1、從基礎學起,第一章:計算機概述 第二章:微型計算機中的數(shù)制和編碼 第三章:微型計算機的系統(tǒng)組成 第四章:微型計算機的指令 第五章:計算機安全與病毒知識,第一章：計 算 機 概 述,1.1 計算機的產(chǎn)生和發(fā)展 1946年2 月，世界上第一臺計算機在美國賓夕法尼亞大學誕生，名字叫埃尼阿克（ENIAC）。這臺計算機的主要元件是電子管，它由1.88萬個電子管組成，體積龐大，占地約為170平方米，重達30噸，它能在一秒鐘內(nèi)完成5000次運算，耗電總量超過174千瓦/小時。,圖1-1 第一臺計算機ENIAC,依據(jù)計算機主要組成部件來分，它的發(fā)展經(jīng)歷了發(fā)下4個階段：,小常識：計算機之父-馮諾依曼 馮諾依曼（

2、Von Neumann）（19031957），美籍匈牙利科學家，是計算機科學的創(chuàng)始人之一。他不僅在計算機方面，而且在教學、邏輯、物理等領域都做出了巨大的貢獻，他的杰出成就成為科學上的巨人，被譽為“計算機之父”。,1.2 計算機的特點和分類 1.計算機的主要特點 （1）運算速度快?，F(xiàn)在的電子計算機可以達到每秒上億次，甚至更高。 （2）有邏輯判斷能力。電子計算機的計算精度是其他計算工具無法相比的。 （3）存儲容量大。電子計算機可以將大量的信息存儲在存儲器中。 （4）程序控制下自動操作。計算機與以前的所有計算工具本質(zhì)區(qū)別在于它 能擺脫人的干預，自動、連續(xù)地進行各種操作。,2.計算機的分類 計算機的種

3、類很多，通常根據(jù)計算機系統(tǒng)規(guī)模的大小和功能強弱不同，將計算機分為：巨型機、大型機、中型機、小型機、微型機等，如下圖所示：,圖1-2 巨型機,圖1-3 大型機,圖1-4 微型機(臺式機),圖1-5 便攜機(筆記本電腦),圖1-6 掌上電腦,1.3 計算機的應用領域 （1）計算機的傳統(tǒng)應用領域：科學計算、信息處理、過程控制。 計算機最早應用于科學計算，20世紀五六十年代，計算機應用范圍擴大到數(shù)據(jù)信息處理，并成為最大的應用領域。由于計算機不僅能夠高速運算，而且具有邏輯判斷能力，所以從20世紀60年代起，計算機廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)過程的實時監(jiān)測和控制；20世紀70年代起，過程控制技術(shù)又逐步應用于軍事和家

4、電。 （2）計算機的現(xiàn)代應用領域：A.計算機輔助系統(tǒng)：CAD、CAM、CAE、CIMS、CAT、CSa.計算機輔助設計CAD（Computer-Aided Design）:是指通過計算 機幫 助各類設計人員進行設計。,b.計算機輔助制造CAM（Computer-Aided Manufaturing）:是指用計算機進 行生產(chǎn)設備的管理、控制 的操作的技術(shù)。 c.計算機輔助教育CAE（Computer-Aided Education）:包括計算機輔助教學 CAI，計算機管理教學CMI。 d.計算機集成制造系統(tǒng)CIMS （Computer I ntergrated Manufacturing Sys

5、tem）:是集設計、制造和管理3大功能于一體的現(xiàn)代化工廠生產(chǎn)系統(tǒng)。e.計算機輔助測試CAT （Computer-Aided Test）:是利用計算機處理大批 量數(shù)據(jù)，完成各種復雜的測試工作和系統(tǒng)。,f.計算機模擬CS（Computer Simulation）:是利用計算機模擬進行工程、產(chǎn) 品、決策的試驗，模擬軍事演習以及模擬訓練。B.辦公自動化（OA） a.事務型OA系統(tǒng)，又稱電子數(shù)據(jù)處理(EDP)系統(tǒng)或業(yè)務信息系統(tǒng)，主要供 秘書和業(yè)務人員處理日常事務。 b.管理型OA系統(tǒng)，又稱管理信息系統(tǒng)，它是一個以計算機為基礎，對企、 事業(yè)單位或政府機關實行全面管理的信息系統(tǒng)。 c.決策型OA系統(tǒng)，是在上

