計算機是20世紀最偉大的發明之一，自從1946年第一台電子數字計算機ENIAC誕生以來，計算機技術的發展可謂日新月異，尤其是微型計算機的問世，打破了計算機隻能由少數專業人員使用的局面，使得計算機及其應用滲透到社會的各個領域。

• 第一節 計算機概述

一、計算機的發展史

1946年2月，第一台電子計算機ENIAC（ElectronicNumerical Integrator And Computer）即"電子數字積分計算機"在美國賓夕法尼亞大學誕生。這台計算機的誕生标志着電子計算機時代的到來，它的出現具有劃時代的意義。

在ENIAC研制的同時，美籍數學家馮·諾依曼針對它的緻命弱點與莫爾小組合作進行了EDVAC計算機（即離散變量電子自動計算機）的研究，确立了計算機的5個基本組成部分：輸入器、輸出器、運算器、存儲器和控制器，并把計算機要執行的指令和要處理的數據都采用二進制來表示，還采用了存儲程序的原理，該設計思想解決了程序的"内部存儲"和"自動運行"兩大難題，從而提高了計算機的運算速度，相當于ENIAC運算速度的240倍。基于該思想，計算機以驚人的速度發生了翻天覆地的變化。

（3）過程控制（實時控制）。計算機是生産自動化的基本技術工具，在自動控制理論上，現代控制理論處理複雜的多變量控制問題，其數學工具是矩陣方程和向量空間，必須使用計算機求解。在自動控制系統的組織方面，由數字計算機和模拟計算機組成的控制器，是自動控制系統的大腦，按照設計者預先規定好的目标和計算程序以及反饋裝置提供的信息，指揮執行機構動作。随着生産自動化程度的提高，對信息傳遞的速度和準确度的要求也越來越高，這是人工無法做到的。在綜合自動化統中，計算機賦予自動控制系統越來越大的智能性。

利用計算機及時采集數據、分析數據、制定最佳方案和進行自動控制，可以大大提高自動化水平、減輕勞動強度和提高産品質量及成品合格率，因此在冶金、機械、石油、化工、電力以及各種自動化系統等部門，計算機得到了廣泛的應用，并取得了理想的效果。

（4）計算機輔助功能。

（1）計算機輔助設計（CAD）：就是利用計算機高速處理、大容量存儲和圖形處理的功能輔助設計人員進行産品設計的技術。計算機輔助設計技術已經廣泛應用于電路設計、機械設計、土木建築設計和服裝設計等方面，縮短了設計時間，大大提高了産品的質量和精度。

（2）計算機輔助制造（CAM）：就是在機械制造行業中，利用計算機通過各種數控機床和設備，自動完成産品的加工、裝配、檢測和包裝等過程的技術。

（3）計算機輔助教學（CAI）：學生通過與計算機系統之間的對話來實現教學的技術。對話是在計算機指導程序和學生之間進行的，從而使得教學内容生動、形象、逼真，可以模拟其他手段難以做到的動作和場景，通過交互方式幫助學生學習，使用起來方便靈活，可以滿足不同層次的人員對教學的不同要求。

（5）人工智能與自動控制。計算機的計算速度快，又具有邏輯判斷能力，因此廣泛應用于自動控制，如對生産和試驗設備及其過程進行控制，大大提高了自動化水平，減輕了勞動強度，節省了生産和實驗周期，提高了勞動效率、産品質量和産量，在現代國防及航天航空等領域，計算機起着決定性作用。

（6）信息高速公路。21世紀是一個信息時代，為了便于大量信息快速交流，各國都在建設高速傳遞信息的通信骨幹網絡，并且組成互聯網，國際互聯網（Internet）就是其中之一。任何人都可以利用計算機輔助教學和通過計算機網絡在家裡聽著名教授講課，也可以查閱世界各國部分圖書館的電子音像資料，以及和其他人進行各種學術交流、傳遞信件和網上聊天等。

（7）電子商務。電子商務的主要功能包括網上廣告、宣傳、訂貨、付款、貨物遞交、客戶服務等，另外還包括市場調查分析、财務核算及生産安排等所有Internet上的商務活動。由于電子商務能夠帶來快捷商務交易方式，因此越來越被政府、企業所重視。電子商務包括電子郵件交換、電子數據交換、電子資金轉賬、快速響應系統、電子表單和信用卡交易、網上交易安全系統等方面。

