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高等教育“十二五”规划教材

医学计算机应用基础

孙纳新肖二钢余从津主编

李潜李秀萍高卫红副主编

赵杰主审

北京

内容简介

本书根据教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会2009年8月颁布

的《高等学校计算机基础教学发展战略研究报告暨计算机基础课程教学基本要

求》编写而成。本书共分 8 章，主要内容包括：计算机基础知识、Windows XP操作系的基本操作、计算机网络与 Internet 应用、Word 2003 文字处理软件、Excel 2003 电子表格处理软件、PowerPoint 2003 演示文稿制作软件、Access 2003 数

据库管理软件和医学信息系统基础。本书结构严谨、逻辑清晰、案例丰富、通俗易懂。通过介绍计算机技术对

医学发展的影响，使学生能够在学习与工作中具备熟练操作计算机的技能，进

一步在医疗卫生领域运用数字化思维，从而为设计和构架数字化医疗项目打下

坚实基础。本书可作为医药院校本、专科大学计算机基础课程的教材，也可作为医药

院校成人继续教育、医药类高等职业教育院校的计算机基础课程教材。

图书在版编目(CIP)数据

医学计算机应用基础/孙纳新，肖二钢，余从津主编. —北京：科学出版社，

2011 （高等教育“十二五”规划教材） ISBN 978-7-03-031430-7

Ⅰ.①医… Ⅱ.①孙… ②肖… ③余… Ⅲ. ①计算机应用－医学－高等

学校－教材 Ⅳ. ①R319

中国版本图书馆 CIP 数据核字（2011）第 106663 号

策划：姜天鹏王新文责任编辑：李瑜 / 责任校对：耿耘

责任印制：吕春珉 / 封面设计：科地亚盟

出版北京东黄城根北街16号

邮政编码：100717 http://www.sciencep.com

北京双清印刷厂印刷科学出版社发行各地新华书店经销

* 2011 年 8 月第一版 2011 年 8 月第一次印刷印数：1—3 000

开本：787×1092 1/16 印张：22 字数：502 000

定价：35.00元

（如有印装质量问题，我社负责调换<环伟>）

销售部电话 010-62140850 编辑部电话 010-62135517-2037

版权所有，侵权必究

举报电话：010-64030229；010-64034315；13501151303

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本书编写人员

主编孙纳新肖二钢余从津

副主编李潜李秀萍高卫红

参编（以姓氏笔画为序）

连宏李晓伟张明张鹏杨淼淇赵鑫柴华

前言

教育部高等学校计算机基础课程教学指导委员会 2009 年 8 月颁布了《高等学校计算机

基础教学发展战略研究报告暨计算机基础课程教学基本要求》，结合医药院校计算机基础教

学的具体情况，我们编写了《医学计算机应用基础》“十二五”规划教材。本书旨在通过介

绍计算机技术对医学发展的影响，使学生能够在学习与工作中具备熟练操作计算机的技能，

进一步在医疗卫生领域运用数字化思维，为设计和构架数字化医疗项目打下坚实基础。全书共分为 8 个章：第 1 章介绍了计算机的历史和发展、计算机系统组成、多媒体计算机系统、计算机数据

的表示和编码、计算机在医学领域中的应用以及计算机病毒和木马的知识。第 2 章介绍了 Windows XP 系统的基本操作，主要包括 Windows XP 的工作环境、文

件和磁盘管理、系统管理以及 Windows XP 附件的应用。第 3 章主要介绍了计算机网络基础知识和 Internet 的基本应用，重点讲述了计算机网络

的组成与分类、IE 浏览器、OE 电子邮件客户端软件的基本操作和设置，并介绍了 FTP 服务

与常用网络软件。第 4 章介绍了 Word 2003 文字处理软件的使用方法和功能，主要包括文档的建立、打开、

保存、关闭、编辑、格式化、表格的使用、图文混排、工具以及选项设置等内容。第 5 章介绍了 Excel 2003 电子表格处理软件的使用方法和功能，主要包括 Excel 文档的

创建与保存、编辑与格式化、公式与函数、数据处理，以及图表操作等内容。第 6 章介绍了 PowerPoint 2003 演示文稿制作软件的使用方法和功能，主要包括

PowerPoint 的工作界面和视图方式；创建、打开和保存演示文稿；插入幻灯片和幻灯片中的

对象；设置演示文稿的外观和添加动画效果；演示文稿的放映、打包和打印等内容。第 7 章介绍了 Access 2003 数据库管理软件的使用方法和功能，主要包括 Access 的基本

界面和基本数据结构；建立数据库、数据表；输入数据及设置数据格式；数据查询和筛选；

创建报表和系统封面窗体；如何实现 Word、Excel 与 Access 之间的数据导入或导出等内容。第 8 章介绍了医学信息系统的相关知识，主要包括医院管理信息系统、电子病历、医学

影像信息系统以及公共卫生信息系统等内容。本书还配有内容丰富的电子教案，各章后均配有精心设计的习题，能帮助读者对所学知

识有一个较为全面的实践与检验。本书由孙纳新、肖二钢、余从津担任主编，由李潜、李秀萍、高卫红担任副主编。具体

编写分工：第 1 章由张明编写，第 2 章由李潜编写，第 3 章和第 5 章由孙纳新编写，第 4 章

由高卫红编写，第 6 章由李晓伟编写，第 7 章和第 8 章由余从津和孙纳新共同编写。参加本

书编写的还有张鹏、连宏、柴华、赵鑫、杨淼淇。由于编者水平有限，加之时间比较仓促，书中错误与不足之处在所难免，敬请读者批评

指正。

编者 2011 年 5 月

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目录

第 1 章计算机基础知识..........................................................................................................................................1

第一节计算机概述..........................................................................................................................................2

一、计算机的起源...........................................................................................................................................2 二、计算机的发展阶段 ..................................................................................................................................3 三、计算机的分类与特点 ..............................................................................................................................4 四、计算机的应用领域 ..................................................................................................................................6 五、计算机的发展趋势 ..................................................................................................................................7

第二节计算机在医学领域中的应用 .......................................................................................................8

一、计算机在医学领域中的主要应用 .........................................................................................................8 二、医学信息学............................................................................................................................................ 10 三、医学统计分析........................................................................................................................................ 12

第三节计算机系统的基本组成 .............................................................................................................. 15

一、微型计算机系统的基本组成............................................................................................................... 15 二、计算机硬件系统.................................................................................................................................... 16 三、计算机软件系统.................................................................................................................................... 26 四、计算机的性能指标 ............................................................................................................................... 29

第四节多媒体计算机.................................................................................................................................. 31

一、多媒体计算机概述 ............................................................................................................................... 31 二、常用多媒体设备.................................................................................................................................... 31

第五节计算机中数据的表示及编码 .................................................................................................... 32

一、进位计数制............................................................................................................................................ 32 二、不同数制间的转换 ............................................................................................................................... 34 三、二进制数的基本算术运算与逻辑运算 .............................................................................................. 36 四、计算机中数值型数据的编码............................................................................................................... 38 五、计算机中字符的编码 ........................................................................................................................... 38 六、计算机中多媒体数据的编码............................................................................................................... 40

第六节计算机的安全防护........................................................................................................................ 43

一、计算机病毒和木马的定义及特征 ...................................................................................................... 43 二、计算机病毒和木马的主要传播途径 .................................................................................................. 45 三、计算机病毒和木马的防范................................................................................................................... 46

小结......................................................................................................................................................................... 46

习题......................................................................................................................................................................... 47

iv

计算机应用基础

第 2 章 Windows XP 操作系统的基本操作................................................................................................ 49

第一节操作系统概述.................................................................................................................................. 50

一、操作系统的功能.................................................................................................................................... 50 二、操作系统的分类.................................................................................................................................... 50

第二节 Windows XP 的工作环境 ........................................................................................................... 52

一、Windows XP 的特性............................................................................................................................. 52 二、Windows XP 的启动和退出 ................................................................................................................ 53 三、Windows XP 桌面 ................................................................................................................................. 54 四、Windows XP 的窗口与基本操作 ........................................................................................................ 58

第三节 “我的电脑”和“资源管理器”........................................................................................... 61

一、系统文件夹............................................................................................................................................ 61 二、“我的电脑”窗口.................................................................................................................................. 61 三、“资源管理器”的窗口 ......................................................................................................................... 64 四、文件与文件夹的管理 ........................................................................................................................... 65 五、磁盘管理................................................................................................................................................ 69

第四节 Windows XP 的基本设置 ........................................................................................................... 70

一、设置任务栏和开始菜单....................................................................................................................... 70 二、设置桌面属性........................................................................................................................................ 70 三、控制面板................................................................................................................................................ 70 四、任务管理器............................................................................................................................................ 74

第五节 Windows XP 的附件与多媒体应用........................................................................................ 75

一、辅助工具................................................................................................................................................ 75 二、系统工具................................................................................................................................................ 75 三、“画图”程序.......................................................................................................................................... 77 四、“记事本”程序...................................................................................................................................... 78 五、“写字板”程序...................................................................................................................................... 79 六、“计算器”程序...................................................................................................................................... 79 七、“命令提示符”程序 ............................................................................................................................. 80 八、“录音机”程序...................................................................................................................................... 80 九、Windows Media Player 程序 ................................................................................................................ 80

小结......................................................................................................................................................................... 81

习题......................................................................................................................................................................... 81

第 3 章计算机网络与 Internet 应用............................................................................................................... 84

第一节计算机网络基础............................................................................................................................. 85

一、计算机网络的产生与发展................................................................................................................... 85

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v

目录

二、计算机网络的组成与分类................................................................................................................... 88 三、计算机网络的拓扑结构....................................................................................................................... 94 四、计算机网络协议及体系结构............................................................................................................... 96 五、局域网 .................................................................................................................................................... 99

第二节 Internet 基础 ................................................................................................................................... 102

一、Internet 的起源与发展........................................................................................................................ 102 二、Internet 地址与域名系统.................................................................................................................... 104 三、Internet 的接入方式 ............................................................................................................................ 108 四、Internet 服务......................................................................................................................................... 109

第三节 Internet Explorer 浏览器 .............................................................................................................110

一、浏览器概述...........................................................................................................................................110 二、浏览器的窗口和基本操作..................................................................................................................111 三、Internet 选项..........................................................................................................................................114

第四节搜索引擎...........................................................................................................................................118

一、搜索引擎概述.......................................................................................................................................118 二、常用医学搜索引擎 ............................................................................................................................. 120 三、网络医学资源...................................................................................................................................... 121

第五节电子邮件.......................................................................................................................................... 124

一、申请和使用电子邮件 ......................................................................................................................... 124 二、使用Outlook Express 收/发电子邮件.............................................................................................. 125

第六节 FTP 服务.......................................................................................................................................... 132

一、访问 FTP 站点.................................................................................................................................... 132 二、常用 FTP 客户端软件 ........................................................................................................................ 133

第七节常用网络应用软件...................................................................................................................... 134

一、即时通信工具...................................................................................................................................... 135 二、博客 ...................................................................................................................................................... 135 三、下载工具.............................................................................................................................................. 135

小结....................................................................................................................................................................... 136

习题....................................................................................................................................................................... 136

第 4 章 Word 2003 文字处理软件 ................................................................................................................ 139

第一节 Word 2003 基础知识................................................................................................................... 140

一、Word 2003 的启动与退出 .................................................................................................................. 140 二、Word 2003 的窗口及其操作.............................................................................................................. 140 三、视图 ...................................................................................................................................................... 144

第二节文档编辑.......................................................................................................................................... 146

一、文档的创建与保存 ............................................................................................................................. 146

vi


二、文档的打开与保护 ............................................................................................................................. 148 第三节文本编辑.......................................................................................................................................... 149

一、定位及录入文本.................................................................................................................................. 149 二、文本的选择、复制、移动和删除 .................................................................................................... 150 三、查找和替换.......................................................................................................................................... 152

第四节格式化文档..................................................................................................................................... 153

一、格式化文本.......................................................................................................................................... 153 二、段落格式化.......................................................................................................................................... 155 三、样式和模板.......................................................................................................................................... 161 四、背景与主题.......................................................................................................................................... 163 五、页面设置与打印.................................................................................................................................. 164

第五节表格 ................................................................................................................................................... 167

一、创建表格.............................................................................................................................................. 167 二、编辑表格.............................................................................................................................................. 169 三、格式化表格.......................................................................................................................................... 170 四、表格中数据的处理 ............................................................................................................................. 171

第六节图形对象.......................................................................................................................................... 172

一、图片及剪贴画...................................................................................................................................... 172 二、自选图形.............................................................................................................................................. 174 三、艺术字 .................................................................................................................................................. 176 四、文本框 .................................................................................................................................................. 177 五、公式编辑器.......................................................................................................................................... 177

第七节工具 ................................................................................................................................................... 179

一、拼写和语法.......................................................................................................................................... 179 二、批注与修订.......................................................................................................................................... 179 三、合并邮件.............................................................................................................................................. 181 四、自动更正.............................................................................................................................................. 181 五、选项设置.............................................................................................................................................. 183

第八节 Word 在医学上的综合应用 ..................................................................................................... 183

一、制作电子病历模板 ............................................................................................................................. 183 二、撰写医学论文...................................................................................................................................... 185

小结....................................................................................................................................................................... 185

习题....................................................................................................................................................................... 185

第 5 章 Excel 2003 电子表格处理软件 ...................................................................................................... 191

第一节 Excel 2003 基础知识 .................................................................................................................. 192

一、Excel 概述............................................................................................................................................ 192

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vii

目录

二、Excel 工作界面.................................................................................................................................... 192 第二节 Excel 基本操作 ............................................................................................................................. 194

一、创建、保存和打开工作簿................................................................................................................. 195 二、数据录入.............................................................................................................................................. 196 三、编辑工作表.......................................................................................................................................... 200 四、管理工作表.......................................................................................................................................... 210 五、工作簿窗口的操作 ............................................................................................................................. 214 六、页面设置与打印.................................................................................................................................. 216

第三节公式与函数..................................................................................................................................... 218

一、运算符 .................................................................................................................................................. 218 二、公式 ...................................................................................................................................................... 220 三、函数 ...................................................................................................................................................... 222 四、Excel 函数在医学统计分析中的应用 .............................................................................................. 225

第四节数据处理.......................................................................................................................................... 226

一、排序 ...................................................................................................................................................... 227 二、筛选 ...................................................................................................................................................... 228 三、分类汇总.............................................................................................................................................. 230 四、数据透视表.......................................................................................................................................... 232

第五节图表 ................................................................................................................................................... 235

一、创建图表及图表元素 ......................................................................................................................... 235 二、编辑和格式化图表 ............................................................................................................................. 237

第六节 Excel 在医学上的综合应用..................................................................................................... 240

小结....................................................................................................................................................................... 241

习题....................................................................................................................................................................... 241

第 6 章 PowerPoint 2003 演示文稿制作软件......................................................................................... 246

第一节 PowerPoint 2003 基础知识....................................................................................................... 247

一、概述 ...................................................................................................................................................... 247 二、窗口与视图.......................................................................................................................................... 247

第二节基本操作.......................................................................................................................................... 249

一、创建、打开和保存演示文稿............................................................................................................. 250 二、演示文稿的编辑.................................................................................................................................. 254 三、演示文稿的设计.................................................................................................................................. 260 四、添加动画效果...................................................................................................................................... 267 五、设置超链接.......................................................................................................................................... 272

第三节演示文稿的放映、打包和打印.............................................................................................. 276

一、设置放映方式并放映 ......................................................................................................................... 276

viii


二、打包 ...................................................................................................................................................... 279 三、打印 ...................................................................................................................................................... 281

小结....................................................................................................................................................................... 282

习题....................................................................................................................................................................... 282

