據(jù)是對客觀事物的符號(hào)表示。數(shù)值、文字、語言、圖形、圖像等都是不同形式的數(shù)據(jù)。信息是現(xiàn)代生活和計(jì)算機(jī)科學(xué)中一個(gè)非常流行的詞匯。一般來說；信息既是對各種事物變化和特征的反映；又是事物之間相互作用、相互聯(lián)系的表征。人通過接收信息來認(rèn)識(shí)事物；從這個(gè)意義上來說；信息是一種知識(shí)；是接收者原來不了解的知識(shí)。計(jì)算機(jī)科學(xué)中的信息通常被認(rèn)為是能夠用計(jì)算機(jī)處理的有意義的內(nèi)容或消息；它們以數(shù)據(jù)的形式出現(xiàn)；如數(shù)值、文字、語言、圖形、圖像等。數(shù)據(jù)是信息的載體。下一頁返回１.２信息的表示與存儲(chǔ)１.２.２計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)ＥＮＩＡＣ是一臺(tái)十進(jìn)制的計(jì)算機(jī)；它采用十個(gè)真空管來表示一位十進(jìn)制數(shù)。馮諾依曼在研制ＩＡＳ計(jì)算機(jī)時(shí)；感覺這種十進(jìn)制的表示和實(shí)現(xiàn)方式十分麻煩；故提出了二進(jìn)制表示方法；從此改變了整個(gè)計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史。二進(jìn)制只有“０”和“ｌ”兩個(gè)數(shù)碼。相對十進(jìn)制而言；采用二進(jìn)制表示不但運(yùn)算簡單、易于物理實(shí)現(xiàn)、通用性強(qiáng)；更重要的優(yōu)點(diǎn)是所占用的空間和所消耗的能量小得多；機(jī)器可靠性高。上一頁下一頁返回１.２信息的表示與存儲(chǔ)１.２.３計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的單位計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的最小單位是位。存儲(chǔ)容量的基本單位是字節(jié)。８個(gè)二進(jìn)制位稱為ｌ個(gè)字節(jié)；此外還有ＫＢ、ＭＢ、ＧＢ、ＴＢ等。１.位(ｂｉｔ)位是度量數(shù)據(jù)的最小單位。在數(shù)字電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)中采用二進(jìn)制表示數(shù)據(jù)；代碼只有０和ｌ。采用多個(gè)數(shù)碼(０和ｌ的組合)來表示一個(gè)數(shù)；其中的每一個(gè)數(shù)碼稱為１位。２.字節(jié)(Ｂｙｔｅ)一個(gè)字節(jié)由８位二進(jìn)制數(shù)字組成(１Ｂｙｔｅ＝８ｂｉｔ)。字節(jié)是信息組織和存儲(chǔ)的基本單位；也是計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的基本單位。上一頁下一頁返回１.２信息的表示與存儲(chǔ)３.字長在計(jì)算機(jī)誕生初期；受各種因素限制；計(jì)算機(jī)一次能夠同時(shí)(并行)處理８個(gè)二進(jìn)制位。人們將計(jì)算機(jī)一次能夠并行處理的二進(jìn)制位稱為該機(jī)器的字長；也稱為計(jì)算機(jī)的一個(gè)“字”。隨著電子技術(shù)的發(fā)展；計(jì)算機(jī)的并行能力越來越強(qiáng)；計(jì)算機(jī)的字長通常是字節(jié)的整倍數(shù)；如８位、１６位、３２位；發(fā)展到今天微型機(jī)的６４位；大型機(jī)已達(dá)１２８位。１.２.４進(jìn)位計(jì)數(shù)制及其轉(zhuǎn)換１.數(shù)制的定義用一組固定的數(shù)字和一套統(tǒng)一的規(guī)則來表示數(shù)目的方法稱為數(shù)制。數(shù)制有進(jìn)位計(jì)數(shù)制與非進(jìn)位計(jì)數(shù)制之分。下面介紹的是日常使用的幾種進(jìn)位計(jì)數(shù)制。上一頁下一頁返回１.２信息的表示與存儲(chǔ)使用十進(jìn)制或八進(jìn)制或十六進(jìn)制表示數(shù)據(jù)比二進(jìn)制表示的數(shù)據(jù)清楚、易懂。２.不同數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換(１)十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。①十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制整數(shù)的方法為“除２取余倒排列”。②十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制小數(shù)的方法為“乘２取整順排列”。(２)二、八、十六進(jìn)制相互轉(zhuǎn)換。二進(jìn)制、八進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制的對應(yīng)關(guān)系如表１－１所示。①二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)相互轉(zhuǎn)換。因?yàn)槎M(jìn)制的進(jìn)位基數(shù)是２；而八進(jìn)制的進(jìn)位基數(shù)是８；２３＝８；所以三位二進(jìn)制數(shù)對應(yīng)一位八進(jìn)制數(shù)；如表１－１所示。上一頁下一頁返回１.２信息的表示與存儲(chǔ)②二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)相互轉(zhuǎn)換。因?yàn)槎M(jìn)制的進(jìn)位基數(shù)是２；而十六進(jìn)制的進(jìn)位基數(shù)是１６；２４＝１６；所以四位二進(jìn)制數(shù)對應(yīng)一位十六進(jìn)制數(shù)。二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)相互轉(zhuǎn)換的方法是:完全類似于二、八進(jìn)制數(shù)相互轉(zhuǎn)換；只要將上面３位二進(jìn)制數(shù)一組改為４位二進(jìn)制數(shù)一組即可。１.２.５字符的編碼１.西文字符的編碼計(jì)算機(jī)中的信息都是用二進(jìn)制編碼表示；用來表示字符的二進(jìn)制編碼稱為字符編碼。計(jì)算機(jī)中常用的字符編碼有ＥＢＣＤＩＣ碼；主要為ＩＢＭ大型計(jì)算機(jī)采用。微機(jī)通常采用ＡＣＳＩＩ碼；即美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼；并被國際化標(biāo)準(zhǔn)組織指定為國際標(biāo)準(zhǔn)；ＡＳＣＩＩ碼如表１－２所示。上一頁下一頁返回１.２信息的表示與存儲(chǔ)２.中文字符的編碼西文字符在計(jì)算機(jī)內(nèi)使用占有１個(gè)字節(jié)的ＡＳＣＩＩ碼表示。同樣每個(gè)漢字都需要進(jìn)行編碼；計(jì)算機(jī)才能處理它們。計(jì)算機(jī)處理漢字的過程實(shí)際上是漢字輸入碼、漢字信息交換碼、漢字機(jī)內(nèi)碼、漢字輸出碼等編碼間的轉(zhuǎn)換過程。下面對這些編碼作一些介紹。