一、計算機的發(fā)展與應(yīng)用
1.1 計算機的概念與發(fā)展 v
1.1.1、內(nèi)容要點
1、計算機工作原理:
1)什么是計算機
計算機(Computer)是一種能接收和存儲信息,并按照存儲在其內(nèi)部的程序(這些程序是人們意志的體現(xiàn))對輸入的信息進行加工、處理,然后把處理結(jié)果輸出的高度自動化的電子設(shè)備。
2)計算機工作原理——馮·諾依曼原理(又稱為存儲程序原理)
(1)組成計算機的物理設(shè)備(硬件)包括運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五部分;
(2)所有程序和數(shù)據(jù)都以二進制形式存儲在存儲器中;
(3)計算機系統(tǒng)在程序控制下自動運行。
2、計算機的發(fā)展:
1)計算機的發(fā)展:
計算機從誕生發(fā)展到今天,已經(jīng)經(jīng)歷了四個階段,現(xiàn)正向第五代過渡。見下表。
計算機發(fā)展的四個階段
代次
起止年份
所用電子元器件
數(shù)據(jù)處理方式
運算速度
應(yīng)用領(lǐng)域
第一代
1946~1957
電子管(真空管)
匯編語言、代碼程序
幾千~幾萬次/秒
國防及高科技
第二代
1958~1964
晶體管
高級程序設(shè)計語言
幾萬~幾十萬次/秒
工程設(shè)計、數(shù)據(jù)處理
第三代
1965~1970
中、小規(guī)模集成電路
結(jié)構(gòu)化、模塊化程序設(shè)計,實時控制
幾十萬~幾百萬次/秒
工業(yè)控制、數(shù)據(jù)處理
第四代
1970~今
在大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路
分時、實時數(shù)據(jù)處理,計算機網(wǎng)絡(luò)
幾百萬~上億條指令/秒
工業(yè)、生活等各方面
2)微型計算機的發(fā)展:
上世紀70年代初,美國Intel公司等采用先進的微電子技術(shù)將運算器和控制器集成到一塊芯片中,稱之為微處理器(MPU)。其發(fā)展大約經(jīng)歷了六個階段,如下表。
微機的六個發(fā)展階段
代次
起止年份
典型CPU
數(shù)據(jù)位數(shù)
主頻
第一代
1971~1973
Intel 4004、8008
4位、8位
1MHz
第二代
1973~1975
Intel 8080
8位
2MHz
第三代
1975~1978
Intel 8085
8位
2~5MHz
第四代
1978~1981
Intel 8086
16位
>5MHz
第五代
1981~1993
Intel 80386、80486
32位
>25MHz
第六代
1993~今
Pentium系列
64位
60MHz~2GHz
3)我國計算機的發(fā)展情況
我國的計算機事業(yè)始于20世紀50年代。
1952年我國的第一個電子計算機科研小組在中科院數(shù)學所內(nèi)成立。
1960年,我國第一臺自行研制的通用電子計算機107機問世。
1964年,我國研制了大型通用電子計算機119機,用于我國第一顆氫彈研制工作的計算任務(wù)。
20世紀70年代以后,我國生產(chǎn)的計算機進入了集成電路計算機時期。
1974年,我國設(shè)計的DJS-130機通過了鑒定并投入批量生產(chǎn)。
進入20世紀80年代,我國又研制成功了巨型機。
1982年,我國獨立研制成功了銀河I型巨型計算機,運算速度為每秒1億次。
1997年6月研制成功的銀河Ⅲ型巨型計算機,運算速度為每秒130億次。這些機器的出現(xiàn),標志著我國的計算機技術(shù)水平踏上了一個新的臺階。
1999年,銀河四代巨型機研制成功。
2000年,我國自行研制成功高性能計算機“神威I”,其主要技術(shù)指標和性能達到國際先進水平。我國成為繼美國、日本之后世界上第三個具備研制高性能計算機能力的國家。