第 7 章 Access 2003 数据库管理软件 ....................................................................................................... 286

第一节数据库系统概述........................................................................................................................... 287

一、与数据库有关的基本概念................................................................................................................. 287 二、了解Access 2003 ................................................................................................................................ 287 三、数据库示例——教学管理系统 ........................................................................................................ 291

第二节使用数据库管理数据 ................................................................................................................. 291

一、创建数据库.......................................................................................................................................... 291 二、创建数据表.......................................................................................................................................... 293 三、输入数据.............................................................................................................................................. 297

第三节数据的浏览与查询...................................................................................................................... 301

一、设置显示方式...................................................................................................................................... 301 二、记录排序.............................................................................................................................................. 302 三、记录筛选.............................................................................................................................................. 303 四、创建单表查询...................................................................................................................................... 305 五、创建多表查询...................................................................................................................................... 306 六、查询满足条件的信息 ......................................................................................................................... 309 七、在查询中计算.......................................................................................................................................311

第四节制作报表和系统封面窗体 ........................................................................................................311

一、制作报表...............................................................................................................................................311 二、制作系统封面窗体 ............................................................................................................................. 313

第五节数据的导出/导入.......................................................................................................................... 316

小结....................................................................................................................................................................... 318

习题....................................................................................................................................................................... 319

第 8 章医学信息系统基础................................................................................................................................ 321

第一节医学信息系统概述...................................................................................................................... 322

一、公共卫生信息化建设 ......................................................................................................................... 322 二、医学信息标准化建设 ......................................................................................................................... 323

第二节医院中的各种信息系统 ............................................................................................................ 325

一、医院信息系统的分类、体系结构及功能规范................................................................................ 326 二、电子病历.............................................................................................................................................. 330 三、医学影像信息系统 ............................................................................................................................. 331

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ix

目录

四、远程医疗.............................................................................................................................................. 333 第三节公共卫生信息系统...................................................................................................................... 335

一、国家公共卫生信息系统..................................................................................................................... 335 二、疾病预防控制信息系统..................................................................................................................... 336 三、突发公共卫生事件应急指挥决策系统 ............................................................................................ 337

小结....................................................................................................................................................................... 338 习题....................................................................................................................................................................... 338

电子计算机是一种能高效且准确完成数值计算、数据处

理、实时控制等功能的电子设备。它是 20 世纪科学技术史

上最卓越的成就，是科学技术和生产力高速发展的产物、人

类智慧的结晶。

随着信息时代的到来，计算机占据了越来越重要的地

位，并成为人们生活中不可缺少的工具。了解计算机的发展

史，熟悉它的运行机制是学好计算机的必备基础。本章主要

介绍计算机的基础知识。

计算机基础知识

了解计算机的发展与应用

了解计算机在医学领域中的应用

掌握计算机硬件系统和软件系统的组成及衡量计算机性能的主要指标

第1章

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2


掌握计算机中数值信息的表示方法和不同数制之间的转换

掌握计算机病毒和木马的定义、特征及防范

第一节计算机概述

一、计算机的起源

世界上第一台电子计算机 ENIAC（electronic numerical integrator and computer）于 1946年 2 月诞生在美国宾夕法尼亚大学莫尔学院（见图 1-1）。ENIAC 是以美籍匈牙利人冯·诺

依曼（J.Von Neumann）为领导的研制小组研发的，他本人为这台计算机的研究成功提供了

理论基础和指导。

图 1-1 世界上第一台电子计算机ENIAC

1945 年 6 月，冯·诺依曼与戈德斯坦、勃克斯等人联名发

表了一篇长达101页、洋洋万言的报告，即计算机史上著名的“101页报告”�。这份报告奠定了现代计算机体系结构坚实的根基，

直到今天，仍然被认为是现代计算机科学发展里程碑式的文献。

报告中明确规定了计算机的五大部件，并用二进制替代十进制运

算，大大方便了计算机内部的电路设计。“埃德瓦克方案”的改

革意义在于“存储程序”——程序也被当作数据存进了机器内部，

以便计算机能自动依次执行指令，再也不必去接通线路。人们后

来把根据这一思想设计的机器统称为“诺依曼机”。

但学术界公认，电子计算机的理论和模型是英国数学家阿兰·图灵（Alan Mathison Turing）在 1936 年发表的一篇名为

《论可计算数及其在判定问题中的应用》的论文中奠定的基础。

因此，当美国计算机协会（Association of Computing Machinery，ACM）在 1966 年纪念电子计算机诞生 20 周年（即图灵的论文发

表 30 周年）之际，决定设立计算机界的第一个奖项——“图灵

奖”（也被称为计算机界的“诺贝尔奖”），以纪念这位计算机

科学理论的奠基人。2000 年，ACM 第一次将“图灵奖”授予华

冯·诺依曼（1903～1957）

阿兰·图灵（1912～1954）

3

第 1章计算机基础知识

裔学者姚期智，以鼓励他在计算机理论、算法设计与分析、密码学等方面所做的贡献。二、计算机的发展阶段

距 ENIAC 的诞生，至今已经有 60 多年了。在这期间，计算机以惊人的速度发展。根据

计算机内部所使用的电子元器件不同，其发展经历了传统意义上的 4 个时代。

（一）第一代：电子管计算机（1946～1957）

1946 年 2 月 14 日，标志现代计算机诞生的 ENIAC 在费城被公布于世。它通过不同部

分之间的重新接线、编程，拥有并行计算能力，使用了 18 000 个电子管、70 000 个电阻器，

有 500 万个焊接点，耗电 160kW，其运算速度比 MarkⅠ快 1000 倍，是第一台普通用途的计

算机。与此同时，美国数学家冯·诺依曼提出了现代计算机的基本原理——“存储程序控制原

理”。1949 年，冯·诺依曼和莫尔根据该原理造出的新计算机 EDSAC（electronic delay storage automatic calculator，爱达赛克）在英国剑桥大学投入运行。EDSAC 是世界上第一台存储程

序计算机，是所有现代计算机的原型和范本。

（二）第二代：晶体管计算机（1958～1964）

1956 年，晶体管和磁芯存储器的应用推动了第二代计算机的产生。第二代计算机的特

点是体积小、速度快、功耗低，性能更稳定。在这一时期出现了高级语言 COBOL 和

FORTRAN，程序中以单词、语句和数学公式代替了含混的二进制机器码，使计算机编程更

容易。新的职业（如程序员、分析员和计算机系统专家）和整个软件产业由此诞生。

（三）第三代：中小规模集成电路计算机（1965～1970）

虽然晶体管相比于电子管是一个显著的进步，但产生大量的热量会损害计算机内部的敏

感部件。1958 年，得州仪器工程师 Jack Kilby 发明了集成电路（integrated circuit，IC），将

3 种电子元件结合到一片小小的硅片上；于是，计算机的体积变得更小，功耗更低，速度更

快。这一时期的发展还包括应用操作系统，使得计算机在中心程序的控制协调下可以同时运

行许多不同的程序。

（四）第四代：大规模、超大规模集成电路计算机（1971 年至今）

出现集成电路以后，扩大集成规模成为唯一的发展方向。大规模集成电路（large-scale integration，LSI）可以在一个芯片上容纳几百个元件。到 20 世纪 80 年代，超大规模集成电

路（very-large-scale integration，VLSI）在芯片上容纳了几十万个元件，后来的 ULSI 甚至将

数字扩充到百万级。在硬币大小的芯片上可以容纳如此数量的元件，使得计算机的体积和价

格不断下降，而功能和可靠性却不断增强。2009 年，Intel 公司推出酷睿 i 系列，采用了领先

的 32nm 制造工艺，并且下一代 22nm 制造工艺正在研发。

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4


从 20 世纪 80 年代开始，日、美等国家开展了新一代“智能计算机”的系统研究，并称

为“第五代计算机”。第五代计算机是把信息采集、存储、处理、通信同人工智能结合在一

起的智能计算机系统。它能进行数值计算或处理一般的信息，主要能面向知识处理，具有形

式化推理、联想、学习和解释的能力，能够帮助人们进行判断、决策、开拓未知领域和获得

新的知识，人-机之间可直接通过自然语言（声音、文字）或图形、图像交换信息。但目前

尚未有突破性发展。与此同时，在计算机的基础结构上，科学界也在不断探索，目前主要的研究方向包括光

子计算机、生物（分子）计算机和量子计算机。计算机发展阶段及相关内容如表 1-1 所示。

表 1-1 计算机发展阶段及相关内容

发展阶段起止年代主要元件速度/（次/s）特点与应用领域

第一代 1946～1957 电子管 5 千～1 万计算机发展的初级阶段，体积巨大，运算速度较低，

耗电量大，存储容量小。主要用来进行科学计算

第二代 1958～1964 晶体管几万～几十万

相比前一代，体积减小，耗电较少，运算速度较高，

价格下降，不仅用于科学计算，还用于数据和事务

处理及工业控制

第三代 1965～1970 中小规模集成

电路几十万～几百万

体积和功耗进一步减少，可靠性和运算速度进一步

提高。应用领域扩展到文字处理、企业管理、自动

控制等

第四代 1971 至今大规模、超大

规模集成电路几千万～千百亿

性能大幅度提高，价格大幅度降低，广泛用于社会

生活的各个领域。例如，已经进入办公室和家庭，

在办公自动化、电子编辑排版、数据库管理、图像

和语音识别、专家系统等领域大显身手

三、计算机的分类与特点

（一）计算机的分类

1．按工作原理可划分为模拟式电子计算机和数字式电子计算机

模拟式电子计算机问世较早，内部所使用的电信号可模拟自然界的实际信号。模拟电子

计算机处理问题的精度差，所有的处理过程均需模拟电路来实现，电路结构复杂，抗外界干

扰能力极差。数字式电子计算机是当今世界电子计算机行业中的主流，其内部处理的是一种称为符号

信号或数字信号的电信号。它的主要特点是“离散”，在相邻的两个符号之间不可能有第三

种符号存在。由于这种处理信号方面的优势，使得数字式电子计算机的组成结构和性能优于

模拟式电子计算机。

2．按功能可划分为专用计算机和通用计算机

专用计算机主要在某些专业范围内应用。例如，在导弹和火箭上使用的计算机几乎均是

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专用计算机。通用计算机主要应用于商业、工业、政府机构和家庭个人。

3．按规模可划分为巨型机、大型机、小型机和微型机

巨型计算机，实际上是一个巨大的计算机系统（见图 1-2），主要用来承担重大的科学

研究、国防尖端技术和国民经济领域的大型计算课题及数据处理任务。例如，大范围天气预

报，整理卫星照片，原子核物的探索，研究洲际导弹、宇宙飞船等，制定国民经济的发展计

划，其项目繁多，时间性强，要综合考虑各种各样的因素，依靠巨型计算机能较顺利地完成。

2010 年 11 月 6 日，国际“Top 500”在美国新奥尔良正式发布第 36 届新全球超级计算机

500 强排行榜，中国的“天河一号”以峰值速度 4 700 万亿次、持续速度 2 566 万亿次每秒

浮点运算的优异性能位居榜首，使中国成为继美国之后世界上第二个能够自主研制千万亿次

超级计算机的国家。

图 1-2 巨型机

大型机具有很强的数据处理能力，一般应用于大中型企事业单位的中央主机。目前生产

大型主机的企业有 IBM 和 UNISYS 两家公司。IBM 公司生产的大型机在其服务器产品线中

被列为 Z 系列。小型机是指采用 8～32 块处理器，性能和价格介于 PC 服务器及大型主机之间的一种高

性能 64 位计算机。一般而言，小型机具有高运算处理能力、高可靠性、高服务性、高可用

性等四大特点。现在生产 UNIX 服务器的厂商主要有 IBM、HP 和已经并入甲骨文的 SUN公司。典型机型如 IBM 公司曾经生产的 RS/6000 等。

微型机又称为个人计算机，是电子计算机的一种。它由微处理器（核心）、输入和输出

设备、系统总线等组成。特点是体积小，灵活性大，价格便宜，使用方便。

4．按工作模式可划分为工作站和服务器

工作站，英文名称为 workstation，是一种以个人计算机和分布式网络计算为基础，主要

面向专业应用领域，具备强大的数据运算与图形、图像处理能力，为满足工程设计、动画制

作、科学研究、软件开发、金融管理、信息服务、模拟仿真等专业领域而设计开发的高性能

计算机。服务器是指一个管理资源并为用户提供服务的计算机软件，通常分为文件服务器、数据

库服务器和应用程序服务器。

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小巨型机又称为桌上型超级计算机，是 20 世纪 80 年代出现的新机型。在技术上，采用

高性能的微处理器组成并行多处理器系统，具有很强的计算和处理数据能力，其高速度和大

容量使巨型机小型化。

（二）计算机的特点

1．运算速度快

运算速度是指计算机每秒能执行多少条指令。常用单位是 MIPS，即每秒执行多少百万

条指令。例如，主频 2GHz 的 Pentium 4 微机的运算速度为每秒 40 亿次，即 4000MIPS。

2．计算精度高

计算机计算的数据有效位可以精确到几十位甚至上百位，计算的精确度由计算机的字长

和采用的计算算法决定。例如，Pentium 4 微型机内部数据位数为 32 位（二进制），可精确

到 15 位有效数字（十进制）。圆周率π的计算，有人曾利用计算机算到小数点后 200 万位。

3．记忆能力强

计算机的存储器（内存储器和外存储器）类似于人的大脑，能够记忆大量的信息。它能

保存要处理的数据和程序，然后进行数据处理和计算，并把结果保存起来。

4．逻辑判断能力强

逻辑判断是计算机的一个基本能力。在程序执行过程中，计算机能够进行各种基本的逻

辑判断，并根据判断结果来决定下一步执行哪条指令。这种能力，保证了计算机信息处理的

高度自动化。

5．自动化程度高

计算机能按照人们事先编制好的程序自动进行高效、精确的运算。只要将程序像数据一

样存储到计算机内部存储器中，计算机便可自动地从一条指令转到执行另一条指令。

四、计算机的应用领域

（一）科学计算

科学计算是计算机早的应用领域。同人工计算相比，计算机不仅运算速度快，而且精

度高，特别是对于大量的重复计算，计算机不会感到疲劳和厌烦。

（二）信息处理

信息处理即数据处理，是指对各种原始数据进行采集、整理、转换、加工、存储、传播

以供检索、再生和利用。目前，计算机信息处理已经广泛应用于办公自动化、企业计算机辅

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助管理、文字处理、情报检索、电影/电视动画设计、会计电算化、医疗诊断等各行各业。

（三）计算机辅助设计与计算机辅助制造

计算机辅助设计（computer aided design，CAD）与计算机辅助制造（computer aided manufacture，CAM）主要用于机械、电子、宇航、建筑等产品的总体设计、造型设计、结

构设计、数控加工等环节。应用 CAD/CAM 技术，可以缩短产品开发周期，提高设计质量，

增加产品种类。

（四）计算机辅助教学与计算机管理教学

利用计算机辅助教学（computer assisted instruction，CAI）系统，学生能在轻松的教学

环境中学到知识，从而减轻教师的教学负担。利用计算机管理教学（computer managed instruction，CMI）系统能实现各种教学管理，如教务管理、制定教学计划、课程安排等。