6、述事務處理和信息管理的基礎上，增加了決策輔 助功能而構(gòu)成。 C.娛樂休閑 計算機游戲、計算機多媒體、網(wǎng)上沖浪等。,1.4 微型計算機的性能指標 1.字長 字長是指計算機的運算部件能夠同時處理的二進制數(shù)據(jù)的位數(shù)。字長決定了計算機的精度、尋址速度和處理能力。一般情況下，長越長，計算精度越高，處理能力越強。微型機按字長可分為：8位，16位，32位和64位。 2.主頻 主頻是指CPU的時鐘頻率，通常以時鐘頻率來表示系統(tǒng)的運算速度。 3. 運算速度 運算速度是指CPU每秒能執(zhí)行的指令條數(shù)。雖然主頻越高運算速度越快。但它不是決定運算速度的惟一因素。還在很大程度上取決于CPU的體系結(jié)構(gòu)以及其他技術(shù)措施。,4

7、. 存儲容量 存儲容量指微型機新配置的內(nèi)存總字節(jié)數(shù)。它決定計算機能否運行較大程序，并直接影響運行速度，在系統(tǒng)中直接與CPU交換數(shù)據(jù)。5系統(tǒng)總線的傳輸速率 系統(tǒng)總線的傳輸直接影響計算機輸入輸出的性能,它與總線中的數(shù)據(jù)寬度及總線周期有關。6外部設備配置 為主機配置合理的外設，也是衡量一臺機器綜合性能的重要指標。微型計算機的最基本外設包括鍵盤、顯示器、打印機、軟盤驅(qū)動器、硬盤驅(qū)動器、鼠標等。,7. 軟件配置 軟件的配置包括操作系統(tǒng)、程序設計語言、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡通信軟件、漢字軟件及其他各種應用軟件等。 除以上性能指標外，微型機經(jīng)常還要考慮的是機器的兼容性，兼容性有利于微型機的推廣；系統(tǒng)的可靠性也

8、是一項重要性能，它是指平均無故障工作時間；還有系統(tǒng)可維護性，它是指故障的平均排除時間；另外，微型機的售后服務等也是我們需要注意的地方，當然，對于中國的用戶來說，微型機系統(tǒng)的漢字處理能力也是一個技術(shù)性要求，這些都需要我們綜合考慮，多而對微型計算機的性能和技術(shù)指標有一個全面的了解。,第二章:微型計算機中的數(shù)制和編碼,2.1 數(shù)制及轉(zhuǎn)換2.1.1 數(shù)制的概念 數(shù)制是數(shù)的表示及計算方法。數(shù)值型數(shù)據(jù)是有大小的，人們習慣的是十進制，但在計算機內(nèi)部，各種信息都是以二進制代碼形式表示的，設計研究計算機時又大都使用十六進制數(shù)。 任何一種數(shù)制，都具有以下3子個要點：1.數(shù)制使用的數(shù)碼。十進制10個數(shù)碼：09；二進

9、制2個數(shù)碼：0、1等。2.進位規(guī)則。十進制逢十進一；二進制逢二進一。,3.每一位數(shù)位上數(shù)碼所具有的權(quán)。二進制數(shù)碼各位的權(quán)是以2為底的冪。 由于不同的位置的權(quán)值不同，因此同一數(shù)碼在不同的位置上，其表示的值也不同。每個數(shù)位上值等于該位置上的數(shù)碼與位置權(quán)值的乘積，相鄰數(shù)位中高位權(quán)與低位權(quán)之比即是該進制的基數(shù)。每種進制的基數(shù)即為該進制的本身?？捎孟旅娴耐ㄊ奖硎荆?上式中,R表示基數(shù)（或稱底），a表示某數(shù)制的數(shù)碼， 表示數(shù)位的權(quán)，m和n為正整數(shù)。 只要按上式展開計算，可以將任意進制轉(zhuǎn)換為十進制。,十進制、二進制、十六進制的3 種數(shù)制對照表：,2.1.2 數(shù)制轉(zhuǎn)換（1）二進制、八進制和十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進