2005年4月18日,完全由我國科學界自行研發(fā)、擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的中國首款六十四位高性能通用CPU芯片CPU———“龍芯二號”芯片正式發(fā)布。這款芯片性能經(jīng)檢測已達到英特爾“奔3”水平,比2002年9月28日發(fā)布的“龍芯一號”提高了10倍。
3、計算機的特點:
計算機是高度自動化的信息處理設(shè)備。主要特點有處理速度快、計算精度高、記憶能力強、可靠的邏輯判斷能力、可靠性高、通用性強。
1)處理速度快:計算機的運算速度用MIPS(每秒鐘執(zhí)行多少百萬條指令)來衡量。
2)計算精度高:數(shù)的精度主要由表示這個數(shù)的二進制碼的位數(shù)決定。
3)記憶能力強:存儲器能存儲大量的數(shù)據(jù)和計算機的程序。
4)可靠的邏輯判斷能力:具有可靠的邏輯判斷能力是計算機的一個重要特點,是計算機能實現(xiàn)信息處理自動化的重要原因。
5)可靠性高,通用性強。
4、計算機的性能指標:
計算機的主要技術(shù)性能指標有主頻、字長、內(nèi)存容量、存取周期、運算速度及其他指標。
1)主頻(時鐘頻率):是指計算機CPU在單位時間內(nèi)輸出的脈沖數(shù)。它在很大程度上決定了計算機的運行速度。單位MHz。
2)字長:是指計算機的運算部件能同時處理的二進制數(shù)據(jù)的位數(shù)。字長決定運算精度。
3)內(nèi)存容量:是指內(nèi)存貯器中能存貯的信息總字節(jié)數(shù)。通常以8個二進制位(bit)作為一個字節(jié)(Byte)。
4)存取周期:存貯器連續(xù)二次獨立的“讀”或“寫”操作所需的最短時間,單位來納秒(ns,1ns=10-9s)。存儲器完成一次“讀”或“寫”操作所需的時間稱為存儲器的訪問時間(或讀寫時間)。
5)運算速度:是一個綜合性的指標,單位為MIPS(每秒百萬條指令)。影響運算速度的因素,主要是主頻和存取周期,字長和存儲容量也有影響。
6)其他指標:機器的兼容性(包括數(shù)據(jù)和文件的兼容、程序兼容、系統(tǒng)兼容和設(shè)備兼容)、系統(tǒng)的可靠性(平均無故障工作時間MTBF)、系統(tǒng)的可維護性(平均修復(fù)時間MTTR)、機器允許配置的外部設(shè)備的數(shù)目、計算機系統(tǒng)的漢字處理能力、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)功能等、性能/價格比是一個綜合性評價計算機性能的指標。
5、計算機的發(fā)展趨勢:
計算機的發(fā)展趨勢是智能化、巨型化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化、多媒體化。
1.2 計算機的類型
1.2.1內(nèi)容要點
計算機可按用途、規(guī);蛱幚韺ο蟮榷喾矫孢M行劃分。
1、按用途劃分,可分為:
1)通用機:適用解決多種一般問題,該類計算機使用領(lǐng)域廣泛、通用性較強,在科學計算、數(shù)據(jù)處理和過程控制等多種用途中都能適應(yīng)。
2)專用機:用于解決某個特定方面的問題,配有為解決某問題的軟件和硬件,如在生產(chǎn)過程自動化控制、工業(yè)智能儀表等專門應(yīng)用。
2、按規(guī)模劃分,依據(jù)IEEE(美國電氣和電子工程師協(xié)會)的劃分標準,可分為:
1)巨型機
也稱為超級計算機,在所有計算機類型中價格最貴、功能、其浮點運算速度最快。多用于戰(zhàn)略武器的設(shè)計、空間技術(shù)、石油勘探等領(lǐng)域。巨型機的研制水平、生產(chǎn)能力及其應(yīng)用程度,已成為衡量一個國家經(jīng)濟實力和科學水平的重要標志。
2)小巨型機
是小型超級電腦或稱桌上型超級計算機,功能略低于巨型機,但價格僅巨型機十分之一。
3)大型主機
或稱大型電腦,特點是大型、通用,具有很強的處理和管理能力,主要用于大銀行、大公司、規(guī)模較大的高校和科研院所。在計算機向網(wǎng)絡(luò)邁進和時代,仍有大型主機的生存空間。
