第1章计算机系统概述与社会信息化68页PPT

(1) 显示器
显示器是计算机与用户沟通的窗口，是计算机必备的外部设备。目前，最常 见的显示器就是阴极射线（CRT）显示器，这也是几十年来显示器家族中的主力 成员。现17寸的纯平显示器已经成为市场的主流。经过多年的发展，现在液晶显 示器的技术已经比较成熟，液晶显示器与普通CRT显示器相比，屏幕尺寸更大， 体积却小得多，也更加美观。
(6) 音箱
在计算机系统中，音 箱已是不可缺少的设备。 声卡只提供对音频信号的 处理能力，而要让计算机 能输出声音，音箱则是关 键设备。
(7)摄像头
摄像头的功能与作用 1．网络视频
摄像头与电脑连接后， 再安装摄像头的驱动程序 后，摄像头可以结合相应 的网络聊天工具如：腾讯 QQ、Microsfot即时通讯软 件（Windows Messenger） 等。用于网络聊天。
2．静态照片拍摄 连接计算机并安装相应 的驱动软件以后，摄像头 可以拍摄数码照片。
3.其他设备
扩展设备是除上述设备外的其他计算机设备，是为了实现多媒 体和网络功能或其他功能的扩展而增加的设备。比如为了实现接入 Internet而增加的调制解调器或网卡，为了实现在显示器上看电视 而增加的电视卡等。这些扩展设备极大地丰富了多媒体计算机的各 种功能。这些设备在本节就不一 一介绍了，后面的章节中会有所 介绍。
第1章 计算机系统概述 1.1计算机的基础知识 1.2计算机硬件系统的组成
计算机外观:
1. 主机（内部设备）
主机箱内装有：电源、CPU、CPU风扇、主板、内存、显卡、 声卡、网卡、接收卡、DVD-ROM、CD-RW、DVD-RW、硬盘、软
驱等部件。 主机箱的前面板上有电源指示灯、硬盘工作指示灯、前置USB
(4) 鼠标
鼠标是计算机系统中的一种辅助 输入设备，它可增强或代替键盘上的光 标移动键和其他键（如回车键）的功能， 使用鼠标可在屏幕上更快速、更准确地 移动和定位光标，并可点击相应的命令 使其执行。

1.3.2 计算机信息系统保护的基本目标和任务
➢ 计算机信息系统安全保护的基本目标 ➢ 计算机信息系统安全保护的基本任务 ➢ 计算机信息系统安全保护的基本策略
25
目录
目退录出
计算机信息系统安全保护的基本目标
➢ 作为主权国家，主要的信息安全目标 是保证国民经济基础的信息安全；抵 御敌对势力的信息战的威胁，保障国 家的安全和社会的安定；对抗国内外 的信息技术犯罪，保障国民经济协调、 持续、高速、健康地发展。
务
19
目录
目退录出
1.3.1 计算机信息系统安全保护的基本概念
➢ 安全法规 ➢ 安全管理 ➢ 安全技术
20
目录
目退录出
安全法规
1．社
会行 为道 德规 范
2． 计 算机 安全 规范 法律
3．安 全 等 级 技 术 措施要求
5． 安 全 系 统 形 式 描述、证明
6．安 全 系 统 技 术 实现
4． 安 全 管 理 规 范 规 章制度要求
目录
目退录出
1.2.3 计算机信息系统的脆弱性
➢ 信息处理环节中存在的不安全因素 ➢ 计算机信息系统自身的脆弱性 ➢ 其他不安全因素
15
目录
目退录出
信息处理环节中存在的不安全因素
➢ 数据输入部分 ➢ 数据处理部分 ➢ 数据传输 ➢ 软件 ➢ 输出部分 ➢ 存取控制部分
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ16
目录
目退录出
计算机信息系统自身的脆弱性
第1章 计算机信息系统安全概述
内容提要 ➢ 计算机信息系统及其安全的基本概念 ➢ 计算机信息系统面临的威胁及其脆弱性 ➢ 计算机信息系统安全保护概述 ➢ 我国计算机信息系统安全保护的基本政