（五）自动控制

用计算机控制机床，其加工速度比普通机床快 10 倍以上。现代军用飞机控制系统，可

用计算机在很短的时间内计算出敌机的各种技术参数，以便于采取相应的攻击方案。

（六）人工智能

人工智能（artificial intelligence，AI），是研究或开发用于模拟、延伸和扩展人类智能

的理论、方法、技术及应用系统的一门新技术。作为计算机科学的一个分支，它企图了解智

能的实质，并生产出一种新的能以与人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研

究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。

（七）多媒体应用

多媒体计算机的出现提高了计算机的应用水平，扩大了计算机技术的应用领域，设定计

算机除了能处理文字信息外，还能处理声音、视频、图像等多媒体信息。

（八）电子商务

所谓电子商务（electronic commerce）是利用计算机技术、网络技术和远程通信技术，

实现整个商务（买卖）过程中的电子化、数字化和网络化。人们不再是面对面的、看着实实

在在的货物，依靠纸介质单据（包括现金）进行买卖交易，而是通过网上琳琅满目的商品信

息、完善的物流配送系统和方便安全的资金结算系统进行交易（买卖）。

五、计算机的发展趋势

（一）巨型化

巨型机的研制水平，可以衡量整个国家的科技能力。目前，我国在巨型机的研究领域处

于世界先进水平，主要机型有“天河”系列和“曙光”系列。

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（二）微型化

随着微电子技术和超大规模集成电路的发展，计算机的体积趋向微型化。从 20 世纪 80年代开始，微型计算机得到了大范围的普及。目前，笔记本计算机、掌上电脑（见图 1-3）、

手表电脑和智能型移动通信终端设备等正在快速发展中，逐步改变着人们的生活方式。

（三）网络化

现代信息社会的发展趋势就是实现资源共享，即利用计算机和通信技术将各个地区的计

算机互连起来，形成一个规模巨大、功能强大的计算机网络，使信息能得到快速、高效地传

递。计算机网络已在现代社会生产生活中发挥着越来越重要的作用，如银行系统、商业系统、

交通运输系统等。

（四）多媒体化

现代计算机不仅能进行计算，还能处理图像、文字、视频和音频信号。如图 1-4 所示为

一台多媒体计算机。

（五）智能化

计算机人工智能的研究是建立在现代科学基础上的。新一代计算机，可以模拟人的感觉

行为和思维过程的机理进行“看”、“听”、“说”、“想”、“做”，具有逻辑推理、学

习与证明的能力。智能化是让计算机具有模拟人的感觉和思维过程的能力。如图 1-5 所示为

采用虚拟现实技术生产的汽车驾驶模拟器。

图 1-3 掌上电脑图 1-4 多媒体计算机图 1-5 采用虚拟现实技术的汽车模拟器

第二节计算机在医学领域中的应用

一、计算机在医学领域中的主要应用

现代电子计算机具有运算速度快、计算精度高、大容量超强存储、逻辑判断能力、自动

化程度高等鲜明的特点，这些能力在医学领域发挥了重要的作用。计算机结合在医学中的主

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要应用大致包括以下几个方面。

（一）计算机数据处理领域

1．医院行政管理

主要包括医院日常运行中的信息系统、财务和设备管理系统等。

2．病历管理

对医院日常的病历系统进行数字化管理，逐步实现病历电子化。

3．药房管理

利用计算机的数据库技术对医院的药房系统进行数字化管理。

4．医学图像、数据处理

主要包括对心电图、脑电图和 CT（电子计算机 X 射线断层扫描技术）等医疗成像系统

的数据采集及数据管理功能。

5．计算机医学实验室系统

对医学领域的专用设备进行自动化设计和管理。

6．医学统计分析

以医学理论为指导，运用数理统计学的原理和方法研究医学资料的搜集、整理与分析。

（二）医学计算机辅助领域

除了计算机辅助教育系统在医学理论教学和临床教学中的应用，还包括多媒体教学系统

在医学教育领域中的具体应用。

（三）计算机人工智能领域

1．医疗专家系统

计算机做出的医疗决策主要是为医生提供参考意见，并以咨询系统形式出现的。其目的

不单纯是做出诊断，而且还要制定治疗方案，监督和调整治疗过程，选择合适的药物，对

疾病的发展进行预测等。

2．医学模拟人技术

主要包括人体数字化和各种医学模拟系统。

（四）计算机自动化控制系统

利用计算机自动化控制理论，在医学实践中采用数字传感器系统结合人工智能系统进行

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医学研究活动是近些年的一个发展趋势。

（五）计算机网络应用

随着计算机网络的不断普及，对医学领域的影响也越来越显著，包括网络医学情报信息

处理和远程医疗在内的网络应用正在医学领域中蓬勃发展起来。

二、医学信息学

信息技术在医疗机构正日益受到重视，并得到广泛应用。如何利用信息技术更好地为医

院的医疗、科研和教学服务，已越来越为人们所关注，医学信息学即是在这种背景下应运而

生的。国际上将其定义为“一门涉及医学实践、教育、科研中信息加工和信息交流的学科”，

是医学、计算机学、人工智能、决策学、统计学和信息管理学的新兴交叉学科。医学信息学

研究的新进展，包括电子病历、医院信息系统、决策支持系统、影像信息技术、远程医疗

与互联网以及数据标准。医学信息学是计算机技术、生物物理学、统计学等与现代医疗结合

的新兴学科，也是提高医疗服务质量、医院管理水平和降低成本的必然结果。这一学科需要

多领域科研人员和医务工作者的大力合作。可以预见，不久的将来医学信息学将在医院管理、

教学和科研、疾病的预防、诊断和治疗等方面发挥巨大且不可替代的作用，并将带动整个医

学界的革新。

（一）计算机化病历

计算机化病历是医学信息学的一个重要研究方向。它是指存在一个系统中的电子病历，

这种系统可支持使用者获得完整、准确的资料；提示和警示医疗人员；给予临床决策服务；

连接管理、书刊目录、临床基础知识以及其他设备。电子病历的优点：完整的电子病历存储

系统支持多个用户同时查看，保证个人医疗信息的共享与交流。通过网络，医师可以在家中

或在世界任何一个角落随时获得患者的电子病历。同时可根据不同的用户给予不同的资料查

询权限，从而保证了病历的安全性。授权用户在适当时间才能查看合适的病历。

（二）医学信息系统

医学信息系统包括实验测试系统、医疗设备订购与维护系统及影像图片存储与交换系统

等，存储于不同的计算机和不同的信息网络中。医学信息系统包括企业资源规划（enterprise resource planning，ERP）系统、患者关系管理系统、数据挖掘及决策支持系统等。ERP 技术

不仅在商业领域内取得了巨大成功，而且在医疗机构中也得到广泛应用。其特点是将医疗信

息整合为一体（整合的数据库），“一次输入，多次使用”有效地降低了输入费用，并保证

各系统得到完整、实时、一致的数据；其次，可用来决策医疗设备订购、管理和维护，例如

通过一个整合的数据库，根据病床的使用率，ERP 系统可自动选择合适的时间对医疗设备

进行维护。

（三）医学决策系统

医学实践重要的是做出正确的医疗诊断，因此医学信息学将研究重点放在决策系统

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上。决策系统主要基于两种方法论：着重于统计分析的定量分析法，以及侧重于逻辑推理的

专家系统法。其中，定量分析法产生于 20 世纪 50 年代和 60 年代，主要用于解决心脏疾病

和异常疼痛等临床问题；专家系统法以逻辑推理作为解决问题的核心，著名的第一代专家

系统是 MYCIN 系统，它是斯坦福 Stanford 大学建立的对细菌感染疾病的诊断和治疗提供咨

询的计算机咨询专家系统，此系统主要用于对多种传染病的诊断和治疗，其中的医学知识不

是包含于工具中，而是存储在规则中；著名的第二代专家系统则以 Asgaard 系统为成功，

此系统大大扩展了 MYCIN 的功能，并补充了一系列的推理方法，其中包含了所有相关领域

中的复杂知识。通过与数据库的连接，系统可自动提取带有时间标志的数据，而这种功能则

使系统可针对某个患者做出特定阶段适合的治疗方式。

（四）医学影像

界面友好的医学影像数据库与二维、三维结构及可视化的结合将医学影像信息学带入了

一个崭新的时代。开始于 1990 年的“可视人”项目提供了大量的人体模拟图像，这一技术

的广泛应用带动了各类解剖学教育软件的开发，更为重要的是引发了关于模型、模拟及大型

数字化图像搜索等一系列的信息学问题。新的信息学、生物计量学与计算图像学的结合，使

人们重新认识到影像信息与模拟学的重要性。现代影像信息学研究的重点包括图像传递标准、传递规则、医学术语、信息压缩、图像

数据库索引及图像病例传递安全等。从“虚拟细胞”到“虚拟人”，当前影像信息学从分子

水平、细胞水平、组织水平到个体都得到广泛的应用。然而，医学信息学面临着更多亟待解

决的现实问题：影像信息的完整化需要更深层的科学、技术和医疗实践的结合，包括对二维

和三维图像自动分区与注册的新技术；数据抽象与概括；图像数据库中用生物多样性来解释

群体图像数据和表现型与基因型之间的关系；开发医学信息数据注释语言整合高级图像系统

和医院信息系统等。

（五）远程医疗

随着宽带网进入千家万户，远距离传递诊断和患者管理信息成为可能，远程医疗成为新

的研究热点。通过网络电视和无线技术，使医师和患者能随时传递相应的医学信息，从而为

远程医疗开创了更为广阔的应用前景。然而远程医疗昂贵的医疗费用使其现阶段只限于特定

的人群。

（六）医学数据标准

电子病历和病案的大量应用、医疗设备和仪器的数字化，使得医院数据库的信息容量不

断地膨胀。然而简单存储信息只是数据库的低端操作，数据的集成和分析以及医学决策和知

识的自动获取才是信息学研究的重点。要对数据进行加工和分析，数据必须以特定的结构方

式来存储。数据结构允许计算机轻易地传递符号和像素，并大大提高信息处理的速度。然而，

这种数据结构不是仅由输入来决定的，医护人员必须有约定俗成的数据标准，并为社会所公

认。这一数据标准明确了数据库中存储的特殊符号所具有的涵义。其作用就像字典一样，具

有咨询和定义的功能。数据标准又可分为文字标准和信息标准。

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三、医学统计分析

（一）医学统计分析的定义和主要内容

医学统计学（medical statistics）是以医学理论为指导，运用数理统计学的原理和方法研

究医学资料的搜集、整理与分析，从而掌握事物内在客观规律的一门学科。医学统计分析主

要包括以下几个方面。

1．统计设计

统计设计包括实验设计和调查设计，它可以合理、科学地安排实验和调查工作。

2．资料的统计描述和总体指标的估计

通过计算各种统计指标和统计图表来描述资料的集中趋势、离散趋势和分布特征况（如

正态分布或偏态分布）；利用样本指标来估计总体指标的大小。

3．假设检验

通过统计检验方法（如 t 检验、u 检验、F 检验、卡方检验、秩和检验等）来推断两组

或多组统计指标的差异是抽样误差造成的，还是有本质的差别。

4．相关与回归

医学中存在许多相互联系、相互制约的现象。例如，儿童的身高与体重、胸围与肺活量、

血糖与尿糖等，都需要利用相关与回归来分析。

5．多因素分析

通过计算机实现多元回归、判别分析、聚类分析、正交设计分析、主成分分析、因子分

析、Logistic 回归、Cox 比例风险回归等。

6．健康统计

研究人群健康的指标与统计方法，除了用上述的某些方法外，还有其特有的方法，如寿

命表、生存分析、死因分析、人口预测等方法。

（二）常用计算机医学统计分析软件简介

1．SPSS

SPSS（statistical product and service solutions），即“统计产品与服务解决方案”软件。

初软件全称为“社会科学统计软件包（solutions statistical package for the social sciences）”，

SPSS 公司于 2000 年正式将英文全称更改为“统计产品与服务解决方案”。如图 1-6 所示为

SPSS 16.0 的启动界面。

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图 1-6 SPSS 16.0 的启动界面

SPSS 是世界上早的统计分析软件，由美国斯坦福大学的三位研究生于 20 世纪 60 年

代末研制，应用于自然科学、技术科学、社会科学的各个领域。SPSS 是世界上早采用图

形菜单驱动界面的统计软件，它突出的特点就是操作界面极为友好，输出结果美观、漂亮。

它将几乎所有的功能都以统一、规范的界面展现出来，使用 Windows 的窗口方式展示各种

管理和分析数据方法的功能，对话框展示出各种功能选择项。用户只要掌握一定的 Windows操作技能并粗通统计分析原理，就可以使用该软件为特定的科研工作服务。SPSS 采用类似

Excel 表格的方式输入与管理数据，数据接口较为通用，能方便地从其他数据库中读入数据。

其统计过程包括了常用的、较为成熟的统计过程，完全可以满足非统计专业人士的工作需要。

输出结果十分美观，存储时则是专用的 SPO 格式，可以转存为 HTML 格式和文本格式。对

于熟悉老版本编程运行方式的用户，SPSS 还特别设计了语法生成窗口，用户只需在菜单中

选好各个选项，就可以自动生成标准的 SPSS 程序。 SPSS for Windows 是一个组合式软件包，集数据整理、分析功能于一身。用户可以根据

实际需要和计算机的功能选择模块，以降低对系统硬盘容量的要求，有利于该软件的推广应

用。SPSS 的基本功能包括数据管理、统计分析、图表分析、输出管理等。SPSS 统计分析过

程包括描述性统计、均值比较、一般线性模型、相关分析、回归分析、对数线性模型、聚类

分析、数据简化、生存分析、时间序列分析、多重响应等几大类，每类中又分为若干个统计

过程，比如回归分析中又分线性回归分析、曲线估计、Logistic 回归、Probit 回归、加权估计、

两阶段小二乘法、非线性回归等多个统计过程，而且每个过程中又允许用户选择不同的方

法及参数。SPSS 也有专门的绘图系统，可以根据数据绘制各种图形。 SPSS 系统具有以下一些显著的特点。 1）界面非常友好，除了数据及部分命令或程序等需要键盘输入外，大多数操作可通过

鼠标拖曳、单击“菜单”、“按钮”和设置“对话框”来完成。 2）有第四代语言的特点，告诉系统要做什么，无须告诉怎样做。只要了解统计分析的

原理，无须通晓统计方法的各种算法，即可得到需要的统计分析结果。对于常见的统计方法，

SPSS 的命令语句、子命令及选择项的选择绝大部分由“对话框”的操作完成。因此，用户

无须花大量时间记忆大量的命令、过程和选择项。

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3）具有完整的数据输入、编辑、统计分析、报表和图形制作等功能。自带 11 种类型

136 个函数。SPSS 提供了从简单的统计描述到复杂的多因素统计分析方法，比如数据的探

索性分析、统计描述、列联表分析、二维相关、秩相关、偏相关、方差分析、非参数检验、

多元回归、生存分析、协方差分析、判别分析、因子分析、聚类分析、非线性回归、Logistic回归等。

4）能够读取及输出多种格式的文件。比如由 dBASE、FoxBASE、FoxPRO 产生的.dbf文件，文本编辑器软件生成的 ASCII 数据文件，Excel 的.xls 文件等均可转换成可供分析的