計(jì)算機(jī)識(shí)別漢字時(shí)要把輸入碼轉(zhuǎn)換為機(jī)內(nèi)碼以便進(jìn)行處理和存儲(chǔ)。我們在顯示器上看見的漢字實(shí)際上是一種漢字點(diǎn)陣形式；為了將漢字以點(diǎn)陣的形式輸出；計(jì)算機(jī)還要將機(jī)內(nèi)碼轉(zhuǎn)換為漢字的字形碼；確定漢字的點(diǎn)陣；并且在計(jì)算機(jī)和其他系統(tǒng)或設(shè)備需要信息、數(shù)據(jù)交換時(shí)必須采用交換碼。上一頁下一頁返回１.２信息的表示與存儲(chǔ)(１)漢字輸入碼。為把漢字輸入計(jì)算機(jī)而編制的代碼稱為漢字輸入碼；也稱外碼。(２)漢字信息交換碼。漢字信息交換碼是用于漢字信息處理系統(tǒng)之間或者與通信系統(tǒng)之間進(jìn)行信息交換的漢字代碼；簡稱交換碼；也叫國標(biāo)碼。(３)漢字機(jī)內(nèi)碼。機(jī)內(nèi)碼是在計(jì)算機(jī)內(nèi)部對漢字進(jìn)行存儲(chǔ)、處理和傳輸?shù)木幋a。(４)漢字輸出碼。漢字輸出碼又稱為漢字字形碼；其作用是輸出漢字。上一頁返回１.３計(jì)算機(jī)的基本組成與工作原理１.３.１計(jì)算機(jī)的基本組成通常所講的“計(jì)算機(jī)”實(shí)際上是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的簡稱；而單純的“計(jì)算機(jī)”(組成計(jì)算機(jī)的硬件設(shè)備)是不能夠完成任何任務(wù)的。一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成；兩者缺一不可；如圖１－３所示。硬件系統(tǒng)是指有形的物理設(shè)備；是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中實(shí)際物理裝置的總稱；主要由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備組成。運(yùn)算器和控制器組成中央處理器(ＣＰＵ)；ＣＰＵ、內(nèi)存儲(chǔ)器和總線系統(tǒng)組成主機(jī)。下一頁返回１.３計(jì)算機(jī)的基本組成與工作原理軟件系統(tǒng)是相對于計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)而言的；是指在硬件上運(yùn)行的程序、運(yùn)行程序所需的數(shù)據(jù)和有關(guān)文檔的總稱。無軟件的計(jì)算機(jī)稱為“裸機(jī)”；軟件依靠硬件來執(zhí)行；沒有硬件；軟件也就無一用處?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)組成是由馮·諾依曼提出的；他提出了三個(gè)基本思想:(１)采用二進(jìn)制數(shù)的形式表示程序和數(shù)據(jù)。(２)將程序和數(shù)據(jù)存放在存儲(chǔ)器中。(３)計(jì)算機(jī)硬件由控制器、運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部分組成。上一頁下一頁返回１.３計(jì)算機(jī)的基本組成與工作原理１.３.２計(jì)算機(jī)的工作原理計(jì)算機(jī)工作原理的核心是“程序存儲(chǔ)”和“程序控制”；就是通常所說的“存儲(chǔ)程序控制”原理；即將問題的解決步驟編制成為程序；程序連同它所處理的數(shù)據(jù)都用二進(jìn)制位表示并預(yù)先存放在存儲(chǔ)器中；程序運(yùn)行時(shí)；ＣＰＵ從內(nèi)存中一條一條地取出指令和相應(yīng)的數(shù)據(jù)；按指令操作碼的規(guī)定；對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；直到程序執(zhí)行完畢為止。１.３.３計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)硬件是構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的物理部件。它通過電氣、機(jī)械的方式彼此相連；組成一個(gè)功能實(shí)體；是整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。表１－３給出了硬件系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)。上一頁下一頁返回１.３計(jì)算機(jī)的基本組成與工作原理１.中央處理器(ＣＰＵ)中央處理器是計(jì)算機(jī)的核心部件；是由超大規(guī)模集成電路(ＶＬＳＩ)工藝制成的芯片。ＣＰＵ主要由運(yùn)算器和控制器組成；它還包含若干寄存器等。運(yùn)算器又稱為算術(shù)邏輯單元；簡稱ＡＬＵ；其主要功能是完成對數(shù)字的算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算等操作?？刂破髫?fù)責(zé)從存儲(chǔ)器中取出指令、分析指令、確定指令類型并對指令進(jìn)行譯碼；按時(shí)間先后順序負(fù)責(zé)向其他各部件發(fā)出控制信號(hào)；保證各部件協(xié)調(diào)工作。ＣＰＵ大部分使用了美國Ｉｎｔｅｌ公司生產(chǎn)的芯片；此外還有美國的ＡＭＤ等公司的產(chǎn)品；如圖１－４所示。上一頁下一頁返回１.３計(jì)算機(jī)的基本組成與工作原理２.總線與主板組成計(jì)算機(jī)硬件部分的ＣＰＵ、存儲(chǔ)器(主存、輔存)、輸入/輸出等設(shè)備能夠正常工作；必須把它們有機(jī)地連接起來形成一個(gè)系統(tǒng)。總線就是系統(tǒng)部件之間傳送信息的公共通道；各部件由總線連接并通過總線傳遞數(shù)據(jù)和控制信號(hào)。計(jì)算機(jī)中總線分為內(nèi)部總線和系統(tǒng)總線兩種；平時(shí)所說的總線指的是系統(tǒng)總線。內(nèi)部總線通常是指在ＣＰＵ內(nèi)部運(yùn)算器、控制器與寄存器各組成部分之間相互交換信息的總線。系統(tǒng)總線指的是ＣＰＵ、主存、Ｉ/Ｏ接口之間相互交換信息的總線。上一頁下一頁返回１.３計(jì)算機(jī)的基本組成與工作原理系統(tǒng)總線有數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線三類；分別傳遞數(shù)據(jù)、地址和控制信息。系統(tǒng)總線的硬件載體就是主板。主板由印刷電路板、ＣＰＵ插座、控制芯片、ＣＭＯＳ只讀存儲(chǔ)器、各種擴(kuò)展插槽、各種接口、各種連接開關(guān)以及跳線等組成；如圖１－５所示。３.內(nèi)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器分為內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器兩大類。內(nèi)存儲(chǔ)器也叫主存儲(chǔ)器；簡稱內(nèi)存或主存；如圖１－６所示。內(nèi)存主要用于存放當(dāng)前運(yùn)行的程序和程序所需的數(shù)據(jù)；它和ＣＰＵ直接相連。內(nèi)存一般由半導(dǎo)體材料構(gòu)成；存取速度快；容量相對較??