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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
1.1 计算机概述
1.2 微型计算机系统的基本组成
1.3 微型计算机的分类与
主要技术指标
1.4 计算机信息处理原理
1.5 计算机安全基本知识
第 1章 计算机基础知识
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
1.1.1 计算机的概念
1.1.2 计算机的发展
1.1.3 计算机的分类
1.1.4 计算机的应用领域
1.1 计算机概述
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
计算机具有以下几个特征:
( 1)运算速度快。
( 2)精确度高,可靠性好。
( 3)具有记忆能力和逻辑能力。
( 4)能自动执行命令。
( 5)高性能的实时通信和交流能力。
( 6)信息表达形式的直观性和使用的方便性。
1.1.1 计算机的概念
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
1.计算机的诞生
计算机从发明至今只有 50多年的历史 。世界上第一台
电子数值积分计算机诞生于 1945年。
2.计算机的发展历程
计算机从原理上分成模拟式计算机和数字式计算机。
模拟机是以连续变化的物理量表示所测量的数据来模
拟某一变化过程,它主要用于仿真研究。数字机则以数字
量表示数据。模拟机所做的工作都可由数字机来完成。按
照计算机所用的逻辑元件(电子器件)来划分计算机的时
代,其发展历史简况如下:
1.1.2 计算机的发展
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
( 1) 第一代电子计算机, 1946年到 1958年 。 特点是:基
本逻辑电路由电子管组成;内存储器用延迟线或磁鼓
( 后期采用了磁芯 ) ;外存储器采用磁带;机器的总体
结构以运算器为中心 。
( 2) 第二代电子计算机, 1958年到 1964年 。 特点是:基
本逻辑电路由晶体管分产元件组成;内存采用磁芯;外
存采用磁鼓;总体结构改为以存储器为中心 。
( 3) 第三代电子计算机, 1964年到 1970年 。 特点是:基
本逻辑电路由小规模集成电路组成 。
( 4) 第四代电子计算机, 1970年以后 。 采用中, 大规模
集成电路构成逻辑电路, 组件以子系统功能为基础 。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
( 5) 我国计算机的发展概况
1958年组装调试成第一台电子管计算机 ( 103机 ), 1959年
研制成大型通用电子管计算机 ( 104机 ), 1960年研制成通用电
子管计算机 ( 107机 ), 1964年推出第一批晶体管计算机, 1971
年研制成第三代集成电路计算机, 1974年后 DJS-130晶体管计算
机形成了小批量生产, 1982年采用大, 中规模集成电路研制成 16
位的 DJS-150机 。 1983年推出运算速度达一亿次的, 银河 -I”巨型
计算机 。 1992年向量运算达到十亿次的, 银河 -Ⅱ,投入运行 。
1997年, 银河 -Ⅲ,投入运行 。 2001年 2月 17日, 研制出, 曙光
3000”超级计算机, 成为我国迄今性能最高的国产超级计算机,
其最高运算速度达每秒 4032亿次, 内存容量达 168 GB。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
3,计算机发展趋势
目前计算机正朝着并行处理与人工智能两大方
向发展, 但这除了要靠计算机技术本身的进步外,
还受到其他相关学科研究进展的制约, 因此预计未
来第五代计算机的实际应用还有较长时间 。
计算机更新换代的鲜明特点是:体积缩小, 重
量减轻, 成本降低, 可靠性能提高 。
当前计算机的发展趋势概括为四化:巨型化,
微型化, 网络化和智能化 。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
( 1) 巨型机:运算速度快, 每秒可达 1亿次以上 。
( 2) 大型机:运算速度在 100万~几千万次 /秒, 字长
32~ 64位, 主存容量在几十兆字节左右 。
( 3) 中型机:性能和规模处于大型机和小型机之间 。
( 4) 小型机:结构简单, 规模较小, 操作简单, 成本
较低
( 5) 微型机:简称微机或 PC机 。 体积小, 价格低,
功能全, 操作方便 。
( 6) 工作站:就是一台高档微机 。 独特之处在于:易
于联网, 有大量内存, 配置大屏幕显示器和较强的网
络通信功能 。
1.1.3 计算机的分类
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
1,科学计算
2,自动控制
3,信息处理
4,人工智能
5,计算机辅助设计
1.1.4 计算机的应用领域
6.娱乐与文化教育
7.产品艺术造型设计
8.计算机通信
9.电子商务
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
1.2.1 微处理器 —— CPU
1.2.2 总线结构
1.2.3 内部存储器
1.2.4 主板
1.2.5 外部存储器
1.2.6 输入设备
1.2.7 输出设备
1.2.8 电源与机箱
1.2.9 微机硬件发展展望
1.2.10 软件系统
1.2 微型计算机系统的基本组成
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识



















微处理器 ( CP U )