10、制 轉(zhuǎn)換原則：按權(quán)展開，相加之和 例1.將二進數(shù)10111轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)。 例2.將八進數(shù)136轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)。 例3.將十六進數(shù)35A轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)。,（2）十進制轉(zhuǎn)換為二進制、八進制或十六進制 轉(zhuǎn)換原則：整數(shù)：除2（8，16）取余數(shù)； 小數(shù)：乘2（8，16）取整數(shù)。 例.將十進制數(shù)(45.25)10轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)。,45,22,2,2,2,2,11,5,2,2,2,1,0,余1( ),余0( ),余1( ),余1( ),余0( ),余1( ),取整0,取整1,(3) 二進制數(shù)與八進制、十六進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換 1.二進制轉(zhuǎn)換為八進制 轉(zhuǎn)換原則：三位一組法 例： 將二進制數(shù)(11101110.0

11、0101011)2轉(zhuǎn)換成八進制數(shù) 011 101 110 001 010 110 3 5 6 1 2 6 即 (11101110.00101011)2=(356.126)8,2. 二進制轉(zhuǎn)換成十六進制 轉(zhuǎn)換原則：四位一組法,例：將二進制數(shù)(10111100101.00011001101)2轉(zhuǎn)換成相應的十六進制數(shù) 0101 1110 0101 0001 1001 1010 5 E 5 l 9 A 即 (10111100101.00011001101)2=(5E5.19A)16,3. 八進制轉(zhuǎn)換成二進制 轉(zhuǎn)換原則：一分為三法例：將八進制數(shù)(714.431)8轉(zhuǎn)換成二進制數(shù) 7 1 4 4 3 1

12、111 001 100 100 011 001 即 (714.431)10=(111001100.100011001)2,4.十六進制轉(zhuǎn)換成二進制 轉(zhuǎn)換原則：一分為四法 例：將十六進制數(shù)(1AC0.6D)16轉(zhuǎn)換成相應的二進制數(shù) l A C 0 6 D 0001 1010 1100 0000 0110 1101 即 (lAC0.6D)16=(1101011000000.01101101)2,（4）八進制與十六進制之間的相互轉(zhuǎn)換 八進制與十六進制之間不能直接轉(zhuǎn)換，它們之間是通過二進制間接來實現(xiàn)的。,2.2 數(shù)的編碼 2.2.1 計算機中的數(shù)據(jù)單位 數(shù)據(jù)泛指一切可以被計算機接受并處理的符號，包括數(shù)

13、值、文字、圖形、圖像、聲音、視頻等各種信息。計算機中數(shù)據(jù)的常用單位有位、字節(jié)和字。 1.位（Bit） 位又稱比特，是計算機表示信息的數(shù)據(jù)編碼中的最小單位。1位二進制的數(shù)碼用0或1來表示。 2.字節(jié)（Byte） 字節(jié)是計算機存儲信息的最基本單位，因此也是信息數(shù)據(jù)的基本單位。一個字節(jié)用8位進制數(shù)表示。通常計算機以字節(jié)為單位來計算內(nèi)存容量。,*計算機中字節(jié)與容量的換算： lB=8bit lKB=210 B=l024B lMB=220 B=l024KB lGB=230 B=l024MB 3.字（Word） 計算機一次存儲、傳輸或操作時的一組二進制數(shù)稱為字。一個字由若干個字節(jié)組成，用于表示數(shù)據(jù)或信息的長