SPSS 数据文件，能够把 SPSS 的图形转换为 7 种图形文件，结果可保存为.txt、.doc、.ppt及.html 格式的文件。

5）SPSS for Windows 软件分为若干功能模块。用户可以根据自己的分析需要和计算机

的实际配置情况灵活选择。 6）SPSS 针对初学者、熟练者及精通者都比较适用。

2．SAS

SAS（statistics analysis system），早由北卡罗来纳大学的两位生物统计学研究生编制，

并于 1976 年成立了 SAS 软件研究所，正式推出了 SAS 软件。SAS 是用于决策支持的大型

集成信息系统，但该软件系统早的功能只限于统计分析，至今，仍是它的重要组成部分和

核心功能。SAS 的 9.0 版大小约为 1GB。经过多年的发展，SAS 已被全世界 120 多个国家和

地区的近三万家机构所采用，直接用户则超过 300 万人，涉及金融、医药卫生、生产、运输、

通信、政府和教育科研等领域。在英、美等国，能熟练使用 SAS 进行统计分析是许多公司

和科研机构选才的条件之一。在数据处理和统计分析领域，SAS 系统被誉为国际上的标准软

件系统，并在 1996—1997 年被评选为建立数据库的首选产品，堪称统计软件界的“巨无霸”。

在此仅举一例：在以苛刻严格著称于世的美国 FDA 新药审批程序中，新药试验结果的统计

分析规定只能用 SAS 软件进行，其他软件的计算结果一律无效，哪怕只是简单的均数和标

准差计算也不行！由此可见 SAS 的权威地位。 SAS 系统是一款组合软件系统，由多个功能模块组合而成，其基本部分是 BASE SAS

模块。BASE SAS 模块是 SAS 系统的核心，承担着主要的数据管理任务，并管理用户使用

环境，进行用户语言的处理，调用其他 SAS 模块和产品。也就是说，SAS 系统的运行，首

先必须启动 BASE SAS 模块，它除了本身所具有数据管理、程序设计及描述统计计算功能以

外，还是 SAS 系统的中央调度室。除可单独存在外，也可与其他产品或模块共同构成一个

完整的系统。各模块的安装及更新都可通过其安装程序非常方便地进行。SAS 系统具有灵活

的功能扩展接口和强大的功能模块，在 BASE SAS 的基础上，还可以通过增加不同的模块而

增加不同的功能：SAS/STAT（统计分析模块）、SAS/GRAPH（绘图模块）、SAS/QC（质

量控制模块）、SAS/ETS（经济计量学和时间序列分析模块）、SAS/OR（运筹学模块）、

SAS/IML（交互式矩阵程序设计语言模块）、SAS/FSP（快速数据处理的交互式菜单系统模

块）、SAS/AF（交互式全屏幕软件应用系统模块）等。

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SAS 有一个智能型绘图系统，不仅能绘制各种统计图，还能绘出地图。SAS 提供多个

统计过程，每个过程均含有极丰富的任选项。用户还可以通过对数据集的一连串加工，实现

更为复杂的统计分析。此外，SAS 还提供了各类概率分析函数、分位数函数、样本统计函数

和随机数生成函数，使用户能方便地实现特殊统计要求。如图 1-7 所示为 SAS 9.1.3 的启动

界面。

图 1-7 SAS 9.1.3 的启动界面

SAS 是由大型机系统发展而来的，其核心操作方式就是程序驱动。经过多年的发展，现

在已成为一套完整的计算机语言，其用户界面也充分体现了这一特点：采用 MDI（多文档

界面），用户可在 PGM 视窗中输入程序，分析结果以文本形式在 OUTPUT 视窗中输出。使

用程序方式，用户可以完成所有需要做的工作，包括统计分析、预测、建模和模拟抽样等。

但是，初学者在使用 SAS 前必须要学习 SAS 语言，入门比较困难。 SAS 的 Windows 版本

根据不同的用户群开发了几种图形操作界面，这些图形操作界面各有特点，使用时非常方便。

第三节计算机系统的基本组成

一、微型计算机系统的基本组成

计算机系统就是按照人的要求接收和存储信息，自动进行处理和计算，并输出结果信息

的机器系统。计算机系统由硬件（子）系统和软件（子）系统组成。前者是借助电、磁、光

和机械等原理构成的各种物理设备的有机组合，是系统赖以工作的实体，后者是各种程序和

文件，用于指挥全系统按照指定的要求进行工作。微型计算机也就是通常所说的 PC，它产生于 20 世纪 70 年代末。微型计算机采用的是

具有高集成度的器件，不仅体积小、重量轻、价格低、结构简单，而且操作方便、可靠性高。

一个完整的微型计算机系统由硬件系统和软件系统两部分组成，如图 1-8 所示。

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图 1-8 微型计算机系统

二、计算机硬件系统

（一）计算机硬件系统的基本逻辑结构

以“存储程序”原理为基础的冯·诺依曼结构计算机，一般由五大功能部件组成——运

算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。其中，运算器和控制器集成在一起称为中央

处理器（central processing unit，CPU）。计算机的各个部件是通过总线相连的。各种各样的信息，通过输入设备进入计算机的存储器，然后送到运算器，运算完毕把结

果再送回到存储器存储，后通过输出设备显示出来，其整个过程由控制器进行控制。计算

机的整个工作过程及基本硬件结构如图 1-9 所示。

图 1-9 计算机的硬件系统结构

1．中央处理器

中央处理单元——CPU，又称中央处理器。它主要由运算器和控制器组成，通常集成在

一块芯片上，是计算机系统的核心设备。计算机以 CPU 为中心，输入/输出设备与存储器之

间的数据传输和处理都通过 CPU 来控制执行。CPU 的基本功能是程序控制、操作控制、时

序控制和数据处理。（1）控制器控制器是计算机的指挥中心，负责从存储器中取出指令，并对指令进行译码；根据指令

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的要求，按时间的先后顺序，向其他各部件发出控制信号，保证各部件协调一致地工作。控

制器主要由指令寄存器、程序计数器、译码器和操作控制器等组成。

指令寄存器（instruction register，IR）用于保存当前正在执行的一条指令。程序计数器

（program counter，PC）指向下一条要执行的指令。译码器（decoder）对指令码进行译码和

分析，从而确定指令的操作。操作控制器能产生各种操作控制信号，协助完成取指令和执行

指令的控制。（2）运算器运算器是计算机的核心部件，它负责对信息的加工处理。在控制器的控制下，它与内存

交换信息，并进行各种算术运算和逻辑运算，所以在运算器内部有一个算术逻辑单元

（arithmetic logic unit，ALU）。运算器还具有暂存运算结果的功能，主要由加法器、寄存器、

累加器等逻辑电路组成。

加法器是产生和的装置，常用做计算机算术逻辑部件，执行逻辑操作、移位与指令调用。

累加器（accumulator）是一种暂存器，用来存储计算所产生的中间结果。

2．存储系统

存储器是计算机记忆或暂存数据的部件，负责存放程序和数据等。计算机中的全部信息，

包括输入的原始数据、经过初步加工的中间数据，以及后处理完成的有用信息都存放在存

储器中。按存储器的作用可将其分为主存储器（内存）和辅助存储器（外存）。存储器中能够存放的大数据信息量称为存储器容量。存储器容量的基本单位是字节

（byte，B）。存储器中存储的一般是二进制数据，二进制数只有 0 和 1 两个代码，因而，计

算机技术中常把一位二进制数称为 1 位（bit），1 字节包含 8 位，即 1 B＝8 bit。为了便于

表示大容量存储器，实际中还常用 KB、MB、GB、TB 作为单位，其关系为 1KB＝1024B 1MB＝1024KB 1GB＝1024MB 1TB＝1024GB

把信息从存储器中取出，而又不修改存储器内容的过程称为读操作；把信息存入存储器

的过程称为写操作，写操作可以修改存储器中原有内容。（1）主存储器主存储器简称“主存”，是计算机系统的信息交流中心。绝大多数的计算机主存是由半

导体材料构成的。按存取方式来分，主存又分为随机存储器（又称读写存储器）和只读存

储器。 1）随机存储器（random access memory，RAM）。RAM 的主要特点是既可以从中读出

数据，又可以写入数据；RAM 是短期存储器，一旦断电，其存储内容将全部丢失。RAM 按

其结构可分为动态 RAM（dynamic RAM，DRAM）和静态 RAM（static RAM，SRAM）两

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大类。DRAM 的特点是集成度高，主要用于大容量内存储器；SRAM 的特点是存取速度快，

主要用于高速缓冲存储器。 2）只读存储器（read only memory，ROM）。ROM 的特点是只能读出原有内容，不能

由用户再写入新内容。ROM 中的数据是厂家在生产芯片时，以特殊的方式固化在上面的，

用户一般不能修改。多用于存放系统管理程序（如固化在主板上的 BIOS 程序），即使断电，

其中的数据也不会丢失。（2）辅助存储器辅助存储器简称“外存”，属于外部设备，是内存的扩充。外存一般具有存储容量大，

可长期保存暂时不用的程序和数据，信息存储性价比较高等特点。通常，外存只与内存交换

数据，而且存取速度也较慢。常用的外存有硬盘、光盘、U 盘等，早期的软盘则逐渐被淘汰。综上所述，内存的特点是直接与 CPU 交换信息，存取速度快，容量小，价格贵；外存

的特点是不能直接与 CPU 交换信息，存取速度慢，容量大，价格低。内存用于存放立即要

用的程序和数据；外存用于存放暂时不用的程序和数据。内存和外存之间常常频繁地交换信

息。需要指出的是，外存属于 I/O 设备，而且只能与内存交换信息，才可被 CPU 处理。

3．输入/输出设备

输入设备用于接受用户输入的原始程序和数据，它是重要的人-机接口，负责将输入的

程序和数据转换成计算机能识别的二进制代码，并放入内存中。常见的输入设备有键盘、鼠

标和扫描仪等。输出设备可以将计算机运算处理的结果以人们熟悉的信息形式反馈给用户。通常输出形

式有数字、字符、图形、视频和声音等类型。常见的输出设备有显示器、打印机和绘图仪等。

4．总线

总线（bus）是一组物理导线，用于系统部件之间数据传送的公用信号线，具有汇集与

分配数据信号、选择发送信号与接收信号的部件、总线控制权的建立与转移等功能。根据总

线上传送的信息不同，可分为地址总线、数据总线和控制总线，其结构功能示意图如图 1-10所示。

图 1-10 总线结构功能示意图

1）地址总线（address bus，AB）：用于传送地址信息。地址是识别信息存放位置的编

号，主存的每个存储单元及 I/O 接口中不同的设备都有各自不同的地址。地址总线是 CPU

19


向主存和 I/O 接口传送地址信息的通道，属于自 CPU 向外传输的单向总线。 2）数据总线（data bus，DB）：用于传送系统中的数据或指令。数据总线是双向总线，

一方面作为 CPU 向主存和 I/O 接口传送数据的通道；另一方面作为主存和 I/O 接口向 CPU传送数据的通道。数据总线的宽度与 CPU 的字长有关。

3）控制总线（control bus，CB）：用于传送控制信号。控制总线是 CPU 向主存和 I/O接口发出命令信号的通道，又是外界向 CPU 传送状态信息的通道。

（二）微型计算机的物理硬件系统

从基本的硬件结构上看，微型计算机的核心是微处理器（microprocessor）。从外观上

看，微型计算机的基本硬件包括主机、显示器、键盘和鼠标。主机箱还包括主板、硬盘、光

存储器、电源和插在主板 I/O 总线扩展槽上的各种功能扩展卡。微型计算机还可以包含其他

一些外部设备，如打印机、扫描仪等。

1．主板

主板，又称为主机板（mainboard）、系统板（systemboard）或母板（motherboard），

是微机基本的部件。作为计算机的主要电路系统，一般包括 BIOS 芯片、I/O 控制芯片、

键盘和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等

元件。主板结构示意图如图 1-11 所示。

图 1-11 主板

主板上大多有 6～8 个扩展插槽，供 PC 外围设备的控制卡（适配器）插接。通过更换

这些插卡，可以对微机的相应子系统进行局部升级，使用户在配置机型方面有更大的灵活性。为了结构紧凑，微机将主机板、接口卡、电源、扬声器等，以及属于外部存储设备的硬

盘、软盘驱动器、光盘驱动器都装在一个机箱内，称为主机箱。也就是说，微机的主机箱里

装有外部设备。例如，磁盘驱动器属于外部存储器，相应的接口电路板属于外设附件，并不

属于主机。微机的键盘、显示器、打印机等外部设备则被置于主机箱外。

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2．微处理器

微处理器（microprocessor）是利用超大规模集成电路技术，把计算机的 CPU 部件集成

在一小块芯片上，形成一个独立的部件（见图 1-12）。微处理器

中包括运算器、控制器、寄存器、时钟发生器、内部总线和高速

缓冲存储器（cache）等。微处理器是微型计算机的核心，它的性能决定了整个计算机

的性能。衡量微处理器性能的重要的指标是字长。微处理器中每个

字包含的二进制位数称为“字长”，微处理器的字长有 8 位、16位、32 位和 64 位。字长越长，运算精度越高，处理能力就越强。

早期的 80286 是 16 位微处理器，80386 和 80486 是 32 位微处理

器，多功能 Pentium 系列虽然也是 32 位，但在技术水平上已经有了很大的提高，Pentium D 的双内核是 64 位。目前主流 CPU 使用 64 位技术的主要有 AMD 公司的 AMD 64 位技术、Intel公司的 EM64T 技术和 IA-64 技术。

cache 是逻辑上位于 CPU 和主存储器之间的一个高速小容量的存储器，可以被 CPU 直

接访问。cache 的功能是用来提高主存储器的存取速度，其中的内容是 RAM 中部分内容的

副本。微处理器的另一个重要性能指标是主频。主频是指微处理器的工作时钟频率，在很大程

度上决定了微处理器的运行速度。主频越高，微处理器的运算速度就越快。主频通常用 MHz（兆赫兹）表示。80486 的主频从 33～100MHz，Pentium 系列的主频从 60MHz～3.2 GHz。

目前流行的微处理器有 Intel公司的Core 2 Duo、Core i3、Core i5和Core i7等系列， AMD公司的 Athlon ⅡX2、Athlon ⅡX3、Phenom ⅡX4 等系列。

3．总线

总线是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，由导线组成的传输线束。按

照计算机所传输的信息种类，总线可以被划分为数据总线、地址总线和控制总线，分别用来

传输数据、数据地址和控制信号。在计算机系统中，各个部件之间传送信息的公共通路称为

总线，微型计算机是以总线结构来连接各个功能部件的。

4．外存储器

外存储器（second memory）主要有软盘存储器、硬盘存储器、光盘存储器和移动存储

器。如今能够用到软盘的场合越来越少，在此就不再介绍了。（1）硬盘存储器硬盘存储器由硬盘片、硬盘驱动器和适配卡组成。其中硬盘片和硬盘驱动器简称为“硬

盘”，是计算机主要的外部存储器。硬盘的物理结构如图 1-13 所示。

图 1-12 CPU

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图 1-13 硬盘结构图

硬盘按照盘片直径大小可分为 5.25 英寸、3.5 英寸、2.5 英寸和 1.8 英寸等多种规格。目

前使用多的是 3.5 英寸硬盘，它有 11 张盘片。传统的盘片是由铝合金制成的；为了提高

硬盘的存储密度和缩小硬盘的尺寸，现在大多数硬盘均采用玻璃材质，或玻璃陶瓷复合材料。

盘片上涂有一层磁性材料，用来存储信息。通常每张盘片的每一侧都有一个读/写头，这些

读/写头被同一个转动装置连在一起组成一组，所以读/写头是同时在盘片上运动的。盘片被

封装在一个密封的防尘盒里，以有效地避免灰尘、水滴等对硬盘的污染。作为计算机系统的数据存储器，存储容量是硬盘主要的参数。硬盘的容量一般以吉字

节（GB）为单位，1GB＝1024MB。但硬盘厂商在标称硬盘容量时通常取 1GB＝1000MB，同时操作系统还会在硬盘上占用一些空间，所以在操作系统中显示的硬盘容量和标称容量会

存在差异。因此，在 BIOS 中或在格式化硬盘时看到的容量会比厂家的标称值要小。目前主

流硬盘的容量为 500GB 和 50GB，而 1TB 以上的大容量硬盘也已开始普及。硬盘的另一个性能指标是转速。转速是硬盘盘片在一分钟内所能完成的大转数。转速

的快慢是标识硬盘档次的重要参数之一，在很大程度上直接影响到硬盘的速度。硬盘转速越

快，硬盘寻找文件的速度也就越快，相对的硬盘传输速率也就得到了提高。硬盘转速以“转/分钟”（revolutions per minute，rpm）表示。转速值越大，内部传输率就越快，访问时间就