19:13:2020:03:2220: 41:0221:12:17
③补码 整数X的补码：对于正数与原码相 同；对于负数，数符位为1，数值位为 X的绝对值取反加1（反码+1），通常 记为[X]补。 [＋10]补＝00001010 [－10]补＝11110110
19:13:2020:03:2220: 41:0221:12:17
2、计算机病毒分类
①引导型病毒 ②文件型病毒 ③宏病毒 ④蠕虫病毒 ⑤特洛伊木马型病毒 ⑥网页病毒 ⑦混合型病毒
19:13:2020:03:2220: 41:0221:12:17
3、计算机病毒的防治 ⑴ 从软件方面 ⑵ 在硬件方面 ⑶ 在管理方面
19:13:2020:03:2220: 41:0221:12:17
19:13:2020:03:2220: 41:0221:12:17
十六 进制 数
二进 制数
十六 进制 数
二进 制数
0 0000 8 1000
1 0001 9 1001
2 0010 A 1010
3 0011 B 1011
4 0100 C 1100
5 0101 D 1101
6 0110 E 1110
7 0111 F 1111
1.4.3 数据的二进制编码
1.十进制数的编码—BCD码 通常计算机中用四位二进制数
来表示一位十进制数。这样的二进 制编码中，每四位二进制数为一组， 组内每个位置上的位权值从左至右 分别为8、4、2、1，故又称为8421 码。
19:13:2020:03:2220: 41:0221:12:17
2.字符的编码
任课教师：张 弛
19:13:2020:03:2220:41:0221:
1

主存用以直接与CPU 交换信息,主存容量大,机器的运行 速度就快。
主存容量是指主存中存放二进制代码的总数,即: 存储容量= 存储单元个数× 存储字长
现代计算机中常以字节(byte)的个数来描述容量的大小。 缓存大小也是CPU 的重要指标之一。
1.2.2 计算机系统的主要技术指标
• 4）运算速度 (1)CPU执行时间
N
IC IiC 40 0 30 0 0 0 20 0 0 0 10 0 0 0 150 00 i 1
• 指令的平均时钟周期数为:
N
CPI (CPiIICi)/IC i1 ( 1 40 2 0 30 0 2 0 0 20 0 2 0 0 10 0 )/1 0 5 0 0 1 .6 0
运算结果。 • 输入设备用来将人们熟悉的信息形式转换为计算机能识别
的信息形式,常见的有键盘、鼠标等。 • 输出设备可将计算机运算结果转换为人们熟悉的信息形式,
如打印机、显示器等。
1.2.1 计算机的硬件框图
图1.3 现代计算机的组成框图
CPU——“中央处理器”的简称，由运算器和控制器组成。 I/O设备——“输入设备与输出设备”的简称。 CPU 与主存储器MM 合起来又可称为主机； I/O 设备可称为外部设备。 ALU——算术逻辑运算单元,用来完成算术逻辑运算。 CU——控制单元,用来解释存储器中的指令,并发出各种操作命 令来执行指令。
1.2.1 计算机的硬件框图
图中：实线为数据线, 虚线为控制线和反馈线。
图1.1 冯·诺依曼计算机硬件框图
冯·诺依曼计算机的特点是:程序以二进制代码的形式存放在存储器 中;所有的指令都是由操作码和地址码组成;指令在其存储过程中按 照执行的顺序;以运算器作为计算机结构的中心等。

100%
图像处理软件
如Adobe Photoshop、GIMP等 ，用于编辑、处理和优化图像。
80%
多媒体播放软件
如Windows Media Player、 VLC等，用于播放音频、视频文 件。
软件开发与维护
软件开发方法
包括结构化开发、面向对象开 发等，用于指导开发人员设计 和实现软件。
软件测试
物联网与智能家居
物联网
物联网是指通过网络技术将物理世界的 各种事物连接到互联网，实现智能化识 别和管理。物联网的应用领域包括智能 交通、智能医疗、智能工业等，能够提 高生产效率和生活质量。
VS
智能家居
智能家居是指利用先进的计算机技术、网 络通信技术、综合布线技术等，将家居生 活中的各种设备连接到一起，实现智能化 管理和控制。智能家居的应用包括智能照 明、智能安防、智能环境控制等，能够提 高居住的舒适性和安全性。
计算机系统的基本工作原理
总结词
计算机系统的基本工作原理是理解计算机如何工作的关键，它涉及到二进制数的使用、存储程序的概念以及计算 机的指令系统。
详细描述
计算机内部使用二进制数进行信息表示和计算，这使得计算机可以进行精确和可靠的信息处理。存储程序的概念 使得计算机的程序和数据可以存储在内存中，并通过指令进行执行。计算机的指令系统定义了计算机可以执行的 指令集，它是计算机硬件和软件之间的接口。
大数据与云计算
大数据
大数据是指数据量巨大、复杂度高、处理速度快的数据集合。大数据技术的应用包括数据挖掘、商业 智能、决策分析等。大数据技术的发展对于现代商业和社会具有重要意义，能够提高决策效率和准确 性。
云计算
云计算是一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，共享的软硬件资源和信息可以按需提供给计算 机和其他设备。云计算提供了高度可扩展和灵活的计算服务，包括基础设施、平台和软件三个层次的 服务。

