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计算机教材

计算机是一种按程序自动进行信息处理的通用工具,它的处理对象是信息，处理结果也是信息。

利用计算机解决科学计算、工程设计、经营管理、过程控制或人工智能等各种问题的方法，都是按照一定的算法进行的。

这种算法是定义精确的一系列规则，它指出怎样以给定的输入信息经过有限的步骤产生所需要的输出信息。

计算机是新技术革命的一支主力，也是推动社会向现代化迈进的活跃因素。

计算机科学与技术是第二次世界大战以来发展最快、影响最为深远的新兴学科之一。

计算机产业已在世界范围内发展成为一种极富生命力的战略产业。

计算机发展历史

第一台计算机的诞生

第一台计算机（ENIAC）于1946年2月,在美国诞生。

ENIACPC机

耗资100万美圆600美圆

重量30吨10kg

占地150平方米0．25平方米

电子器件1．9万只电子管100块集成电路

运算速度5000次/秒500万次/秒

1、第一代计算机（1946~1958）

电子管为基本电子器件；使用机器语言和汇编语言；主要应用于国防和科学计算；运算速度每秒几千次至几万次。

2、第二代计算机（1958~1964）

晶体管为主要器件；软件上出现了操作系统和算法语言；运算速度每秒几万次至几十万次。

3、第三代计算机（1964~1971）

普遍采用集成电路；体积缩小；运算速度每秒几十万次至几百万次。

4、第四代计算机（1971~）

以大规模集成电路为主要器件；运算速度每秒几百万次至上亿次。

三、我国计算机发展历史

从1953年开始研究，到1958年研制出了我国第一台计算机

在1982年我国研制出了运算速度1亿次的银河I、II型等小型系列机。

2010年“天河一号”由国防科学技术大学研制，部署在国家超级计算天津中心，其实测运算速度可以达到每秒２５７０万亿次。

计算机是由硬件系统和软件系统两部分组成的。

硬件部分

（1）主板

主板是电脑中各个部件工作的一个平台，它把电脑的各个部件紧密连接在一起，各个部件通过主板进行数据传输。

也就是说，电脑中重要的“交通枢纽”都在主板上，它工作的稳定性影响着整机工作的稳定性。

（2）CPU

CPU即中央处理器，是一台计算机的运算核心和控制

CPU（3张）

核心。

其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。

CPU由运算器、控制器、寄存器、高速缓存及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。

作为整个系统的核心，CPU也是整个系统最高的执行单元，因此CPU已成为决定电脑性能的核心部件，很多用户都以它为标准来判断电脑的档次。

（3）内存

内存又叫内部存储器或者是随机存储器（RAM），分为DDR内存和SDRAM内存，（但是SDRAM由于容量低，存储速度慢，稳定性差，已经被DDR淘汰了）内存属于电子式存储设备，它由电路板和芯片组

内存（3张）

成，特点是体积小，速度快，有电可存，无电清空，即电脑在开机状态时内存中可存储数据，关机后将自动清空其中的所有数据。

内存有DDR、DDRII、DDRIII三大类，容量1-64GB。

（4）硬盘

硬盘属于外部存储器，机械硬盘由金属磁片制成，而磁片有记忆功能，所以储到磁片上的数据，不论在开机，还是关机，都不会丢失。

硬盘容量很大，已达TB级，尺寸

硬盘（3张）

有3.5、2.5、1.8、1.0英寸等，接口有IDE、SATA、SCSI等，SATA最普遍。

移动硬盘是以硬盘为存储介质，强调便携性的存储产品。

市场上绝大多数的移动硬盘都是以标准硬盘为基础的，而只有很少部分的是以微型硬盘（1.8英寸硬盘等），但价格因素决定着主流移动硬盘还是以标准笔记本硬盘为基础。

因为采用硬盘为存储介质，因此移动硬盘在数据的读写模式与标准IDE硬盘是相同的。

移动硬盘多采用USB、IEEE1394等传输速度较快的接口，可以较高的速度与系统进行数据传输。

固态硬盘用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，由控制单元和存储单元（FLASH芯片）组成。

固态硬盘在产品外形和尺寸上也完全与普通硬盘一致但是固态硬盘比机械硬盘速度更快。

（1）电源

电源是电脑中不可缺少的供电设备，它的作用是将220V交

流电转换为电脑中使用的5V，12V、3.3V直流电，其性能的好坏，直接影响到其他设备工作的稳定性，进而会影响整机的稳定性

声卡

声卡是组成多媒体电脑必不可少的一个硬件设备，其作用是当发出播放命令后，声卡将电脑中的声音数字信号转换成模拟信号送到音箱上发出声音。

显卡

显卡在工作时与显示器配合输出图形，文字，显卡的作用是将计算机系统所需要

的显示信息进行转换驱动，并向显示器提供行扫描信号，控制显示器的正确显示，是连接显示器和个人电脑主板的重要元件，是“人机对话”的重要设备之一。

（8）网卡

网卡是工作在数据链路层的网路组件，是局域网中连接计算机和传输介质的接口，不仅能实现与局域网传输介质之间的物理连接和电信号匹配，还涉及帧的发送与接收、帧的封装与拆封、介质访问控制、数据的编码与解码以及数据缓存的功能等。

