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信息技术基础
信息技术基础
第一部分信息技术与计算机
1、信息技术（InformationTechnology，简称IT）相关概念
信息（Information）就是指以声音、语言、文字、图像、动画、气味等方式所表示的实际内容。
人类历史上的六次信息革命：
①语言②文字③造纸术和印刷术④电传播⑤微电子技术和现代通信技术⑥多媒体信息和网络化信息。
信息技术主要是指人们获取、存储、传递、处理信息的各种技术，计算机技术和通讯技术是两种重要的信息技术。
”
信息、物质、能源是人类生存和社会发展的三大基本资源，是社会发展水平的重要标志。
人们把今天的社会称为信息社会。
“信息高速公路”是一个计算机技术和通讯技术为基础，以光导纤维（也叫光缆）为干线，集电脑、电视、电话为一体，以各种图、文、声、像等信息为“货物”，覆盖面广（遍布全球）的高速传输的信息网。
信息的处理过程，主要包括信息的采集、存储、输入、传输、加工、输出等环节。
信息的处理技术有数字技术与模拟技术。
模拟技术是用实物、电压和电流来表示信息；数字技术是用“0”、“l”来表示信息。
2、计算机的发展、特点与应用
（1）计算机的诞生与发展：
计算机技术的发展以其内部主要电子元件的发展为特征。
第一台计算机1946年在美国诞生了世界上第一台计算机ENIAC（埃尼阿克）
第一代：
以电子管为特征（1946年—1958年）
第二代：
以晶体管为特征（1958年—1964年）
第三代：
以中小规模集成电路为特征（1964年—70年代）
第四代：
以大规模超大规模集成电路为特征（70年代至今）
计算机界的摩尔定律：
随着微电子工业水平的不断增加，单位面积集成电路板上能被集成的晶体管数目，将会以每18个月翻一番的速度稳定增长，并在今后数十年内保持这种势头。
（2）计算机的特点：
运算速度快；运算精度高；具有存储记忆能力；具有逻辑判断能力；具有自动控制能力。
（3）计算机的应用：
数值计算、数据处理、自动控制、计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助教育（CAI）、人工智能、计算机网络等方面。
3、计算机的工作原理和组成
（1）计算机的基本结构
计算机的硬件系统通常由五大基本部件组成：
运算器：
对信息进行处理加工的部件。
控制器：
根据人们事先编好的程序自动、协调计算机各部件的工作，是计算机的指挥中心。
存储器：
数据存放装置。
输入设备：
用来数据、指令和各种信息输入计算机中的设备。
输出设备：
把计算机处理完毕的结果以人们能够识别的形式显示出来的设备。
运算器、控制器合称中央处理器（CPU）；存储器分为内存储器和外存储器；运算器、控制器、内存储器三者计算机的主要部件；外存储器、输入设备、输出设备称为计算机的外部设备（简称I/O设备）。
（2）计算机的基本工作原理
现代计算机的基本工作原理，是由冯·诺依曼提出来的，称为冯·诺依曼基本原理，其基本特点是程序和数据统一存储并在程序控制下自动工作，即存储程序和程序控制。
（3）计算机的系统组成：
一台完整的计算机系统应有硬件系统和软件系统组成。
4、中央处理器（CPU）的组成、功能及发展
运算器和控制器合起来称之为中央处理器（CPU）。
CPU是电脑世界中最大的司令官，就像是我们大脑一般，具有运算和控制功能，CPU运算速度的快慢在很大程度上影响着整台电脑性能的发挥，因此，CPU是计算机的核心部件，个人计算机的发展史，实质上就是CPU从低级向高级，从简单向复杂发展的过程。
我们一般听到的286、386、486、586（Pentium奔腾）、PentiumⅡ、PentiumⅢ、PentiumⅣ都是指CPU的型号，它们都是美国Intel（英特尔）公司的产品。