2000年
2001年至今
苹果 iMac G5(M9248CH/A)
《计算机组装与维护》第 1 章
1.2微型计算机的系统组成
1.2.1计算机的分类: 按处理方式分:
按 用 途:
模拟计算机、数计算机
通用计算机、专业计算机
按
字
长:
8位、16位、32位、64位
按综合性能指标: 巨型计算机、大型计算机、
中型计算机、小型计算机、
66M和100M外频的赛扬处理器占领了大部分品牌或兼容机的市场，128M内存， 10G以上的硬盘开始成为标准配置，17寸显示器慢慢进入家庭。 Pentium 4 CPU和Pentium 4赛扬CPU开始成为电脑的标准配置，内存由 SDRAM实现了向DDR的过渡，同时17寸CRT显示器或者15寸液晶显示器开始 成为用户的首选，硬盘逐渐向40G以上的容量发展。 处理器类型PowerPC G5配置，主频1600MHz以上，内存容量256MB，硬盘容 量80GB，显示器类型17”液晶。这是苹果电脑的创新，将主机的部件全部集成 到显示器内部。显示器就是一台电脑。
《计算机组装与维护》第 1 章
1.1计算机的发展历程
1989年4月 1996年 DELL 80486 采用Intel 80486DX CPU 640KB内存， 20MB硬盘， 1.2M软驱。 基本配置是奔腾或者奔腾MMX 的CPU，32M EDO或者SDRAM内存， 2.1G硬 盘 ，14寸球面显示器为标准配置。
第一台使用了鼠标的电脑，第一台使用图形用户界面的 电脑。
采用INTEL8088 4.77MHz的CPU，256K RAM和40K ROM,10MB的硬盘，两部360KB软驱。
IBM PC/XT
IBM PC/AT Compaq Desktop PC

计算机理论奠基人：
19世纪50年代，英国数学家乔治·布尔创立逻辑 代数，奠定电子计算机的数学理论基础 。
1936年英国科学家图灵，首次提出逻辑机模型— 图灵机,并建立算法理论,被誉为计算机之父。 图灵的主要贡献： • 建立图灵机模型，奠定了可计算理论基础； • 提出图灵测试，阐述机器智能概念 。 计算机最高奖项： 图灵奖,创于1966,每年由美国计算机学会(ACM)颁发。
章 • 计算机硬件组成及各主要部件的功能；
主 • 计算机软件分类；
要 • 计算机工作原理及主要技术指标；
内 • 数制及其转换；
容 • 数值型数据的存储；
• 计算机的算术与逻辑运算； • 文字信息编码。
一种可以接受输入、处理数据、存储数据、 可编程并能产生输出的一种电子装置。
计算机主要特点：计算精度高、处理速度 快、存储容量大、自动化程度高、适用范围广 和通用性强。
➢ CAD是以计算机为工具，对产品或工程进行总体 设计、绘图、分析和编写技术文档等设计活动的总称。
➢ CAM用计算机代替人控制和操作设备（如车床） 进行生产或加工产品（如零件），它的输入可能是产 品工艺图或控制开关信号，输出是对相关设备的控制 信号。
量子计算机
是利用处于多现实态下的原子进行运算的计算机。
计算机分类
按计算机运算速度、字长、存储容量、软件配置及 用途等多项性能指标划分为：高性能计算机、微型计 算机、工作站、服务器和嵌入式计算机等。
• 高性能计算机
是指运算速度最快、处理能力最强的计算机，传统 称之为巨型机或大型计算机。目前，高性能计算机的 运算速度可达到35万亿次/秒，峰值运算速度可达到 40万亿次/秒。
冯·诺依曼计算机体系结构
1948年8月，著名美籍匈牙利数学家冯·诺依曼提 出EDVAC (electronic Discrete Variable Automatic Computer,离散变量自动电子计算机)计算机方案。

