第八章 计算机维护和多媒体技术 本章要点： 计算机系统维护概述 计算机病毒 多媒体技术简介 授课方式：采用多媒体教学方式 第一节 计算机系统维护概述 一、计算机系统维护的意义 计算机是人们经常使用操作的智能化工具，如果使用操作不当、系统参数设置不对、人为干扰(如计算机病毒)以及客观环境干扰(如掉电、电压不稳)等则会造成计算机不能正常工作，也就是计算机发生了故障。计算机系统发生的故障可分为3大类：一类是由计算机系统硬件电路产生的故障，称之为硬件故障；第2类是计算机系统的软件遭到破坏，或者配置的系统参数的破坏等因素导致系统无法正常工作而产生的故障，称之为软件故障；第3类是计算机系统中的数据遭到破坏导致计算机在某一领域或行业不能正常运用的故障，称之为数据故障。 硬件维护分为硬件维修和日常维护。硬件维修分为芯片级维修和一般性维修。芯片级维修需要具备计算机原理和相关知识，再加上使用一些专用的维修设备和工具的技能。这类维修常常由计算机专业技术人员来进行。而一般性维修是指部件的更换。随着计算机生产的标准化和通用化，绝大多数部件都是通用的，因此只要检测到机器是哪一块部件有问题就可以进行更换。一般性维修并不需要很深的计算机知识，但是需要了解计算机部件的功能、用途，能够识别同一功能不同类型部件产品的好坏，还要熟练掌握诊断软件的使用方法和了解计算机部件的工作原理。由此可见，硬件维护的知识应该包括计算机部件的性能鉴别、故障所在部件的诊断以及如何更换部件等。 软件维护包括的内容比较多，首先是如何让计算机工作，其次是如何让计算机更有效地工作；针对不同的操作环境面临的问题有所不同。例如，某个汉字系统不能正常运行，那么首先要了解该汉字系统对环境的要求，需要如何设置配置文件，如何制做启动文件等等，这就需要用户将这些问题都搞清楚，然后，通过适当地调整参数和编写相应的批处理程序才能达到运行该汉字系统的目的。再如，当运行一个比较大的软件时，系统提示“因内存不够”而不能运行，这时就必须知道系统对内存是怎样管理的，如何在常规内存中“扩大空间”以满足大程序的运行。计算机的软件维护内容繁多，很多技术都可以被包括在软件维护技术中。因此，计算机软件维护可认为是维护机器正常运行所涉及到的软件技术。 数据维护主要包括数据备份和数据修复等工作。 二、主要硬部件维护与使用 本节介绍的硬部件维护与使用仅限于微型计算机的主要部件，即指主机板、硬盘驱动器、软盘驱动器、键盘、鼠标器和光盘驱动器等。 1.主机板的维护 主机板又称为系统板或母板，是微型计算机的核心部件，主机板上一般装有CPU，ROM，BIOS，RAM，I/O控制电路，扩充插槽，键盘接口，鼠标器接口及各种开关插接件。 系统板常有下列故障： ①内存条(RAM)损坏引起的故障，更换某一内存条； ②支持CMOS电路工作的干电池失效，全部更换新的锂电池； ③CPU芯片烧坏，不能工作，更换CPU芯片； ④插接件松动，连接性故障，将各种插槽上的板卡插好，各种连接线的连接插头接好，主板上的芯片插好； ⑤主机板跳线开关的设置引起的故障，将主机板所有跳线开关和乒乓开关按性能要求设置； ⑥主机板上的各种接口控制卡引起的故障，具体排除方法是逐个从主机板中I/O插槽上取下各种控制板卡以及各I/O设备插头。每取下一块控制卡后，将机器重新启动一次，观察故障现象是否消除或变化。若取下某一控制板卡，故障现象消失，则可确定刚刚取下的控制板卡有故障。 2.硬盘的维护 硬盘驱动器的结构比较特殊，它的磁盘片和机械部分密封在一个金属腔体内形成盘体；它的控制电路部分集中在一块印刷电路板上形成驱动卡，驱动卡固定在盘体上，形成一个完整的驱动器，它再与插在系统板插槽上的硬盘驱动器适配器板(或卡)相连。 