；價(jià)格較貴。上一頁下一頁返回１.３計(jì)算機(jī)的基本組成與工作原理內(nèi)存主要有兩種:一種稱為隨機(jī)存取存儲(chǔ)器；簡稱ＲＡＭ；另一種稱為只讀存儲(chǔ)器；簡稱ＲＯＭ。(１)ＲＡＭ。ＲＡＭ是一種既可以存入數(shù)據(jù)；也可以從中讀出數(shù)據(jù)的內(nèi)存；平時(shí)所運(yùn)行的程序、數(shù)據(jù)等存儲(chǔ)在ＲＡＭ中。但計(jì)算機(jī)關(guān)機(jī)或意外斷電時(shí)；ＲＡＭ中的數(shù)據(jù)就會(huì)消失；所以ＲＡＭ只是一個(gè)臨時(shí)存儲(chǔ)器。ＲＡＭ又分為靜態(tài)ＲＡＭ(ＳＲＡＭ)和動(dòng)態(tài)ＲＡＭ(ＤＲＡＭ)兩種。ＳＲＡＭ的價(jià)格與速度比ＤＲＡＭ高。(２)ＲＯＭ。ＲＯＭ是只能從其中讀出數(shù)據(jù)而不能將數(shù)據(jù)寫入的內(nèi)存。在關(guān)機(jī)或斷電時(shí)；ＲＯＭ中的數(shù)據(jù)也不會(huì)消失；所以多用來存放永久性的程序或數(shù)據(jù)。(３)高速緩沖存儲(chǔ)器(Ｃａｃｈｅ)。由于ＣＰＵ速度不斷提高；而主存由于容量大；讀寫速度大大低于ＣＰＵ的工作速度；因此直接影響了計(jì)算機(jī)的性能。上一頁下一頁返回１.３計(jì)算機(jī)的基本組成與工作原理(４)內(nèi)存儲(chǔ)器的性能指標(biāo)。內(nèi)存儲(chǔ)器的性能指標(biāo)有兩個(gè)；即容量和速度。存儲(chǔ)容量:指一個(gè)存儲(chǔ)器包含的存儲(chǔ)單元總數(shù)。這一概念反映了存儲(chǔ)空間的大小。目前常用的ＤＤＲⅢ內(nèi)存條存儲(chǔ)容量一般為２ＧＢ和４ＧＢ。好的主板可以到８ＧＢ；服務(wù)器主板可以到３２ＧＢ。存取速度:一般用存取周期(也稱讀寫周期)來表示。存取周期就是ＣＰＵ從內(nèi)存儲(chǔ)器中存取數(shù)據(jù)所需的時(shí)間(讀出或?qū)懭?。半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的存取周期一般為６０~１００ｎｓ。上一頁下一頁返回１.３計(jì)算機(jī)的基本組成與工作原理４.外存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器也稱輔助存儲(chǔ)器；簡稱外存或輔存；屬于永久性存儲(chǔ)器。外存不直接與ＣＰＵ交換數(shù)據(jù)；當(dāng)需要時(shí)先將數(shù)據(jù)調(diào)入內(nèi)存；再通過內(nèi)存與ＣＰＵ交換數(shù)據(jù)。外存與內(nèi)存相比；其存儲(chǔ)容量大、價(jià)格較低、存取速度較慢；但在斷電情況下可以長期保存數(shù)據(jù)。常見的外存儲(chǔ)器有硬盤、Ｕ盤和光盤等。(１)硬盤存儲(chǔ)器。硬盤存儲(chǔ)器簡稱硬盤；是微型計(jì)算機(jī)上主要的外部存儲(chǔ)設(shè)備。它由磁盤片、讀寫控制電路和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。硬盤具有容量大、存取速度快等優(yōu)點(diǎn)。操作系統(tǒng)、可運(yùn)行的程序文件和用戶的數(shù)據(jù)文件一般都保存在硬盤上。上一頁下一頁返回１.３計(jì)算機(jī)的基本組成與工作原理內(nèi)部結(jié)構(gòu):一個(gè)硬盤內(nèi)部包含多個(gè)盤片；這些盤片被安裝在一個(gè)同心軸上；每個(gè)盤片有上下兩個(gè)盤面；每個(gè)盤面被劃分為磁道和扇區(qū)。磁盤是按扇區(qū)進(jìn)行讀寫。硬盤的每個(gè)盤面有一個(gè)讀寫磁頭；所有磁頭保持同步工作狀態(tài)；即在任何時(shí)刻所有的磁頭都保持在不同盤面的同一磁道。硬盤讀寫數(shù)據(jù)時(shí)；磁頭與磁盤表面始終保持一個(gè)很小的間隙；實(shí)現(xiàn)非接觸式讀寫。維持這種微小的間隙；靠的不是驅(qū)動(dòng)器的控制電路；而是硬盤高速旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)的氣流。由于磁頭很輕；硬盤旋轉(zhuǎn)時(shí)；氣流使磁頭漂浮在磁盤表面。硬盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖１－７所示。硬盤接口:硬盤與主板的連接部分就是硬盤接口；常見的有ＡＴＡ(高級(jí)技術(shù)附件)、ＳＡＴＡ(串行高級(jí)技術(shù)附件)和ＳＣＳＩ(小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口)接口。ＡＴＡ和ＳＡＴＡ接口的硬盤主要應(yīng)用在個(gè)人電腦上；如圖１－８所示；ＳＣＳＩ接口的硬盤主要應(yīng)用于中、高端服務(wù)器和高檔工作站中。上一頁下一頁返回１.３計(jì)算機(jī)的基本組成與工作原理(２)閃速存儲(chǔ)器(Ｆｌａｓｈ)。閃速存儲(chǔ)器(Ｆｌａｓｈ)是一種新型非易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器(通常稱Ｕ盤)；如圖１－９所示。它是ＥＥＰＲＯＭ的變種；Ｆｌａｓｈ與ＥＥＰＲＯＭ不同的是；它能以固定區(qū)塊為單位進(jìn)行刪除和重寫；而不是整個(gè)芯片擦寫。它既繼承了ＲＡＭ存儲(chǔ)器速度快的優(yōu)點(diǎn)；又具備ＲＯＭ的非易失性；即在無電源狀態(tài)仍能保持信息；不需要特殊的高電壓就可實(shí)現(xiàn)信息的擦除和重寫。(３)光盤。光盤是以光信息作為存儲(chǔ)信息的載體來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的一種物品。光盤通常分為兩類；一類是只讀型光盤；包括ＣＤ－ＲＯＭ和ＤＶＤ－ＲＯＭ等；另一類是可記錄型光盤；它包括ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－ＲＷ、ＤＶＤ－Ｒ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ＋ＲＷ等各種類型。上一頁下一頁返回１.３計(jì)算機(jī)的基本組成與工作原理５.輸入設(shè)備輸入設(shè)備用來向計(jì)算機(jī)輸入數(shù)據(jù)和信息；其主要作用是把人們可讀的信息(命令、程序、數(shù)據(jù)、文本、圖形、圖像、音頻和視頻等)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能識(shí)別的二進(jìn)制代碼輸入計(jì)算機(jī)；供計(jì)算機(jī)處理；是人與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間進(jìn)行信息交換的主要裝置之一。例如；用鍵盤輸入信息；敲擊鍵盤上的每個(gè)鍵都能產(chǎn)生相應(yīng)的電信號(hào)；再由電路板轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的二進(jìn)制代碼送入計(jì)算機(jī)。目前常用的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)、攝像頭、掃描儀、光筆、手寫輸入板、游戲桿、語音輸入裝置等；還有腳踏鼠標(biāo)、手觸輸入、傳感；其姿態(tài)越來越自然；使用越來越方便。