14、度。 2.2.2 計算機中數(shù)的編碼 計算機中的數(shù)的編碼是數(shù)在字節(jié)中的存放形式。以8位編碼（一個字節(jié)）為例，規(guī)定最高位為符號位（正數(shù)的最高位為0，負數(shù)的最高位為1）其余為數(shù),值位，這種符號被數(shù)值化后的數(shù)可以在計算機中表示，稱為機器數(shù)，機器數(shù)的編碼有原碼、反碼和補三種。正數(shù)的3 種碼與該數(shù)的二進制數(shù)的形式一致，而負數(shù)的3種碼的最高位總是1，數(shù)值位則按原、反（0變1，1變0）、補（加1）的規(guī)則。 當計算機處理減法運算時，把減號連同其后的數(shù)一起當作負數(shù)，使用補碼“做加法”。 例：十進制運算 8+（-8）=0 而使用補碼運算：0001000 +1111000 1 0000000 計算結(jié)果超過8 位產(chǎn)生溢

15、出。,2.3 字符編碼 計算機中，對非數(shù)值的文字和其它符號進行處理時，要對文字和符號進行數(shù)字化處理，即用二進制編碼來表示文字和符號。字符編碼就是規(guī)定用怎樣的二進制編碼來表示文字和符號。 1BCD碼（二、十進制編碼） 人們習慣于使用十進制數(shù)，而計算機內(nèi)部多采用二進制數(shù)表示和處理數(shù)值數(shù)據(jù)，因此在計算機輸入和輸出數(shù)據(jù)時，就要進行由十進制到二進制和從二進制到十進制的轉(zhuǎn)換處理，這是多數(shù)應用環(huán)境的實際情況。,BCD編碼方法很多，通常采用的是8421編碼。這種編碼較為自然、簡單。其方法是用四位二進制數(shù)表示一位十進制數(shù)，自左至右每一位對應的位權(quán)分別是8，4，2，1。值得注意的是，四位二進制數(shù)有00001111

16、十六種狀態(tài)，這里我們只取了00001001十種狀態(tài)。而10101111六種狀態(tài)在這種編碼中沒有意義。 這種編碼的另一特點是書寫方便、直觀、易于識別。例如十進制數(shù)864，其二、十進制編碼為： 8 6 4 (1000) (0110) (0100),十進制數(shù)與8421碼的對照表,2ASCII碼 在將用匯編語言或各種高級語言編寫的程序輸入到計算機中時，人與計算機通信所用的語言，已不再是一種純數(shù)學語言了，而多為符號式語言。因此，需要對各種符號進行編碼，以使計算機能識別、存儲、傳送和處理。 最常見的符號信息是文字符號，所以字母、數(shù)字和各種符號都必須按約定的規(guī)則用二進制編碼才能在機器中表示。 ASCII碼有

17、7位版本和8位版本兩種。國際上通用的是7位版本。7位版本的ASCII碼有128個元素，其中通用控制字符34個，阿拉伯數(shù)字10個，大、小寫英文字母52個，各種標點符號和運算符號32個。 7位版本ASCII碼只需用7個二進制位(27=128)。,8位ASCII碼需用8位二進制數(shù)進行編碼。當最高位為0時，稱為基本ASCII碼（編碼與7位ASCII碼相同），當最高位為1時，形成擴充的ASCII碼，它表示數(shù)的范圍為128255，可表示128種字符。通常各個國家都把擴充的ASCII碼作為自己國家語言文字的代碼。 2.4 漢字編碼 我國用戶在使用計算機進行信息處理時，一般都要用到漢字，因此，必須解決漢字的輸

18、入、輸出以及漢字處理等一系列問題。當然，關鍵問題是要解決漢字編碼的問題。,由于漢字是象形文字，數(shù)目很多，常用漢字就有30005000個，加上漢字的形狀和筆畫多少差異極大，因此，不可能用少數(shù)幾個確定的符號將漢字完全表示出來，或像英文那樣將漢字拼寫出來。每個漢字必須有它自己獨特的編碼。1）信息交換用漢字編碼字符集基本集 信息交換用漢字編碼字符集基本集是我國于1980年制定的國家標準GB231280，代號為國標碼，是國家規(guī)定用于漢字信息交換使用的代碼依據(jù)。,2）漢字的機內(nèi)碼 漢字的機內(nèi)碼是供計算機系統(tǒng)內(nèi)部進行存儲、加工處理、傳輸統(tǒng)一使用的代碼，又稱為漢字內(nèi)部碼或漢字內(nèi)碼。 3）漢字的輸入碼（外碼）

