1 計算機基礎知識
計算機的誕生是人類對計算工具的需求和早期開發開始的
自動化的計算機需要有其賴以生存的基礎，由于其工作的複雜性，需要機電方式來自動計算
推動計算機發展的重要原因是需求，新的需求決定新的發展方向
圖靈的布爾代數，将複雜問題簡單化，将專業問題通用化
馮諾依曼的程式存儲理念，将自動化運算實作，是将程式和資料事先存放在外存儲器中，在執行時将程式和資料先從外存裝入記憶體中。然後使計算機在工作時自動地從記憶體中取出指令并加以執行，這就是存儲程式概念的基本原理，馮·諾依曼計算機體系結構的主要特點是：
采用二進制形式表示程式和資料
計算機硬體是由運算器、控制器、存儲器、輸入裝置和輸出裝置五大部分組成
程式和資料以二進制形式存放在存儲器中
控制器根據存放在存儲器中的指令 (程式) 工作
@1 計算機的概念：計算機是一種能按照事先存儲的程式，自動、高速地進行大量數值計算和各種資訊處理的現代化智能電子裝置
@2 計算機的組成：一個完整的計算機系統有硬體系統和軟體系統兩大部分
硬體系統：能夠收集、加工、處理資料以及輸出資料所需的裝置實體，是看得見、摸得着的部件總和，是計算機工作的基礎。 從硬體結構上來分：計算機硬體主要分為5個部分：運算器、控制器、存儲器以及輸入/輸出裝置。
軟體系統：相對硬體而言，為了充分發揮硬體系統性能和友善人們使用硬體系統，以及解決各類應用問題而設計的程式、資料、文檔總和，它們在計算機中展現為一些觸摸不到的二進制狀态，存儲在記憶體、磁盤、閃存盤、CD光牒等硬體裝置上。
@3 計算機的組成結構示意圖：
按計算機處理的資料分類：數字計算機、模拟計算機、數字模拟混合計算機
按計算機用途分類：通用計算機和專用計算機
按計算機規模分類：巨型機、大型機、小型機、微型機、工作站、伺服器、嵌入式計算機
科學計算：數值的複雜計算、量化
資料處理：屬于非數值處理，計算過程比較複雜，但計算方法簡單
過程控制：實時對資料進行采集并根據實際情況作出相應的處理
人工智能：計算機模拟人類的智能活動
計算機輔助設計與制造：
計算機輔助設計CAD：利用計算機對系統進行綜合分析和模拟仿真，高效解決問題
計算機輔助制造CAM：利用計算機進行生産的控制和管理，實作無圖紙加工
計算機輔助教育CBE：包括 計算機輔助教學CAI（利用計算機模拟教師行為進行授課）、計算機輔助測試CAT（通過與計算機互動進行學習和測試學習效果）、計算機管理教學CMI（一套新教學模式和教學方法的管理系統）。
電子設計自動化EDA：利用硬體語言開發可程式設計晶片，擴充硬體系統功能。
電子商務：通過計算機與網絡進行商務活動，從1996年開始，有着廣闊前景
文化教育：多媒體的遠端教育，使得學習内容和形式更加靈活
娛樂：意味着更高品味的生活與娛樂方式
運算速度快：每秒處理的指令數量在不斷增加
計算精度高：包括對浮點型和整型數的運算精度
存儲容量大：存儲計算機工作時産生的大量資訊，而且提供各種外部存儲器
具有邏輯判斷能力：布爾代數建立了計算機的邏輯基礎，這也是智能化的一個基本條件
按照程式自動運作：按照事先規定的步驟一步一步執行，直到完成所有的工作
@1 計算機的發展曆史：
1946年，美國賓尼法尼亞大學研制成功，名字為ENIAC(電子數值積分計算機)
第1代計算機：采用電子管作為邏輯器件，速度低，體積大，耗電多
第2代計算機：采用半導體作為邏輯器件，存儲器采用磁芯和磁鼓，速度提高，體積減小，耗電降低
第3代計算機：采用中小規模內建電路作為邏輯器件，速度提高，體積減小，耗電降低
第4代計算機：采用大規模及超大規模內建電路作為邏輯器件，速度提高，體積減小，耗電降低