衡量CPU处理信息速度快慢的主要指标是CPU的主频，如PentiumⅢ866，866就是该CPU的主频。
5、存储器
存储器分为内存储器和外存储器。
内存：
主要用来存放计算机工作中正在运行的程序和数据，能被CPU直接读取。
包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）两种。
外存：
用来存放暂时不处理、需要时再提取的信息，一般常见的外存储器有软盘、硬盘、光盘等。
常见存储器存取信息速度比较：
内存>硬盘>光盘>软盘。
常见存储器信息存储容量比较：
硬盘：
几十GB；
光盘：
600MB左右；
随机存取存储器（RAM）：
32MB—1GB；
只读存储器（ROM）：
一般在1MB以下；
3.5英寸软盘：
1.44MB。
6、存储单位
计算机中所有的信息都可以用“0”、“1”来表示，每一个二进制数码“0”、“l”所占的数位构成了计算机存储信息的最小单位，称为位（bit，比特）。
8个二进制位组成的一个存储单元称为字节（Byte，简称B），是计量计算机存储容量的基本单位，还有KB（千字节）、MB（兆字节）、GB（千兆字节）。
单位换算关系是：
1024B=1KB，1024KB=1MB，1024MB=1GB。
一个英文字母占1字节，一个汉字占2字节。
一张软盘理论上约可存储144万个英文字母，77万个汉字。
（算一算，一张光盘约可存储多少英文字母和汉字？
）
7、常见的输入输出设备及作用
常用的输入设备：
键盘、鼠标，除此之外，还有光笔、扫描仪、话筒，数码相机等。
常用的输出设备：
显示器、打印机、音箱、绘图仪等。
8、软件的概念及分类
（1）软件泛指计算机运行所需的各种数据、程序、以及与之相关的文档资料，包括操作系统、汇编程序、编译程序、数据库管理系统、文字处理程序、系统诊断程序、通讯程序和各种应用程序等。
具体可分为系统软件和应用软件两大类。
（2）系统软件的功能：
主要用于计算机内部的管理、维护、控制、运行以及计算机程序的翻译、编辑、控制和运行等，它能使用户方便地操作计算机，主要包括操作系统，监控管理程序、设备驱动程序、语言处理系统、数据库管理系统等，其中常用的操作系统有DOS、UNIX、Windows、Netware、WindowsNT、Windows2000、Linux。
常用的高级语言有：
FORTRAN、BASIC、COBOL、PASCAL等。
常见的数据库管理系统有Dbase、FoxBase、Foxpro、Oracle、Sybase等。
（3）应用软件的功能：
应用软件是为了解决实际问题而编写的计算机程序。
常见的有字表处理软件、商品流通管理系统、仓库管理系统、计算机辅助教学课件、游戏软件等。
常用应用软件如：
文字处理软件类的WORD、WPS、记事本、写字板等；表格处理软件类的EXECL；网页制作软件类的FrontPage；图像处理软件类的Photoshop、画图等；矢量动画制作软件类的FLASH。
9、软件保护与知识产权
相关法律：
《中华人民共和国著作权法》《计算机软件保护条例》
知识产权法规：
我国政府于l991年6月颁布了《计算机软件保护条例》未经他人（著作人）同意随意复制其软件的行为是违法行为。
10、计算机病毒
计算机病毒是一些特殊的程序，它能破坏计算机内、外存储器中的程序与数据，使计算机不能正常工作。
它具有与生物病毒类似的繁衍和传染性，所以人们借用“病毒”这个名词。
计算机病毒只感染计算机，不会感染人或其它生物。
计算机病毒的特点：
（1）寄生性（隐蔽性）
（2）潜伏性（3）传染性（4）激发性（5）破坏性
计算机病毒的传播途径：
使用盗版的软件；未经杀毒检查的软盘、光盘等存储设备；访问不健康的网站；接收来历不明的电子邮件等都可能感染病毒。
计算机病毒的防治：
（1）不使用来历不明的软盘、光盘
（2）经常备份硬盘中重要的文件
（3）不使用盗版软件和非法复制他人的软件
（4）不访问不健康的网站
（5）不接受来历不明的电子邮件