19、漢字輸入碼是為了將漢字通過鍵盤輸入計算機而設計的代碼。漢字輸入編碼方案很多，其表示形式大多用字母、數(shù)字或符號。 4）漢字的字形碼 漢字字形碼是漢字字庫中存儲的漢字字形的數(shù)字化信息，用于漢字的顯示和打印。,第三章:微型計算機和系統(tǒng)組成,3.1 計算機系統(tǒng)的組成 一個完整的計算機系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分。微型機運行一個程序,既需要必備的硬件設備支持,也需要軟件環(huán)境支持。硬件（包括主機、輸入輸出設備和電源等）系統(tǒng)是微型機系統(tǒng)的物質(zhì)基礎，軟件系統(tǒng)是使微型機系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)的技術(shù)和知識資源。整個系統(tǒng)組成如圖3-1，微型機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)如圖3-2，在圖中最內(nèi)層是硬件（裸機），與裸機直接接觸的是操作系

20、統(tǒng)，這意味著操作系統(tǒng)是直接控制和管理硬件的軟件。操作系統(tǒng)外層是其他軟件，最外層是用戶程序。,圖3-1 微型機系統(tǒng)的組成,高,低,圖3-2 微型機系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)示意圖,3.2 微型機硬件基本組成 微型機即PC（Personal Computer），又稱電腦，是面向個人操作、使用最廣泛的計算機。它的硬件由運算器、存儲器、輸入和輸出設備5個基本部分組成，相應的組成微型機硬件基本部件是主機、鍵盤、顯示器。計算機鍵盤是系統(tǒng)的標準輸入設備，顯示器是系統(tǒng)標準輸出設備。如圖3-3所示是微型計算機的基本組成。 主機的外觀是矩形的鐵箱，它是微型計算機的生要部件，它的內(nèi)部裝有主板、CPU、內(nèi)存、外存儲器、擴展槽及接口

21、和電源等，如圖3-4所示，是典型微型計算機主機內(nèi)部結(jié)構(gòu)。,圖3-3 微型計算機的基本組成,圖 3-4 微型計算機的主機結(jié)構(gòu),3.2.1 主板 主板又稱母板,是微型計算機中最大的一個集成電路板,主要有以下重要部件：CPU插槽、內(nèi)存插槽、各種總線插槽(如PCI、ISA、AGP)、主板芯片、BIOS芯片、CMOS芯片、IDE接口、軟驅(qū)接口、主板電源插座、電池、周邊設備接口(如COM、LPT、USB)、跳線等。下面我們就以圖35所示的Slot主板、圖36所示的Socket 370和圖37所示的Socket 478主板為例，詳細介紹主板的重要部件。,圖3-6 Socket 478架構(gòu)主板,圖3-5 Sl

22、ot 架構(gòu)主板,3.2.2 中央處理器（CPU） 運算器、控制器和一組寄存器，合在一個芯片上稱之為CPU （Central Processing Unit），下圖是從8086到現(xiàn)在的各種類型的CPU。,圖3-8 8086,圖3-9 8088,圖3-10 80286,圖3-11 80386 CPU,圖3-12 80486 CPU,圖3-13 80586 CPU,圖3-14 K6 CPU,圖3-15 Cyrix 6X86,圖3-16 IDTC 6,圖3-17 Pentium CPU,圖3-18 K62 CPU,圖3-19 Slot1 Celeron CPU,圖3-20 Socket 370 Cel