4)小型機
結(jié)構(gòu)簡單,可靠性高,成本較低,對于廣大中、小用戶,比昂貴的大型主機具有更大的吸引力。
5)工作站
介于PC機和小型機之間的一種高檔機,其運算速度比微機快,且具有較強的聯(lián)網(wǎng)功能。主要用于特殊的專業(yè)領(lǐng)域,如圖像處理、計算機輔助設(shè)計等。
6)微型機
或稱這PC機,以其設(shè)計先進、軟件豐富、功能齊全、價格便宜等優(yōu)勢而擁有廣大的用戶。PC機除了臺式機,還有膝上型、筆記本、掌上型、手表型等。
3、按處理對象劃分,可分為
1)數(shù)字計算機:計算機處理時輸入和輸出的數(shù)值都是數(shù)字量。
2)模擬計算機:處理的數(shù)據(jù)對象直接為連續(xù)的電壓、溫度、速度等模擬數(shù)據(jù)。
3)數(shù)字模擬混合計算機:輸入輸出既可是數(shù)字也可是模擬數(shù)據(jù)。
1.3 計算機的應(yīng)用領(lǐng)域
1.3.1 知識要點
計算機的應(yīng)用范圍,按其應(yīng)用特點可分為科學計算、信息處理、過程控制、計算機輔助系統(tǒng)、多媒體技術(shù)、計算機通信、人工智能。
1、科學計算:
指計算機應(yīng)用于完成科學研究和工程技術(shù)中所提出的數(shù)學問題(數(shù)值計算)。一般要求計算機速度快、精度高,存儲容量相對大。科學計算是計算機最早的應(yīng)用方面。
2、信息處理:
信息處理主要是指非數(shù)值形式的數(shù)據(jù)處理,包括對數(shù)據(jù)資料的收集、存儲、加工、分類、排序、檢索和發(fā)布等一系列工作。信息處理包括辦公自動化(OA)、企業(yè)管理、情報檢索、報刊編排處理等。特點是要處理的原始數(shù)據(jù)量大,而算術(shù)運算較簡單,有大量的邏輯運算與判斷,結(jié)果要求以表格或文件形式存儲、輸出。要求計算機的存儲容量大,速度則不怎么要求。信息處理目前應(yīng)用最廣,占所有應(yīng)用的80%左右。
3、過程控制:
把計算機用于科學技術(shù)、軍事領(lǐng)域、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各個領(lǐng)域的過程控制。且計算機控制系統(tǒng)中,需有專門的數(shù)字—模擬轉(zhuǎn)換設(shè)備和模擬—數(shù)字轉(zhuǎn)換設(shè)備(稱為D/A轉(zhuǎn)換和A/D轉(zhuǎn)換)。由于過程控制一般都是實時控制,有時對計算機速度的要求不高,但要求可靠性高、響應(yīng)及時。
4、計算機輔助系統(tǒng):
有計算機輔助教學(CAI)、計算機輔助設(shè)計(CAD)、計算機輔助制造(CAM)、計算機輔助測試(CAT)、計算機集成制造(CIMS)等系統(tǒng)。
5、多媒體技術(shù):
把數(shù)字、文字、聲音、圖形、圖像和動畫等多種媒體有機組合起來,利用計算機、通信和廣播電視技術(shù),使它們建立起邏輯聯(lián)系,并能進行加工處理(包括對這些媒體的錄入、壓縮和解壓縮、存儲、顯示和傳輸?shù)龋┑募夹g(shù)。目前多媒體計算機技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷拓寬,除了知識學習、電子圖書、商業(yè)及家庭應(yīng)用外,在遠程醫(yī)療、視頻會議中都得到了極大的推廣。
6、計算機通信:
是計算機技術(shù)與通信技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物,計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展將處在不同地域的計算機用通訊線路連接起來,配以相應(yīng)的軟件,達到資源共享的目的。
7、人工智能:
研究解釋和模擬人類智能、智能行為及其規(guī)律的一門學科。其主要任務(wù)是建立智能信息處理理論,進而設(shè)計可以展現(xiàn)某些近似于人類智能行為的計算系統(tǒng)。人工智能學科包括:知識工程、機器學習、模式識別、自然語言處理、智能機器人和神經(jīng)計算等多方面的研究。
1.4 計算機安全使用與病毒防治
1.4.1內(nèi)容要點
1、計算機病毒的概述
1)計算機病毒的特性
病毒是一種程序,所以它具有程序的所有特性,除此之外,它還具有隱蔽性、潛伏性、傳染性和破壞性。
病毒通常的擴展途徑是將自身的具有破壞性的代碼復(fù)制到其他有用代碼中,它的傳播是以計算機系統(tǒng)的運行及讀寫磁盤為基礎(chǔ)的。
2)病毒的分類
病毒按其危害程度,分為良性病毒和惡性病毒;按其侵害的對象來分,可以分為引導型、文件型、復(fù)合型和網(wǎng)絡(luò)型等。
3)病毒的傳播途徑
在計算機應(yīng)用的早期,軟盤是傳播病毒的最主要方式,隨著網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展,軟盤趨于淘汰,網(wǎng)絡(luò)這個載體給病毒的傳播插上了翅膀。據(jù)統(tǒng)計,通過網(wǎng)絡(luò)郵件系統(tǒng)附件傳播的病毒超過病毒傳播總途徑的60%。繼“CIH”病毒之后,又相繼出現(xiàn)了“羅密歐與朱麗葉”、“智能病毒”、“震蕩波”等新型網(wǎng)絡(luò)病毒。
4)病毒的危害
減少存儲器的可用空間,占用CPU時間;破壞存儲器中的數(shù)據(jù)信息和網(wǎng)絡(luò)中的各項資源;破壞系統(tǒng)I/O功能;破壞文件系統(tǒng),毀滅系統(tǒng)軟件,甚至危及硬件,等等。
2、計算機病毒的預(yù)防
預(yù)防計算機病毒要注意以下幾個環(huán)節(jié):
1)創(chuàng)建緊急引導盤和最新緊急修復(fù)盤。
2)使用外來磁盤或其他機器的文件時,要先殺毒再使用。
3)對不需要寫操作的磁盤進行寫保護。
4)為計算機安裝病毒檢測軟件,定期清查病毒,并注意及時升級。
5)為計算機安裝專門用于防毒、殺毒的病毒防火墻或防護卡。
6)在上網(wǎng)時,盡量減少可執(zhí)行代碼交換,能脫網(wǎng)工作時盡量脫網(wǎng)工作。
3、病毒的檢測與消除
1)病毒的檢測
病毒潛伏在計算機中,不被激發(fā),是很難得被發(fā)現(xiàn)的,因此要仔細觀察系統(tǒng)的異,F(xiàn)象。一般計算機出現(xiàn)異常,首先判斷是否是計算機硬件造成的,如果硬件系統(tǒng)正常,則應(yīng)該考慮是否感染了計算機病毒。如果安裝在計算機中的病毒檢測軟件或硬件檢測到病毒后,就應(yīng)該立即采取相應(yīng)的措施。
2)病毒的清除
對病毒的清除一般使用殺毒軟件來進行。殺毒軟件的作用原理與病毒的作用原理正好相反,可以同時清除幾千種病毒,且對計算機中的數(shù)據(jù)沒有影響。常見的殺病毒軟件有KV3000、諾頓、瑞星、金山毒霸等。
4、計算機安全使用常識
1)使用符合額定電壓的電源。
電壓高于額定電壓會燒毀硬件,低于額定電壓計算機不能正常啟動或系統(tǒng)運行不正常,甚至也會燒毀硬件。
2)正確開關(guān)計算機。
正確的開機方法是:先開外設(shè)(顯示器、打印機等),再開主機。
正確的關(guān)機方法是:先關(guān)主機,再關(guān)外設(shè)。還應(yīng)避免頻繁地開關(guān)計算機,以防止電子元件被擊穿。
3)計算機的使用環(huán)境。
要注意計算機使用的溫度、濕度和衛(wèi)生環(huán)境,以避免計算機內(nèi)部元件過快老化或燒毀,使用時還應(yīng)注意保持計算機的平穩(wěn),以免損壞硬盤。
4)經(jīng)常備份數(shù)據(jù)。
重要的數(shù)據(jù)和文件要經(jīng)常進行備份,防止由于硬盤損壞或病毒破壞而造成的損失。
5)定期清查病毒,不使用盜版軟件。
6)設(shè)置安全權(quán)限和密碼,并定期更改密碼,對于來歷不名的軟件不要運行,防止黑客的入侵。