上一頁下一頁返回１.３計(jì)算機(jī)的基本組成與工作原理鍵盤上的字符分布是根據(jù)字符的使用頻度確定的。人的十根手指的靈活程度是不一樣的；靈活一點(diǎn)的手指分管使用頻率較高的鍵位；反之；不太靈活的手指分管使用頻率較低的鍵位。將鍵盤一分為二；左右手分管兩邊；分別先按在基本鍵上；手指的分工如圖１－１０所示。計(jì)算機(jī)鍵盤主控制鍵功能如表１－４所示。(２)鼠標(biāo)。鼠標(biāo)全稱為鼠標(biāo)器；通常有兩個(gè)按鍵和一個(gè)滾輪；當(dāng)它在平板上滑動(dòng)時(shí)；屏幕上的鼠標(biāo)指針也跟著移動(dòng)。它不僅可用于光標(biāo)定位；還可用來選擇菜單、命令和文件；是多窗口環(huán)境下必不可少的輸入設(shè)備。(３)其他輸入設(shè)備。輸入設(shè)備除了最常用的鍵盤、鼠標(biāo)外；還有很多越來越接近人類器官的設(shè)備；如圖形掃描儀、條形碼閱讀器、光學(xué)字符閱讀器、觸摸屏、手寫筆、語音輸入設(shè)備(麥克風(fēng))和圖像輸入設(shè)備(數(shù)碼照相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī))等。參見圖１－１１所示。上一頁下一頁返回１.３計(jì)算機(jī)的基本組成與工作原理６.輸出設(shè)備輸出設(shè)備把各種計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)或信息以數(shù)字、字符、圖像、聲音等形式表示出來。輸出設(shè)備的主要功能是將計(jì)算機(jī)處理后的各種內(nèi)部格式的信息轉(zhuǎn)換為人們能識(shí)別的形式(如文字、圖形、圖像和聲音等)表達(dá)出來。例如；在紙上打印出印刷符號(hào)或在屏幕上顯示字符、圖形等。輸出設(shè)備是人與計(jì)算機(jī)交互的部件；除常用的輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)外；還有繪圖儀、影像輸出、語音輸出、磁記錄設(shè)備等。(１)顯示器。顯示器也稱監(jiān)視器；是微型計(jì)算機(jī)中最重要的輸出設(shè)備之一；也是人機(jī)交互必不可少的設(shè)備。上一頁下一頁返回１.３計(jì)算機(jī)的基本組成與工作原理顯示器用于顯示的信息不再是單一的文本和數(shù)字；可顯示圖形、圖像和視頻等多種不同類型的信息。①顯示器的分類。可用于計(jì)算機(jī)的顯示器有許多種；常用的有陰極射線管(簡稱ＣＲＴ)顯示器和液晶顯示器(簡稱ＬＣＤ)；如圖１－１２所示。②顯示器的主要性能。在選擇和使用顯示器時(shí)；應(yīng)了解顯示器的主要特性。③顯示卡。微型計(jì)算機(jī)的顯示系統(tǒng)由顯示器和顯示卡組成；顯示卡簡稱顯卡或顯示適配器。顯示器是通過顯示器接口(即顯示卡)與主機(jī)連接的；所以顯示器必須與顯示卡匹配。不同類型的顯示器要配用不同的顯示卡。顯示卡主要由顯示控制器、顯示存儲(chǔ)器和接口電路組成。顯示卡的作用是在顯示驅(qū)動(dòng)程序的控制下；負(fù)責(zé)接收ＣＰＵ輸出的顯示數(shù)據(jù)、按照顯示格式進(jìn)行變換并存儲(chǔ)在顯存中；再把顯存中的數(shù)據(jù)以顯示器所要求的方式輸出到顯示器。上一頁下一頁返回１.３計(jì)算機(jī)的基本組成與工作原理(２)打印機(jī)。打印機(jī)是把文字或圖形在紙上輸出以供閱讀和保存的計(jì)算機(jī)外部設(shè)備；如圖１－１３所示。一般微型計(jì)算機(jī)使用的打印機(jī)有點(diǎn)陣式打印機(jī)、噴墨打印機(jī)和激光打印機(jī)三種。①點(diǎn)陣式打印機(jī)。點(diǎn)陣式打印機(jī)主要由打印頭、運(yùn)載打印頭的小車機(jī)構(gòu)、色帶機(jī)構(gòu)、輸紙機(jī)構(gòu)和控制電路等幾部分組成。打印頭是點(diǎn)陣式打印機(jī)的核心部分。點(diǎn)陣式打印機(jī)有９針、２４針之分；２４針打印機(jī)可以打印出質(zhì)量較高的漢字；是使用較多的點(diǎn)陣式打印機(jī)。②噴墨打印機(jī)。噴墨打印機(jī)屬非擊打式打印機(jī)。其工作原理是；噴嘴朝著打印紙不斷噴出極細(xì)小的帶電的墨水霧點(diǎn)；當(dāng)它們穿過兩個(gè)帶電的偏轉(zhuǎn)板時(shí)接受控制；然后落在打印紙的指定位置上；形成正確的字符；無機(jī)械擊打動(dòng)作。噴墨打印機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備價(jià)格低廉；打印質(zhì)量高于點(diǎn)陣式打印機(jī)；還能彩色打印；無噪聲；缺點(diǎn)是打印速度慢；耗材(墨盒)貴。上一頁下一頁返回１.３計(jì)算機(jī)的基本組成與工作原理③激光打印機(jī)。激光打印機(jī)屬非擊打式打印機(jī)；其工作原理與復(fù)印機(jī)相似；涉及光學(xué)、電磁、化學(xué)等。簡單地說；它將來自計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成光；射向一個(gè)充有正電的旋轉(zhuǎn)的鼓上。鼓上被照射的部分便帶上負(fù)電；并能吸引帶色粉末。鼓與紙接觸；再把粉末印在紙上；接著在一定壓力和溫度的作用下熔結(jié)在紙的表面。激光打印機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是無噪聲；打印速度快；打印質(zhì)量最好；常用來打印正式公文及圖表；缺點(diǎn)是設(shè)備價(jià)格高、耗材貴；打印成本是三種打印機(jī)中最高的。打印機(jī)是計(jì)算機(jī)目前最常用的輸出設(shè)備之一；也是品種、型號(hào)最多的輸出設(shè)備之一。(３)其他輸出設(shè)備。在微型計(jì)算機(jī)上使用的其他輸出設(shè)備有繪圖儀、音頻輸出設(shè)備、視頻投影儀等。上一頁下一頁返回１.３計(jì)算機(jī)的基本組成與工作原理(４)其他輸入/輸出設(shè)備。目前；不少設(shè)備同時(shí)集成了輸入/輸出兩種功能。例如調(diào)制解調(diào)器(Ｍｏｄｅｍ)是數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)之間的橋梁。一臺(tái)調(diào)制解調(diào)器能將計(jì)算機(jī)的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)；通過電話線傳送到另一臺(tái)調(diào)制解調(diào)器上；經(jīng)過解調(diào)；再將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送入計(jì)算機(jī)；實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信。又如；光盤刻錄機(jī)可作為輸入設(shè)備；將光盤上的數(shù)據(jù)讀入到計(jì)算機(jī)內(nèi)存；也可作為輸出設(shè)備將數(shù)據(jù)刻錄到ＣＤ－Ｒ或ＣＤ－ＲＷ光盤。７.