23、eron CPU,圖3-21 MCPU,圖3-22 Pentium CPU,3.2.3 主存儲器（內(nèi)存） 微型機的程序和數(shù)據(jù)都是以二進制代碼存放在存儲器中的，在執(zhí)行程序和使用數(shù)據(jù)時必須先存放在內(nèi)存的隨機存儲器中，微型機中現(xiàn)在使用的內(nèi)存條主要有SDRAM、RDRAM等動態(tài)隨機存儲器。,圖3-23 常見的內(nèi)存,3.2.4 外存儲器 外存儲器用于存儲暫時不用的程序和數(shù)據(jù)，外存儲器有磁存儲器、光存儲器、和U盤存儲器等。它們存儲容量大，訪問時間相對內(nèi)存也要慢得多。,圖3-24 硬盤 圖3-25 光驅(qū) 圖3-26 U盤,3.2.5 外圍設備 外圍設備中顯示器、鍵盤和鼠標是必須選擇的部件。除了這些還有其他的

24、一些設備如下圖：,圖3-27 顯示器 圖3-28 鍵盤 圖3-29 鼠標,圖3-30 打印機 圖3-31 音箱 圖3-32 攝像頭,圖3-33 聲卡 圖3-34 顯卡 圖3-35 網(wǎng)卡,3.3 微型機的軟件系統(tǒng) 3.3.1 軟件的概念及其分類 軟件是相對于硬件而言的。軟件和硬件有機地結(jié)合在一起就是計算機系統(tǒng)。脫離軟件或沒有相應的軟件，計算機硬件系統(tǒng)不可能完成任何有實際意義的工作。 為了使計算機實現(xiàn)預期的目的，需編制程序來指揮計算機進行工作。為使編制完畢的程序便于使用、維護和修改，需給程序?qū)懸粋€詳細的說明，這個使用說明就是程序的文檔，或稱軟件的文檔。 文檔一般包括以下的內(nèi)容：,(1) 功能說明：

25、程序解決的問題，要求輸入的數(shù)據(jù)，產(chǎn)生輸出的結(jié)果，參考 文 獻等。 (2) 程序說明：解決問題方法的詳細說明，流程圖，程序清單，參數(shù)說明中 使用的庫和外部模塊，數(shù)值精確度要求等。 (3) 上機操作說明：硬件要求，計算機類型，外圍設備等。 (4) 測試和維護說明：測試數(shù)據(jù)，用測試數(shù)據(jù)時的結(jié)果，程序中使用的模塊 的層次。 計算機軟件的內(nèi)容很豐富，要對其進行嚴格分類比較困難。如果按軟件的用途來劃分，則大致可以將軟件分為以下3類：,服務類軟件:這類軟件是面向用戶，為用戶服務的。 (2)維護類軟件:這類軟件是面向計算機維護的。它主要包括錯誤診斷和檢查程序、測試程序以及各種調(diào)試用軟件等 (3) 操作管理類軟

26、件:這類軟件是面向計算機操作和管理的。 如果從計算機系統(tǒng)的角度來劃分，軟件又可以分為系統(tǒng)軟件和應用軟件兩大類： 系統(tǒng)軟件:指管理、監(jiān)控和維護計算機資源（包括硬件和軟件）的軟件。它主要包括操作系統(tǒng)、各種程序設計語言及其解釋和編譯系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等。,(2) 應用軟件:除系統(tǒng)軟件以外的所有軟件都是應用軟件，它是用戶利用計 算機及其提供的系統(tǒng)軟件為解決各類實際問題而編制的計算 機程序。 3.3.2 程序設計語言與語言處理程序 1）程序設計語言 人們要利用計算機解決實際問題，一般首先要編制程序。程序設計語言就是用戶用來編寫程序的語言，它是人們與計算機之間交換信息的工具，實際上也是人們指揮計算機工作

27、的工具。 程序設計語言是軟件系統(tǒng)的重要組成部分。一般它可分為機器語言、匯編語言和高級語言三類。,機器語言。 (2) 匯編語言。在機器語言中，每一條指令是由0和1組成的代碼串，因此， 由它編寫的程序不易閱讀，而且指令代碼不易記憶。 (3) 高級語言。機器語言和匯編語言都是面向機器的語言，一般稱為低級語言。 2）語言處理程序 對于用某種程序設計語言編寫的程序，通常要經(jīng)過編輯處理、語言處 理、裝配鏈接處理后，才能夠在計算機上運行。,(1) 匯編程序。匯編程序是將用匯編語言編寫的程序（源程序）翻譯成機器語言程序（目標程序），這一翻譯過程稱為匯編。下面是匯編程序功能的示意圖： (2) 編譯程序。編譯程序