（6）安装优秀的杀毒软件或硬件，经常检测操作系统和应用软件
常用国产杀毒软件：
KILL、KV3000、瑞星杀毒、金山毒霸等。
黑客（Hacker）：
指利用不正当手段窃取计算机网络系统的口令和密码，非法进入计算机网络的人。
11、信息安全。
（1）计算机操作安全
计算机开关机步骤：
为了保护主机先开外围设备、后开主机，关机则相反。
计算机程序运行不了或“死机”时一般先使用Ctrl＋Aft＋Del组合键热启动，启动不了再按机箱上RESET硬复位键启动，再不行，按电源键冷启动，要在关机10—30秒后再开机。
（2）信息安全
安全问题：
目前计算机信息面临的安全威胁主要来自：
计算机黑客问题（指利用不正当手段窃取计算机网络系统的口令和密码，非法进入计算机网络的人）；
计算机病毒问题（计算机病毒是一种人为编制的特殊程序，具有复制性、传播性和破坏性）；
拒绝服务攻击（一种破坏性的攻击，使用户收到大量的无用信息）；
信息污染（传播违反社会道德、国家法律、社会意识形态的信息）；
信息侵权（随意下载他人信息加以利用、盗版、销售）；
信息渗透（发达国家利用信息优势向发展中国家输出其价值观念的行为）。
（3）信息安全的防范
1994年我国颁布了《中华人民共和国计算机信息安全保护条例》明确指出：
“不得利用计算机信息系统从事危害国家利益、集体利益和公民合法处益的活动。
”“故意输入计算机病毒以及其他有害数据、危害计算机信息系统安全的……”
第二部分计算机编码及程序设计基础
1、二进制记数法和二进制数：
只使用0和1两种数字的记数法叫二进制记数法。
用二进制记数法表示的数叫做二进制数。
2、在计算机中所有的信息都是用二进制数来表示：
（1）数字的表示：
计算机通过二进制数来表示十进制数。
（2）字符的表示：
所有的字符编码都是采用特定的方式编排；使用最广的是ASCII（美国国家信息交换标准）码。
ASCII码将26个大写字母、26个小写字母、几个标点符号、一个空格符和一些其它符号用00000000—11111111共256个8位的二进制数表示，一个字符对应一个8位的二进制数（所以一个字符存储时占用1字节）。
（3）汉字采用GB2312编码，使用0000000000000000—111111*********1共65536个二进数表示，一个汉字对应一个16位的二进制数（所以一个汉字存储时要占用2个字节）。
（4）颜色、音频、视频等各有相应的编码
3、二进制与十进制之间的转换及运算规则：
（1）转换
①二进制化十进制
“按权相加”的方法
例如：
（11010）2＝l*24＋l*23＋0*22＋1*21＋0*20
＝16+8+0+2+0
＝（26）10
②十进制化二进制
用“除二反序取余法”（具体方法，见上课）
例如：
（69）10＝（1000101）2
（2）运算规则：
“逢二进一”、“退一当二”。
4、计算机程序设计：
（1）软件、程序（Program）、语句（指令）、语言的关系：
计算机软件由程序组成，程序是若干语句（或指令）的有序集合，语句（或指令）是由程序设计语言写成的。
（2）程序设计语言（计算机语言）：
是一种由人编写的而且计算机能识别的符号系统（包括：
操作命令、数字、运算符、字母等）。
（3）语言发展三阶段：
机器语言：
最早使用的程序设计语言，由计算机的机器指令代码构成，直接用二进制形式表示。
是唯一不用翻译，就能被计算机直接识别的语言。
汇编语言：
将机器语言指令符号化（即用英文单词、标点符号等）而发展起来的一种计算机语言。
用汇编语言编写的源程序必须先被“翻译”成目标程序（机器语言程序），才能被计算机所识别。
高级语言：
用更便于理解的英文单词（或缩写）、十进制数、运算符号等编写的计算机语言，比较接近人类的自然语言，使用最为方便，易学易用，效率高。
同样用高级语言编写的源程序也需先被“翻译”成目标程序（机器语言程序），才能被计算机所识别。