内存储器 (内存)
控制器
运算器
随机存储器 ( RA M )
只读存储器 ( RO M )
外存储器 (外存)
输入设备 ( In p u t )
输出设备 ( O u tp u t )
软盘
硬盘
光盘
键盘
鼠标
扫描仪
显示器、投影机
打印机
绘图仪








操作系统
语言处理程序
数据库管理系统
网络通信管理程序
应用软件包
用户程序
总线系统
图 1.2.1 微型计算机系统结构框图
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
微处理器 ( 中央处理器, CPU) 是电脑中最关键的部
件, 是由超大规模集成电路 ( VLSI) 工艺制成的芯片, 它
由控制器, 运算器, 寄存器组和辅助部件组成 。
运算器简称 ALU,运算器是用来进行算术运算和逻辑
运算的元件 。
控制器负责从存储器中取出指令, 分析指令, 确定指
令类型并对指令进行译码, 按时间先后顺序负责向其他各
部件发出控制信号, 保证各部件协调工作 。
寄存器组是用来存放当前运算所需的各种操作数, 地
址信息, 中间结果等内容 。 将数据暂时存于 CPU内部寄存
器中, 加快 CPU的操作速度 。
1.2.1 微处理器 —— CPU
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
图 1.2.2 几种类型的 CPU(奔腾、奔腾 Ⅱ, Cyrix686,K6-2)
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
微型计算机结构是以总线为核心的将
微处理器, 存储器, 输入 /输出设备智能地
连接在一起的 。 所谓总线, 是指微型计算
机各部件之间传送信息的通道 。 CPU内部
的总线为内部总线, 连接微型计算机系统
各部件的总线称为外部总线 。 如图 1.2.3所
示 。
1.2.2 总线结构
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
地址总线
存储器
数据总线
外围总线
控制总线
C P U
输入 / 输出
接口电路
图 1.2.3 总线结构图
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
1.地址总线
2.数据总线
3.控制总线
总线划分:
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
存储器是计算机的记忆部件, 负责存储程序和数
据 。 存储器分两大类:称为主存储器 ( 内存 ) ;另一
种存储设备称为辅助存储器 ( 外存 ) 。
内部存储器 ( 内存 ) 分为随机存储器 RAM和只
读存储器 ROM。
ROM主要用来存放固定不变的程序, 数据, 表
格和系统软件, 如 BIOS程序 。 这种存储器中的信息
只能读出而不能随意写入, RAM是一种读写存储器,
其内容可以随时根据需要读出, 也可以随时重新写入
新的信息 。 在计算机断电后 RAM中的信息会丢失 。
1.2.3 内部存储器
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
图 1.2.4 常见的几种内存条
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
主板是电脑系统中最大的一块
印刷电路板,由印刷电路板,CPU插座、
控制芯片,CMOS只读存储器,CACHE存
储器、各种扩展插槽、键盘插座、各种
连接插座和各种开关及跳线组成的,如
图 1.2.5所示。
1.2.4 主板
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
S o ck et 7 插槽
键盘插座
C A C H E
控制芯片
C M O S
主板电池
I S A 插槽
P C I 插槽
内存插槽
串行 / 并口插

图 1.2.5 Pentium (奔腾)主板
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
CMOS 只读存储器中装载着 BIOS程序。
负责处理主板与操作系统之间的接口问题,
功能是:对 CPU、主板芯片以及有关的接口
部件进行初始化;对电脑进行开机自检;帮
助系统从驱动器中寻找 DOS的引导系统,并
向 RAM中装入 DOS;运行 Setup程序对系统
的硬件进行设置。当开机后,用户按 Del键
或 F1键即可设置 BIOS参数。
1,CMOS只读存储器
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
在主板上备有一些扩充插槽,用
来插入部件或连接外部设备。通过扩
充插槽接通总线,就可以实现与 CPU
的信息交换,从而实现系统的扩充和
与外设的连接。目前主板上的扩充插
槽有 ISA插槽,PCI插槽,AGP插槽。
2,I/O扩充插槽
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
主机与外部设备通过外设接口连接 。 目前主
机 上 一 般 都 设 有 两 个 串 行 接 口 ( COM1 和
COM2), 两个并行接口 ( LPT1,LPT2), 新
型通用串行总线接口 ( USB) 以及鼠标, 键盘接
口, 如图 1.2.6所示 。 通常, COM1用于连接鼠标,
COM2用于连接外置 Modem; LPT1用于连接打
印机, LPT2用于连接扫描仪;小口径的鼠标接
口连接在 PS/2接口上;对于数码相机等新式输入
输出设备, 一般都连接在 USB接口上 。
3,外围设备连接口
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
PS/ 2 鼠标接口 打印机接口 ( 25 针孔 )