目前PC机常用的硬盘机如果按盘的直径大小来分，有5.25英寸、3.5英寸、2.5英寸及1.8英寸几种，其容量一般在几十兆、几百兆到几个GB不等。硬盘机的性能指标主要有盘径、磁头数、柱面数(磁道数)、每磁道扇区数、数据传输率、转速、接口类型、重量等。 使用硬盘时应注意以下一些问题： (1)零磁道的保护 (2)保持使用环境的清洁 (3)注意防静电 (4)减少震动与冲击 (5)环境温度要适宜 硬盘驱动器是否已有硬件故障存在，可以通过将硬盘进行“新盘处理”来确定，其方法如下： 第一步是对硬盘进行低级格式化，可以调用CMOS中的硬盘应用程序；进行低级格式化，其优点可避免病毒感染，一般情况下，CMOS中不会有“病毒”存在。也可以在软驱上启动正版DOS（或原配DOS)，再调用外部命令形式的低级格式化程序，比如QAPLUS程序、DM程序、NORTON程序中都有低级格式化功能程序可以调用。 第二步是对硬磁盘进行分区，在完成第一步后，需要用A盘重新启动DOS系统，注意DOS版本仍用原版盘，然后再调用FDISK.COM应用程序，对硬盘进行分区，用户可根据需要把硬盘划分为若干个逻辑盘C，D，E，...等。 第三步是对硬盘进行逻辑格式化，在A盘上调用FORMAT.COM应用程序对每个逻辑磁盘进行格式化。 如果上述三个步骤操作失败，才可以认为硬盘存在硬件故障，必须送专业维护部门进行修理。如果顺利完成了上述三步骤，则硬盘只是软故障(可能由病毒等原因引起)。接着可以拷贝备份文件，装入应用软件，恢复系统正常工作。 3.软盘驱动器与软盘的维护 (1)软盘 (2)软盘驱动器 (3)驱动器的日常维护 4.显示器的便用与维护 显示器是人机对话的窗口，是用户监视计算机应用系统工作的重要手段。系统的许多故障虽然在显示器上显示，但显示器的故障与其它外设故障相比，其产生的故障率较小，即使出现故障，其故障源多在显示器适配器及接插件上，出现在显示器内部较少。因此，使用和维护显示器只要注意以下几个方面： ①显示器是一个静电设备，很容易吸尘，所以需要定期对显示器除尘。 ②搬运显示器时，应将电源线和信号电缆线拔下来。长途搬运时，应放回原来包装箱内。 ③不要将盛有水的容器放在显示器机壳上，以免水流入机内引起短路，造成元器件损坏。 ④有许多应用软件，如汉字操作系统CCBIOS2.13、制图软件AUTO CAD和印刷电路板辅助设计软件TANGO等，在第一次使用时，都要按照PC机的配置情况，如显示器的类型或打印机的类型等进行设置。另外，在PC机发生某些故障时，也要对系统进行重新设置。所以，应该知道所用显示器的类型特别是适配器的类型。 ⑤拔插电源线和信号电缆线时，应先关机，否则会损坏接口电路元件。 ⑥在PC机的主板上有一个设置外围设备的DIP开关，其中包括显示器类型和显示方式的设置，在一些显示适配器板上也有一个或多个DIP开关或跳接线，用来设置适配器的工作状态。在显示器正常工作时不可随意改动。但在更换不同类型显示器时，就要根据显示器或适配器的类型，按照使用手册来重新设置。 ⑦将显示器调节旋钮调到最佳状态。 5.键盘与鼠标器的使用与维护 键盘是最常用的、最基本的输入设备，用户的各种命令、程序和数据都是通过键盘和鼠标器输入到微机中。键盘可通过1根五芯电缆接插到机内的键盘插座里，其键数有83，101和102键3种。 鼠标器分为机械式和光电式两种。 (1)键盘的使用与维护 (2)鼠标器的使用与维护 第二节 计算机病毒 计算机自问世以来到今天，极大地推动整个人类的文明进步，井将进一步促进社会各个领域向前迅猛发展，以致于人们把计算机的问世比作和蒸汽机问世一样的又一次工业革命。但是在计算机技术的发展过程中也出现了消极阴暗的一面，这就是计算机病毒。 今天，计算机病毒已经是家喻户晓的事物了，可是你们谁能想到它的历史，充其量仅有不过十几年的时间。 一、什么是计算机病毒 在生物医学界，“病毒”(VIRUS)是一个使人望而生畏的字眼。“计算机病毒”为何物?为何也称之为“病毒”?首先，计算机病毒实质上是一个可以在计算机上执行的程序，因为它可以执行，因此有活力，可以主动攻击；其次，计算机病毒并非是独立存在的程序，它寄生在其它可执行的程序之中，这些可执行的程序可以称之为宿主程序，病毒就寄生在宿主程序之中。 所谓计算机病毒是指一段寄生于某一载体(如磁盘、光盘等)并在一定条件下实现其扩散和破坏作用的计算机程序或指令集，显然计算机病毒是人为设计的程序，它能把自身精确地或有修改地复制到其它程序体内，并给计算机系统造成一定的故障。由于这种自我繁殖和伺机扩散并给计算机系统造成危害的作用机理，与生物病毒的繁殖和感染使生物体致病的道理极为相似，所以把它形象地称作计算机病毒。计算机病毒的特征可以归纳下面五点： ①隐蔽性 ②传染性 ③潜伏性 ④可激活性 ⑤破坏性 差不多每个计算机病毒程序内都有计算机病毒的“标志”，它用于鉴别磁盘目录中的程序是否已被感染过，这样可以使病毒程序把注意力集中于未被感染过的程序之上，不至于一次又一次的去重复攻击同一程序，做虚功，从而可以最大限度地发挥其作用。这个病毒每执行一次，就感染一个新的末被感染过的执行程序，一直到其目标媒介(例如硬盘内的一个目录区)内的全部执行程序均被感染为止。 较复杂的病毒通常还要把自己常驻在内存中，以便随时调用，并夺取系统的一些功能(如读写磁盘、打开文件、执行命令等)的控制权，从而只要用户在其程序中运用系统的这些功能，病毒的有关部分也会随之执行。这样，病毒的危害性就会大大增加。 二、计算机病毒的种类 根据病毒攻击的部位，我们大体可把计算机病毒分成引导型、执行型、混合型、设备驱动型等几种，下面分别叙述： 1.引导型病毒 计算机病毒的宿主是硬盘分区程序(主引导程序，在硬盘内)或DOS引导程序(在硬盘或软盘内)，如小球病毒(乒乓病毒)、大麻病毒、2708病毒(打印病毒)、64病毒和Pakistani Brain病毒都属此范畴，一旦系统引导，该类病毒先被执行，它就进入内存，常驻起来，并接管一些重要的中断(如管理磁盘I/O的INT13h，INT8h和INT1Ch等)，之后再照常作系统的引导，这样病毒随时处于待命出击状态。一旦有磁盘I/O的动作，病毒就可进行本身的复制，或作一定的破坏。 引导型病毒一般寄生于硬盘或软盘前面的几个扇区之间，对于低版本的DOS系统，硬盘的这一部分存有重要信息(如FAT表、目录)，病毒的侵入会造成数据的丢失，对于软盘，有时也会这样。 2.执行型病毒 目前大多数计算机病毒都寄生于执行程序之中。所谓Vienna(648)病毒，就是这样的病毒。一般说来，执行型病毒也要常驻内存，也要接管中断向量(如Int21h)。在DOS系统下，执行程序的运行要通过INT21h的功能4Bh。病毒一旦接管该功能，则可以在运行一个执行程序之前先把该执行程序加以感染，这样，执行程序藏得再深，只要它被执行，病毒就能对之施以攻击，Jerusalm(黑色星期五)，Yankee Doodle，Traveller等病毒都属这一类型。这类病毒的一个重要标记是执行程序的长度要发生变化。