常用的高级语言有：
FORTRAN、BASIC、COBOL、PASCAL、C语言、VisualBashic（VB）、VisualC++（VC）、Java等。
（注：
由汇编语言、高级语言写成的程序称为源程序。
源程序被“翻译”成的机器语言程序通常称为目标程序。
）
（5）程序的基本控制结构：
顺序结构：
它是最基本、最常用的结构。
所谓顺序执行，就是按照程序语句行的自然顺序，一条语句按一条语句地执行程序。
分支结构：
分支结构是以条件或情况的判断为起始点，控制语句流程的执行方向。
可分为二分支结构和多分支结构。
循环结构（重复）：
循环结构是指在程序设计中，从某处开始有规律地反复执行某一段程序。
（6）常用的算法基础
A、算法的基本概念：
算法是指为实现某目标功能而设计的处理流程。
简单地说，就是程序设计中解决某一问题的方法和步骤。
（注：
算法不限于算术运算）。
B、算法的类型：
数值算法：
加、减、乘、除等基本的算术运算。
非数值算法：
对信息（数据）进行转换、分类、查找、排序和存储等加工处理,常用的算法有穷举、递推、顺序查找和冒泡排序等。
第三部分计算机网络基础
1、计算机网络的定义
将分布在不同地理位置的具有独立功能的多台计算机系统，遵照一定的协议，通过通信介质有机地结合在一起，再配上相应的网络软件，以实现计算机之间的相互通信，资源共享的系统，称为计算机网络。
计算机网络三要素：
通信主体（服务器和工作站）
通信设备（传输设备和通道）
通信协议（TCP／IP协议）
2、计算机网络的分类和作用
计算机网络根据通信的范围和距离，可以划分为局域网、城域网和广域网。
网络名称
英文名称
范围
传输速率
局域网
LAN
一般1-2千米
最快
城域网
MAN
一般一个城市间
其次
广域网
WAN
城市、地区、国家间
最慢
传输速率（带宽）：
指网络传输信号的速度，单位：
位／秒（bps）
计算机网络的作用主要有：
①计算机系统的资源共享。
②集中管理和分布处理。
③远程通信。
3、Internet（也称英特网、国际互联网等）的起源和发展
许多局域网、城域网、广域网连接起来就形成了Internet网，这一世界上最大的广域网。
Internet的起源于1969年美国国防部高级研究计划局建立的世界上最早的计算机网络（ARPANet阿帕网）。
Internet的发展：
60年代～80年代初为研究实验阶段；
80年代中期～90年代初为实用发展阶段：
90年代初期到现在为商业化阶段。
1994年4月，中科院计算机网络中心通过64Kbps的国际线路连到美国，我国开始正式接入Internet。
经过若干年的发展，形成四大主干网络。
中国金桥信息网（ChinaGBN）
中国公用计算机互联网（ChinaNet）
中国教育与科研网（CERNet）
中国科技网（CSTNet）
Internet是最大的广域网，它是无国界的，不属于任何一个国家或政府机构，是一个完全开放的通信和信息的自由王国。
相关概念：
（1）TCP/IP协议：
Internet连接着世界各地成千上万个网络、几百万台主机、数以亿计的计算机，要保证它们之间能正常通讯，必须有统一的规范，Internet中主要使用TCP/IP协议，TCP/IP协议是由TCP协议（负责规定差错的检测以及如何从差错中恢复过来）和IP协议（负责数据在网络中以规定的格式传输、并进行发送和接收）组成。
（2）IP地址：
连接Internet上的每台计算机，都要有一个IP地址，用来标识Internet上的不同计算机（就像我们的身份证号码一样）。
IP地址是由32位二进制数组成的，有固定的格式，将32位二进制数分成四组，每组包含8位二进制数，组与组之间用小数点分隔，具体使用时使用十进制数。
如：
202.120.37.1就是一个IP地址，表示了Internet上的某一台主机。
（3）域名：