第二節 計算機系統的組成

一、計算機硬件系統

在計算機系統中，計算機的各組成部件通過地址總線、數據總線、控制總線聯系在一塊，并在CPU的統一管理下協調一緻地工作。各種原始數據、程序由輸入設備輸入到存儲器；在控制器的控制下逐條從存儲器中取出程序中的指令，并從指定地址取出所需數據，送到運算器進行運算；運算結束後，将運算結果存放在存儲器中，再由輸出設備輸出。可見，計算機的硬件系統由中央處理器、存儲器和輸入/輸出設備組成。

1．中央處理器

中央處理器簡稱為CPU，它是整個計算機的核心部分，由運算器和控制器兩個部件組成。運算器負責對數據進行算術和邏輯運算；控制器負責對程序所規定的指令進行分析，控制并協調輸入、輸出操作或對内存的訪問。世界較知名的CPU生産廠商主要有Intel和AMD公司。

2．存儲器

存儲器負責保存計算機進行信息處理所必需的原始數據、中間結果、最後結果以及指示計算機工作的程序。微型計算機的存儲器由内存儲器（簡稱内存）和外存儲器（簡稱外存）兩部分組成，又将内存稱為主存。内存存儲速度的快慢直接決定CPU訪問存儲器的速度，内存的存儲容量越大，計算機的工作效率就越高。内存主要包括随機存儲器（RAM）和隻讀存儲器（ROM）兩大類。

RAM中的數據可以任意讀寫，但其中的數據會在斷電的情況下丢失；ROM中的數據不會因為斷電而丢失，但隻能讀取數據而無法寫入數據。

RAM可以分為兩大類，分别為SRAM和DRAM。

SRAM又稱為Cache（高速緩存），它是介于CPU和DRAM之間的内存；DRAM也即常說的内存條，目前較常用的内存條包括SD和DDR兩種。

3．輸入/輸出設備

輸入設備是指從計算機外部獲取信息的設備，計算機中輸入設備的功能是輸入程序、數據、指令及各種字符信息。常用的輸入設備包括鍵盤、鼠标以及掃描儀等。

輸出設備是将計算機中的程序、數據等信息傳送到外部媒介供用戶查看或保存的設備。在微型計算機中，常用的輸出設備包括顯示器和打印機，有時也使用繪圖儀來輸出圖形。

二、計算機軟件系統

要使計算機發揮其功能，不僅需要良好的硬件系統，還要有合适的軟件來支持硬件的運行。計算機的軟件系統包括系統軟件和應用軟件兩大類。

1．系統軟件

系統軟件是指管理、監控和維護計算機資源的軟件，常用的系統軟件包括操作系統、各種語言處理程序以及各種工具軟件等。

目前使用最廣泛的操作系統包括DOS，Windows和UNIX。其中DOS屬于單用戶單任務磁盤操作系統，曾是世界上最流行的操作系統；Windows屬于多用戶多任務操作系統，它的窗口式工作方式為用戶提供了良好的工作界面，從而使用戶更加簡單、方便地使用計算機。

2．應用軟件

應用軟件是除了系統軟件以外的其他所有軟件，它是用戶利用計算機及其提供的系統軟件為解決各種實際問題而編制的計算機程序。由于計算機已廣泛應用于多個領域，因此，應用軟件的種類也是各種各樣的。常用的應用軟件主要包括以下4種：

（1）各種信息管理軟件。

（2）辦公自動化軟件。

（3）輔助設計及輔助教學軟件。

（4）各種軟件包，如數值計算程序庫及圖形軟件包等。

一個完整的計算機系統是由硬件和軟件組成的，硬件是可以看得見的具體實物，軟件是計算機的靈魂。目前用于辦公自動化的計算機通常都是微型計算機，下面主要介紹微型計算機的物理組成。

第三節 微型計算機的物理組成

1．主闆

主闆是安裝在計算機主機内的一塊重要部件，又可以将它稱為主機闆、系統闆、母闆等。主闆一般是一塊矩形電路闆，上面集成了組成計算機的主要電路系統，一般有I/O控制芯片、鍵盤和面闆控制開關接口、指标燈插接件、擴充插槽等元件。早期的主闆直接集成了CPU，現在大多數主闆隻提供CPU插槽，同時将總線、BIOS系統、CMOS等集成在了主闆上，有些主闆還集成了顯卡及聲卡。由此可見，主闆在整個計算機系統中扮演着舉足輕重的角色，主闆的性能影響着整個微機系統的性能。