越短，硬盘的整体性能也就越好。目前 7200 r/min 的硬盘已经成为台式机的主流，服务器中

使用的 SCSI 硬盘转速均为 10000 r/min，甚至还有 15000 r/min 的，性能要超出家用产品很多。（2）光盘存储器光盘存储器是由光盘驱动器（CD-ROM）和光盘组成的。光驱的核心部件是由半导体激

光器和光路系统组成的光学头，光盘片采用激光材料，数据存放在光盘片中连续的螺旋形轨

道上。在光盘上有两种状态，即凹点和空白，它们的反射信号相反，如图 1-14 所示。当在

光盘上读数据时，光驱利用光学反射原理，使检测器得到光盘上凹点的排列方式，驱动器中

有专门的部件把它们转换成二进制的 0 和 1 并进行校验，然后才能得到实际数据。光盘在光

驱中高速地转动，读取数据时激光头在电机的控制下前后移动，从而读取光盘上的信息。光盘不易受到外界磁场的干扰，可靠性高，信息保存时间长。在正常室温下，光盘盘片

可保存 100 年之久。

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图 1-14 光盘盘面示意图

光盘的存储容量大，一张 5.25 英寸的光盘可存储 700MB 的信息。目前，光盘已经被广

泛应用于图书、资料和通用软件的保存与存储上，并作为电子出版物的存储载体，部分代替

了现有的纸类印刷品。按照数据传输率，光盘驱动器可分为单倍速、双倍速、4 倍速、8 倍速、16 倍速、24

倍速、32 倍速、48 倍速、52 倍速等，它们的数据传输率分别为 150 KB/s、300 KB/s、600 KB/s、900 KB/s、1.2 MB/s、2.4 MB/s、3.6 MB/s、4.8 MB/s、7.2 MB/s。数据传输率越高，数据的

读取速度就越快。目前，微型计算机一般使用 48 倍速以上的光盘驱动器。根据光盘的性能不同，光盘分为只读型光盘、一次性写入光盘、可擦除光盘和数字多功

能盘。 1）只读型光盘（CD-ROM）。CD-ROM 是光驱的早形式，也是使用为广泛的一种

光驱。它由厂家写入程序或数据，出厂后用户只能读取，但不能写入和修改存储的内容。其

特点是制作成本低，信息存储量大，而且保存时间长。 2）一次性写入光盘（CD-R）。CD-R 允许用户一次写入多次读取。由于信息一旦被写

入光盘便不能被更改，因此多用于长期保存资料和数据等。 3）可擦除光盘（CD-RW）。CD-RW 集成了软磁盘和硬磁盘的优势，既可以读数据，

也可以将记录的信息擦去再重新写入。它的存储能力大大超过了软磁盘和硬磁盘。 4）数字多功能盘（digital versatile disc，DVD）。DVD 集计算机技术、光学记录技术和

影视技术等为一体，其目的是满足人们对大存储容量、高性能的存储媒介的需求。DVD 光

盘不仅在音频/视频领域得到广泛应用，而且带动了出版、广播、通信和 WWW 等行业的发

展。DVD 的容量一般为 4.7～18GB，是传统 CD-ROM 容量的 7 倍，甚至更高。现在 DVD的存储容量高达 18GB，逐渐成为未来 PC 中的主流部件。如表 1-2 所示列出了各种类型

DVD 盘片的容量。

表 1-2 不同类型DVD 盘片的容量

盘片类型直径/cm 面数/层数容量/GB 播放时间

DVD-5 12 单面单层 4.7 超过 2 小时视频

DVD-9 12 单面双层 8.5 大约 4 小时视频

DVD-10 12 双面单层 9.4 大约 4.5 小时视频

DVD-18 12 双面双层 17 超过 8 小时视频

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5）蓝光（blue-raydisc，BD）。2002 年 2 月 19 日，以索尼、飞利浦、松下公司为核心，

联合日立、先锋、三星、LG、夏普和汤姆逊公司共同发布了 0.9 版的 blue-raydisc（BD）技

术标准。蓝光（blue-ray）或称蓝光盘（blue-ray disc），利用波长较短（405nm）的蓝色激

光读取或写入数据，并因此而得名。而传统 DVD 需要光头发出红色激光（波长为 650nm）

来读取或写入数据，通常来说波长越短的激光，能够在单位面积上记录或读取更多的信息。

因此，蓝光极大地提高了光盘的存储容量，对于光存储产品来说，蓝光提供了一个跳跃式发

展的机会。到目前为止，蓝光是先进的大容量光碟格式，BD 激光技术的巨大进步，使用

户能够在一张单碟上存储 25GB 的文档文件，这是现有单碟 DVD 存储容量的 5 倍。在速度

上，蓝光允许 1～2 倍或者说每秒 4.5～9GB 的记录速度。2007 年底，索尼公司在中国推出

第一款配置蓝光 DVD 的高清播放器——BDP-S300/BM 蓝光播放器开启了蓝光在中国商业

化的运用。但是，这款 DVD 高达 5000 元的售价让众多消费者望而却步。成本的桎梏使得蓝

光普及化还有很长的路要走。（3）移动存储器目前，常用的移动存储器有移动硬盘和闪存，如图 1-15 所示。

图 1-15 移动存储器

1）移动硬盘。顾名思义是以硬盘为存储介质，强调便携性的存储产品。其特点是容量

大，传输速率快，使用方便。目前市场上绝大多数移动硬盘都是以标准硬盘为基础，只有很

少部分的是以微型硬盘（1.8 英寸硬盘等）为基础的，但价格因素决定着主流移动硬盘还是

以标准笔记本硬盘为基础。因为采用硬盘为存储介质，所以移动硬盘在数据的读/写模式与

标准 IDE 硬盘是相同的。移动硬盘多采用 USB、IEEE1394 等传输速率较快的接口，可以有

较高的传输率与系统进行数据传输。 ① USB（universal serial bus）接口支持即插即用和热插拔。目前有 USB 2.0（传输速率

为 65 MB/s）和 USB 3.0（传输速率为 625 MB/s）两个标准。现在的 USB 移动硬盘都使用笔

记本专用的超薄硬盘，常见的有 12.5 mm 和 9.5 mm 两种规格。 ② IEEE 1394 接口，也称做“火线”接口，它的数据传输率高可达 400 MB/s。IEEE 1394

接口以其兼容性好、高速且数据传输速率可扩展、支持热插拔、支持点对点传输及拓扑结构

灵活多变等优点，而迅速占领局域网组建、数字视频、消费者音频及硬盘等商品市场。 2）闪存（flash memory）。闪存也就是优盘，是由中国深圳朗科公司研发的。它采用一

种新型的 EEPROM 内存，具有可擦、可写、可编程的优点，还具有体积小、重量轻、读写

速度快、断电后资料不丢失等特点，所以被广泛应用于数码相机、MP3 播放器和移动存储

设备中。闪存的接口一般为 USB 接口，容量一般为 1GB 以上。

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5．输入设备

（1）键盘键盘（keyboard）是数字和字符的输入装置。通过键盘，可以将信息输入到计算机的存

储器中，从而向计算机发出命令和输入数据。早期键盘有

83 键和 84 键，后来发展到 101 键、104 键和 108 键。一

般的 PC 用户使用的是 104 键盘。键盘上的按键大致可

分为 3 个区域：字符键区、功能键区和数字键区（数字小

键盘）。键盘的接口主要有 PS/2 和 USB 两种，有的键盘采用

无线连接。后来还发明了根据人体工程学所设计的键盘，

如图 1-16 所示。计算机键盘中常用键位的详细功能如表 1-3 所示。

表 1-3 计算机键盘中常用键位的功能

按键功能

Enter 键回车键。用于将数据或命令送入计算机

Spacebar 键空格键。位于字符键区的中下方的长条键。因为使用频繁，它的形状和位置使左右手都很容易敲打

Backspace 键退格键。按下它可使光标回退一格，常用于删除当前行中的错误字符

Shift 键换挡键。由于整个键盘上有 30 个双字符键（即每个键面上标有两个字符），并且英文字母还分大小

写，因此需要此键来转换；在计算机刚启动时，每个双符键都处于下面的字符和小写英文字母的状态

Ctrl 键控制键。一般不单独使用，通常和其他键组合成复合控制键

Esc 键强行退出键。在菜单命令中，它常是退出当前环境和返回原菜单的按键

Alt 键交替换挡键。它与其他键组合成特殊功能键或复合控制键

Tab 键制表定位键。一般按下此键可使光标移动 8 个字符的距离

光标移动键用箭头↑、↓、←、→，分别表示上、下、左、右移动光标

屏幕翻页键 PgUp（Page Up）返回上一页；PgDn（Page Down）下翻一页

Printscreen 打印屏幕键。把当前屏幕显示的内容全部打印出来

双态键

包括 Insert 键和 3 个锁定键。Insert 代表的双态是插入状态和改写状态，CapsLock 代表字母状态和锁

定状态，Num Lock 代表数字状态和锁定状态，Scroll Lock 代表滚屏状态和锁定状态；当计算机启动

后，这 4 个双态键都处于第一种状态，按键后即处于第二种状态；在不关机的情况下，反复按键则在

两种状态之间转换。为了区分锁定与否，许多键盘配置了指示灯（2）鼠标鼠标（mouse）是一种指点式输入设备，多用于 Windows 环境中取代键盘的光标移动键，

使定位更加方便和准确。按照鼠标的工作原理，可将其分为机械鼠标、光电鼠标和光电机械

鼠标 3 种。按照鼠标与主机接口标准，分主要有 PS/2 接口和 USB 接口两类。鼠标的基本操作有 4 种：指向、单击、双击和拖动，操作方法如表 1-4 所示。

表 1- 4 鼠标的基本操作

鼠标动作名称操作方法

指向（point）将鼠标指针移动到屏幕的某个特定位置或对象上，为下一个操作做准备

单击（click）迅速按下鼠标左键，常用于选定鼠标指针指向的某个对象或命令

双击（double-click）快速、连续地按两下鼠标左键，常用于启动某个选定的应用程序，或打开鼠标指向的某个文件

图 1-16 人体工程学键盘

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续表鼠标动作名称操作方法

拖动（drag）按住鼠标左键不放，同时移动鼠标，将鼠标指向另一位置，常用于对选定的对象从一个地方移

动或复制到另一个地方（3）扫描仪扫描仪（scanner）是一种光电一体化的设备，属于图形式输入设备（见图 1-17）。人

们通常将其用于各种形式的计算机图像、文稿的输入，进而实现对这些图像形式信息的处理、

管理、使用、存储和输出。目前，扫描仪广泛应用于出版、广告制作、多媒体、图文通信

等许多领域。

扫描仪的主要性能指标是分辨率、灰度级和色彩数。

1）分辨率表示扫描仪对图像细节的表现能力，通常用

每英寸上扫描图像所包含的像素点表示，单位为 DPI（dot per inch）。目前扫描仪的分辨率为 300～1200DPI。

2）灰度级表示灰度图像的亮度层次范围，级数越多，

说明扫描仪图像的亮度范围越大，层次就越丰富。目前大

多数扫描仪的灰度级为 1024 级。 3）色彩数表示彩色扫描仪所能产生的颜色范围，通常

用每个像素点上颜色的数据位数 bit 表示。图形输入设备除扫描仪以外还有摄像机、数码相机等。现在又出现了语音和手写输入系

统，可以让计算机从语音的声波和文字的形状中领会到含义。

6．输出设备

（1）显示器显示器（monitor）是微型计算机不可缺少的输出设备，用户通过它可以很方便地查看

输入计算机的程序、数据和图形等信息，以及计算机处理后的中间和后结果。显示器是“人

-机”对话的主要工具。按照显示器工作原理可以将显示器分为 3 类：阴极射线管（CRT）显示器、液晶显示器

（LCD）和等离子（PDP）显示器。衡量显示器性能的主要参数指标有分辨率、灰度级和刷新率。 1）分辨率。分辨率是指显示器所能显示的像素点的个数，一般用整个屏幕上光栅的列

数与行数的乘积来表示。这个乘积越大，分辨率就越高。现在常用的分辨率有 640×480、800×600、1024×768 和 1280×1024 像素。

2）灰度级。灰度级是指每个像素点的亮暗层次级别，或者可显示颜色的数目，其值越

高，图像层次就越清晰、逼真。若用 8 位来表示一个像素，则可以有 256 级灰度或颜色。 3）刷新率。刷新率以 Hz 为单位，CRT 显示器的刷新率一般应高于 75Hz，若刷新率过

低，屏幕就会有闪烁现象。显示器必须配置正确的显示器适配卡（俗称“显卡”）才能构成完整的显示系统。显卡

图 1-17 扫描仪

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较早的标准有 CGA（color graphics adapter）标准（320×200 像素，彩色）和 EGA（enhanced graphics adapter）标准（640×350像素，彩色）。目前常用的是VGA（video graphics array）标准。

VGA 适用于高分辨率的彩色显示器，其图形分辨率在 640×480 像素以上，能显示 256 种颜

色，但其显示图形的效果一般。在 VGA 以后，又出现了 SVGA 和 TVGA 卡等，分辨率提

高到了 800×600 像素和 1024×768 像素，目前比较常用的分辨率为 1024×768 像素。（2）打印机打印机（printer）（见图 1-18）是计算机系统基本的输出形式，可以把文字或图形等

输出到纸上，供用户阅读和长期保存。

图 1-18 针式打印机、喷墨打印机、激光打印机（从左到右）

打印机按工作原理可分为击打式打印机和非击打式打印机两类。 1）击打式打印机是将字模通过色带和纸张直接接触而打印出来的。击打式打印机又分

为字模式和点阵式两种。点阵式打印机是用点阵形式表示数字、字母和特殊符号的，点阵越

大，点数越多，打印字符就越清晰。目前，我国普遍使用的针式打印机就属于击打式打印机，

该类打印机打印速度慢、噪声大，但它特别适合打印票据，所以财务人员经常使用。 2）非击打式打印机主要有激光打印机和喷墨打印机。激光打印机具有打印效果清晰、

质量高、速度快、噪声小等特点，是目前打印速度快的一种。随着价格的下降和出色的打

印效果，已经被越来越多的人所接受。喷墨打印机具有打印质量较高、体积小、噪声小的特

点，虽然打印质量优于针式打印机，但是需要经常更换墨盒。

三、计算机软件系统

（一）计算机软件系统层次结构

相对于计算机硬件而言，软件是计算机无形的部

分，是计算机的灵魂。比如一个人，首先要有基本的

骨骼架构（相当于计算机的硬件），还要有神经系统、

循环系统、消化系统等（相当于计算机的软件）才能

成为一个完整的人。软件可以对硬件进行管理、控制

和维护。根据软件的用途，可将其分为系统软件和应

用软件。如图 1-19 所示为计算机系统层次关系图。

（二）系统软件

系统软件能够调度、监控和维护计算机资源，扩充计算机功能，提高计算机效率。系统

图 1-19 计算机系统层次关系图

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软件是用户和裸机的接口，主要包括操作系统、语言处理程序、数据库管理系统等，其核心