1．温度
2．湿度
3．清洁
4．电磁干扰
5．安全
6．显示器的使用
7．主机与打印机维护 8．软盘和光盘的维护
9．硬盘的维护
10．键盘的维护
11 ．光驱的使用
12．软盘的使用
第一章 计算机基础知识概论
11.1.4 计算机每月软件系统维护
其实计算机的维护周期不一定非得按月来做，如果短 时期内经常安装和卸载软件时，也应该进行以下维护 项目。
使用计算机清洁膏或去污上光剂擦除。） 2、对主机内部板卡的清洁 用干布（质地比较柔软的布）或软毛刷（或者软毛笔）
擦去灰尘，灰尘较厚的地方可以用棉球蘸无水洒精擦拭 （不能用医用酒精，也不能往无水酒精中兑水）。
第一章 计算机基础知识概论
11.1.3 计算机的日常维护 Nhomakorabea就像我们每天都要将家里的桌子擦干净一样，计算机 也需要你每天对它略施“温存”，并且要养成“习惯” 为保证电脑能够正常地运行，发挥其功效，就必须使 它工作在一个适当的外部环境下，这些环境条件，包 括温度、湿度、清洁程度和电磁环境等方面。
第一章 计算机基础知识概论
11.2 计算机的故障维修
计算机故障尽管五花八门、千奇百怪，但由于计算机是由一种逻 辑部件构成的电子装置，因此，识别故障也是有章可循的。
一般来说，要充分了解故障机的工作性质及所用操作系统和应用 软件；了解故障机的工作环境和条件；了解故障机的配置情况和 工作要求；了解系统近期发生的变化，如移动、装软件、卸软件 等：了解诱发故障的直接或间接原因与死机时的现象。之后以先 静后动、先假后真、先外后内、先软后硬等方法处理故障机出现 的各种各样故障，并注意尽量通过识别文本、图像、声音等线索 找到所提示的潜在故障点。运用知识或经验，将问题或故障分类， 寻找方法和对策。并认真记录问题或现象，并及时总结经验及教 训。最后还要做好安全措施。计算机需要接电源运行，因此在拆 机检修的时候千万要记得检查电源是否切断；此外，静电的预防 与绝缘也很重要，所以做好安全防范措施，是为了保护自己，同 时也是保障计算机部件的安全。

2020/11/6 30
(2)外部因素。对此可将数据分成不同的密级， 规定外部使用员的权限；设置身份认证、密 码、设置口令、设置指纹、声纹、笔迹等多 种认证；设置防火墙，为计算机建立一道屏 障，防止外部人侵破坏数据；建立入侵检测、 审计和追踪，对计算机进行防卫；同时，也 可采用包括计算机的物理环境的保障、防辐 射、防水、防火等外部防灾措施。
表1-14：典型的安全威胁例子
威胁
说明
授权侵犯 为某一特权使用一个系统的人却将该系统用作其他未授
权的目的
拒绝服务 对信息或其他资源的合法访问被无条件地拒绝，或推迟
与时间密切相关的操作
窃听
信息从被监视的通信过程中泄露出去
信息泄露 信息被泄露或暴露给某个未授权的实体
截获/修改 某一通信数据项在传输过程中被改变、删除或替代
2020/11/6快寄。存器临时存放指令、数据及运算结果，速度极14
输入输出设备
习惯上将CPU和主存储器的有机组合称为主 机。
输入设备的作用是把信息转换成二进制形式 输人到计算机的存储器中：数字、字母和控 制符等。
输出设备的作用是把运算处理结果按照人们 所要求的形式输出到外部存储介质上。可以 是数字、字母、表格、图形等.
2020/11/6 3
1.1.1 计算机发展史
1. 大型机阶段 2. 小型机阶段 3. 微型机阶段 4. 客户机/服务器阶段 5. 互连网阶段
2020/11/6 4
1、大型机阶段(mainframe)
1946年，美国为计算弹道轨迹而研制成功了世界第 一台计算机。ENIAC(埃尼阿克)
体积大、耗电量大、寿命短、可靠性差、成本高、 容量小
接口：强调标准性
2020/11/6 23