1.1 計算機的概念與發(fā)展 v
1.1.1、內(nèi)容要點
1、計算機工作原理:
1)什么是計算機
計算機(Computer)是一種能接收和存儲信息,并按照存儲在其內(nèi)部的程序(這些程序是人們意志的體現(xiàn))對輸入的信息進行加工、處理,然后把處理結(jié)果輸出的高度自動化的電子設(shè)備。
2)計算機工作原理——馮·諾依曼原理(又稱為存儲程序原理)
(1)組成計算機的物理設(shè)備(硬件)包括運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五部分;
(2)所有程序和數(shù)據(jù)都以二進制形式存儲在存儲器中;
(3)計算機系統(tǒng)在程序控制下自動運行。
2、計算機的發(fā)展:
1)計算機的發(fā)展:
計算機從誕生發(fā)展到今天,已經(jīng)經(jīng)歷了四個階段,現(xiàn)正向第五代過渡。見下表。
計算機發(fā)展的四個階段
代次
起止年份
所用電子元器件
數(shù)據(jù)處理方式
運算速度
應(yīng)用領(lǐng)域
第一代
1946~1957
電子管(真空管)
匯編語言、代碼程序
幾千~幾萬次/秒
國防及高科技
第二代
1958~1964
晶體管
高級程序設(shè)計語言
幾萬~幾十萬次/秒
工程設(shè)計、數(shù)據(jù)處理
第三代
1965~1970
中、小規(guī)模集成電路
結(jié)構(gòu)化、模塊化程序設(shè)計,實時控制
幾十萬~幾百萬次/秒
工業(yè)控制、數(shù)據(jù)處理
第四代
1970~今
在大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路
分時、實時數(shù)據(jù)處理,計算機網(wǎng)絡(luò)
幾百萬~上億條指令/秒
工業(yè)、生活等各方面
2)微型計算機的發(fā)展:
上世紀70年代初,美國Intel公司等采用先進的微電子技術(shù)將運算器和控制器集成到一塊芯片中,稱之為微處理器(MPU)。其發(fā)展大約經(jīng)歷了六個階段,如下表。
微機的六個發(fā)展階段
代次
起止年份
典型CPU
數(shù)據(jù)位數(shù)
主頻
第一代
1971~1973
Intel 4004、8008
4位、8位
1MHz
第二代
1973~1975
Intel 8080
8位
2MHz
第三代
1975~1978
Intel 8085
8位
2~5MHz
第四代
1978~1981
Intel 8086
16位
>5MHz
第五代
1981~1993
Intel 80386、80486
32位
>25MHz
第六代
1993~今
Pentium系列
64位
60MHz~2GHz
3)我國計算機的發(fā)展情況
我國的計算機事業(yè)始于20世紀50年代。
1952年我國的第一個電子計算機科研小組在中科院數(shù)學所內(nèi)成立。
1960年,我國第一臺自行研制的通用電子計算機107機問世。
1964年,我國研制了大型通用電子計算機119機,用于我國第一顆氫彈研制工作的計算任務(wù)。
20世紀70年代以后,我國生產(chǎn)的計算機進入了集成電路計算機時期。
1974年,我國設(shè)計的DJS-130機通過了鑒定并投入批量生產(chǎn)。
進入20世紀80年代,我國又研制成功了巨型機。
1982年,我國獨立研制成功了銀河I型巨型計算機,運算速度為每秒1億次。
1997年6月研制成功的銀河Ⅲ型巨型計算機,運算速度為每秒130億次。這些機器的出現(xiàn),標志著我國的計算機技術(shù)水平踏上了一個新的臺階。
1999年,銀河四代巨型機研制成功。
2000年,我國自行研制成功高性能計算機“神威I”,其主要技術(shù)指標和性能達到國際先進水平。我國成為繼美國、日本之后世界上第三個具備研制高性能計算機能力的國家。