第5代計算機：将運算器和控制器內建在電路晶片上，體積小，功耗低，可靠性高，對環境要求低
@2 計算機的發展方向：
巨型化：存儲容量更大。
微型化：體積越來越小網絡化：計算機無處不在，網絡接口也無處不在智能化：模仿人類較高層次智能活動的能力。例如對弈系統，專家系統等。
@3 未來計算機：
分子、原子計算機：利用原子、分子作為計算機的導線和器件，并實作納米尋址和系統結構。
光計算機：利用全光交換器件代替電子計算機的電子器件生物DNA計算機：在邏輯處理方面有着極大的優勢。
量子計算機：利用量子實體解決器件向微小發展方向的問題。
微米、納米流體計算機：利用微納技術實作邏輯門，主要用于血液檢測和藥品開發與測試。
@1 計算機采用二進制，主要是因為：
電路設計簡單，實體上最容易實作
運算規則簡單，工作可靠邏輯性強，便于實作邏輯運算和邏輯判斷
進制的特點：逢N進1；位權表示法
@2 數制也稱計數制，是指用一組固定的符号和統一的規則來表示數值的方法。
@3 常用數制 如下：
其中：
基數：R進制的基數=R
位權：在數制中，各位數字所表示值的大小不僅與該數字本身的大小有關，還與該數字所在的位置有關，我們稱這關系為數的位權。即位權是一個與數字位置有關的常數，位權=Rn
@4 二進制運算：
二進制算術運算：類似10進制運算，不過是逢2進1
二進制邏輯運算：與(一假則假)，或(一真則真)，非(取反)
二進制小數運算：二進制小數的位權依次為2^(1/n)
@5 注意：二進制運算最後都是以加法形式進行，是以加法是計算機運算的基礎
@1 10進制轉2進制：
整數部分除以2取餘，直至商為0；
小數部分乘以2取整，直至小數部分為0或達到所需精度
@2 10進制轉8進制：
整數部分除以8取餘，直至商為0；
小數部分乘以8取整，直至小數部分為0或達到所需精度
@3 10進制轉16進制：
整數部分除以16取餘，直至商為0；
小數部分乘以16取整，直至小數部分為0或達到所需精度
@4 2進制轉8進制：
整數部分小數點左邊從右向左，每3位一組，轉換成8進制
小數部分小數點右邊從左向右，不足時補0至3位，每3位為一組，轉換成8進制
@5 2進制轉16進制：
整數部分小數點左邊從右向左，每4位一組，轉換成16進制
小數部分小數點右邊從左向右，不足時補0至4位，每4位為一組，轉換成16進制
@6 2進制轉換10進制：
利用位權變換，直接得出結果即可
@7 常用數制對照表如下所示：
@8 帶符号數的表示方法：
@@8.1 計算機中需要處理的資料分為數值型和非數值型，而這些都需要直接用二進制進行表示。對于整型數有正負，需要用符号位(0表示正數，1表示負數)來表示，對于無符号數沒有正負，也就不需要符号位。
@@8.2 機器值與真值：
符号被數值化的資料被稱為機器數
數值的數學表示形式被稱為真值
@@8.3 原碼，反碼，補碼：
原碼：與機器碼一緻
反碼：正數的反碼與其原碼相同；負數的反碼是對其原碼逐位取反，但符号位除外
補碼：正數的補碼與其原碼相同；負數的補碼是在其反碼的末位加1。
@9 定點數(小數點位置固定)與浮點數(小數點位置不固定)：
@@9.1定點數：小數點完全靠事先約定而隐含在不同的位置
根據小數位數是否固定，分為定點數和浮點數
根據小數點固定的位置不同，定點數分為定點整數和定點小數兩部分：
定點整數：若階碼J=0，尾數S為純整數，此時，小數點固定在數的最低位之後
定點小數：若階碼J!=0，通常将小數點固定在最高資料位的左邊
@@9.2 浮點數：小數點位置不固定的數，通常将其分為階碼和尾碼兩部分表示