計(jì)算機(jī)各個(gè)組成部件之間的連接方式計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的五大部件并不是孤立存在的；它們在處理信息的過程中需要相互連接和傳輸。上一頁下一頁返回１.３計(jì)算機(jī)的基本組成與工作原理(１)直接連接。最早的計(jì)算機(jī)基本上采用直接連接的方式；運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、控制器和外部設(shè)備等組成部件相互之間基本上都有單獨(dú)的連接線路。這樣的結(jié)構(gòu)可以獲得最高的連接速度；但不易擴(kuò)展。如由馮諾依曼在１９５２年研制的ＩＡＳ計(jì)算機(jī)基本上就采用了直接連接的結(jié)構(gòu)。(２)總線結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)普遍采用總線結(jié)構(gòu)。所謂總線；就是系統(tǒng)部件之間傳送信息的公共通道；各部件由總線連接并通過它傳遞數(shù)據(jù)和控制信號(hào)?？偩€經(jīng)常被比喻為“高速公路”；它包含了運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器和Ｉ/Ｏ部件之間進(jìn)行信息交換和控制傳遞所需要的全部信號(hào)。按照傳輸信號(hào)的性質(zhì)不同；總線一般又分為如下三類:上一頁下一頁返回１.３計(jì)算機(jī)的基本組成與工作原理①數(shù)據(jù)總線:一組用來在存儲(chǔ)器、運(yùn)算器、控制器和Ｉ/Ｏ部件之間傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的公共通路。一方面是用于ＣＰＵ向主存儲(chǔ)器和Ｉ/Ｏ接口傳送數(shù)據(jù)；另一方面是用于主存儲(chǔ)器和Ｉ/Ｏ接口向ＣＰＵ傳送數(shù)據(jù)。它是雙向的總線。數(shù)據(jù)總線的位數(shù)是計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要指標(biāo)；它體現(xiàn)了傳輸數(shù)據(jù)的能力；通常與ＣＰＵ的位數(shù)相對應(yīng)。②地址總線:地址總線是ＣＰＵ向主存儲(chǔ)器和Ｉ/Ｏ接口傳送地址信息的公共通路。地址總線傳送地址信息；地址是識(shí)別信息存放位置的編號(hào)；地址信息可能是存儲(chǔ)器的地址；也可能是Ｉ/Ｏ接口的地址。它是自ＣＰＵ向外傳輸?shù)膯蜗蚩偩€。由于地址總線傳輸?shù)刂沸畔?；因此地址總線的位數(shù)決定了ＣＰＵ可以直接尋址的內(nèi)存范圍。③控制總線:一組用來在存儲(chǔ)器、運(yùn)算器、控制器和Ｉ/Ｏ部件之間傳輸控制信號(hào)的公共通路?？刂瓶偩€是ＣＰＵ向主存儲(chǔ)器和Ｉ/Ｏ接口發(fā)出命令信號(hào)的通道；又是外界向ＣＰＵ傳送狀態(tài)信息的通道。上一頁下一頁返回１.３計(jì)算機(jī)的基本組成與工作原理１.３.４計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)是為運(yùn)行、管理和維護(hù)計(jì)算機(jī)而編制的各種程序、數(shù)據(jù)和文檔的總稱。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。硬件系統(tǒng)也稱為裸機(jī)；裸機(jī)只能識(shí)別由０和１組成的機(jī)器代碼。沒有軟件系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)是無法工作的；它只是一臺(tái)機(jī)器而已。實(shí)際上；用戶所面對的是經(jīng)過若干層軟件“包裝”的計(jì)算機(jī)；計(jì)算機(jī)的功能不僅僅取決于硬件系統(tǒng)；在更大程度上是由所安裝的軟件系統(tǒng)決定的。硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)互相依賴；不可分割。上一頁下一頁返回１.３計(jì)算機(jī)的基本組成與工作原理１.軟件的概念軟件是計(jì)算機(jī)的靈魂；沒有軟件的計(jì)算機(jī)毫無用處。軟件是用戶與硬件之間的接口；用戶通過軟件使用計(jì)算機(jī)硬件資源。(１)程序。程序是按照一定順序執(zhí)行的、能夠完成某一任務(wù)的指令集合。計(jì)算機(jī)的運(yùn)行要有時(shí)有序、按部就班；需要程序控制計(jì)算機(jī)的工作流程；實(shí)現(xiàn)一定的邏輯功能；完成特定的設(shè)計(jì)任務(wù)。Ｐａｓｃａｌ之父、結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的先驅(qū)ＮｉｋｌａｕｓＷｉｒｔｈ對程序有更深層的剖析；他認(rèn)為“程序＝算法＋數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”。上一頁下一頁返回１.３計(jì)算機(jī)的基本組成與工作原理(２)程序設(shè)計(jì)語言。在日常生活中；人與人之間交流思想一般是通過語言進(jìn)行的；人類所使用的語言一般稱為自然語言；自然語言是由字、詞、句、段、篇等構(gòu)成。而人與計(jì)算機(jī)之間的“溝通”；或者說人們讓計(jì)算機(jī)完成某項(xiàng)任務(wù)；也需用一種語言；這就是計(jì)算機(jī)語言；也稱為程序設(shè)計(jì)語言；它由單詞、語句、函數(shù)和程序文件等組成。程序設(shè)計(jì)語言是軟件的基礎(chǔ)和組成。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展；計(jì)算機(jī)所使用的“語言”也在快速發(fā)展；并形成了體系。①機(jī)器語言。在計(jì)算機(jī)中；指揮系統(tǒng)完成某個(gè)基本操作的命令稱為指令。所有指令的集合稱為指令系統(tǒng)；直接用二進(jìn)制代碼表示指令系統(tǒng)的語言稱為機(jī)器語言。②匯編語言。為了克服機(jī)器語言的缺點(diǎn)；人們想到直接使用英文單詞或縮寫代替晦澀難懂的二進(jìn)制代碼進(jìn)行編程；從而出現(xiàn)了匯編語言。上一頁下一頁返回１.３計(jì)算機(jī)的基本組成與工作原理③高級(jí)語言。匯編語言雖然比機(jī)器語言前進(jìn)了一步；但使用起來仍然很不方便；編程仍然是一種極其煩瑣的工作；而且匯編語言的通用性差。人們便繼續(xù)尋找一種更加方便的編程語言；于是出現(xiàn)了高級(jí)語言。２.軟件的類型計(jì)算機(jī)軟件分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。(１)系統(tǒng)軟件。系統(tǒng)軟件是指控制和協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)及外部設(shè)備；支持應(yīng)用軟件開發(fā)和運(yùn)行的軟件。系統(tǒng)軟件的主要功能是調(diào)度、監(jiān)控和維護(hù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；負(fù)責(zé)管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中各獨(dú)立硬件；使它們協(xié)調(diào)工作。