键盘接口
U SB 接口
C OM 1
(9 针孔 )
C O M 2
( 9 针孔 )
图 1.2.6 外设接口类型
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
4,芯片组
为简化主板结构, 将复杂的电
路元件集成为性能可靠的几块芯片,
这些芯片分别由, 北桥, 和, 南桥,
组成, 并统称为, 芯片组, 。 功能
是控制与管理整个计算机的硬件以
及数据传递 。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
外部存储器包括软盘存储器,
硬盘存储器, 光盘存储器, 磁带存
储器等几大类 。
1.2.5 外部存储器
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
软盘驱动器是电脑中最早使用的
数据存储器之一 。 软盘是一种两面涂
有磁性物质的聚脂薄膜圆形盘片 。 软
盘存储器由软磁盘, 软盘驱动器和软
盘驱动器适配器三个部分组成 。 软盘
的外形, 组成与内部结构如图 1.2.7所
示 。
1.软盘存储器
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
图 1.2.7 3.5寸磁盘外形及内部结构示意图
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
图 1.2.7 3.5寸磁盘外形及内部结构示意图
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
·中心轴孔:套在软盘驱动器主轴上 。
·写保护口:对软盘进行保护 。
·保护套:软盘的外壳 。
·金属保护罩:软盘上的金属片 。
·标签:分为用户标签和厂方标签 。
软盘主要由以下几部分组成:
由于现代软件功能的增强, 出现了 100 MB以上的
新型软盘, 有内置和外置两种, 如 Zip,Jaz和 LS-
120( 容量为 120 MB), 如图 1.2.8所示 。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
图 1.2.8 新型大容量磁盘与驱动器
J az 驱动器
软盘
Z ip 驱动器
软盘
L S- 12 0 软盘
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
硬盘存储器, 简 称 为 硬 盘 ( Hard
disk), 由硬盘片, 硬盘控制器, 硬盘驱
动器及连接电缆组成, 如图 1.2.9所示 。 其
特点是:存储容量大, 存取速度快 。
2.硬盘存储器
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
图 1.2.9 硬盘正面、反面及内部结构
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
光盘 ( Optical Disk) 是利用激光进行
读写信息的圆盘 。 光盘存储器系统是由光
盘片, 光盘驱动器和光盘控制适配器组成 。
常见的光盘存储器和类型有 CD-ROM,
CD-R, CD-RW 和 DVD-ROM 等, 如图
1.2.10,图 1.2.11所示 。
3,光盘存储器
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
图 1.2.10 光盘及光盘驱动器
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
图 1.2.11 DVD外形
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
4,其他外部存储设备
为适应大规模的信息交换,现在又
出现了“光盘库”,如图 1.2.12所示。它
是一种能够自动交换光盘盘片和读写数
据的装置。
磁带机是最古老的一种存储器,如
图 1.2.13所示。其特点是存储容量大,速
度慢。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
图 1.2.12 光盘库 图 1.2.13 磁带机
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
输入设备是向计算机输入程序, 数
据和命令的部件, 常见的输入设备有
键盘, 鼠标, 扫描仪, 光笔, 数字化
仪, 话筒等 。
1.2.6 输入设备
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
键盘是计算机必备的标准输入
设备, 用户的程序, 数据以及各种
对计算机的命令都可以通过键盘输
入 。
图 1.2.14所示为 104键键盘, 可
分为主键盘 ( 打字 ) 区, 功能键区,
控制键区, 数字键盘区 。
1,键盘
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
小数字键
控制键
功能键
状态显示灯
编辑键
主键盘和
打字键
图 1.2.14 104键盘
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
主键区是键盘的主要使用区,用
来输入各种字母、数字、常用运算符、
标点和汉字等。除此之外,还有几个
特殊的控制键及常用组合键,其功能
如表 1.2.1所示。
( 1)主键区:
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
? 表 1.2.1 常用键及组合键的使用
键 名 功 能
Shift 又称上档键, 利用此键来输入上档字符 。
Caps Lock
大写字母锁定键, 利用此键来输入大写字母 。