由于IP地址难以记忆，所以Internet中提供了一套能自动将名字翻译成IP地址的服务（即域名服务系统，简称DNS），这样人们就可以使用字母来表示IP地址了。
所谓域名，也就是这种用字母表示的IP地址。
如：
某台主机的在Internet上的IP地址为202.120.33.25，可以命名为，域名含义：
从右到左，第一级表示地理域（地理位置），第二级表示组织域（所属机构），第三级其中一个部门，第四级其中一台计算机。
如上域名具体含义为：
“cn”表示中国大陆，“edu”表示教育机构，“ecnu”表示华东师范大学的英文缩写，“flora”表示主机（计算机）名称，我们大致可以看出这台名为“flora”的主机（计算机）是中国大陆的教育机构华东师范大学的一台计算机。
常见地理域、组织域：
地理域
意义
组织域
意义
cn
中国
com
商业机构
hk
香港
org
非赢利法人机构
tw
台湾
edu
教育机构
jp
日本
gov
政府机构
uk
英国
int
国际组织
us
美国
net
网络资源
fr
法国
mil
美国军事机构
（注：
如果在Internet上，看到没有地理域的域名，则表示该主机在美国，因为Internet发源于美国，初期其范围也仅限于美国。
）
4、Internet接入方式：
①拨号上网：
将计算机通过电话线路与当地的ISP（Internet服务提供商）服务器相连接。
计算机与电话之间用调制解调器（Modem，俗称“猫”）连接起来。
网速最慢，理论最高速56Kbps。
②机顶盒上网：
将电视机和因特网连接的新一代电子产品。
③一线通上网：
窄带综合业务数字网（N-ISDN），在现有的电话上开始的一种集语音，数据和图像通信于一体，用户可以通过一条电话线边打电话边发传真，边在网上漫游。
网速较快，一般为拨号上网的两倍。
④ADSL上网：
ADSL（非对称数字用户环路技术），通过一条电话线，可以为家庭、办公室提供宽带数据传输服务，如视频会议、视频点播、网上电视等。
ADSL也可以与普通电话共存于一条电话线上，即可以一边上网，一边打电话（拨号上网不行）。
与上述方式相比网速最快（8Mbps）。
5、Internet提供的信息服务：
基本服务：
电子邮件；FTP（文件传输服务）；远程登录；
扩充服务：
万维网（WWW）；新闻组；BBS（电子公告板，俗称论坛）等。
6、WWW（万维网）基础
WWW即WorldWideWeb中文译作万维网，是Internet提供的一种扩充服务。
Internet上的信息分布在世界各地不同的计算机上，这些信息包括文字、声音、图像、视频等，这些信息通常是以“网页”的形式组织起来的，供人们游览、查看。
许多国家、组织、机构、甚至个人在Internet上都有自己的网页，在浏览网页过程中，查看的网页的第一个页面称为“主页”，主页与其它网页合称网站，网站、网页、主页之间的关系，如果把网站比作一本书的话，网页就是书中的每一页纸，主页则是这本书的封面和目录。
（1）Internet有着无数的网站，网站与网站之间、主页与主页之间、网页与网页之间，使用超级链接相连。
（2）常用的网页制作软件有Dreamweaver、FrontPage等。
这些软件制作的网页通常以.htm或.html作为文件扩展名。
（3）URL地址（网址）：
要浏览网页，首先要知道网页在Internet上存放位置，每一个网页都有一个确定的地址（称为URL，统一资源定位器），URL地址有固定格式，其一般形式如：
。
左半部分“http:
//”表明了万维网所使用的协议是HTTP（超文本传输协议），“www”表示万维网服务，右半部分是网页存放的主机的域名（即字母化的IP地址，含义见上）。
7、E-mail的基本概念：
E-mail（电子邮件）是Internet提供的一种基本服务，是指一台计算机上的一个用户向目的地主机的接受用户发送消息的一种方式。
SMTP和POP3协议：
它们是TCP/IP协议的组成部分，其中SMTP负责电了邮件的发送，POP3负责电子邮件的接收。