2005年4月18日,完全由我國科學界自行研發(fā)、擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的中國首款六十四位高性能通用CPU芯片CPU———“龍芯二號”芯片正式發(fā)布。這款芯片性能經(jīng)檢測已達到英特爾“奔3”水平,比2002年9月28日發(fā)布的“龍芯一號”提高了10倍。
3、計算機的特點:
計算機是高度自動化的信息處理設(shè)備。主要特點有處理速度快、計算精度高、記憶能力強、可靠的邏輯判斷能力、可靠性高、通用性強。
1)處理速度快:計算機的運算速度用MIPS(每秒鐘執(zhí)行多少百萬條指令)來衡量。
2)計算精度高:數(shù)的精度主要由表示這個數(shù)的二進制碼的位數(shù)決定。
3)記憶能力強:存儲器能存儲大量的數(shù)據(jù)和計算機的程序。
4)可靠的邏輯判斷能力:具有可靠的邏輯判斷能力是計算機的一個重要特點,是計算機能實現(xiàn)信息處理自動化的重要原因。
5)可靠性高,通用性強。
4、計算機的性能指標:
計算機的主要技術(shù)性能指標有主頻、字長、內(nèi)存容量、存取周期、運算速度及其他指標。
1)主頻(時鐘頻率):是指計算機CPU在單位時間內(nèi)輸出的脈沖數(shù)。它在很大程度上決定了計算機的運行速度。單位MHz。
2)字長:是指計算機的運算部件能同時處理的二進制數(shù)據(jù)的位數(shù)。字長決定運算精度。
3)內(nèi)存容量:是指內(nèi)存貯器中能存貯的信息總字節(jié)數(shù)。通常以8個二進制位(bit)作為一個字節(jié)(Byte)。
4)存取周期:存貯器連續(xù)二次獨立的“讀”或“寫”操作所需的最短時間,單位來納秒(ns,1ns=10-9s)。存儲器完成一次“讀”或“寫”操作所需的時間稱為存儲器的訪問時間(或讀寫時間)。
5)運算速度:是一個綜合性的指標,單位為MIPS(每秒百萬條指令)。影響運算速度的因素,主要是主頻和存取周期,字長和存儲容量也有影響。
6)其他指標:機器的兼容性(包括數(shù)據(jù)和文件的兼容、程序兼容、系統(tǒng)兼容和設(shè)備兼容)、系統(tǒng)的可靠性(平均無故障工作時間MTBF)、系統(tǒng)的可維護性(平均修復(fù)時間MTTR)、機器允許配置的外部設(shè)備的數(shù)目、計算機系統(tǒng)的漢字處理能力、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)功能等、性能/價格比是一個綜合性評價計算機性能的指標。
5、計算機的發(fā)展趨勢:
計算機的發(fā)展趨勢是智能化、巨型化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化、多媒體化。
1.2 計算機的類型
1.2.1內(nèi)容要點
計算機可按用途、規(guī);蛱幚韺ο蟮榷喾矫孢M行劃分。
1、按用途劃分,可分為:
1)通用機:適用解決多種一般問題,該類計算機使用領(lǐng)域廣泛、通用性較強,在科學計算、數(shù)據(jù)處理和過程控制等多種用途中都能適應(yīng)。
2)專用機:用于解決某個特定方面的問題,配有為解決某問題的軟件和硬件,如在生產(chǎn)過程自動化控制、工業(yè)智能儀表等專門應(yīng)用。
2、按規(guī)模劃分,依據(jù)IEEE(美國電氣和電子工程師協(xié)會)的劃分標準,可分為:
1)巨型機
也稱為超級計算機,在所有計算機類型中價格最貴、功能、其浮點運算速度最快。多用于戰(zhàn)略武器的設(shè)計、空間技術(shù)、石油勘探等領(lǐng)域。巨型機的研制水平、生產(chǎn)能力及其應(yīng)用程度,已成為衡量一個國家經(jīng)濟實力和科學水平的重要標志。
2)小巨型機
是小型超級電腦或稱桌上型超級計算機,功能略低于巨型機,但價格僅巨型機十分之一。
3)大型主機
或稱大型電腦,特點是大型、通用,具有很強的處理和管理能力,主要用于大銀行、大公司、規(guī)模較大的高校和科研院所。在計算機向網(wǎng)絡(luò)邁進和時代,仍有大型主機的生存空間。