空格键 是位于键盘最下面的一个最长的键位, 按下空格键, 将输入一个空格
字符 。
←Backspace 按下此键可使光标回退一格, 删除一个字符 。
Enter 回车键, 按下此键, 表示前面的输入结束 。
Tab 制表定位键 。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
Alt 转换键, 此键通常和其它键组成特殊功能键 。
Alt+Fn 用在汉字系统中, 实现多种汉字输入方法的转换 。
Ctrl 控制键, 必须和其它键组合在一起使用 。
Ctrl+P 联打印机控制, 此组合键具有开关的作用, 操作一次将输出到显示器上的内容, 同时送到打印机上打印输出 。
Ctrl+C 表示终止程序或指令的执行 。
Ctrl+S 暂时停止程序或命令的执行, 若要继续执行, 按任意键即
可 。
Ctrl+Alt+
Del
系统的热启动, 使用的方法是, 按住 Ctrl和 Alt键不放, 再
击打 Del键 。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
( 3) 编辑键区
编辑键区的 10功能键又分成 8个
光标移动键和 2个编辑操作键 ( Del
和 Ins) 。 其功能如表 1.2.2所示 。 光
标移动键只有在运行全屏幕编辑软
件中才起作用 。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
表 1.2.2 光标移动键和编辑键的功能
按 键 功 能
← 光标左移一个字符 。
→ 光标右移一个字符 。
↑ 光标上移一个字符 。
↓ 光标下移一个字符 。
Home 光标移到行头或当前页头 。
End 光标移到行尾或当前页尾 。
Page Up 光标移到上一页 。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
Page
Down
光标移到下一页 。
Del 删除键, 删除光标位置的一个字符 。
Ins
插入键, 此键是开关键, 有两种状态:插
入状态和改写状态 。 按下此键 ( 奇数次 ),
进入插入状态, 所输入的字符将被插入在
当前光标之前;再按下此键 ( 偶数次 ),
进入改写状态, 所输入的字符将覆盖当前
光标处的字符 。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
( 4) 小键盘区
小键盘区的数字是上档字符 。 要连续地进行数字
输入时, 可以按下数字锁定 Num Lock键, 按下该
键后, 键盘右上角 Num Lock的指示灯亮, 表示小
键盘已处于数字锁定状态, 输入为 0~ 9和小数点
,·”。 再按一下 Num Lock键, 则 Num Lock的指示
灯灭, 表示小键盘已处于全屏幕操作状态, 输入为
下档全屏幕操作键 。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
2,鼠标
鼠标根据其使用原理可分为:机械鼠标, 光
电鼠标和光电机械鼠标 。 按键数可分为:两键鼠
标, 三键鼠标和多键鼠标, 如图 1.2.15所示 。
机械鼠标
滚动小球
反射板
光电鼠标
图 1.2.15 鼠标
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
3,扫描仪
手持扫描仪
平板扫描仪
图 1.2.16 扫描仪
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
4,光笔
图 1.2.17 光笔
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
5,数字化仪
数字化仪是一种图形输入设备, 它可将各种
图纸的图形信息转换成计算机可识别的数字信号
输入计算机中 。 它与绘图仪一起常用于工程设计
单位 。
6.麦克风
利用话筒可以进行语音输入 。 其硬件系统是
由声卡和话筒 ( 麦克风 ) 组成 。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
7,数码相机
图 1.2.18 数码相机
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
8.其他输入设备
图 1.2.19 条形码阅读器 图 1.2.20 游戏手柄
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
输出设备是用来输出经过计算机运算或处理后
所得的结果, 并将结果以字符, 数据, 图形等人们
能够识别的形式进行输出 。 常见输出设备有显示器,
打印机, 投影仪, 绘图仪, 声音输出设备等 。
1.2.7 输出设备
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
1.显示器
显示器由监视器和显示控制适配器
(显示卡)组成。显示器可以分为单色
显示器和彩色显示器两种。如图 1.2.21、
图 1.2.22所示。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
图 1.2.21 显示器 图 1.2.22 显示适配器(显卡)
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
热升华打印机
喷蜡打印机
喷墨打印机
针式打印机 激光打印机
图 1.2.23 打印机的几种类型
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
图 1.2.24 绘图仪(长约 140 cm,高约 150 cm)
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