階碼：确定數的範圍
尾碼：确定數的精度
說明：采用浮點數表示的數值範圍比定點數要大
@1 位(bit)：計算機存儲資料的最小單元(0、1)
@2 位元組(Byte)：處理資料的基本機關(8bit/Byte)
@3 常用的位元組計數機關：
1KB＝1024 Byte(2^10 B)
1MB＝1024 KB(2^20 B)
1GB＝1024 MB(2^30 B)
1TB＝1024 GB(2^40 B)
@4 字長：CPU一次處理資料的二進制位數。
常用的數字型資料編碼有BCD碼(8421碼)，也稱為2-10進制編碼
BCD碼也是逢10進1，與10進制的運算規則完全相同
注意：雖然4位二進制數可以表示16個值，但是後面6個在BCD碼中沒有用到
@1 ASCII字元編碼(最常用)：分為7位碼和8位碼
對于7位碼：最高位不用，一共表示128個不同的字元
對于8位碼：最高位為奇偶校驗位，後面同7位碼一緻
@2 奇校驗與偶校驗
奇校驗：在正确位元組裡，一個位元組中1的個數必須是奇數，否則在最高位補1
偶校驗：在正确位元組裡，一個位元組中1的個數必須是偶數，否則在最高位補1
@3 漢字編碼：
國标碼(交換碼，GB2312)：基本解決了漢字和少數民族文字的使用标準問題
機外碼：使用者通過鍵盤輸入的漢字資訊編碼，是與計算機互動的第一接口
機内碼：計算機内部存儲，對文字加工時所用的編碼，每個漢字用2個機内碼表示
字形碼：文字資訊的輸出，即字的形和體，人們可以看懂
@4 多媒體編碼：計算機中隻有0和1，是以多媒體資訊也要轉換成2進制形式來存儲
@@4.1 音頻資訊數字化：将音頻資訊量化，需要A/D轉換和D/A轉換
A/D轉換：模拟信号轉換成數字信号
通過A/D轉換，在規定時間内将聲音信号按照幅值量化，聲音就被數字化了
采用頻率越高，采集的資料量就越大，越接近原始的模拟資訊
采樣深度越高，采集的每個資料就越精确，越接近原始的模拟資訊
D/A轉換：數字信号轉換成模拟信号
通過D/A轉換，在規定時間内将數字資訊按照音頻規定的形式輸出，存儲的聲音就被模拟了
@@4.2 視訊資訊數字化：
視訊資訊的數字化同音頻類似，需要兩個名額來衡量，采用頻率和采用深度
采樣頻率越高：機關時間内捕獲畫面幀的數量越多，畫面的連續性就越好，動态連續性越好
采樣深度越高，采集到的每幀畫面越清晰，靜态上越接近于實際情況
@1 資訊安全是指資訊網絡的硬體，軟體，系統中的資料受到保護，不因偶然或惡意的原因遭到破壞而不正常工作
@2 資訊安全是涉及計算機科學、網絡、通信技術、密碼技術、資訊安全技術、應用數學、資訊論的綜合學科
@3 資訊環境污染主要由垃圾資訊、有害資訊、虛假資訊引起
@4 資訊安全産生的原因：
網絡資訊傳輸需要通過很多網絡裝置，是以資訊被截獲避免不了
網絡擁有比較複雜的裝置和協定，而複雜系統的缺陷和漏洞是很難避免的
計算機FZ：一種高技術的犯罪手段，随時随地都可以發生
計算機FZ手段：系統攻擊、網絡傳播、非法使用資源、盜号竊取機密
計算機FZ特點：智能、隐蔽、廣域、危害、訴訟困難(找不到證據)、司法的滞後性
@1 防火牆：内部網絡與Internet之間所設定的安全防護系統
@2 防火牆阻止外部網絡對内部資源的非法通路，也阻止了内部對外部的不安全通路
@3 防火牆是通過對網絡資料包進行解析與過濾的機制實作安全防護
@4 防火牆主要用于實作通路控制、授權認證、安全檢查、加密
通路控制：企業内部與外部、内部各部門之間實行隔離
授權認證：授權不同使用者的不同通路權限