28、是將用高級語言編寫的程序（源程序）翻譯成機器語言程序（目標程序）。這個翻譯過程稱為編譯。,(3) 解釋程序。解釋程序是邊掃描邊翻譯邊執(zhí)行的翻譯程序，解釋過程不產(chǎn) 生目標程序。,第四章:微型計算機的指令,計算機的工作就是順序地執(zhí)行存放在存儲器中的一系列指令。為解決某一實際問題而設計的一系列指令稱為程序。 指令是一組二進制代碼，規(guī)定由計算機執(zhí)行程序的每一步操作。 一種計算機所能識別并執(zhí)行的全部指令的集合，稱為該種計算機的指令系統(tǒng)。指令和指令系統(tǒng)與計算機的硬件密切相關，每一種計算機都有它們各自的指令系統(tǒng)。,4.1 指令的格式 在計算機內(nèi)部，指令和數(shù)據(jù)的形式是相同的，二者均以二進制代碼的形式存于存儲器

29、中。它們的區(qū)別在于計算機工作時，把指令送往控制器的指令寄存器和指令譯碼器中，而把數(shù)據(jù)送往運算器的寄存器和算術(shù)邏輯單元中。 一條指令應明確地指出是什么操作，并能用來編程序，因此它必須含有足夠的信息。這些信息包括： (1) 操作的種類。如：加、減、傳送、轉(zhuǎn)移等。指令中規(guī)定操作種類的部分稱為操作碼。 (2) 數(shù)據(jù)源。如：相加的兩個數(shù)、傳送的數(shù)等，或者是這些數(shù)的地址。這些被操作的數(shù)稱為操作數(shù)，它們的地址稱為操作數(shù)地址或源地址。,(3) 結(jié)果的存放地址，簡稱目的地址。 (4) 下一條指令的地址。要把上述全部信息都表示出來，需要完整的指令。 一條完整指令有如下格式： 顯然，這樣的指令太長了，不便于計算機處

30、理，也浪費存儲空間。因此，必須縮短指令的長度。有下列幾種縮短指令長度的方法： (l) 用程序計數(shù)器（PC）保存指令的地址。CPU每使用一次程序計數(shù)器后，都使該計數(shù)器自動加1。這樣，下一條指令的地址可以從PC中得到，從而可以從指令格式中去掉“下一條指令的地址”這一代碼段。這就形成了所謂的三地址指令，其格式如下：,(2) 使目的地址與操作數(shù)之一的地址相同，即讓指令的操作結(jié)果取代操作數(shù)之一，從而可以從三地址指令中去掉“目的地址”這一代碼段，這就形成了所謂的二地址指令。其格式如下：,這種二地址指令的功能是：在目的操作數(shù)和源操作數(shù)完成操作碼規(guī)定的運算后，把運算結(jié)果存入目的操作數(shù)地址單元。,(3) 使目的

31、操作數(shù)地址隱含在指令操作碼中。這種隱含地址可以是累加器或其它寄存器。這就形成了所謂一地址指令。其格式如下： 這種一地址指令的功能是：在累加器中的數(shù)與操作數(shù)完成操作碼規(guī)定的運算后，將運算結(jié)果存入累加器中。 在計算機指令系統(tǒng)中，還有一些指令是不帶操作數(shù)的，如停機、關中斷、開中斷等，這種不需要地址的指令，稱為無地址指令或無操作數(shù)指令。其格式如下：,4.2 指令的分類 一種計算機的指令系統(tǒng)能比較充分地說明該種機器的運算和處理能力。一般微型計算機有幾十條到幾百條不同的指令，這些指令可按其操作功能的不同分為以下四類： 1）數(shù)據(jù)處理指令 數(shù)據(jù)處理指令能以某種方式對數(shù)據(jù)進行算術(shù)運算、邏輯運算、移位和比較。這些