这一点，在内存为病毒所控制的时候也许是不能被发现的，因为病毒可能会故意提供错误的信息，应该用干净的盘重新启动系统后再看其长度有无变化，通过这办法可以发现大多数的执行型病毒。这类病毒其攻击的对象是.EXE文件或.COM文件，或专门对付COMMAND.COM文件等，极少数也感染数据文件，所以执行型病毒又称作文件型病毒。 3.混合型病毒 这类病毒既攻击引导程序又攻击执行程序，可以称之为混合型。由于在系统引导时文件系统尚末建立起来，为了要攻击执行程序，病毒必须等待文件系统的建立，因此，一般说来，这类病毒结构比较复杂，攻击力强，对系统造成的破坏通常比较严重，如Filp病毒或新世纪病毒，都属此类。 4.设备驱动型病毒 这是最近出现的新品种，也可以归之为执行型病毒。但它接管的不是INT21h，而是设备驱动程序，，例如DIR-II病毒，其本身长度不足1K字节，但攻击能力很强，攻击的对象不是单个执行程序，而是一整个目录中的执行程序，而且它并不改变执行程序长度，因此，也比较隐蔽。 计算机病毒从不同的角度可划分出不同类型的病毒，如从破坏性角度分，计算机病毒又有良性病毒和恶性病毒之分；从网络角度分，计算机病毒又有单机病毒和网络病毒之分；从操作系统角度分，计算机病毒又有DOS病毒、Windows95病毒、UNIX病毒和WindowsNT病毒等。 三、计算机病毒的防治 到目前为止，已发现的计算机病毒有几干种之多。它们的危险性已引起了广大用户和计算机工作者的高度重视。在与形形色色的计算机病毒的斗争中，已经积累了丰富的检测病毒的经验，同时也研制出了许多检查与消除病毒的软件。 1.计算机病毒的检测 对计算机进行检测，判断是否已经感粱病毒以及染上了哪种病毒，是消除病毒的第一步。检查计算机是否存在病毒通常采用两种方法：人工检测和自动检测。 要精确判断一台计算机是否染有病毒以及染上了哪种病毒，一般来说是比较困难的事情。但是由于病毒的入侵，必然会干扰和破坏计算机的正常运行，从而产生种种外部现象。在使用计算机时如果发现有下列现象，则应怀疑有计算机病毒，必须采取措施进行检查判断。 (1)屏幕出现异常现象或显示特殊信息： (2)喇叭发出怪音、蜂鸣声或演奏音乐： (3)计算机运行速度明显减慢： (4)系统无法从硬盘启动，但软盘启动正常； (5)系统运行时经常发生死机和重启动现象： (6)读写磁盘时嘎嘎作响并且读写时间变长，有时还出现“写保护”的提示： (7)内存空间变小，原来可运行的文件无法装入内存： (8)磁盘上的可执行文件变长或变短，甚至消失： (9)某些设备无法正常使用： (10)键盘输入的字符与屏幕反射显示的字符不同： 2.计算机病毒的消除 在检测出系统染上了病毒或确定了病毒种类之后，就必须设法消除病毒。目前有不少检测和消除病毒的软件，可以有效地消除计算机的大部分病毒。但由于病毒的多样性和消毒软件的局限性，因此，要掌握正确的解毒方法和步骤。一般消除病毒可按如下步骤进行： (1)用无毒的系统盘重新启动计算机： (2)判断病毒的类型： (3)消除病毒： 3.计算机病毒的预防 要彻底消除计算机病毒的危害，必须执行以预防为主的方针。病毒的预防主要从两方面入手：一是从技术上采取措施主动防止病毒入侵；二是建立严格的计算机使用管理制度，阻止带毒媒体(主要是软盘、盗版光盘等)接触计算机。 (1)免疫： (2)采取严密的防范措施： 对计算机病毒应采取严密的防范措施，堵塞其传染渠道，其次是尽早发现并清除它们。对计算机病毒的预防可采取如下措施： ①对所有的系统盘进行写保护。系统盘应专用于启动机器，不存任何用户的程序和数据。 ②不使用来历不明、无法确定是否带有病毒的软盘或光盘。 ③重要的数据要做备份，在不对软盘进行写操作时，最好加上“写保护”。 ④慎用公共软件和共享软件。 ⑤避免复制各种载体的盗版软件。 ⑥严禁在计算机上玩各种电子游戏。 ⑦在计算机中插入防病毒卡或尽量使用具有免疫能力的操作系统。 ⑧对于网络上来路不明的软件、电子邮件等不要打开使用，更不要复制。 第三节 多媒体技术 一、多媒体技术概述 1.什么是多媒体 多媒体(Multimedia)一词是1986年以后才开始在计算机领域普遍使用的。个人计算机使得生产工具大众化，从而将计算机带入了工农业及其它领域的生产和管理工作；多媒体使得计算机用户群进一步扩增，进而将计算机带入了一般人的社会生活。什么叫多媒体?目前有许多种定义和解释，这里引出两种解释来帮助读者了解多媒体的实质含义。第一种解释，多媒体是一种计算机驱动的交互性沟通系统，它是制作、储存、传递和检索文字、图形以及声音的信息网；第二种解释，媒体即信息的存储实体，多媒体指可以存储、处理、传递各种信息载体的实体，实际上是一个处理和提供声、图、文等多种信息形式的计算机系统，确切地说，计算机成为能存储；处理，传播声、图、文等各种信息载体的机器，是一种全新的信息传输的机器。多媒体的本质不仅是信息的集成，也是设备的集成和软件的集成，通过逻辑连接形成有机整体又可以实现交互控制，因此可以说集成和交互是多媒体的精髓。 多媒体信息系指信息形式是多维的，具有人类所习惯的通过多种感官提供的自然信息的属性，应用计算机视、听、说的智能把声、图、文集成在一起，并使多维化信息，也即图文并茂、视听一体、交互集成的多媒体信息能动态交互。 多媒体技术指能将图、文、声等多媒体信息应用计算机进行综合处理的技术。目前人们常常把多媒体技术与多媒体当作一个概念术语。 2.多煤体技术的应用领域 多媒体技术驱除了传统计算机那种冰冷、困难使用的形象，开拓了一个前所末有的广阔应用领域： ①商业： ②教育； ③出版： ④通信： 3.多媒体的未来 二、多媒体数据处理 多媒体技术使计算机具有综合处理数字、文字以及人类生活中最重要最普遍的图像信息和声音信息，而且使计算机的使用方式具有方便的交互性和很强的实时性，即用户可以随时提出各种要求、随时中止或启动程序的运行、计算机能够及时响应用户提出的各种要求等等。 1.多媒体数据的特性 多媒体数据，尤其是传统计算机难以处理的图形、图像、动画、声音等复杂类型的数据，普遍具有以下几大特性： ①数据量大：图像、声音和视频对象一般需要很大的存储容量。例如，常见格式的500幅典型的彩色图像大约需要l.6GB的存储空间，而5分钟标准质量的PAL(我国电视制式)视频节目需要6.6GB的存储空间。 ②数据长度不定：多媒体数据的数据量大小是可变的，且无法事先预计。例如，CAD中所使用的图纸可简单到一个零件图，也可复杂到一部机器的设计图。这种数据不可能用定长格式来存储，因此，在组织数据存储时就比较麻烦，其结构和检索都与常规数据库大不相同。 ③多数据流：多媒体表现(Presentation)包含多种静态和连续媒体的集成和显示。在输入时，每种数据类型都有一个独立的数据流，而在检索或播放时又必须加以合成。尽管各种类型的媒体数据可以单独存储，但必须保证媒体信息的同步。例如，表现一种事物的视频和声音信息在传输和播放时必须严格同步。 ④数据流的连续记录和检索：多媒体数据，无论是视频信息或是声音信息，都要求连续存储(记录)和播放(检索)，否则将导致严重的失真，使用户无法接受。 2.