安全檢查：對流入網絡中的資訊流進行檢查和過濾，防止病毒幹擾和破壞
加密：提供防火牆與使用者資訊傳輸方面的安全保證，保證防火牆與防火牆之間的資訊安全
@5 防護牆的類型：過濾防火牆、代理防火牆、雙穴主機防火牆
過濾防火牆：設定在網絡層，可以在路由器上實作包過濾
代理防火牆：應用層網關防火牆，由代理伺服器和過濾路由器組成
雙穴主機防火牆：利用主機實作安全控制功能，可以有多個網卡，連接配接不同的網絡
@1 計算機病毒：人為設計的程式，隐蔽在計算機中，對計算機不定期造成破壞
@2 計算機病毒的産生：開始是由于惡作劇，而後來則因為利益而編寫這些類型的程式，擷取利益或者報複
@3 計算機病毒曆史：(1983年确認，1987年開始得到重視)
第1階段(1986-1989)：傳統的單機病毒，具有針對性，但很容易被排查
第2階段(1989-1991)：混合型病毒，更加隐蔽，自我保護措施強，可以變種
第3階段(1992-1995)：多态性/自我變形病毒，病毒的多态性導緻多元化發展
第4階段(1996-現在)：網絡病毒，利用網際網路進行傳播，傳播速度快、隐蔽性強、破壞性大
@4 計算機病毒表現形式：
增加/減少檔案長度：産生新檔案或改變某些檔案的屬性
使系統異常/癱瘓：删除或改變系統的重要檔案或可執行程式
改變磁盤配置設定：寫入特定資訊，導緻對磁盤進度操作時系統崩潰或出現異常
存儲資訊不正常：破壞磁盤目錄表和檔案配置設定表FAT等
減少可用記憶體空間：進入記憶體執行時減少記憶體空間
@5 計算機病毒的特點：傳染性、隐蔽性、潛伏性、破壞性、針對性、不可預見性
@6 計算機病毒分類：
@@6.1 按照破壞性分：
良性病毒： 對平時操作有一定影響，但是不影響系統的正常運作
惡性病毒：封鎖、幹擾中斷與輸入輸出，甚至終止系統運作
極惡性病毒：造成當機，系統崩潰，删除程式或系統檔案，破壞系統配置，甚至無法啟動
災難性病毒：破壞分區表資訊，主引導程式，分區表，删除資料甚至格式化硬碟
@@6.2 按照傳染方式分：
引導區型病毒：通過軟碟在作業系統中傳播，感染引導區直至硬碟中的主引導記錄
檔案行病毒：也稱寄生病毒，擴充名為可執行檔案，病毒通過運作感染其他檔案
混合型病毒：具有前兩者的特點，即感染引導區又感染檔案
宏病毒 ：用BASCIC語言編寫，寄存在office文檔上，容易通過網絡以及檔案傳輸擴散
@@6.3 按照連接配接方式分：
源碼型病毒：難以編寫，主要攻擊進階語言編寫的源程式，并随程式一起生成可執行檔案
入侵型病毒：利用自身替代程式中的部分子產品和堆棧區，針對性強，不容易清除
作業系統病毒：将自身部分加入或替代作業系統的部分功能，危害性比較大
外殼病毒：将自身附着在正常程式的開頭和結尾，相當于給程式加了一個外殼
@7 計算機病毒的檢測與防禦：
手工檢測：利用軟體工具來檢測系統中是否有病毒，操作難度大，技術複雜，檢測效果較好
自動檢測：通過診斷軟體來自動檢測系統中是否存在病毒，操作簡單，但檢測效果不好
@8 新病毒種類以及其變種：
網際網路蠕蟲病毒：利用微軟的sql server漏洞進行複制傳播，通過記憶體而非檔案進行病毒傳播
疾風病毒：利用windows RPC DCOM服務漏洞，這意味着很多使用者将成為受害者
病毒預防方法：更新系統。
更新檔與安裝更新檔的方法：更新檔即patch，可對軟體進行修複；更新檔程式安裝可定義到官網，也可以自動安裝。
@9 國内計算機病毒現狀：利用漏洞的病毒增加、病毒向多元化發展、有網絡特性的病毒增加、即時通信軟體的病毒增加
目前對計算機軟體進行保護的方式主要有：版權法、專利法、商業秘密法以及獨立部門。