32、指令的操作功能一般由運算器的算術(shù)邏輯單元(ALU)來完成。它們還可進一步分為： (1) 算術(shù)運算指令（如：加、減、加1、減1等指令）；,(2) 邏輯運算指令（如：“與”、“或”、“異或”、“取反”等指令）； (3) 移位指令（如：各種左、右移位等指令）； (4) 比較指令（如：根據(jù)兩數(shù)差的特征對標志寄存器置位）； (5) 其它專用指令（如：十進制調(diào)整指令、浮點轉(zhuǎn)換指令、奇偶校驗指令等） 2）數(shù)據(jù)傳送指令 數(shù)據(jù)傳送指令的功能是將數(shù)據(jù)從一個地方傳送到另一個地方，而不改變數(shù)據(jù)的內(nèi)容。這類指令還可以進一步分為： (1) 存儲器傳送指令（如：將一數(shù)據(jù)存入某存儲單元，或?qū)⒛炒鎯卧膬?nèi)容取出）；,(2)

33、內(nèi)部傳送指令（如：把一寄存器的內(nèi)容送到另一寄存器）； (3) 輸入輸出指令（如：將一數(shù)據(jù)從輸入端口輸入到CPU寄存器，或把一數(shù)據(jù)從CPU寄存器輸出到輸出端口）； (4) 堆棧指令（如：把寄存器的內(nèi)容壓入堆棧或?qū)⒍褩ｍ數(shù)膬?nèi)容彈出送到寄存器）。 3）程序控制指令 程序控制指令能改變程序計數(shù)器PC的內(nèi)容，使程序改變正常的執(zhí)行順序。這類指令可進一步分為： (1) 無條件轉(zhuǎn)移指令（如：跳過幾條指令繼續(xù)執(zhí)行程序）；,(2) 條件轉(zhuǎn)移指令（如：結(jié)果為零轉(zhuǎn)移、有進位轉(zhuǎn)移等）； (3) 子程序調(diào)用指令（如：子程序調(diào)用、子程序返回等）； (4) 停機和空操作指令。 4）狀態(tài)管理指令 這類指令一般數(shù)量較少，其功能只

34、改變CPU的工作狀態(tài)，而不影響其它指令和數(shù)據(jù)。如：開放中斷指令、禁止中斷指令等。 并非所有的計算機都具有上述全部種類的指令。指令系統(tǒng)完備可以使程序較短，且運行速度較快。但較大的指令系統(tǒng)必然會使指令變長，使機器結(jié)構(gòu)復雜。,第五章:計算機安全與病毒知識,5.1 計算機的安全操作 1微型機的使用環(huán)境 隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，特別是微電子技術(shù)的進步，使得微型計算機的應用日趨深入和普及。 一個良好的環(huán)境是計算機正常工作的基礎。微型機對環(huán)境條件的要求有如下幾條： 1）環(huán)境溫度 微型機在室溫1030之間一般都能正常工作。,2）環(huán)境濕度 相對濕度最高不能超過80%，否則會使微機內(nèi)各部件表面結(jié)露，使元器件受潮、變質(zhì)，嚴重時會造成短路而損壞機器。 3）潔凈要求 微機機房應該保持潔凈。 4）電源要求 一是電壓要穩(wěn)，二是在微機工作期間不能斷電。 2微型機的維護 微型機雖然在一般的辦公室條件下就能正常使用，但要注意防潮、防水、防塵、防火。在使用時應注意通風，不用時應蓋好防塵罩。機器表面要用軟布蘸中性清洗劑經(jīng)常擦拭。除了上述這些日常性的維護外，還應注意以下幾個方面。,1）開關機 由于系統(tǒng)在開機和關機的瞬間會有較大的沖擊電流，因此開機時應先對外部設備加電，然后再對主機加電；關機時，應先關主機，然后再關外部設備。 2）軟盤 軟盤在讀寫時，其磁頭與磁盤是摩擦式的，因此，室內(nèi)