2．CPU

CPU的全稱是中央處理器，也稱為微處理器，它是計算機的核心部件， CPU往往是各種檔次微機的代名詞，CPU的性能大緻上能夠反映出微機的性能。随着微處理器技術的發展，IBM，Intel，AMD公司先後推出了具有雙核心技術的CPU。雙核心技術簡單來說就是将兩個CPU整合到一個内核空間内，并通過并行總線将各核心連接起來，對操作系統來說，這是實實在在的雙CPU，可以同時執行多項任務。

3．内存

内存是存儲器的一種，它指計算機系統中存放數據與指令的半導體存儲單元。CPU沒有記憶功能，其工作時所需要的指令和數據首先要調入内存中，而且計算後的結果也都先放在内存中，再由内存輸出到設備中。按内存的物理性質區分，可以将内存分為ROM和RAM兩大類。其中ROM為隻讀存儲器，即ROM中的内容隻能讀取而不能寫入；RAM稱為随機存儲器，即RAM中的内容可以進行讀寫，但它隻能暫時保存數據，一旦關閉電源或斷電，RAM中的數據将會丢失。

4．顯卡

顯卡又稱為顯示卡或圖形加速卡，它工作在CPU和顯示器之間，基本作用是控制計算機的圖形輸出。顯卡負責将CPU送來的影像數據處理成顯示器可以識别的格式，再送到顯示器中進行圖像輸出，它是用戶從計算機獲取信息最重要的途徑，因此，顯卡也是計算機最重要的組成部分之一。

顯卡性能的好壞，直接決定顯示器輸出圖像的質量，如果用戶需要玩電腦遊戲或進行3D制作，就需要一塊好的顯卡。衡量顯卡性能的指标包括分辨率、色深、刷新頻率和内存等。标準VGA顯卡的最大分辨率為640×480，目前顯卡的分辨率一般都能達到1 024×768。标準VGA顯卡在320×200分辨率下的顔色為256色，即表示VGA顯卡的色深是256色，色深的位數越高，在屏幕上顯示的顔色越豐富。刷新頻率指影像在顯示器上更新的速度，即影像每秒鐘在屏幕上出現的幀數，單位為fps。如果要顯示三維動畫和遊戲，則刷新頻率要達到30 fps以上才能滿足基本需要。目前大多數顯卡的内存都在1GB，2GB甚至更高，能滿足一般的需要。

5．硬盤

硬盤是計算機中用來存儲數據的外部設備，主要用于存儲操作系統及各種應用軟件，其外觀如 圖2.3.9所示。由于目前需要存放在硬盤中的數據越來越大，因此，硬盤的存儲容量也越來越大，常用硬盤的容量有40 GB，80 GB，120 GB，1TB等。速度、容量及安全性是衡量硬盤性能的三大因素，更大、更快、更安全和更廉價是硬盤永遠的發展方向。

6．軟驅

軟驅指的是軟盤驅動器，它是用來插入軟盤的設備，以實現軟盤和計算機的數據交換，其外觀如圖2.3.10所示。目前常用的軟驅是3.55英寸、1.44 MB的。因為軟驅的容量小、可靠性差、速度慢，所以目前已經很少使用了。

7．光驅

光驅是指光盤驅動器，即CD-ROM，它是多媒體計算機的基本配置。光驅的主要任務是插入光盤，從而實現光盤與計算機的數據交換，其外觀如圖2.3.11所示。一般情況下，CD-ROM中的數據隻能讀出而不能寫入，如果要對光盤中的數據進行讀寫操作，則可以使用DVD-ROM，因為它既可以讀出數據，也可以寫入數據。

8．顯示器

顯示器是用來輸出計算機中文字和圖像的設備，按照顯示原理的不同，可以将其分為陰極射線（CRT）顯示器、液晶（LCD）顯示器、等離子（PDP）顯示器和LDD發光二極管顯示器四大類，目前常用的是CRT和LCD顯示器。