4,声音输出设备
声音输出设备包括声卡和扬声器两部分 。 按
分辨率分为 8位, 16位, 32位, 64位, 位数越高,
效果越好 。 并且使用了三维环绕立体声技术, 使
微机具有音响的功能 。
声卡的总线接口有 ISA和 PCI两种, PCI已经
成为主流, 如图 1.2.25所示 。 声卡除了发声以外,
还提供录入, 编辑, 回放数字音频和进行 MIDI音
乐合成的能力 。
扬声器主要有音箱和耳机两类 。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
图 1.2.25 PCI声卡
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5,投影机
实物投影机
图 1.2.26 投影机
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
1.2.8 电源与机箱
微机电源要求输入 220V,50Hz的交流电, 经
过变压整流稳压后, 输出四种直流电, 供微机不同
部件使用 。 如果电压的波动范围超过允许值 180~
230V时, 就需要使用稳压器 。 为了降低电源的温
度, 电源内需安装了风扇 。
如果对供电可靠性要求较高可使用不间断电源
( UPS), 如图 1.2.27所示 。
计算机可以靠其内部电源滤波电容存储的能量在
断电的情况下维持工作 50ms。 因而要求不间断电
源必须能在小于 50ms的时间间隔内恢复送电, 才
能保证计算机的正常运行 。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
图 1.2.27 UPS电源
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
1.2.9 微机硬件发展展望
微机硬件朝着两大方向努力 。 第一, 功能强大 。
微机的运算速度, 存储器容量大大加强, 已经超过
了所谓的小型机或中型机;第二, 体积不断减小 。
半导体材质不断改进, 目前已研制出了铜芯片, 使
计算机的结构与形式发生了变化 。 笔记本电脑 ( 参
见图 1.2.28) 因其体积小, 功能强并且易于移动而
迅速发展, 此外, 掌上电脑 ( 参见图 1.2.29) 也作
为一款便携机发展迅速 。 所以说微机的第二大变化
是日益微型化, 集成化 。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
图 1.2.28 笔记本电脑 图 1.2.29 掌上电脑
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
除了硬件系统外, 微型计算机还必
须配备优秀的软件系统才能发挥出其强
大的性能 。 软件系统又可分为系统软件
和应用软件两大类 。
1.2.10 软件系统
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
1.3.1 微型计算机的分类
1.3.2 微型计算机的主要
技术指标
1.3 微型计算机的分类与
主要技术指标
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
( 1)按字长可分为 8位机,16位机,32位机和
64位机等。
( 2)按结构可分为单片机、单板机与多芯机、
多板机等。
( 3)按用途可分为工业过程控制机与数据处理
机等。
( 4)按 CPU芯片型号可分为 286机,386机,486
机和 Pentium微机等。
1.3.1 微型计算机的分类
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
1,字长,字长是指计算机能直接处理的二进制信
息的位数 。 字长是由 CPU内部的寄存器, 加法器和数
据总线的位数决定的 。 字长越长, 精度越高, 速度越
快, 但价格也越高 。 当前微机字长有 16位, 32位, 高
档微机的字长是 64位 。
1.3.2 微型计算机的主要技术指标
2.运算速度:指计算机每秒钟能执行的指令条
数。单位是次/ s或百万次/ s。一般来说,微机的
运算速度已达 200~ 300 MIPS。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
3,时钟频率 ( 主频 )
时钟频率是指 CPU在单位时间 ( s) 内发出
的脉冲数 。 时钟频率越快, 计算机的运算速度也
越快 。 主频的单位是兆赫兹 ( MHz) 。
4,存取速度
存储器连续进行读/写操作所允许的最短
时间间隔, 称为存取周期 。 存取周期越短, 则
存取速度越快, 它是反映存储器性能的一个重
要参数 。 通常, 存取速度的快慢决定了运算速
度的快慢 。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
( 1) 内存容量 。 指内存储器能够存储信息的总字节
数 。 容量越大, 运行速度越快 。
( 2) 外存容量 。 指外存储器所能容纳的总字节数 。
5.存储容量
主机所配置的外部设备的多少和好坏, 也是
衡量计算机综合性能的重要指标 。
6,外部设备的配置
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
7,软件的配置
丰富的软件可以充分的发挥计算机的效率,
方便用户的使用。
8,可靠性, 可用性和可维护性
可靠性是指在给定时间内, 计算机系统能
正常运转的概率 。 可用性是指计算机的使用
效率 。 可维护性是指计算机的维修效率 。 可
靠性, 可用性和可维护性越高, 则计算机系
统的性能越好 。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