E-mail地址的格式：
student＠school．Com，依次为：
用户名，分隔符，接收/发送的服务器名。
E-mail信箱的获取：
申请接入Internet时，ISP（接入服务商）赠送E－mail地址向一些提供电子邮箱服务的网站申请（较著名的网站多有，如雅虎，有免费的，也有收费的）
操作系统
1、操作系统的概念及功能
操作系统的英文名字为“OperatingSystem”，简称OS，是为了提高计算机工作效率而编写的一种软件。
它是人与计算机进行交流的接口程序，是由指挥与管理计算机系统运行的程序模块和数据结构组成的一种大型软件系统。
它的作用是负责管理计算机的硬件、软件资源和为其它应用软件提供运行环境。
2、常见的操作系统：
Windows系列、Linux、DOS、OS/2、MacOS和Unix等。
3、操作系统的发展与分类
按计算机用户数目的多少可以分为单用户操作系统和多用户操作系统。
按操作系统的功能特征可以分为：
批处理操作系统、实时操作系统和分时操作系统。
（注：
DOS是一个单用户单任务操作系统，Windows95/98是一个单用户多任务操作系统；而网络操作系统一般是多用户多任务操作系统，常见的有：
Unix、Netware、WindowsNT/2000和Linux等。
）
目前，中小学生广泛学习使用的操作系统是Windows98。
Windows98是美国微软（Microsoft）公司1998年推出的具有图形界面的个人计算机系统软件。
文件系统
1、文件：
由存储在磁盘上的一组相关的信息组成。
2、文件名：
为了区别不同的文件，每一个文件必须有一个唯一的名字。
对一个文件的所有操作都是通过文件名进行的。
一个完整的文件名由主文件名加分隔符小圆点（“.”）再加扩展名组成，即：
主文件名.扩展名。
其中扩展名用以说明文件的类型。
在Windows中允许使用长文件名。
可以使用空格和汉字，但不能超过256个字符。
文件名命名规则：
文件名包括两部分：
主名.扩展名
Windows规定：
文件名可由１～２５６个字符组成，可以使用多个间隔的扩展名。
可用字符：
A~Z（a~z）、0~9、汉字、空格等；
不可使用字符：
？
\/：
*<>|“等。
通配符：
？
＊（“？
”代表任意一个字符；“＊”代表任意多个字符。
主要用于文件的查找。
）
3、文件夹：
为了便于管理磁盘上的文件，通常将文件存放在某个磁盘的特定位置上，这个特定位置称为文件夹。
（文件与文件夹的关系，就像书与书包的关系）
4、路径：
每个文件在磁盘中的存放位置称为路径，每个文件的路径是唯一的。
书写格式为：
盘符：
\文件夹名\子文件夹名\文件名。
如C：
\MyDocuments\MyPictures\abc.txt。
5、文件类型：
文件是数据的一种组织形式，是具有文件名的一组相关信息的集合。
典型的文件类型有程序文件和数据文件两种
程序文件：
指执行文件，如扩展名为COM、EXE、BAT，操作时只要双击具有这些扩展名的文件即可自动运行。
数据文件：
指包含数字、文字、图片、声音、动画和视频等的文件，数据文件由应用软件创建，需相应的应用软件来打开。
文件类型
文件扩展名
执行条件
系统程序文件
Comexe
可自动运行，无需应用软件支持
批处理文件
BAT
可自动运行，无需应用软件支持
文本文件
txt
需文字处理软件支持，如记事本、WORD、WPS、写字板等。
声音文件
WAVmidmp3
需多媒体播放软件支持，如媒体播放机（windowsmediapalyer）。
图形文件
BMPjpggif
需图像处理软件支持，如画图、PHOTOSHOP等。
动画视频文件
AVImpg
需多媒体播放软件支持，如媒体播放机（windowsmediapalyer）。
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