9．鍵盤和鼠标

鍵盤是計算機最重要的輸入設備之一，使用鍵盤可以向計算機輸入各種命令、程序、數據字符等。按鍵盤的按鍵方式，可以将鍵盤分為機械式、塑料薄膜式、導電橡膠式和電容式4種類型；按接口方式，可以将鍵盤分為AT接口鍵盤、PS/2接口鍵盤、USB接口鍵盤和無線鍵盤4種。鼠标也是計算機重要的輸入設備之一，它能方便地将光标準确定位在用戶指定的屏幕位置，并可以方便地完成各種操作。

目前市場上鼠标的種類繁多，按接口形式進行分類，可以将鼠标分為COM，PS/2和USB三大類；按鍵數分類，可以分為雙鍵、三鍵和多鍵鼠标；按工作原理分類，可以分為機械鼠标、光電鼠标以及無線鼠标。

10.機箱和電源

機箱的外觀像一個箱子，它是用來存放計算機中大多數硬件設備的裝置。機箱中安裝有主闆、CPU、内存、硬盤、聲卡、顯卡、光驅及軟驅等。從外觀上看，可以将機箱分為立式機箱和卧式機箱兩種，它們的功能相同，但從理論上講，立式機箱更便于散熱，還可以提供更多的插槽。

電源是計算機的一個必備配件，它既為主機箱提供能量，又可以通過其内部的風扇向外散發機箱内各部件産生的熱量。從外觀上看，電源隻是一個帶有很多引線的鐵盒子，電源的穩定性直接關系到整個系統的穩定，也直接關系到計算機中各硬件設備的壽命。質量差的電源不能提供穩定的電源，主闆、硬盤和CPU等其他組成部件就有可能因此被燒毀，因此，購買一個質量好的電源非常重要。

11．音箱

要使計算機發出動聽的音樂，隻安裝聲卡是遠遠不夠的，必須配備上音箱才行。音箱是用來發聲的單元，從整體看，其構造十分簡單，一般都是成對使用，其中一個是主音箱，另一個是副音箱。主音箱上有開關、各種調節按鈕及指示燈。從電源的角度來看，可以将音箱分為有源音箱和無源音箱兩種，其中有源音箱采用外接220 V交流電供電，且具有電源電路、功率放大電路及分頻電路，隻須從聲卡上得到音頻信号即可；無源音箱隻有一對揚聲器和簡單的附屬電路，沒有其他設備，已逐步被市場淘汰。從材料上來看，可以将音箱分為木質音箱和塑料音箱兩種。木質音箱的箱體厚重，對不同頻率聲波的吸收和反射性能好，不易産生共振，因此其音質和音效都比塑料音箱好得多。

12．U盤和MP3

U盤是一種新型的移動存儲交換産品，它采用閃存存儲介質（Flash Memory）和通用串行總線（USB）接口，輕巧精緻，使用方便，便于攜帶，容易操作，安全可靠且具有可擴展功能。U盤可直接插入到計算機的USB接口中，也可以通過一個USB轉接線與計算機連接。U盤突破了傳統軟驅的局限性，采用USB接口标準，讀寫速度比軟盤快，沒有機械讀寫裝置，避免了由碰傷、跌落等原因造成的損壞。有些U盤還具有加密等功能，令用戶的使用更具個性化。U盤的使用壽命取決于存儲芯片的壽命，存儲芯片至少可擦寫1 000 000次。随着擁有U盤人數的大量遞增，許多生産U盤的廠商還生産出新型的産品——MP3。MP3不僅具有存儲功能，還具有音樂播放功能，這使得U盤的普及率更廣泛。通常，MP3都帶有一根數據線，用戶可通過數據線從網絡上下載歌曲，并将其存儲在U盤中以供用戶收聽。

第四節 查殺病毒

1.. 防火牆(Firewall)，也稱防護牆，是由Check Point創立者Gil Shwe于1993年發明并引入國際互聯網(US5606668(A)1993-12-15)。它是一種位于内部網絡與外部網絡之間的網絡安全系統。一項信息安全的防護系統，依照特定的規則，允許或是限制傳輸的數據通過。

2. 黑客最早源自英文hacker，早期在美國的電腦界是帶有褒義的。但在媒體報導中，黑客一詞往往指那些"軟件駭客"(software cracker)。黑客一詞，原指熱心于計算機技術，水平高超的電腦專家，尤其是程序設計人員。但到了今天，黑客一詞已被用于泛指那些專門利用電腦網絡搞破壞或惡作劇的家夥。對這些人的正确英文叫法是Cracker，有人翻譯成"駭客"。

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