第2、3章 主要教学内容
第2章 讲解数据表示和运算方法，这是设计实现计算机运算器部件的理 论根底。
计算机中都使用二进制的信息编码。二进制编码和码制转换是数据运算 的数学根底。
整数的原码、补码表示是为了简化数据运算的方案，可以简化用到的硬 件线路，提高运算速度。
数据的检错纠错编码技术是提高硬件可靠性的有效措施。 第3章 讲解计算机的运算器部件，有定点运算器和浮点运算器２种类型， 是实现数据运算的执行部件。 重点学习定点运算器，由完成算数与逻辑运算的电路 ALU 和暂存运算 数据和中间结果的存放器组 REGs 、保存结果特征状态的Flag 存放器这３ 个主要局部组成。 一般了解浮点运算器的组成和浮点数的运算方法即可。
学习存储器分类和可用器件的存储原理、读写过 程的根本知识；了解存储器的性能指标；
学习主存的构建技术，与CPU的连接方式和读写 时序关系；学习高速缓存的构建技术，运行原理；一 般了解虚拟存储器的实现方案和根本术语。
对磁盘、光盘的原理性组成和运行原理有根本了 解，理解磁盘阵列技术的特点和对系统性能的影响。12
不是只有设计计算机硬件系统的人才要学这门课,计算机专 业的人员都应该对其有所了解。选择了计算机专业，终生要与 计算机系统打交道、要使用好计算机就应该学习这门课，否那 么就算不上一名合格的计算机专业人员。总不该把计算机硬件 系统看作为电视机一样的产品，开一下电源选选台能看节目了 就行了。
计算机中有许多知识是到处都会用到的，是学习后续多门 课程 (系统构造， 操作系统，编译原理，高级语言程序设计, 计 算机网络，数据库) 的根底，将来工作中如何想清楚、如何解 决遇到的许多问题都会涉及到计算机的硬件问题。
10
第4章 主要教学内容
第4章 讲解计算机的存储器系统。 当前计算机的存储器系统由高速缓存、主存和虚

The series of instructions that tell a computer how to carry out processing tasks is referred as a computer program.
In a computer , most processing takes place in a component called the central processing unit(CPU).
1.1 定义计算机
• A computer stores data Memory is an area of a computer that temporarily holds data that is waiting to be processed, stored, or output.
Storage is the area where data can be left on a permanent basis when it is not immediately needed for processing.
To process large amounts of data, mainframes process billions of instructions per second and often include several central processing units.
Mainframes are large, fast, and fairly expensive computers, generally used by business or government to provide centralized storage, processing ,and management for large amounts of data.

第1章 计算机信息系统安全概论
（4）非法冒充 采取非常规则的方法和手段，窃取合法用 户的标识符，冒充合法用户进行窃取或信息
破坏。
（5）系统人员的窃密和毁坏系统数据、信息
的活动等
返回本节
第1章 计算机信息系统安全概论
有意威胁（攻击）的主要目的：
企图获得系统中的机密信息，为其国家或组织
所用(如工业间谍)


对系统的安全弱点探测与分析
实施攻击
返回本节
第1章 计算机信息系统安全概论

远程攻击的主要破坏动作包括偷窃软件源代
码和财政金融数据、访问机密文件、破坏数据 或硬件，还包括安置为日后再次侵入
(2) 对信息的威胁和攻击 ① 信息泄漏 就是偶然地或故意地获得（侦收、截获、 窃取或分析破译）目标中信息，特别是敏感信息， 造成泄漏事件。 ② 信息破坏 是指由于偶然事故或人为破坏，使信息的 正确性、完整性和可用性受到破坏，使得系统的 信息被修改、删除、添加、伪造或非法复制，造 成大量信息的破坏、修改或丢失。
第1章 计算机信息系统安全概论
（3）合法窃取 利用合法用户身份，设法窃取未授权的信息。 （4）破译分析 对于已经加密的机要信息，利用各种破译分析手 段，获得机密信息。 （5）从遗弃的文本中分析获取信息 如从信息中心遗弃的打印纸、各种记录和统计报 表、窃取或丢失的软盘片中获得有用信息。
第1章 计算机信息系统安全概论
主动攻击是指篡改信息的攻击。 主动攻击不仅是窃密，而且威胁到信息的完整
性和可靠性。
主动攻击以各种各样方式有选择的修改、删除、
添加、伪造和复制信息内容，造成信息破坏。
第1章 计算机信息系统安全概论
主动攻击的主要方法有： （1）窃取并干扰通信线中的信息 （2）返回渗透 有选择地截取系统中央处理机的通信，然后 将伪造信息返回给系统用户。 （3）线间插入 当合法用户已占用信道而终端设备还没有动 作时，插入信道进行窃听或信息破坏活动。