1.4.1 数制基础
1.4.2 数制换算
1.4.3 数据单位其及换算
1.4.4 数据与数据单位
1.4.5 数据编码
1.4 计算机信息处理原理
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
1,数制定义
用一组固定的数字和一套统一的规则来表示
数目的方法称为数制 。 数制有进位计数制与非进
位计数制之分, 目前一般使用进位计数制 。
计算机中常使用二进制, 十进制, 八进制,
十六进制等 。
1.4.1 数制基础
2.十进制
十进制数的数码为 0,1,2,3,4,5,6、
7,8,9共十个,进数规则为逢十进一,借一当
十。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
3,二进制数
二进制数的数码为 0,1共两个, 进数规则为
逢二进一, 借一当二 。
4,八进制数
八进制数的数码为 0,1,2,3,4,5,6,7共八
个,进数规则为逢八进一,借一当八。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
十六进制数的数码为 0,1,2,3,4、
5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F共十
六个, 其中数码 A,B,C,D,E,F分别
代表十进制数中的 10,11,12,13,14、
15,进数规则为逢十六进一, 借一当十六 。
5.十六进制数
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
1,十进制数, 二进制数, 八进制数和十六进
制数的对应关系如表 1.4.1所示 。
1.4.2 数制换算
十进制 二进制 八进制 十六进制 十进制 二进制 八进制 十六进制
0 0 0 0 9 1001 11 9
1 1 1 1 10 1010 12 A
2 10 2 2 11 1011 13 B
3 11 3 3 12 1100 14 C
4 100 4 4 13 1101 15 D
5 101 5 5 14 1110 16 E
6 110 6 6 15 1111 17 F
7 111 7 7 16 10000 20 10
8 1000 10 8 17 10001 21 11
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
3,十进制数换算成二进制, 八进制, 十六进制数
分整数部分的换算和小数部分的换算 。
( 1) 整数部分的换算
将已知的十进制数的整数部分反复除以 n( n为进制
数, 取值为 2,8,16,分别表示二进制, 八进制和十六
进制 ), 直到商是 0为止, 并将每次相除之后所得的余
数按次序记下来, 第一次相除所得的余数 K0为 n进制数
的最低位, 最后一次相除所得余数 Kn-1为 n进制数的最
高位 。 排列次序为 Kn-1Kn-2 ??K1K0的数就是换算后得到
的 n进制数 。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
( 2)小数部分的换算
将已知的十进制数的纯小数 ( 不包括乘
后所得整数部分 ) 反复乘以 n,直到乘积的
小数部分为 0或小数点后的位数达到精度要
求为止 。 第一次乘 n所得的整数部分为 K-1,
最后一次乘 n所得的整数部分为 K-m,则所得
n进制小数部分 0.K-1 K-2 ??K-m。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
4,二进制数与八进制数的相互换算
二进制数换算成八进制数的方法是:以小数点
为基准, 整数部分从右向左, 三位一组, 最高位不
足三位时, 左边添 0补足三位;小数部分从左向右,
三位一组, 最低位不足三位时, 右边添 0补足三位 。
然后将每组的三位二进制数用相应的八进制数表示,
即得到八进制数 。
八进制数换算成二进制数
将每一位八进制数用三位对应的二进制数表示 。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
5,二进制数与十六进制数的相互换算
以小数点为基准, 整数部分:从右向左, 四位
一组, 最高位不足四位时, 左边添 0补足四位;小
数部分:从左向右, 四位一组, 最低位不足四位时,
右边添 0补足四位 。 然后将每组的四位二进制数用
相应的十六进制数表示, 即可得到十六进制数 。
十六进制数换算成二进制数
将每一位十六进制数用四位相应的二进制数表示 。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
1.4.3 数据单位其及换算
1,数据单位
数据的常用单位有位, 字节和字 。
位:是计算机中存储数据的最小单位, 指二进制
数中的一个位数, 其值为, 0”或, 1”,称为, 比特, 。
字节:是计算机存储容量的基本单位, 计算机存储
容量的大小是用字节的多少来衡量的 。 用, B”表示 。
单位还有 KB( 千字节 ), MB( 兆字节 ) 和 GB( 千兆
字节 ) 一个 ASCII码用 1个字节表示 。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
字:指计算机一次存取, 加工, 运算和传送的数
据长度 。 一个字通常由一个或若干个字节组成 。 计算
机字的长度越长, 则其精度和速度越高 。
2,数据单位间的换算
在数据单位间存在着以下换算关系 。
1 B=8 bit
1 KB=210B =1 024 B
1 MB=210× 1 KB=210× 210B=1 024× 1 024 B=1 024 KB
1GB=210× 1MB=210× 210× 1KB=210× 210× 210B