网卡的作用是充当电脑与网线之间的桥梁，它是用来建立局域网并连接到Internet的重要设备之一。

在整合型主板中常把声卡、显卡、网卡部分或全部集成在主板上。

（9）调制解调器

英文名为“Modem”，俗称“猫”，即调制解调器，类型有内置式和外置式，调制解调器是通过电话线上网时必不可少的设备之一。

它的作用是将电脑上处理的数字信号转换成电话线传输的模拟信号。

随着ADSL宽带网的普及，内置式调制解调器逐渐退出了市场。

（10）软驱

软驱用来读取软盘中的数据。

软盘为可读写外部存储设备，与主板用FDD接口连接。

现已淘汰

  光驱

（11）光驱

电脑用来读写光碟内容的机器，也是在台式机和笔记本便携式电脑里比较常见的一个部件。

随着多媒体的应用越来越广泛，使得光驱在计算机诸多配件中已经成为标准配置。

光驱可分为CD-ROM驱动器、DVD光驱（DVD-ROM）、康宝（COMBO）和刻录机等。

读写的能力和速度也日益提升，4×16×32×40×48×。

（12）显示器

显示器有大有小，有薄有厚，品种多样，其作用是把电脑处理完的结果显示出来。

它是一个输出设备，是电脑必不可缺少的部件之一。

分为CRT、LCD、LED三大类，接口有VGA、DVI两类。

键盘是主要的人工学输入设备通常为104或105键，用于把文字、数字等输到电脑上，以及电脑操控。

（14）鼠标

当人们移动鼠标时，电脑屏幕上就会有一个箭头指针跟着移动，并可以很准确指到想指的位置，快速地在屏幕上定位，它是人们使用电脑不可缺少的部件之一。

键盘鼠标接口有PS/2和USB两种。

硬件的鼠标分

  常见计算机鼠标

为光电和机械两种（机械已被光电淘汰）。

（15）音箱

通过音频线连接到功率放大器，再通过晶体管把声音放大，输出到喇叭上，从而使喇叭发出电脑的声音。

一般的电脑音箱可分为2、2.1、3.1、4、4.1、5.1、7.1这几种。

音质也各有差异。

（16）打印机

通过它可以把电脑中的文件打印到纸上，它是重要的输出设备之一。

在打印机领域形成了针式打印机、喷墨打印机、激光打印机三足鼎立的主流产品，各自发挥其优点，满足各界用户不同的需求。

（17）视频设备

如摄像头、扫描仪、数码相机、数码摄像机、电视卡等设备，用于处理视频信号。

（18）闪存盘

闪存盘通常也被称作优盘，U盘，闪盘，是一个通用串行总线USB接口的无需物理驱动器的微型高容量移动存储产品，它采用的存储介质为闪存存储介质（FlashMemory）。

闪存盘一般包括闪存（FlashMemory）、控制芯片和外壳。

闪存盘是具有可多次擦写、速度快而且防磁、防震、防潮的优点。

闪盘采用流行的USB接口，体积只有大拇指大小，重量约20克，不用驱动器，无需外接电源，即插即用，不同电脑之间进行文件交流，存储容量从1～128GB不等，满足不同的需求。