系統(tǒng)軟件使底層硬件對計(jì)算機(jī)用戶是透明的；用戶在使用計(jì)算機(jī)時(shí)無須了解硬件的工作過程。上一頁下一頁返回１.３計(jì)算機(jī)的基本組成與工作原理系統(tǒng)軟件是軟件的基礎(chǔ)；所有應(yīng)用軟件都在系統(tǒng)軟件上運(yùn)行。系統(tǒng)軟件主要分為以下幾類:①操作系統(tǒng)。系統(tǒng)軟件中最重要且最基本的是操作系統(tǒng)。它是最底層的軟件；控制所有計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的程序并管理整個(gè)計(jì)算機(jī)的軟硬件資源；是計(jì)算機(jī)裸機(jī)與應(yīng)用程序及用戶之間的橋梁。沒有它；用戶無法使用其他軟件或程序。常用的操作系統(tǒng)有Ｗｉｎｄｏｗｓ、Ｌｉｎｕｘ、ＤＯＳ、ＵＮＩＸ、ＭａｃＯＳ等。②語言處理系統(tǒng)。語言處理系統(tǒng)是系統(tǒng)軟件的另一大類型。早期的第一代和第二代計(jì)算機(jī)所使用的編程語言一般是由計(jì)算機(jī)硬件廠家隨機(jī)器配置的。隨著編程語言發(fā)展到高級(jí)語言；ＩＢＭ公司宣布不再捆綁語言軟件；因此語言系統(tǒng)就開始成為用戶可選擇的一種產(chǎn)品化的軟件；它也是最早開始商品化和系統(tǒng)化的軟件。上一頁下一頁返回１.３計(jì)算機(jī)的基本組成與工作原理③數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是應(yīng)用最廣泛的軟件。用于建立、使用和維護(hù)數(shù)據(jù)庫；把各種不同性質(zhì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行組織；以便能夠有效地進(jìn)行查詢、檢索并管理這些數(shù)據(jù)；這是運(yùn)用數(shù)據(jù)庫的主要目的。④系統(tǒng)輔助處理程序。系統(tǒng)輔助處理程序主要是指一些為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供服務(wù)的工具軟件和支撐軟件；如編輯程序、調(diào)試程序、系統(tǒng)診斷程序等；這些程序主要是為了維護(hù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的正常運(yùn)行；方便用戶在軟件開發(fā)和實(shí)施過程中的應(yīng)用；如Ｗｉｎｄｏｗｓ中的磁盤整理工具程序等。還有一些著名的工具軟件如ＮｏｒｔｏｎＵｔｉｌｉｔｙ；它集成了對計(jì)算機(jī)維護(hù)的各種工具程序。實(shí)際上；Ｗｉｎｄｏｗｓ和其他操作系統(tǒng)都有附加的實(shí)用工具程序。因而隨著操作系統(tǒng)功能的延伸；已很難嚴(yán)格劃分系統(tǒng)軟件和系統(tǒng)服務(wù)軟件；這種對系統(tǒng)軟件的分類方法也在變化之中。上一頁下一頁返回１.３計(jì)算機(jī)的基本組成與工作原理(２)應(yīng)用軟件。應(yīng)用軟件是用戶可以使用的各種程序設(shè)計(jì)語言；以及用各種程序設(shè)計(jì)語言編制的應(yīng)用程序的集合；分為應(yīng)用軟件包和用戶程序。應(yīng)用軟件包是利用計(jì)算機(jī)解決某類問題而設(shè)計(jì)的程序的集合；供多用戶使用。１.３.５操作系統(tǒng)的概念與功能很多人認(rèn)為將程序輸入計(jì)算機(jī)中運(yùn)行并得出結(jié)果是一個(gè)很簡單的過程；其實(shí)整個(gè)執(zhí)行情況錯(cuò)綜復(fù)雜、各種因素相互影響。例如；如何確定程序運(yùn)行正確；如何保證程序性能最優(yōu)；如何控制程序執(zhí)行的全過程；這其中操作系統(tǒng)起了關(guān)鍵性的作用。上一頁下一頁返回１.３計(jì)算機(jī)的基本組成與工作原理１.操作系統(tǒng)的概念操作系統(tǒng)是介于硬件和應(yīng)用軟件之間的一個(gè)系統(tǒng)軟件；它直接運(yùn)行在裸機(jī)上；是對計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的第一次擴(kuò)充；操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理計(jì)算機(jī)中各種軟硬件資源并控制各類軟件運(yùn)行；操作系統(tǒng)是人與計(jì)算機(jī)之間通信的橋梁；為用戶提供了一個(gè)清晰、簡潔、友好、易用的工作界面。用戶通過使用操作系統(tǒng)提供的命令和交互功能實(shí)現(xiàn)對計(jì)算機(jī)的操作。操作系統(tǒng)中的重要概念有進(jìn)程、線程、內(nèi)核態(tài)和用戶態(tài)。(１)進(jìn)程。進(jìn)程是操作系統(tǒng)中的一個(gè)核心概念。進(jìn)程顧名思義；是指進(jìn)行中的程序；即進(jìn)程＝程序＋執(zhí)行。上一頁下一頁返回１.３計(jì)算機(jī)的基本組成與工作原理在Ｗｉｎｄｏｗｓ、ＵＮＩＸ、Ｌｉｎｕｘ等操作系統(tǒng)中；用戶可以查看到當(dāng)前正在執(zhí)行的進(jìn)程。有時(shí)“進(jìn)程”又稱“任務(wù)”。例如；圖１－１４是Ｗｉｎｄｏｗｓ７的任務(wù)管理器(按“Ｃｔｒｌ＋Ａｌｔ＋Ｄｅｌ”鍵)；從圖中可以看到共有６７個(gè)進(jìn)程正在運(yùn)行；記事本程序被同時(shí)運(yùn)行了３次；因?yàn)閮?nèi)存中有３個(gè)這樣的進(jìn)程。(２)線程。隨著硬件和軟件技術(shù)的發(fā)展；為了更好地實(shí)現(xiàn)并發(fā)處理和共享資源；提高ＣＰＵ的利用率；目前許多操作系統(tǒng)把進(jìn)程再“細(xì)分”成線程。這并不是一個(gè)新的概念；實(shí)際上它是進(jìn)程概念的延伸。線程是進(jìn)程的一個(gè)實(shí)體；是ＣＰＵ調(diào)度和分派的基本單位；它是比進(jìn)程更小的能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位。上一頁下一頁返回１.３計(jì)算機(jī)的基本組成與工作原理(３)內(nèi)核態(tài)和用戶態(tài)。計(jì)算機(jī)世界中的各程序是不平等的；它們有特權(quán)態(tài)和普通態(tài)之分。特權(quán)態(tài)即內(nèi)核態(tài)；擁有計(jì)算機(jī)中所有的軟硬件資源；普通態(tài)即用戶態(tài)；其訪問資源的數(shù)量和權(quán)限均受到限制。２.操作系統(tǒng)的功能操作系統(tǒng)可以控制所有計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的程序并管理所有計(jì)算機(jī)資源；是最底層的軟件；它如魔術(shù)師般可以奇跡地將慢的速度變快；將少的內(nèi)存變多；將復(fù)雜的處理變簡單。例如；在裸機(jī)上直接使用機(jī)器語言編程是相當(dāng)困難的；各種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移均需要用戶自己控制；對不同設(shè)備還要使用不同命令來驅(qū)動(dòng)；一般用戶很難勝任。