=1 024× 1 024× 1 024 B=1 024 MB
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
1.4.4 数据与数据单位
1,位 ( bit)
位是计算机中存储数据的最小单位, 指二进制
数中的一个位数, 其值为, 0”或, 1”,称之为, 比
特, 。2.字节( Byte)
一个字节等于 8位, 即 1 B=8 bit。
1 KB=210=1 024 B
1 MB=210× 210 =1 024× 1 024 B=1 024 KB
1 GB=210 × 210× 210 =1 024× 1 024× 1 024 B=1 024 MB
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
3,字 ( Word)
字是指计算机一次存取, 加工, 运算和传送的数
据长度 。 一个字通常由一个或若干个字节组成 。 计算
机字长越长, 则其精度和速度越高 。
计算机字长有 8位, 16位, 32位和 64位, 通常我
们所说的多少位的计算机是指该计算机的字长是多少
位 。 例如 486微机字长是 32位, 称为 32位机 。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
1.4.5 数据编码
规定用什么样的二进制码来表示字母, 数字以
及专门符号 。 有两种字符编码方式,ASCII码和
EBCDIC码 。
1,BCD码
计算机内部采用二进制数运算, 输出时再将二进
制数转换成十进制数, 这种采用若干位二进制数码表
示一位十进制数的编码方案, 称为二进制编码的十进
制数, 简称为二~十进制编码, 即 BCD码 。 BCD码
的编码方案很多, 8421码是最常用的一种 。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
3,汉字编码
汉字外部码又称输入码, 由键盘输入汉字时
主要是输入汉字的外码, 每个汉字对应一个外部码 。
汉字输入方法不同, 可根据自己的需要选择不同的
输入方法 。 最为普遍的汉字输入方法是拼音码, 五
笔字型码和自然码 。
2,ASCII码
目前, 国际上使用的字母, 数字和符号的
信息编码系统是采用美国国家信息交换标准字符
码 ( American Standard Code for Information
Interchange), 简称为 ASCII码 。 它有 7位码版
本和 8位码版本两种 。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
( 1) 汉字机内码
机内码是计算机内部存储和加工汉字时所用的代
码 。 不管用何种汉字输入码将汉字输入计算机, 为存
储和处理方便, 都需将各种输入码转换成长度一致的
汉字内部码 。 一般用二个字节表示一个汉字的内码 。
( 2)汉字外部码
汉字外部码又称输入码,由键盘输入汉字时主要
是输入汉字的外码,每个汉字对应一个外部码。汉字
输入方法不同,同一汉字的外码可能不同,用户可根
据自己的需要选择不同的输入方法。
汉字编码分为:
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
( 3) 汉字交换码 ( 国标码 ) 规定了, 信息交换用汉
字编码字符集 — 基本集,, 即 GB2312-80,简称国标
码 。 国标码基本集中收录了汉字和图像符号共 7 445个,
分为两级汉字 。 国标码采用两个字节表示一个汉字,
每个字节只使用了低七位 。 这样使得汉字与英文完全
兼容 。
( 4)汉字输出码
汉字字形点阵:汉字的字形称为字模,以一点阵表
示。点阵中的点对应存储器中的一位,对于 16?16点
阵的汉字,其有 256个点,即 256位。点阵数越大,
分辨率越高,字形越美观,但占用的存储空间越多。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
汉字字库:
汉字库分为软字库和硬字库两种。软
字库的汉字字库文件存储在软盘或硬盘中。
硬字库是将字库固化在汉卡中,使汉卡存
储汉字字库,并将汉字卡安装在机器的扩
展槽中。汉卡由 ROM或 RAM芯片制成。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
1.5.1 计算机运行环境
1.5.2 计算机数据保护
1.5.3 计算机的网络安全
1.5.4 计算机病毒概述
1.5.5 病毒的防范、检测与清除
1.5 计算机安全基本知识
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
微机的环境条件包括:温度与湿度,
清洁度, 照明度, 电磁干扰, 静电, 机
房噪声, 防火, 防水, 防震, 接地系统,
供电系统等方面的内容 。
1.5.1 计算机运行环境
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
( 1) 做到计算机专人专用, 为计
算机的开机设置密码, 使用加密软件
对数据加密 。
( 2) 若只需保护部分数据, 则应
将文件设置为只读属性, 同时为数据
文件加密或要求使用密码打开 。
1.5.2 计算机数据保护
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
( 1) 选择规模较大且信誉良好的网络接入商 ( ISP),
保证上网速度, 同时可减少费用 。
( 2) 选择经常信誉良好且内容充实的网络信息提供商
( ICP), 防止信息污染 。
( 3) 经常上网的计算机应安装一些具有预防网络陷阱
功能的防火墙软件, 单位可使用防火墙硬件, 保护本
机内的数据被非法盗取 。
( 4) 在网络信息交流时, 应防止个人信息的泄露, 这