是操作系统。

1．操作系统

操作系统（operating system）是基本、重要的系统软件，用来管理与控制计算机系

统中硬件和软件资源的大型程序，是其他软件运行的基础。操作系统负责对计算机系统的全

部软/硬件和数据资源进行统一控制、调度和管理。其主要作用就是提高系统的资源利用率、

提供友好的用户界面，从而使用户能够灵活、方便地使用计算机。目前比较流行的操作系统

有 Windows、UNIX、Linux 等。

2．语言处理程序

人与人交流需要语言，人与计算机之间交流同样也需要语言。人与计算机之间交流信息

使用的语言称为程序设计语言。按照其对硬件的依赖程度，通常把程序设计语言分为 3 类：

机器语言、汇编语言和高级语言。（1）机器语言机器语言（machine language）是用二进制代码“1”和“0”组成的一组代码指令，是

唯一可被计算机硬件识别和执行的语言。机器语言的优点是占用内存小，执行速度快。但机

器语言编写程序工作量大、程序可阅读性差、调试困难。（2）汇编语言汇编语言（assemble language）是一种面向机器的程序设计语言，用助记符（memonic）

代替操作码，用地址符号（symbol）代替地址码，如加法指令 ADD、减法指令 SUB、移动

指令 MOV 等。汇编语言在编写、阅读和调试方面有很大进步，而且运行速度快。但是编程

复杂，可移植性差。使用汇编语言编制的程序送入计算机后，计算机不能直接识别和执行，必须通过预先放

入计算机的“汇编程序”进行加工和翻译，才能变成能够被计算机识别和处理的二进制代码

程序。用汇编语言等非机器语言书写的程序称为“源程序”，运行时汇编程序要将源程序翻

译成“目标程序”。目标程序是机器语言程序，它一经被安置在内存的预定位置上，就能被

计算机的 CPU 处理和执行。汇编过程如图 1-20 所示。

图 1-20 汇编过程

（3）高级语言高级语言（high level language）是一种独立于机器的算法语言。高级语言的表达方式接

近于人们日常使用的自然语言和数学表达式，并且有一定的语法规则。高级语言编写的程序

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运行要慢一些，但是编程简单易学、可移植性好、可读性强、调试容易等。常见的高级语言

有面向过程的 Basic、FORTRAN、C 和面向对象的 Delphi、Java 等。计算机并不能直接接受和执行用高级语言编写的源程序。源程序在输入计算机时，通过

“翻译程序”翻译成机器语言形式的目标程序，计算机才能识别和执行。这种“翻译”通常

有两种方式——编译和解释。 1）编译方式：事先编好一个称为“编译程序”的机器语言程序，作为系统软件存放在

计算机内。当用户将高级语言编写的源程序输入计算机后，编译程序先把源程序整个地翻译

成用与其等价的目标程序，然后再执行并取得结果。计算机的编译过程如图 1-21 所示。

图 1-21 编译过程

2）解释方式：源程序进入计算机时，解释程序边扫描边解释，逐句输入逐句翻译，但

计算机并不产生目标程序。计算机的解释方式过程如图 1-22 所示。

图 1-22 解释过程

3．数据库管理系统

数据库管理系统主要面向解决数据处理的非数值计算问题，对计算机中存放的大量数据

进行组织、管理和查询。目前，常用的数据库管理系统有 SQL Server、Oracle、Mysql 和 Visual FoxPro 等。

（三）应用软件

应用软件是用户为解决各种实际问题而编制的计算机应用程序及其有关资料。如

Microsoft 公司的 Office 系列，就是针对办公应用的软件。计算机软件已发展成为一个巨大的产业，软件的应用范围也涵盖了生活的方方面面，因

此很多问题都有相应的软件来解决。如表 1-5 所示列举了一些应用领域的常用软件。

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表 1-5 常用的应用软件

软件种类软件举例

办公应用 Microsoft Office、WPS、Open Office

平面设计 Photoshop、Illustrator、Freehand、CorelDRAW

视频编辑和后期制作 Adobe Premiere、After Effects、Ulead 的会声会影

网站开发 FrontPage、Dreamweaver

辅助设计 AutoCAD、Rhino、Pro/E

三维制作 3DS Max、Maya

多媒体开发 Authorware、Director、Flash

程序设计 Visual Studio.Net、Boland C＋＋、Delphi 计算机系统是由硬件系统和软件系统组成的。硬件是计算机系统的躯体，软件是计算机

的灵魂。硬件的性能决定了软件的运行速度，软件决定了可进行的工作性质。硬件和软件是

相辅相成的，只有将两者有效地结合起来，才能使计算机系统发挥应有的功能。

Windows 操作系统是由美国 Microsoft 公司推出的一种窗口式的操作系统环境。它拥有

一个完整的图形用户界面（graphical user interface，GUI），开机后自动启动运行 Windows。在 DOS 中，命令是以字符形式输入的；而在 Windows 操作系统中，只需从屏幕上选择相应

的图标（icon）或从菜单中选择相应的命令即可。Windows 的应用程序都具有图标、对话框、

菜单和窗口，学习起来比较容易掌握。目前，微型计算机使用的正版应用软件大多数来自国外，不具备处理汉字的能力。为了

更有效地利用计算机的软硬件资源和符合我国计算机用户的使用习惯，需要增加汉字的处理

能力。一般会将汉字处理模块嵌入操作系统成为操作系统的组成部分，由操作系统直接管理，

可常驻内存，从而使汉字处理模块与系统软件连接，这是应用最广泛的一种方法。另一种方

法是在使用西文软件时加上中文操作系统，计算机就具有处理汉字的能力。中文版的

Windows 操作系统就是在 Windows 源代码的基础上汉化的，在计算机内部采用双字节处理

方式，因此可以输入、处理和输出汉字。在微型计算机上可以安装和使用多种程序设计语言，如 C、Pascal、Basic 等。这些语言

的应用程序既有DOS系统下的Turbo C、Turbo Basic等，也有Windows操作系统支持的Visual C＋＋和 Visual Basic 等。

四、计算机的性能指标

衡量一台微型计算机的主要性能指标包括以下几个方面。

（一）运算速度

计算机的运算速度是指计算机每秒钟执行的指令数，其单位为每秒百万条指令（MIPS）或者每秒百万条浮点指令（MFPOPS）。它们都是用基准程序来测试的。影响运算速度的主

要因素有以下几个。

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1．CPU 的主频

主频即计算机的时钟频率，在很大程度上决定了计算机的运算速度。例如，Intel 公司的

CPU 主频已达 3.2GHz 以上，AMD 公司的 CPU 主频可达 2.8GHz 以上。

CPU 的主频就是指 CPU 的工作时钟频率，其单位是 MHz，现在的 Intel 公司和 AMD 公

司的 CPU 都普遍超越了 GHz 的大关，所以 CPU 主频都以 GHz 为单位（基本的换算关系是

1MHz＝1 000 000Hz，1GHz＝1000MHz）。一般说来，主频越高的 CPU 在单位时间里完成

的指令数也越多，相应的处理器速度也越快。外频是 CPU 的外部工作频率，也就是系统总

线的工作频率，现在 CPU 最高外频为 200MHz。倍频是 CPU 外频和主频相差的倍数，通常

三者的关系为 CPU 主频＝外频×倍频

2．字长

字长是指计算机一次能直接处理二进制数的位数。字长越长，计算机的运算能力就越强，

精度就越高。PC 的字长已由 8088 的准 16 位（运算用 16 位，I/O 用 8 位）发展到现在的 32位和 64 位。

3．指令系统

不同类型的计算机，其指令系统一般也不同。指令系统越丰富，计算机数据信息的运算

和处理能力就越强。

（二）存储器的指标

1．存取速度

内存完成一次读（取）或写（存）操作所需的时间称为存储器的存取时间或者访问时间。

而连续两次读（或写）所需的短时间称为存储周期。对于半导体存储器来说，存取周期约

为几十到几百纳秒（ns），1ns＝10－9s。

2．存储容量

内存的容量越大，存储的程序和数据就越多，能运行的软件功能越丰富，处理能力越强。

微机的内存储器已由 286 机配置的 1MB 容量，发展到现在 AMD 系列配置的 1GB 容量，甚

至 2GB 以上。

（三）I/O 的速度

主机 I/O 的速度，取决于 I/O 总线的设计。这对于慢速设备（例如键盘、打印机）关系

不大，但对于高速设备则有较大的影响。例如当前的硬盘，它的外部传输率已达到 133MB/s或 150MB/s 以上。

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衡量微型计算机性能的 5 项主要技术指标是字长、存储容量、存取周期、主频、运算

速度。

第四节多媒体计算机

一、多媒体计算机概述

多媒体计算机（multimedia computer）能够对声音、图像、视频等多媒体信息进行综合

处理的计算机。多媒体计算机一般指多媒体个人计算机（multimedia personal computer，MPC）。

多媒体计算机之前，传统的微机或个人机处理的信息往往仅限于文字和数字，只能算是

计算机应用的初级阶段，同时，由于“人-机”之间的交互只能通过键盘和显示器，故交流

信息的途径缺乏多样性。为了改换人-机交互的接口，使计算机能够集声、文、图、像处理

于一体，人类开发了有多媒体处理能力的计算机。所谓多媒体个人电脑就是具有了多媒体处

理功能的个人计算机，它的硬件结构与一般所用的 PC 并无太大的差别，只不过是多了一些

软硬件配置而已。一般来说，多媒体个人计算机的基本硬件结构可以归纳为七部分。

至少有一个功能强大、速度快的中央处理器（CPU）。可管理、控制各种接口与设备的配置。具有一定容量（尽可能大）的存储空间。高分辨率显示接口与设备。可处理音频的接口与设备。可处理图像的接口与设备。可存放大量数据的配置等。

多媒体计算机可分为家电制造厂商研制的电视计算机和计算机制造厂商研制的计算机

电视。

二、常用多媒体设备

（1）光盘驱动器光盘驱动器是一种采用激光存储技术的存储设备，存有图形、动画、图像、声音、文本、

数字音频、程序等资源。（2）音频卡在音频卡上连接的音频输入/输出设备包括话筒、音频播放设备、MIDI 合成器、耳机、

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扬声器等。数字音频处理的支持是多媒体计算机的重要方面，音频卡具有 A/D 和 D/A 音频

信号的转换功能，可以合成音乐、混合多种声源，还可以外接 MIDI 电子音乐设备。（3）图形加速卡图文并茂的多媒体表现需要分辨率高，而且同屏显示色彩丰富的显示卡的支持，同时还

要求具有 Windows 显示驱动程序，并在 Windows 操作系统下的像素运算速度要快。因此，

现在带有 GUI 加速器的局部总线显示适配器使得 Windows 的显示速度大大加快。（4）视频卡视频卡可细分为视频捕捉卡、视频处理卡、视频播放卡及 TV 编码器等专用卡，其功能

是连接摄像机、VCR 影碟机、TV 等设备，以便获取、处理和表现各种动画及数字化视频

媒体。（5）扫描卡扫描卡是用来连接各种图形扫描仪（静态照片、文字、工程图等的输入设备）的。（6）打印机接口打印机接口用来连接各种打印机，包括普通打印机、激光打印机、彩色打印机等。打印

机现在已经是常用的多媒体输出设备。（7）交互控制接口它是用来连接触摸屏、鼠标、光笔等人-机交互设备的，这些设备将大大方便用户对

MPC 的使用。（8）网络接口网络接口是实现多媒体通信的重要 MPC 扩充部件。计算机和通信技术相结合的时代已

经来临，这就需要专门的多媒体外部设备将数据量庞大的多媒体信息传送出去或接收进来，

通过网络接口相接的设备包括视频电话机、传真机、LAN 和 ISDN 等。

多媒体计算机主要具有多样化、集成性、交互性和数字化等特征。

第五节计算机中数据的表示及编码

一、进位计数制

（一）进位计数制的定义

用数字符号排列，由低位向高位进位计数的方法称做“进位计数制”。一种进位计数制

包含一组数字符号及两个基本因数：基数和位权。

1．数字

一组用来表示某种数制的符号。

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2．基数

数制所使用的数字个数，用 R 表示，称 R 进制。进位规律是“逢 R 进一”，如十进制

的基数是 10，则“逢十进一”。

3．位权

所谓位权，就是某个数字在某一个固定位置上所代表的值，处在不同的位置所代表的值

也是不同的。对于任意一个具有 n 位整数和m 位小数的 R 进制数N，按各位的权展开可表示为

（N）R＝an－1Rn－1＋an－2Rn－2

＋…＋a1R1＋a0R0

＋a－1R－1＋…＋a－mR－m

【例 1-1】（9578）10＝9×103＋5×102

＋7×101＋8×100

（二）常用进位计数制的表示方法

计算机中通常使用的数制有十进制、二进制、八进制和十六进制。常用的进位计数制的

表示方法有圆括号下标法和字母表示法。

1．圆括号下标法

将数用圆括号括起来，将基数写在右下角作为下标。【例 1-2】（1101）2 （167）16

2．字母表示法

在数字后面加一个英文字母表示该数所用的数制。十进制用 D 表示，二进制用 B 表示，

八进制用 O 表示，十六进制用 H 表示。【例 1-3】1001B 188D 56O 167H

（三）计算机中常用的进位计数制

1．十进制

十进制（decimal）的基数是 10，它有 10 个数字符号，即 0～9。进位原则“逢十进一”。【例 1-4】（2580）10＝2×103

＋5×102＋8×101

＋0×100

2．二进制

二进制（binary）的基数是 2，它只有两个数字符号，即 0 和 1。进位原则“逢二进一”。【例 1-5】（1010）2＝l×23

＋0×22＋l×21

＋0×20＝（10）10

3．八进制

八进制（octal）的基数是 8，它有 8 个数字符号，即 0～7。进位原则“逢八进一”。【例 1-6】（1007）8＝l×83

＋0×82＋0×81

＋7×80＝（519）10

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4．十六进制

十六进制（hexadecimal）的基数是 16，它有 16 个数字符号，除了十进制中的 10 个数

可用外，还使用了 6 个英文字母，即 0～9，A～F。其中 A～F 分别代表十进制数的 10～15。进位原则“逢十六进一”。

【例 1-7】（BAD）16＝11×162＋10×161

＋13×160＝（2989）10

计算机中常用的进位计数制及表示法如表 1-6 所示，常用数制的对应关系如表 1-7 所示。

表 1- 6 计算机中常用的进位计数制及表示法

进位制二进制八进制十进制十六进制

规则逢二进一逢八进一逢十进一逢十六进一

基数 R＝2 R＝8 R＝10 R＝16

数符 0,1 0,1,2,…,7 0,1,2,…,9 0,1,2,…,9,A,B,…,F

位权 2i 8i 10i 16i 表示符 B O D H

表 1-7 常用数制的对应关系

二进制数十进制数八进制数十六进制数

0 0 0 0

1 1 1 1

10 2 2 2

11 3 3 3

100 4 4 4

101 5 5 5

110 6 6 6

111 7 7 7

1000 8 10 8

1001 9 11 9

1010 10 12 A

1011 11 13 B

1100 12 14 C

1101 13 15 D

1110 14 16 E

1111 15 17 F

二、不同数制间的转换

（一）二、八、十六进制数转换成十进制数

将一个非十进制数转换成十进制数，只要将它写成按权展开的表达式，然后求出表达式

的值。【例 1-8】将二进制数 101.01 转换成十进制数。（101.01）2＝1×22

＋0×21＋1×20

＋0×2－1＋1×2－2

＝（5.25）10 【例 1-9】将八进制数 12.6 转换成十进制数。（12.6）8＝1×81

＋2×80＋6×8－1

＝（10.75）10

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【例 1-10】将十六进制数 2AB.6 转换成十进制数。（2AB.6）16＝2×162

＋A×161＋B×160

＋6×16－1＝（683.375）10

（二）十进制数转换成二、八、十六进制数

1．将十进制数转换成二进制数

将整数部分和小数部分分别进行转换，然后再合并。整数部分：“除以 2 取余，结果逆

序输出”；小数部分：“乘以 2 取整，结果顺序输出”。【例 1-11】将（168.125）10转换为二进制数。（168）10转换为二进制数（10101000）2，（0.125）10转换为二进制数（0.001）2 结果为（168.125）10＝（10101000.001）2