操作系統(tǒng)將人類從繁重復(fù)雜的工作中解脫出來；讓用戶感覺使用計(jì)算機(jī)是一件容易的事情。上一頁下一頁返回１.３計(jì)算機(jī)的基本組成與工作原理３.操作系統(tǒng)的發(fā)展操作系統(tǒng)的發(fā)展是由“硬件成本不斷下降”和“計(jì)算機(jī)功能和復(fù)雜性不斷增加”兩個(gè)因素驅(qū)動(dòng)的。計(jì)算機(jī)產(chǎn)生之初是沒有操作系統(tǒng)的；機(jī)器的整個(gè)執(zhí)行過程完全由人來掌控；即單一控制終端、單一操作員模式。但是隨著計(jì)算機(jī)越來越復(fù)雜、功能越來越多；人已經(jīng)沒有能力來直接掌控計(jì)算機(jī)。于是；人們編寫操作系統(tǒng)來代替人掌控計(jì)算機(jī)；將自己從日益復(fù)雜繁重的任務(wù)中解脫出來。４.操作系統(tǒng)的種類操作系統(tǒng)的種類繁多；依其功能和特性可分為批處理操作系統(tǒng)、分時(shí)操作系統(tǒng)和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)等；依同時(shí)管理用戶數(shù)的多少分為單用戶操作系統(tǒng)和多用戶操作系統(tǒng)；依其有無管理網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的能力分為網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和非網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。通常操作系統(tǒng)有以下五類。上一頁下一頁返回１.３計(jì)算機(jī)的基本組成與工作原理(１)單用戶操作系統(tǒng)。單用戶操作系統(tǒng)的主要特征是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)一次只能支持運(yùn)行一個(gè)用戶程序。這類系統(tǒng)的最大缺點(diǎn)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源不能充分被利用。微型計(jì)算機(jī)的ＤＯＳ、Ｗｉｎｄｏｗｓ操作系統(tǒng)屬于這類系統(tǒng)。(２)批處理操作系統(tǒng)。批處理操作系統(tǒng)是２０世紀(jì)７０年代運(yùn)行于大、中型計(jì)算機(jī)上的操作系統(tǒng)；當(dāng)時(shí)由于單用戶單任務(wù)操作系統(tǒng)的ＣＰＵ使用效率低；Ｉ/Ｏ設(shè)備資源未被充分利用；因而產(chǎn)生了多道批處理系統(tǒng)。多道是指多個(gè)程序或多個(gè)作業(yè)同時(shí)存在和運(yùn)行；故也稱為多任務(wù)操作系統(tǒng)。ＩＢＭ的ＤＯＳ/ＶＳＥ就是這類系統(tǒng)。(３)分時(shí)操作系統(tǒng)。分時(shí)系統(tǒng)是一種具有如下特征的操作系統(tǒng):在一臺(tái)計(jì)算機(jī)周圍掛上若干臺(tái)近程或遠(yuǎn)程終端；每個(gè)用戶可以在各自的終端上以交互的方式控制作業(yè)運(yùn)行。上一頁下一頁返回１.３計(jì)算機(jī)的基本組成與工作原理(４)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。在某些應(yīng)用領(lǐng)域；要求計(jì)算機(jī)能迅速對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。例如；在自動(dòng)駕駛儀控制下飛行的飛機(jī)、導(dǎo)彈的自動(dòng)控制系統(tǒng)中；計(jì)算機(jī)必須對測量系統(tǒng)測得的數(shù)據(jù)及時(shí)、快速地進(jìn)行處理和反應(yīng)；以便達(dá)到控制的目的；否則就會(huì)失去戰(zhàn)機(jī)。這種有響應(yīng)時(shí)間要求的快速處理過程叫作實(shí)時(shí)處理過程；當(dāng)然；響應(yīng)的時(shí)間要求可長可短；可以是秒、毫秒或微秒級(jí)的。對于這類實(shí)時(shí)處理過程；批處理系統(tǒng)或分時(shí)系統(tǒng)均無能為力了；因此產(chǎn)生了另一類操作系統(tǒng)———實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。(５)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)是將物理上分布(分散)的獨(dú)立的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互聯(lián)起來；通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議在不同的計(jì)算機(jī)之間實(shí)現(xiàn)信息交換、資源共享。上一頁下一頁返回１.３計(jì)算機(jī)的基本組成與工作原理５.典型操作系統(tǒng)典型操作系統(tǒng)主要包括Ｗｉｎｄｏｗｓ、Ｌｉｎｕｘ、ＤＯＳ和ＶｘＷｏｒｋｓ等。下面按照功能特征將操作系統(tǒng)分為四大類。(１)服務(wù)器操作系統(tǒng)。服務(wù)器操作系統(tǒng)是指安裝在大型計(jì)算機(jī)上的操作系統(tǒng)；如Ｗｅｂ服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等。服務(wù)器操作系統(tǒng)主要分為四大流派；即Ｗｉｎｄｏｗｓ、ＵＮＩＸ、Ｌｉｎｕｘ、Ｎｅｔｗａｒｅ。(２)ＰＣ操作系統(tǒng)。ＰＣ操作系統(tǒng)是指安裝在個(gè)人計(jì)算機(jī)上的操作系統(tǒng)；如ＤＯＳ、Ｗｉｎ￣ｄｏｗｓ、ＭａｃＯＳ。ＤＯＳ是第一個(gè)個(gè)人機(jī)操作系統(tǒng)。它是微軟公司研制的配置在ＰＣ上的單用戶命令行界面操作系統(tǒng)。ＤＯＳ功能簡單、硬件要求低；但存儲(chǔ)能力有限；而且命令行操作方式要求用戶必須記住各種命令；使用起來很不方便。上一頁下一頁返回１.３計(jì)算機(jī)的基本組成與工作原理(３)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是保證在一定時(shí)間限制內(nèi)完成特定任務(wù)的操作系統(tǒng)；如ＶｘＷｏｒｋｓ。(４)嵌入式操作系統(tǒng)。嵌入式操作系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心；以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)；軟件硬件可裁減；適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它與應(yīng)用緊密結(jié)合；具有很強(qiáng)的專用性；必須結(jié)合實(shí)際系統(tǒng)需求進(jìn)行合理的裁減利用。上一頁返回１.４多媒體技術(shù)簡介１.４.１多媒體的特征在日常生活中；媒體是指文字、聲音、圖像、動(dòng)畫和視頻等內(nèi)容。多媒體技術(shù)是指能夠同時(shí)對兩種或兩種以上的媒體進(jìn)行采集、操作、編輯、存儲(chǔ)等綜合處理的技術(shù)。