将给广大用户带来经济及名誉损失 。
1.5.3 计算机的网络安全
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
1,病毒的由来
计算机病毒作为一个概念自 1983年 11月 3日由美国计算机
专家弗雷德 ·科恩首次提出并进行了验证 。 随着计算机技术的
飞速发展, 计算机病毒也在迅速泛滥, 蔓延, 危害越来越大 。
2,计算机病毒的概念
计算机病毒, 本质上是一种人为设计, 可执行的程序 。
具有自我计算机病毒一般由病毒引导模块, 病毒传染模块,
病毒激发模块三大部分组成 。 复制功能, 一般具有破坏性 。
1.5.4 计算机病毒概述
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
( 1) 破坏性和危险性 。
( 2) 潜伏性 。
( 3) 传播性 。
( 4) 激发性 。
( 5) 灵活性 。
3.计算机病毒的特征
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
4,计算机病毒的主要症状
( 1) 屏幕出现一些异常的显示画面或问候语 。
( 2) 机箱的扬声器发出异常的蜂鸣声 。
( 3) 可执行文件的长度发生变化 。
( 4) 程序或数据突然消失 。
( 5) 系统运行速度明显放慢 。
( 6) 系统启动异常或频繁死机 。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
( 7)打印出现问题。
( 8)磁盘出现坏簇。
( 9)屏幕异常,要求用户输入口令。
( 10)磁盘卷标改名。
( 11)生成不可见的表格文件或程序文件。
( 12)系统不承认磁盘或者硬盘不能正常引导系统。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
5,计算机病毒的分类
( 1) 按设计者的意图和破坏性的大小分为:良
性病毒和恶性病毒 。
( 2) 按照入侵途径, 计算机病毒可分为:外壳
型, 源码型, 入侵型和操作系统型 。
( 3) 按照病毒的发作时间分为定时发作病毒和
随机发作病毒 。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
6,宏病毒
( 1) 感染数据文件 。
( 2) 容易编写 。
( 3) 容易传播 。
( 4) 多平台交叉感染 。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
7,病毒传播途径
计算机病毒传播的主要途径是磁介质, 网络和光
盘 。
磁介质是传播计算机病毒的重要媒介 。 计算机
病毒先是隐藏在介质上, 当使用携带病毒的介质时,
病毒便侵入计算机系统 。 硬盘也是传染病毒的重要载
体 。 在该机上使用过的软盘也会感染上病毒 。
网络可以使病毒从一个节点传播到另一个节点,
在极短时间内都染上病毒 。
由于光盘的刻录的是文件, 也可能成为病毒传
播的媒界 。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
1,计算机病毒的防范
防范计算机病毒可从硬件和软件以及
管理三方面来考虑 。
1.5.5 病毒的防范、检测与清除
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
( 1)从软件方面看,可能的措施有:
1)慎用来历不明的软件。
2)软盘使用前最好使用杀毒软件进行检查。
3)重要数据和文件作好备份,以减少损失。
4)启动盘和装有重要程序的软盘要写保护。
5)使用较好的杀毒软件进行病毒查找,确定
是否染上病毒,尽早发现,尽早清杀。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
( 2) 在硬件方面, 主要是采用防病毒卡来防范
病毒的入侵 。
( 3) 在管理方面, 做到专机专用, 专盘专用 。
对公共用机应加强管理, 采用新型的主动反病毒
软件, 以便及时查杀 。 随着 Internet的广泛流行,
也应该加强对于网络中病毒的检测与查杀, 并对
下载文件进行一定的管理 。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
2,病毒检测工具
采用病毒检测的专用工具:一种是扫描病毒
的关系字方法 。 这种方法一般准确有效, 但它只能
对付已出现的病毒, 对新病毒无可奈何;另一种是
校验软件 。 这种软件根据某种算法, 对所有可能受
病毒攻击的数据进行校验并将结果保存起来, 每次
运行时总重算一遍并与前次的进行比较, 若发现有
被修改的文件则报告给用户 。 该方法能查到目标被
改动的文件, 但不能准确地确认病毒名称 。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
3,病毒的消除
发现病毒感染了机器, 若在网上, 应使机器脱离
网络 。 发现病毒后, 应使用未被感染过的备份软件重
新启动机器, 感染严重, 可考虑将其低级格式化, 再
做高级格式化, 以彻底清除病毒, 然后运行 DOS中的
SYS命令, 重写入 BOOT区, 如果 COMS内存区被感
染, 则应将主板上的电池取下, 以清除此区域中的病
毒 。
利用市场上的查杀病毒软件进行消除。如 KV300、瑞
星杀毒软件,Kill 98,IBM病毒防火墙,VRV,AV
95,PC-cillin,Antivirus等。
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第 一 章:计 算 机 基 础 知 识
Thank you very much!
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