多媒体数据处理对计算机技术的要求 ①高性能CPU ②大容量存储设备 ③数据压缩技术 ④人机交互技术和方法的改进 ⑤信息存储和检索技术 ⑥超文本技术 ⑦实时操作系统为多媒体应用提供坚实的平台，使得同时播放视频信号和音频信号成为可能。 ⑧面向对象编程技术使得计算机能更方便地对图像、视频、声音等进行处理。 3.多媒体的关键技术 多媒体的关键技术主要包括数据压缩与解压缩、媒体同步、多媒体网络、超媒体等。其中以视频和音频数据的压缩与解压缩技术最为重要。 视频和音频信号的数据量大，同时要求传输速度要高，目前的微机还不能完全满足要求，因此，对多媒体数据必须进行实时的压缩与解压缩。 自从1948年出现PCM(脉冲编码调制)编码理论以来，编码技术已有了50年的历史，日趋成熟。目前主要有三大编码及压缩标准； (1)JPEG(Join Photographic Expert Group)标准： JPEG是1986年制定的主要针对静止图像的第一个图像压缩国际标准。该标准制定了有损和无损两种压缩编码方案，对单色和彩色图像的压缩比通常为10：1和5：1。JPEG广泛应用于多媒体CD-ROM、彩色图像传真、图文档案管理等方面。 (2)MPEG(Moving Picture Expert Group)标准： MPEG是目前热门的国际标准，用于活动图像的编码。在这里，编码指的是信息的压缩和解压缩。 MPEG包括MPEG-Video MPEG-Audio MPEG-System三个部分。MPEG是针对CD-ROM式有线电视传播的全动态影像，它严格规定了分辨率、数据传输率和格式，其平均压缩比为50：1。MPEG-1的设计目标是达到CD-ROM的传输率和盒式录音机的图像质量。它广泛地适应于多媒体CD-ROM、硬盘、可读写光盘、局域网和其它通信通道。MPEG-2的设计目标是在一条线路上传输更多的有线电视信号，它采用更高的数据传输率，以求达到更好的图像质量。MPEG-4计划用于传输率低于每秒64K字节的实时图像。当前，世界上普遍对三个方面感兴趣：无线移动通讯、交互式的计算机应用、音频数据和不断增加的各种应用的集成，MPEG-4着力于把这三个方面的应用会聚在一起，将提供一种允许交互性、高压缩和通用的可访问性的新的音频编码标准。MPEG-System则是用于处理视频和音频数据的复合和同步的标准。 三、多媒体计算机 多媒体技术为个人计算机带来了新面貌。多媒体计算机性能如下： ①多媒体计算机首先具有个人计算机的性能指标，其次具有特殊的性能。 ②光盘(CD-ROM)驱动器是MPC的必要部件。 ③多媒体计算机系统必须支持数字音响。 四、多媒体设备简介 1．CD-ROM驱动器. CD-ROM驱动器的性能特点如下： ①速度：CD-ROM驱动器的访问时间为275～1500ms之间，一般为300～350ms内。光盘驱动器的访问时间比硬盘要长很多。一个普通的IDE硬盘的访问时间只有22ms。 ②控制卡：CD—ROM控制卡有两种标准；即ISA和SCSI。 ③传输缓冲区容量：大多数CD-ROM系统为了加快数据存取的速度，在驱动程序中都使用传输缓冲区，这对于文本搜索与检索应用不是很重要的，但对多媒体应用就很关键。 ④MPC标准一致性：在CD-ROM的多媒体应用中，一定要确保CD-ROM驱动器支持MPC的标淮。 ⑤声音：大多数CD—ROM驱动器都带有一个程序，使它能播放激光唱片。 ⑥内置式还是外置式：驱动器可以放置在微机箱内(称内置式)，或者单独放置在微机外，但与微机相连(称外置式)。 2.声卡 3.视频卡 (1)PC机数字视频标准 (2)视频捕捉卡 (3)MPEG回放卡