2．将十进制数转换成八进制数和十六进制数

将整数部分和小数部分分别进行转换，然后再合并。八进制整数部分：“除以 8 取余，

逆序输出”；小数部分：“乘以 8 取整，顺序输出”。同样地，十六进制是“除以 16 取余，

乘以 16 取整”。【例 1-12】将（171.71875）10转换为八进制数。（171）10转换为八进制（253）8，（0.71875）10转换为八进制（0.56）8 结果为（171.71875）10＝（253.56）8

（三）二进制数与八进制数之间的转换

二进制数转换成八进制数的方法：从小数点起，把二进制数每 3 位分成一组，然后计算

每一组的等值八进制数，顺序排列起来就得到所要求的八进制数。不足 3 位的整数部分左补

0，小数部分右补 0。同理，将八进制数转换成二进制数，只需将每一位八进制数用 3 位二

进制数表示即可。二进制数和八进制数之间的关系如表 1-8 所示。

表 1-8 二进制数和八进制数的对应关系

八进制数二进制数八进制数二进制数

0 000 4 100

1 001 5 101

2 010 6 110

3 011 7 111 【例 1-13】将（10101111.10111）2转换为八进制数。

（四）二进制数与十六进制数之间的转换

二进制数转换成十六进制数的方法：从小数点起，把二进制数每４位分成一组，将每一

组用相应的十六进制数符来表示。不足 4 位的整数部分左补 0，小数部分右补 0。同理，将

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十六进制数转换成二进制数，只需将每一位十六进制数用４位二进制数表示即可。二进制数

和十六进制数之间的关系如表 1-9 所示。

表 1-9 二进制数和十六进制数的对应关系

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 【例 1-14】将（10101111.10111）2转换为十六进制数。（ 1010 1111 . 1011 1000 ） 2 ＝ AF . B 8）

不足 4 位补零 16（

三、二进制数的基本算术运算与逻辑运算

（一）二进制数的算术运算

二进制数的算术运算与十进制数的算术运算一样，也包括加/减/乘/除四则运算，但是更

为简单，所以计算机运算器的结构更为简单、稳定和可靠。

1．二进制数的加法运算

二进制数的加法运算法则： 0＋0＝0 0＋1＝1＋0＝1 1＋1＝0（被加数和加数均为 1 时，结果本位为 0，向高位进位 1）两个二进制数相加，每一位上有 3 个数相加，即本位的被加数、加数和来自低位的进位

（进位为 1，否则为 0）。

2．二进制数的减法运算

二进制数的减法运算法则： 0－0＝1－1＝0 1－0＝1 0－1＝1（被减数为 0、减数为 1，则结果本位为 1，向高位借位）两个二进制数相减，每一位上有 3 个数参与运算，即本位的被减数、减数和向高位的借

位（借位为 1，否则为 0）

3．二进制数的乘法运算

二进制数的乘法运算法则：

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0×0＝0 0×1＝1×0＝0 1×1＝1 两个二进制数相乘时，每一部分积都取决于乘数相乘位的值。若乘数相应位置值为 1，

则该次的部分积就是被乘数；若为 0，则部分积为 0。乘数有几位，就有几个部分积。每次

的部分积左移 1 位，将各部分积累加，就得到后的乘积。

4．二进制数的除法运算

二进制数的除法运算法则： 0÷0＝0 0÷1＝0（1÷0 无意义） 1÷1＝1

（二）二进制数的逻辑运算

计算机不但可以进行数据的算术运算，而且可以进行逻辑运算。由于计算机中使用了实

现各种逻辑功能的电路，并利用逻辑代数的规则进行各种逻辑判断，因此计算机发展成为具

有智能的“电脑”。

1．逻辑数据的表示方法

我们利用二进制数中的“1”和“0”来代表逻辑上的“真”与“假”、“是”与“非”、

“对”与“错”、“有”与“无”，这种具有逻辑性的变量就称为逻辑变量。逻辑变量之间

的运算就称为逻辑运算。逻辑运算是以二进制数为基础的。

2．逻辑运算

（1）逻辑加运算逻辑加运算又称为逻辑或运算，通常用“＋”或“∨”符号表示两个逻辑变量之间的逻

辑或关系。表示当 A、B 两个事件中只要有一个满足时，结果就为真；只有两个均为假，结

果才为假。逻辑加运算的运算规则： 0＋0＝0 0＋1＝1 1＋0＝1 1＋1＝1 （2）逻辑乘运算逻辑乘运算又称为逻辑与运算，通常用“×”、“.”或“∧”符号表示两个逻辑变量

之间的与关系。逻辑与表示两个简单事件 A 和 B 构成逻辑相乘复杂事件，表示事件 A、B同时为真时，结果才为真；只要有一个为假，结果为假。

逻辑乘运算的运算规则： 0×1＝0 1×0＝0 0×0＝0 1×1＝1 （3）逻辑非运算逻辑非运算表示同原事件 A 含义相反，可用A 表示。逻辑非运算的运算规则： 0 ＝1 1＝0

（4）逻辑异或运算逻辑异或运算通常用“⊕”表示两个逻辑变量 A 和 B 之间的逻辑关系。逻辑异或表示

两个简单事件 A 和 B 构成逻辑异或复杂事件，当事件 A、B 取值相异时，结果才为真；当

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事件 A、B 取值相同时，结果为假。逻辑异或运算的下运算规则： 0⊕1＝1 1⊕0＝1 0⊕0＝0 1⊕1＝0

二进制数的逻辑运算和数学运算不同，只是本位数字进行逻辑运算不存在进位和借位。

四、计算机中数值型数据的编码

（一）机器数

数在计算机中的表示形式统称为机器数。机器数有两个基本特点，其一是数的符号数值化。实用的数据有正数和负数，因为计算

机只能表示 0、1 两种状态，数据的正号“＋”或负号“－”，在机器里就用一位二进制的

0 或 1 来区别。通常这个符号放在二进制数的高位，称符号位，以 0 代表符号“＋”，以

1 代表符号“－”，这样正负符号就被数值化了。因为符号占据一位，数的形式值就不等于

真正的数值，带符号位的机器数对应的数值称为机器数的真值。机器数的另一个特点是二进制的位数受机器设备的限制。机器内部设备一次能表示的二

进制位数称为机器的字长，一台机器的字长是固定的。字长 8 位称为一字节，现在机器字长

一般都是字节的整数倍，如字长 8 位、16 位、32 位、64 位。

（二）原码、反码和补码

在计算机内，有符号数有 3 种表示法：原码、反码和补码。 1）原码就是二进制定点表示法，即高位为符号位，“0”表示正，“1”表示负，其

余位表示数值的大小。 2）反码表示法规定：正数的反码与其原码相同；负数的反码是对其原码逐位取反，但

符号位除外。 3）补码表示法规定：正数的补码与其原码相同；负数的补码是在其反码的末位加 1。

五、计算机中字符的编码

（一）ASCII 码

ASCII（American Standard Code for Information Interchange）是美国信息交换标准代码。

ASCII 虽然是美国国家标准，但已经被国际标准化组织（ISO）认定为国际标准，为世界公

认，并在世界范围内通用。 ASCII 是用一个 8 位（1 字节）二进制数表示，每个字节只占用了 7 位，基本 ASCII

高位恒为 0。7 位 ASCII 可以表示 27＝128 种字符，其中通用控制字符 34 个，阿拉伯数字 10

个，大、小写英文字符 52 个，各种标点符号和运算符号 32 个。当编码高位为 0 时，称为

基本 ASCII；当高位为 1 时，形成扩充的 ASCII，它表示范围为 128～255，可表示 128 种

字符。

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如表 1-10 所示为标准 ASCII 字符编码表。

表 1-10 标准ASCII 字符编码表

d6d5d4位（高 3 位） d3d2d1d0 （低 4 位） 000 001 010 011 100 101 110 111

0000 NUT DLE SP 0 @ P 、 p

0001 SOH DCI ！ 1 A Q a q

0010 STX DC2 ” 2 B R b r

0011 ETX DC3 # 3 C S c s

0100 EOT DC4 $ 4 D T d t

0101 ENQ NAK % 5 E U e u

0110 ACK SYN & 6 F V f v

0111 BEL TB , 7 G W g w

1000 BS CAN （ 8 H X h x

1001 HT EM ） 9 I Y i y

1010 LF SUB * : J Z j z

1011 VT ESC ＋ ; K [ k {

1100 FF FS , < L \ l |

1101 CR GS - ＝ M ] m }

1110 SO RS . > N ^ n ~

1111 SI US / ? O — o DEL

（二）汉字编码

使用计算机进行信息处理时，一般都要用到汉字。对汉字信息的处理，一般都涉及汉字

的输入、加工、存储和输出等几个方面。由于汉字是象形文字，且字形复杂，因此不可能用

少数几个确定的符号将汉字完全表示出来，汉字必须有自己独特的编码。根据汉字信息处理系统对处理汉字的不同要求，汉字的编码分为汉字信息交换码、汉字

机内码、汉字输入码和汉字字形码。

1．汉字信息交换码（国标码）

汉字信息交换码是计算机与其他系统或设备间交换汉字信息的标准编码。1981 年，我

国颁布了 GB2312—80 国家标准《信息交换用汉字编码字符集·基本集》。该标准选出 6763个常用汉字和 683 个非常用汉字字符，并为每个字符规定了标准代码。GB2312—80 字符集

构成一个 94 行、94 列的二维表，行号为区号，列号为位号，每个汉字或符号在 ASCII 表中

的位置用它所在的区号和位号来表示。为了处理与存储方便，每个汉字在计算机内部分别用

两个字节来表示。例如，“学”字的区号是 49，位号是 07，它的区位码即为 4907，用两字

节的二进制数表示为 0011000100000111

2．汉字机内码

汉字机内码是供计算机系统内部进行存储、加工处理、传输统一使用的代码，又称为汉

字内部码。由于文本中通常混合使用汉字和西文字符，汉字信息如果不特别标识，就会与单

字节的 ASCII 码混淆。因此将一个汉字看成是两个扩展的 ASCII 码，使表示 GB2312—80

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汉字的两字节的高位都为 1，并且汉字的区码和位码都加上 A0H，保证把两字节的高位

一律由“0”变成“1”，其余 7 位不变。例如，“保”字的国标码为 3123H，前字节为 00110001B，后字节为 00100011B，高位变成“1”后为 10110001B 和 10100011B，即 B1A3H，因此，“保”

字的机内码就是 B1A3H。

3．汉字输入码（外码）

汉字输入码是为了将汉字通过键盘输入计算机而设计的代码。汉字输入编码方案很多，

综合起来可分为流水码、拼音类输入码、字形类输入码和音形结合输入码。如五笔字型输入

法是一种字形类输入法；智能 ABC 是一种拼音类输入法。汉字的输入编码和汉字的机内码是不同范畴的概念。对同一个字，不管采用什么样的输

入法，其机内码都是相同的。

4．汉字字形码

汉字字形码又称为汉字字模，它是将汉字字形经过点阵数字化后形成的一串二进制数，

用于汉字的显示和打印。点阵字形编码是一种常见的字形编码，它用一位二进制

码对应屏幕上的一个像素点，字形笔画所经过的亮点用“1”表

示，没有笔画的暗点用“0”表示。例如，一个 16×16 的“汉”

字点阵示意图如图 1-23 所示。在计算机中输出汉字时必须要得到相应汉字的字形码，通

常用点阵信息表示汉字的字形，所有汉字字形点阵信息的集合

就称为汉字字库。其中显示字库一般为 16×16 点阵字库，每个

汉字的字形码占用 32 字节（16×16÷8＝32）的存储空间；打

印字库一般为 24×24 点阵，每个汉字的字形码占用 72 字节

（24×24÷8＝72）的存储空间。

依据 GB2312—80 的汉字编码标准，按照汉字在表中的行（区）号和列（位）号得出汉

字的区位码（十进制），将区位码的区号位号分别转换成十六进制表示形式后加上十六进制

数 2020H 就转换成汉字的国标码。在汉字国标码的基础上再加上十六进制数 8080H 就转换

成了汉字的机内码。

六、计算机中多媒体数据的编码

（一）多媒体数据编码压缩技术

多媒体数据包括文本、声音、动画、图形、图像及视频，多媒体信息传送面临的大难

题是海量数据存储与传送电视信号数字化后的数据量问题，数据压缩是解决问题的重要

途径。

图 1-23 “汉”字点阵示意图

41


多媒体数据压缩方法根据不同的依据可产生不同的分类。通常根据压缩前后有无质量损

失分为有失真（损）压缩编码和无失真（损）压缩编码。有损压缩是利用了人类对图像或声波中的某些频率成分不敏感的特性，允许压缩过程中

损失一定的信息；虽然不能完全恢复原始数据，但是所损失的部分对理解原始图像的影响缩

小，却换来了大得多的压缩比。有损压缩广泛应用于语音、图像和视频数据的压缩。在多媒

体应用中，常见的压缩方法有：PCM（脉冲编码调制）、预测编码、变换编码、插值和外推

法、统计编码、矢量量化和子带编码等，混合编码是近年来广泛采用的方法。无损压缩格式是利用数据的统计冗余进行压缩，可完全恢复原始数据而不引起任何失

真，但压缩率是受到数据统计冗余度的理论限制，一般为 2∶1～5∶1。这类方法广泛用于

文本数据、程序和特殊应用场合的图像数据（如指纹图像、医学图像等）的压缩。由于压缩

比的限制，仅使用无损压缩方法是不可能解决图像和数字视频存储与传输的所有问题的。经

常使用的无损压缩方法有 Shannon-Fano 编码、Huffman 编码、游程（run-length）编码、LZW（lempel-ziv-welch）编码和算术编码等。

衡量一种压缩技术有 3 个标准：①压缩比大；②压缩算法简单，压缩/解压速度快；

③恢复效果好。

（二）常见的多媒体压缩数据文件格式

MP3、DivX、Xvid、JPEG、RM、WMA 和 WMV 等常见的多媒体压缩数据文件格式，

它们采用的都是有损压缩方式。

1．MP3

MP3（moving picture experts group audio layer III，动态影像专家压缩标准音频层面 3），

是当今较流行的一种数字音频编码和有损压缩格式，用来大幅度地降低音频数据量，而对于

大多数用户来说重放的音质与初的不压缩音频相比没有明显的下降。它是在 1991 年由位

于德国埃尔朗根的研究组织 Fraunhofer-Gesellschaft 的一组工程师发明和标准化的。

2．DivX

由 DivXNetworks 公司发明，DivX 配置 CPU 要求是 300MHz 以上、内存要求是 64MB以上、8MHz 以上显存的显卡。DivX 视频编码技术是为了打破微软 ASF 的种种束缚，由

Microsoft mpeg4 v3 修改而来，使用 MPEG-4 压缩算法。

3．Xvid（旧称为 XviD）

一个开放源代码的 MPEG-4 视频编解码器，它是基于 OpenDivX 而编写的。Xvid 是由

一群原 OpenDivX 义务开发者在 OpenDivX 于 2001 年 7 月停止开发后自行开发的。Xvid 支

持多种编码模式，量化（quantization）方式和范围，运动侦测（motion search）和曲线平衡

分配（curve）等众多编码技术，对用户来说功能十分强大。Xvid 的主要竞争对手是 DivX。

但 Xvid 是开放源代码的，而 DivX 则只有免费（不是自由）的版本和商用版本。

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4．JPEG

JPEG（joint photographic experts group，联合图像专家组）文件扩展名为“.jpg”或“.jpeg”，是一种支持 8 位和 24 位色彩的压缩位图格式，适合在网络上传输，是非常流行的图形文件