网络安全是指网络系统的硬件、软件和系统中的数据受到保护，不受偶然的或者恶意的原因而遭到破坏，更改、泄露，系统连续可靠正常地运行，网络服务不中断。

网络安全从本质上讲就是网络信息安全，包括静态的信息存储安全和信息传输安全。

信息安全的重点放在了保护信息，确保信息在存储、处理、传输过程中及信息系统不被破坏，确保对合法用户的服务和限制非授权用户的服务，以及必要的防御攻击的措施。

信息的保密性、完整性、可用性、可控性就成了关键因素。

Internet的开放性以及其他方面因素导致了网络环境下的计算机系统存在很多安全问题。

为了解决这些安全问题，各种安全机制、策略和工具被开发和应用。

但是，即便是在这样的情况下，网络的安全依旧存在很大的隐患。

网络的主要安全隐患

随着信息化热潮快速兴起，由于信息化投入不足、缺乏高水平的软硬件专业人才、以及企业员工安全意识淡薄等多种原因，网络安全也成了我们必须重视并加以有效防范的问题。

病毒、间谍软件、垃圾邮件……这些无一不是信息主管者的心头之患。

1.安全机制

每一种安全机制都有一定的应用范围和应用环境。

防火墙是一种有效的安全工具，它可以隐藏内部网络结构，细致外部网络到内部网络的访问。

但是对于内部网络之间的访问，防火墙往往无能为力，很难发觉和防范。

2.安全工具

安全工具的使用受到人为因素的影响。

一个安全工具能不能实现期望的效果，在很大程度上取决于使用者，包括系统管理员和普通用户，不正当的设置就会产生不安全因素。

3.安全漏洞和系统后门

操作系统和应用软件中通常都会存在一些BUG，别有心计的员工或客户都可能利用这些漏洞想企业网络发起进攻，导致某个程序或网络丧失功能。

有甚者会盗窃机密数据，直接威胁企业网络和企业数据的安全。

即便是安全工具也会存在这样的问题。

几乎每天都有新的BUG被发现和公布，程序员在修改已知BUG的同时还可能产生新的BUG。

系统BUG经常被黑客利用，而且这种攻击通常不会产生日志，也无据可查。

现有的软件和工具BUG的攻击几乎无法主动防范。

系统后门是传统安全工具难于考虑到的地方。

防火墙很难考虑到这类安全问题，多数情况下，这类入侵行为可以经过防火墙而不被察觉。

网络安全常识:

计算机的设置1关闭“文件和打印共享”文件和打印共享应该是一个非常有用的功能，但在不需要它的时候，也是黑客入侵的很好的安全漏洞。

所以在没有必要“文件和打印共享”的情况下，我们可以将它关闭。

2.把Guest账号禁用有很多入侵都是通过这个账号进一步获得管理员密码或者权限的。

如果不想把自己的计算机给别人当玩具，那还是禁止的好。

3.禁止建立空连接在默认的情况下，任何用户都可以通过空连接连上服务器，枚举账号并猜测密码。

因此，我们必须禁止建立空连接。

二、隐藏IP地址黑客经常利用一些网络探测技术来查看我们的主机信息，主要目的就是得到网络中主机的IP地址。

IP地址在网络安全上是一个很重要的概念，如果攻击者知道了你的IP地址，等于为他的攻击准备好了目标，他可以向这个IP发动各种进攻。

隐藏IP地址的主要方法是使用代理服务器。

与直接连接到Internet相比，使用代理服务器能保护上网用户的IP地址，从而保障上网安全。

代理服务器的原理是在客户机（用户上网的计算机）和远程服务器（如用户想访问远端WWW服务器）之间架设一个“中转站”，当客户机向远程服务器提出服务要求后，代理服务器首先截取用户的请求，然后代理服务器将服务请求转交远程服务器，从而实现客户机和远程服务器之间的联系。

很显然，使用代理服务器后，其它用户只能探测到代理服务器的IP地址而不是用户的IP地址，这就实现了隐藏用户IP地址的目的，保障了用户上网安全。

提供免费代理服务器的网站有很多，你也可以自己用代理猎手等工具来查找。

三、关闭不必要的端口黑客在入侵时常常会扫描你的计算机端口，如果安装了端口监视程序（比如Netwatch），该监视程序则会有警告提示。

如果遇到这种入侵，可用工具软件关闭用不到的端口。

四、更换管理员帐户Administrator帐户拥有最高的系统权限，一旦该帐户被人利用，后果不堪设想。

黑客入侵的常用手段之一就是试图获得Administrator帐户的密码，所以我们要重新配置Administrator帐号。

六、安装必要的安全软件我们还应在电脑中安装并使用必要的防黑软件，杀毒软件和防火墙都是必备的。

在上网时打开它们，这样即便有黑客进攻我们的安全也是有保证的。

七、防范木马程序木马程序会窃取所植入电脑中的有用信息，因此我们也要防止被黑客植入木马程序，不要回陌生人的邮件有些黑客可能会冒充某些正规网站的名义，然后编个冠冕堂皇的理由寄一封信给你要求你输入上网的用户名称与密码，如果按下“确定”，你的帐号和密码就进了黑客的邮箱。

所以不要随便回陌生人的邮件，即使他说得再动听再诱人也不上当。

九、做好IE的安全设置ActiveX控件和Applets有较强的功能，但也存在被人利用的隐患，网页中的恶意代码往往就是利用这些控件编写的小程序，只要打开网页就会被运行。

所以要避免恶意网页的攻击只有禁止这些恶意代码的运行。

IE对此提供了多种选择，具体设置步骤是：

“工具”→“Internet选项”→“安全”→“自定义级别”，建议您将ActiveX控件与相关选项禁用。

最后建议给自己的系统打上补丁，微软那些补丁还是很有用的。