多媒體技術(shù)集聲音、圖像、文字于一體；集電視錄像、光盤存儲(chǔ)、電子印刷和計(jì)算機(jī)通信技術(shù)之大成；將把人類引入更加直觀、更加自然、更加廣闊的信息領(lǐng)域。按照一些國際組織如國際電話電報(bào)咨詢委員會(huì)(ＣＣＩＴＶ；現(xiàn)ＩＴＵ)制定的媒體分類標(biāo)準(zhǔn)；可以將媒體分為感覺媒體、表示媒體、表現(xiàn)媒體、存儲(chǔ)媒體和傳輸媒體五類。多媒體技術(shù)具有交互性、集成性、多樣性、實(shí)時(shí)性等特征；這也是它區(qū)別于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的顯著特征。下一頁返回１.４多媒體技術(shù)簡介１.４.２多媒體的數(shù)字化多媒體信息可以從計(jì)算機(jī)輸出界面向人們展示豐富多彩的文、圖、聲信息；而在計(jì)算機(jī)內(nèi)部都是以轉(zhuǎn)換成０和１的數(shù)字化信息后進(jìn)行處理的；然后以不同文件類型進(jìn)行存儲(chǔ)。１.聲音聲音是一種重要的媒體；其種類繁多；如人的語音、動(dòng)物的聲音、樂器聲、機(jī)器聲等。(１)聲音的數(shù)字化。聲音的主要物理特征包括頻率和振幅。聲音用電表示時(shí)；聲音信號(hào)是在時(shí)間上和幅度上都連續(xù)的模擬信號(hào)。而計(jì)算機(jī)只能存儲(chǔ)和處理離散的數(shù)字信號(hào)。將連續(xù)的模擬信號(hào)變成離散的數(shù)字信號(hào)就是數(shù)字化；數(shù)字化的基本技術(shù)是脈沖編碼調(diào)制；主要包括采樣、量化、編碼三個(gè)基本過程。上一頁下一頁返回１.４多媒體技術(shù)簡介(２)聲音文件格式。存儲(chǔ)聲音信息的文件格式有很多種；常用的有ＷＡＶ、ＭＰ３、ＶＯＣ格式等。ＷＡＶ是微軟采用的波形聲音文件存儲(chǔ)格式；它以“.ｗａｖ”作為文件的擴(kuò)展名；是最早的數(shù)字音頻格式。主要針對外部音源(麥克風(fēng)、錄音機(jī))錄制；然后經(jīng)聲卡轉(zhuǎn)換成數(shù)字化信息；播放時(shí)還原成模擬信號(hào)由揚(yáng)聲器輸出。ＷＡＶ格式文件直接記錄了真實(shí)聲音的二進(jìn)制采樣數(shù)據(jù)；通常文件較大；多用于存儲(chǔ)簡短的聲音片斷。它是對聲音信號(hào)進(jìn)行采樣、量化后生成的聲音文件。ＷＡＶ格式文件的數(shù)據(jù)量很龐大；這就帶來了存儲(chǔ)的麻煩；怎樣解決這個(gè)問題呢?比較常見的辦法是進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮或是采用音樂合成的方式。上一頁下一頁返回１.４多媒體技術(shù)簡介２.圖像圖像是多媒體中最基本、最重要的數(shù)據(jù)；圖像有黑白圖像、灰度圖像、彩色圖像、攝影圖像等。所謂圖像；一般是指自然界中的客觀景物通過某種系統(tǒng)的映射；使人們產(chǎn)生的視覺感受；例如照片、圖片和印刷品等。在自然界中；景和物有兩種形態(tài)；即動(dòng)和靜。靜止的圖像稱為靜態(tài)圖像；活動(dòng)的圖像稱為動(dòng)態(tài)圖像。靜態(tài)圖像根據(jù)其在計(jì)算機(jī)中生成的原理不同；分為矢量圖形和位圖圖像兩種。動(dòng)態(tài)圖像又分為視頻和動(dòng)畫。習(xí)慣上將通過攝像機(jī)拍攝得到的動(dòng)態(tài)圖像稱為視頻；而用計(jì)算機(jī)或繪畫的方法生成的動(dòng)態(tài)圖像稱為動(dòng)畫。上一頁下一頁返回１.４多媒體技術(shù)簡介(１)靜態(tài)圖像的數(shù)字化。一幅圖像可以近似地看成是由許許多多的點(diǎn)組成的；因此它的數(shù)字化通過采樣和量化就可以得到。圖像的采樣就是采集組成一幅圖像的點(diǎn)。量化就是將采集到的信息轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)值。組成一幅圖像的每個(gè)點(diǎn)被稱為一個(gè)像素；每個(gè)像素的值表示其顏色、屬性等信息。存儲(chǔ)圖像顏色的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)；稱為顏色深度。如３位二進(jìn)制數(shù)可以表示８種不同的顏色；因此８色圖的顏色深度是３。真彩色圖的顏色深度是２４；可以表示１６７７７４１２種顏色。(２)動(dòng)態(tài)圖像的數(shù)字化。人眼看到的一幅圖像消失后；還將在視網(wǎng)膜上滯留幾毫秒；動(dòng)態(tài)圖像正是根據(jù)這樣的原理而產(chǎn)生的。動(dòng)態(tài)圖像是將靜態(tài)圖像以每秒ｎ幅的速度播放；當(dāng)ｎ≥２５時(shí)；顯示在人眼中的就是連續(xù)的畫面。上一頁返回１.５計(jì)算機(jī)病毒及其防治１.５.１計(jì)算機(jī)病毒的特征和分類要真正地識(shí)別病毒；及時(shí)地查殺病毒；就有必要對病毒有較詳細(xì)的了解；知道計(jì)算機(jī)病毒到底是什么；又是怎樣分類的。１.計(jì)算機(jī)病毒的概念計(jì)算機(jī)病毒本質(zhì)上是一種人為設(shè)計(jì)的、可執(zhí)行的破壞性程序。計(jì)算機(jī)病毒就像醫(yī)學(xué)上的病毒一樣；一旦進(jìn)入計(jì)算機(jī)內(nèi)部系統(tǒng)；便會(huì)附隨在其他程序之上；進(jìn)行自我復(fù)制；條件一旦具備；便被激活；從而破壞計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)一旦感染病毒；就有可能將病毒擴(kuò)散。下一頁返回１.５計(jì)算機(jī)病毒及其防治２.計(jì)算機(jī)病毒的特征計(jì)算機(jī)病毒一般具有如下主要特征:(１)破壞性。計(jì)算機(jī)病毒發(fā)作時(shí)的主要表現(xiàn)為占用系統(tǒng)資源、干擾運(yùn)行、破壞文件或數(shù)據(jù)；嚴(yán)重的還能破壞整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或損壞部分硬件；甚至還會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)癱瘓；后果極其嚴(yán)重且危險(xiǎn)。這是計(jì)算機(jī)病毒的主要特征。(２)寄生性。它是指計(jì)算機(jī)病毒具有的依附于其他程序而寄生的能力。計(jì)算機(jī)病毒一般不能單獨(dú)存在；在發(fā)作前常寄生于其他程序或文件中；進(jìn)行自我復(fù)制、備份。上一頁下一頁返回１.５計(jì)算機(jī)病毒及其防治(３)傳染性。它是指計(jì)算機(jī)病毒具有很強(qiáng)的自我復(fù)制能力；能在計(jì)算機(jī)運(yùn)行過程中不斷再生、變種并感染其他未染毒的程序。(４)潛伏性。病毒程序的發(fā)作需要一定條件；在這些條件滿足之前；病毒可在程序中潛伏、傳播。在條件具備時(shí)再產(chǎn)生破壞作用或干擾計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)行。(５)隱蔽性。計(jì)算機(jī)病毒是一種可以直接或間接運(yùn)行的精心炮制的程序；一般不超過４ＫＢ。它經(jīng)常用附加或插入的方式隱