4)小型機
結(jié)構(gòu)簡單,可靠性高,成本較低,對于廣大中、小用戶,比昂貴的大型主機具有更大的吸引力。
5)工作站
介于PC機和小型機之間的一種高檔機,其運算速度比微機快,且具有較強的聯(lián)網(wǎng)功能。主要用于特殊的專業(yè)領(lǐng)域,如圖像處理、計算機輔助設(shè)計等。
6)微型機
或稱這PC機,以其設(shè)計先進、軟件豐富、功能齊全、價格便宜等優(yōu)勢而擁有廣大的用戶。PC機除了臺式機,還有膝上型、筆記本、掌上型、手表型等。
3、按處理對象劃分,可分為
1)數(shù)字計算機:計算機處理時輸入和輸出的數(shù)值都是數(shù)字量。
2)模擬計算機:處理的數(shù)據(jù)對象直接為連續(xù)的電壓、溫度、速度等模擬數(shù)據(jù)。
3)數(shù)字模擬混合計算機:輸入輸出既可是數(shù)字也可是模擬數(shù)據(jù)。
1.3 計算機的應(yīng)用領(lǐng)域
1.3.1 知識要點
計算機的應(yīng)用范圍,按其應(yīng)用特點可分為科學計算、信息處理、過程控制、計算機輔助系統(tǒng)、多媒體技術(shù)、計算機通信、人工智能。
1、科學計算:
指計算機應(yīng)用于完成科學研究和工程技術(shù)中所提出的數(shù)學問題(數(shù)值計算)。一般要求計算機速度快、精度高,存儲容量相對大。科學計算是計算機最早的應(yīng)用方面。
2、信息處理:
信息處理主要是指非數(shù)值形式的數(shù)據(jù)處理,包括對數(shù)據(jù)資料的收集、存儲、加工、分類、排序、檢索和發(fā)布等一系列工作。信息處理包括辦公自動化(OA)、企業(yè)管理、情報檢索、報刊編排處理等。特點是要處理的原始數(shù)據(jù)量大,而算術(shù)運算較簡單,有大量的邏輯運算與判斷,結(jié)果要求以表格或文件形式存儲、輸出。要求計算機的存儲容量大,速度則不怎么要求。信息處理目前應(yīng)用最廣,占所有應(yīng)用的80%左右。
3、過程控制:
把計算機用于科學技術(shù)、軍事領(lǐng)域、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各個領(lǐng)域的過程控制。且計算機控制系統(tǒng)中,需有專門的數(shù)字—模擬轉(zhuǎn)換設(shè)備和模擬—數(shù)字轉(zhuǎn)換設(shè)備(稱為D/A轉(zhuǎn)換和A/D轉(zhuǎn)換)。由于過程控制一般都是實時控制,有時對計算機速度的要求不高,但要求可靠性高、響應(yīng)及時。
4、計算機輔助系統(tǒng):
有計算機輔助教學(CAI)、計算機輔助設(shè)計(CAD)、計算機輔助制造(CAM)、計算機輔助測試(CAT)、計算機集成制造(CIMS)等系統(tǒng)。
5、多媒體技術(shù):
把數(shù)字、文字、聲音、圖形、圖像和動畫等多種媒體有機組合起來,利用計算機、通信和廣播電視技術(shù),使它們建立起邏輯聯(lián)系,并能進行加工處理(包括對這些媒體的錄入、壓縮和解壓縮、存儲、顯示和傳輸?shù)龋┑募夹g(shù)。目前多媒體計算機技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷拓寬,除了知識學習、電子圖書、商業(yè)及家庭應(yīng)用外,在遠程醫(yī)療、視頻會議中都得到了極大的推廣。
6、計算機通信:
是計算機技術(shù)與通信技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物,計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展將處在不同地域的計算機用通訊線路連接起來,配以相應(yīng)的軟件,達到資源共享的目的。
7、人工智能:
研究解釋和模擬人類智能、智能行為及其規(guī)律的一門學科。其主要任務(wù)是建立智能信息處理理論,進而設(shè)計可以展現(xiàn)某些近似于人類智能行為的計算系統(tǒng)。人工智能學科包括:知識工程、機器學習、模式識別、自然語言處理、智能機器人和神經(jīng)計算等多方面的研究。
1.4 計算機安全使用與病毒防治
1.4.1內(nèi)容要點
1、計算機病毒的概述
1)計算機病毒的特性
病毒是一種程序,所以它具有程序的所有特性,除此之外,它還具有隱蔽性、潛伏性、傳染性和破壞性。
病毒通常的擴展途徑是將自身的具有破壞性的代碼復(fù)制到其他有用代碼中,它的傳播是以計算機系統(tǒng)的運行及讀寫磁盤為基礎(chǔ)的。
2)病毒的分類
病毒按其危害程度,分為良性病毒和惡性病毒;按其侵害的對象來分,可以分為引導型、文件型、復(fù)合型和網(wǎng)絡(luò)型等。
3)病毒的傳播途徑
在計算機應(yīng)用的早期,軟盤是傳播病毒的最主要方式,隨著網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展,軟盤趨于淘汰,網(wǎng)絡(luò)這個載體給病毒的傳播插上了翅膀。據(jù)統(tǒng)計,通過網(wǎng)絡(luò)郵件系統(tǒng)附件傳播的病毒超過病毒傳播總途徑的60%。繼“CIH”病毒之后,又相繼出現(xiàn)了“羅密歐與朱麗葉”、“智能病毒”、“震蕩波”等新型網(wǎng)絡(luò)病毒。
4)病毒的危害
減少存儲器的可用空間,占用CPU時間;破壞存儲器中的數(shù)據(jù)信息和網(wǎng)絡(luò)中的各項資源;破壞系統(tǒng)I/O功能;破壞文件系統(tǒng),毀滅系統(tǒng)軟件,甚至危及硬件,等等。
2、計算機病毒的預(yù)防
預(yù)防計算機病毒要注意以下幾個環(huán)節(jié):
1)創(chuàng)建緊急引導盤和最新緊急修復(fù)盤。
2)使用外來磁盤或其他機器的文件時,要先殺毒再使用。
3)對不需要寫操作的磁盤進行寫保護。
4)為計算機安裝病毒檢測軟件,定期清查病毒,并注意及時升級。
5)為計算機安裝專門用于防毒、殺毒的病毒防火墻或防護卡。
6)在上網(wǎng)時,盡量減少可執(zhí)行代碼交換,能脫網(wǎng)工作時盡量脫網(wǎng)工作。
3、病毒的檢測與消除
1)病毒的檢測
病毒潛伏在計算機中,不被激發(fā),是很難得被發(fā)現(xiàn)的,因此要仔細觀察系統(tǒng)的異,F(xiàn)象。一般計算機出現(xiàn)異常,首先判斷是否是計算機硬件造成的,如果硬件系統(tǒng)正常,則應(yīng)該考慮是否感染了計算機病毒。如果安裝在計算機中的病毒檢測軟件或硬件檢測到病毒后,就應(yīng)該立即采取相應(yīng)的措施。
2)病毒的清除
對病毒的清除一般使用殺毒軟件來進行。殺毒軟件的作用原理與病毒的作用原理正好相反,可以同時清除幾千種病毒,且對計算機中的數(shù)據(jù)沒有影響。常見的殺病毒軟件有KV3000、諾頓、瑞星、金山毒霸等。
4、計算機安全使用常識
1)使用符合額定電壓的電源。
電壓高于額定電壓會燒毀硬件,低于額定電壓計算機不能正常啟動或系統(tǒng)運行不正常,甚至也會燒毀硬件。
2)正確開關(guān)計算機。
正確的開機方法是:先開外設(shè)(顯示器、打印機等),再開主機。
正確的關(guān)機方法是:先關(guān)主機,再關(guān)外設(shè)。還應(yīng)避免頻繁地開關(guān)計算機,以防止電子元件被擊穿。
3)計算機的使用環(huán)境。
要注意計算機使用的溫度、濕度和衛(wèi)生環(huán)境,以避免計算機內(nèi)部元件過快老化或燒毀,使用時還應(yīng)注意保持計算機的平穩(wěn),以免損壞硬盤。
4)經(jīng)常備份數(shù)據(jù)。
重要的數(shù)據(jù)和文件要經(jīng)常進行備份,防止由于硬盤損壞或病毒破壞而造成的損失。
5)定期清查病毒,不使用盜版軟件。
6)設(shè)置安全權(quán)限和密碼,并定期更改密碼,對于來歷不名的軟件不要運行,防止黑客的入侵。