格式。

5．RM

它是 RealNetworks 公司开发的一种流媒体视频文件格式，可以根据网络数据传输的不

同速率制定不同的压缩比率，从而实现低速率的 Internet 上进行视频文件的实时传送和播放。

它主要包含 RealAudio、RealVideo 和 RealFlash 三部分。普通的 RM 格式是 real 8.0，采用的

是固定码率编码，多见于 VCD-RM，曾流行了一段时间。但由于 VCD 片源的先天不足，不

够清晰，所以压出来的 RM 格式文件也不会清晰。RMVB 比 RM 多了一个 VB（variable bit，动态码率），它就是 real 公司新编码格式 9.0。

6．WMA

WMA（windows media audio）是由微软公司推出的与 MP3 格式齐名的一种新的音频格

式。由于 WMA 在压缩比和音质方面都超过了 MP3，更远胜于 RA（real audio），即使在较

低的采样频率下也能产生较好的音质。一般使用 Windows Media Audio 编码格式的文件以

WMA 作为扩展名，一些使用 Windows Media Audio 编码格式编码其所有内容的纯音频 ASF文件也使用 WMA 作为扩展名。

7．ASF

ASF（advanced stream format，高级串流格式），是 Microsoft 为 Windows 98 所开发的

串流多媒体文件格式。作为微软公司 Windows Media 的核心，它是一种包含音频、视频、图

像及控制命令脚本的数据格式。这个词汇当前可和 WMA 及 WMV 互换使用。

8．WMV

微软公司推出的一种流媒体格式，它是在“同门”的 ASF 基础上升级延伸来的。在同

等视频质量下，WMV 格式的体积非常小，因此很适合在网上播放和传输。AVI 文件将视频

和音频封装在一个文件里，并且允许音频同步于视频播放。与 DVD 视频格式类似，AVI 文件支持多视频流和音频流。

9．FLV

FLV（flash video）流媒体格式是随着 Flash MX 的推出发展而来的视频格式。由于该格

式的文件极小、加载速度极快，使得网络观看视频文件成为可能。它的出现有效地解决了视

频文件导入 Flash 后，导出的 SWF 文件容量庞大，不能在网络上很好地使用等缺点。

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第六节计算机的安全防护

一、计算机病毒和木马的定义及特征

（一）计算机病毒和木马的定义

1．计算机病毒的定义

计算机病毒就是对计算机资源进行破坏的一组程序或指令集合。该组程序或指令集合能

通过某种途径潜伏在计算机存储介质或程序里，当达到某种条件时即被激活。它用修改其他

程序的方法将自己的精确复制或者可能演化的形式放入其他程序中，从而感染它们。之所以

称做病毒是因为它就像生物病毒一样具有传染性。与医学上的病毒不同的是，它不是天然存

在的，而是某些人利用计算机软、硬件所固有的脆弱性，编制具有特殊功能的程序。计算机

病毒具有独特的复制能力。

2．计算机木马的定义

计算机木马是一种经过伪装的欺骗性程序，它通过将自身伪装吸引用户下载执行，从而

破坏或窃取使用者的重要文件和资料。计算机木马一般由两部分组成，即控制端和服务端，

也就是常用的 C/S（control/serve）模式。 1）服务端（server）：用于控制远程计算机的运行。一旦执行成功就可以被控制或者造

成其他的破坏，这就要看种木马的人怎么想和木马本身的功能。这些控制功能主要采用调用

Windows 的 API 实现，在早期的 DOS 操作系统，则依靠 DOS 终端和系统功能调用来实现

（INT 21H），服务端设置哪些控制，视编程者的需要，各不相同。 2）控制端：也叫客户端（client），客户端程序主要是配套服务端程序的功能，通过网

络向服务端发布控制指令，客户端运行在本地计算机。

3．计算机病毒和计算机木马之间的关系

计算机木马是一种新型的计算机病毒，近年来成为一个数量庞大、种类繁多的病毒类别。

木马程序与一般的病毒不同，它不会自我繁殖，也并不“刻意”地去感染其他文件，其主要

作用是向施种木马者打开被种者计算机的门户，使对方可以任意毁坏、窃取文件，甚至远程

操控用户的计算机。

（二）计算机病毒和木马的特征

1．传染性

传染性是计算机病毒重要的特征，是判断一段程序代码是否为计算机病毒的依据。病

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毒程序一旦侵入计算机系统就开始搜索可以传染的程序或者介质，然后通过自我复制迅速

传播。

2．潜伏性

计算机病毒具有依附于其他介质而寄生的能力，这种介质被称为计算机病毒的宿主。依

靠病毒的寄生能力，病毒传染合法的程序和系统后，不立即发作，而是悄悄地隐藏起来，然

后在用户不察觉的情况下进行传染。这样病毒的潜伏时间越长，病毒传染的范围就越大，危

害性越强。

3．破坏性

无论何种计算机病毒一旦侵入系统都会对操作系统的运行造成不同程度的影响。即使不

直接产生破坏作用的病毒程序，也要占用系统资源。而大多数病毒程序要显示一些文字或图

像，影响系统的正常运行，还有一些病毒程序删除文件，加密磁盘中的数据，甚至摧毁整个

系统中的数据，使其无法恢复。

4．隐蔽性

计算机病毒是一种具有很高编程技巧的、短小精悍的可执行程序，它通常粘附在正常程

序中或者磁盘的引导扇区中。病毒想方设法隐藏自身，就是为了防止用户察觉。

5．非授权可执行性

用户调用一个程序时，通常把系统控制权交给这个程序，并分配相应的系统资源，程序

执行的过程对用户是透明的。而计算机病毒是非法程序，并具有正常程序的一切特性，它会

隐藏在合法的程序或数据中，当用户运行正常的程序时，病毒伺机窃取系统的控制权，得以

抢先运行，此时用户还以为在执行正常程序。

（三）常见的计算机病毒和木马

1．宏病毒

宏病毒（macro virus）是目前热门的话题，它主要是利用软件本身所提供的宏能力来

设计病毒，所以凡是具有宏能力的软件都有宏病毒存在的可能性，如 Word、Excel、AmiPro都相继传出宏病毒危害的事件。

2．引导型病毒

引导型病毒（boot strap sector virus）又称开机型病毒。这类病毒隐藏在硬盘或软盘的引

导区（boot sector），当计算机从感染病毒的硬盘、软盘启动，或当计算机从受感染的软盘

中读取数据时，引导区病毒就开始发作。一旦它们将自己复制到计算机的内存中，马上就会

感染其他磁盘的引导区或通过网络传播到其他计算机上。

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3．脚本病毒

脚本病毒（script virus）依赖一种特殊的脚本语言（如 VBScript、JavaScript 等）起作用，

同时需要主软件或应用环境能够正确识别和编辑这种脚本语言中嵌套的命令。脚本病毒在某

方面与宏病毒类似，但脚本病毒可以在多个产品环境中进行，还能在其他所有可以识别和编

译它的产品中运行。脚本语言比宏语言更具有开放终端的趋势，这样使得病毒制造者对感染

脚本病毒的计算机可以有更多的控制力。

4．文件型病毒

文件型病毒（file infector virus）通常寄生在可执行文档（如*.com，*.exe 等）中。当这

些文件被执行时，病毒的程序就跟着被执行。

5．特洛伊木马

特洛伊木马（trojan）程序通常是指伪装成合法软件的非感染型病毒，但它不进行自我

复制。有些木马可以模仿运行环境，收集所需的信息，常见的木马便是试图窃取用户名和

密码的登录窗口，或者试图从众多的 Internet 服务器提供商（ISP）盗窃用户的注册信息和账

号信息。目前常见的木马主要分为伪装型木马、AIDS 型木马和网络传播型木马。

二、计算机病毒和木马的主要传播途径

（一）计算机病毒的主要传播方式

1．通过软盘

通过使用外界被感染的软盘，例如不同渠道来的系统盘、来历不明的软件、游戏盘等是

普遍的传染途径。由于使用带有病毒的软盘使计算机感染病毒发病，并传染给未被感染的

“干净”软盘。大量的软盘交换，合法或非法的程序复制，不加控制地随便在机器上使用各

种软件造成了病毒感染、泛滥蔓延的温床。

2．通过硬盘

通过硬盘传染也是重要的渠道，由于带有病毒计算机移到其他地方使用、维修等，将干

净的硬盘传染并再扩散。

3．通过光盘

由于光盘容量大，存储了海量的可执行文件，病毒就有可能藏身于光盘，对只读式光盘

不能进行写操作，因此光盘上的病毒不能清除。在以谋利为目的非法盗版软件的制作过程中，

不可能为病毒防护担负专门责任，也决不会有真正可靠可行的技术保障避免病毒的传入、传

染、流行和扩散。当前，盗版光盘的泛滥给病毒传播带来了很大的便利。

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4．通过网络

这种传染扩散极快，能在很短时间内传遍网络上的计算机。随着 Internet 的发展，给病

毒的传播又增加了新的途径，它的发展使病毒可能成为灾难，病毒的传播更迅速，反病毒的

任务更加艰巨。Internet 带来两种不同的安全威胁：一种威胁来自文件下载，这些被浏览的

或是被下载的文件可能存在病毒；另一种威胁来自电子邮件。大多数 Internet 邮件系统提供

了在网络间传送附带格式化文档邮件的功能，因此，遭受病毒的文档或文件就可能通过网关

和邮件服务器涌入企业网络。网络使用的简易性和开放性使得这种威胁越来越严重。

（二）计算机木马的主要传播方式

1．通过 E-mail

控制端将木马程序以附件形式在邮件中发送出去，收信人只要打开附件系统就会感染

木马。

2．采用软件下载

一些非正规的网站以提供软件下载为名义将木马捆绑在软件安装程序上，下载后，只要

一运行这些程序，木马就会自动安装。

三、计算机病毒和木马的防范

病毒的侵入必将对系统资源构成威胁，即使是良性病毒，至少也要占用少量的系统空间，

影响系统的正常运行。因此，采取对计算机病毒的防范措施，做到防患于未然是非常必要的。 1）对重要部门的计算机专机专用。 2）重要数据文件且不需要经常写入的存储器应处于写保护状态，防治病毒侵入。 3）启动系统时应尽量从无病毒的系统盘启动。 4）慎用网上的下载软件，不打开来路不明的电子邮件。 5）安装病毒查杀软件和个人防火墙软件，并及时升级。 6）定期对计算机系统进行系统安全性检测，及时安装系统补丁。 7）经常去安全网站转一转，以便及时了解一些新病毒和木马的情况。

小结

通过了解计算机的历史和发展，掌握新的计算机发展动向，是学好计算机的前提。本

章通过对计算机基础知识的概述，将计算机的历史和发展趋势做了详尽的介绍，同时结合计

算机在医学领域中的应用，对医学信息学等领域的内容也进行了介绍。本章还对构成微型计算机的硬件系统和软件系统两大部分进行了详尽的讲解，并对多媒

体计算机系统、计算机数据表示和编码，以及计算机病毒和木马的知识进行了简要的讲解。

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习题

一、单选题

1．第四代计算机的主要元器件采用的是________。 A．中小规模集成电路 B．晶体管 C．电子管 D．大规模和超大规模集成电路

2．冯·诺依曼计算机工作原理的设计思想是________。 A．程序编制 B．程序存储 C．程序设计 D．算法设计

3．下面列出的 4 种存储器中，易失性存储器是________。 A．RAM B．PROM C．ROM D．CD-ROM

4．办公自动化是计算机的一项应用，按计算机应用的分类，它属于________。 A．辅助设计 B．实时控制 C．数据处理 D．科学计算

5．计算机硬件能直接识别和执行的只有________。 A．符号语言 B．高级语言 C．汇编语言 D．机器语言

6．把十进制数 125.625 转换成二进制数为________，转换成八进制数为________。 A．1111101.101 175.5 B．1111110.110 571.05 C．1001101.01 107.05 D．1011111.101 157.50

7．计算机中存储信息的小单位是________。 A．字节 B．帧 C．字 D．位

8．下列各种数制的数中，小的数是________。 A．（1101011）2 B．（45）10 C．（74）8 D．（3A）16

9．微型计算机的外存主要包括________。 A．硬盘、CD-ROM 和 DVD B．软盘、硬盘和光盘 C．软盘和硬盘 D．RAM、ROM、软盘和硬盘

10．下面是关于解释程序和编译程序的论述，其中正确的一条是________。 A．编译程序和解释程序均不能产生目标程序 B．编译程序和解释程序均能产生目标程序 C．编译程序能产生目标程序，而解释程序则不能 D．编译程序不能产生目标程序，而解释程序能

11．Pentium Ⅲ/500 微型计算机，其 CPU 的时钟频率是________。 A．250kHz B．500MHz C．500kHz D．250MHz

二、填空题

1．3072KB＝__________MB，1 572 864KB＝__________GB。 2．计算机软件主要分为__________和__________。

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3．若在计算机工作状态下想重新启动，可采用热启动，即同时按下__________3 个键。 4．把计算机高级语言编制的程序编译成计算机能直接执行的机器语言的两种方法是

__________和__________。 5．计算机系统中的硬件主要包括__________、__________、__________、__________

和__________五大部分。 6．存储器一般可以分为主存储器和__________两种。 7．计算机系统软件中的核心软件是__________。 8．目前，常见的打印机有__________、__________和__________3 种。 9．KB、MB 和 GB 都是存储容量的单位。1GB＝__________KB。

三、计算题

1．（213）10＝（）2＝（）16＝（）8 2．（69.625）10＝（）2＝（）16＝（）8 3．（127）10＝（）2＝（）16＝（）8 4．（3E1）16＝（）2＝（）10 5．（10A）16＝（）8＝（）10 6．（670）8＝（）2＝（）10 7．（10110101101011）2＝（）16＝（）8＝（）10

8．（11111111000011）2＝（）16＝（）8＝（）10

计算机系统由硬件系统和软件系统组成。软件通常分为

系统软件和应用软件两大类。系统软件中包括操作系统、语

言处理程序、各种实用程序。本章将先介绍操作系统的基础

知识，而后以 Windows XP 为例介绍 MS-Windows 操作

系统。

Windows XP操作系统的

基本操作

第2章

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掌握Windows XP的基本操作

掌握Windows XP的基本系统设置

掌握Windows XP的文件管理和磁盘管理

掌握操作系统附带应用程序的操作

第一节操作系统概述

一、操作系统的功能

为了使计算机系统中所有软、硬件资源协调一致、有条不紊地工作，就必须有一个软件

来进行统一地管理和调度，这种软件就是操作系统。当今的计算机系统中，操作系统已经成

为其不可分割的一部分，而且操作系统的性能在很大程度上决定了整个计算机系统的性能。操作系统负责组织和管理整个计算机系统的软、硬件资源，协调系统各部分之间、系统

与用户之间、用户与用户之间的关系，合理而有效地管理和调度，使计算机系统高效运转，

为系统用户提供一个开发和运行软件的环境。操作系统是一种大型管理系统，主要有 5 个基

本功能。 1）处理器管理：把处理器的工作时间合理、有效地分配给各个正在运行的程序。 2）作业管理：作业是用户请求计算机完成的一个独立任务，作业管理主要是对作业进

行调度和控制。 3）存储器管理：为程序及其使用的数据进行存储空间的分配、保护和释放。 4）设备管理：分配和回收外部设备，控制设备的正常运行。 5）文件管理：对文件进行存取、检索、保护等管理操作。

二、操作系统的分类

经过数十年的不断发展，操作系统出现了各种不同类型，以适用于不同的应用领域和不

同的硬件环境。操作系统可以根据不同的分类方法进行分类，例如按照用户界面分类，可以

分为命令行界面操作系统（如 MS-DOS）和图形用户界面操作系统（如 Windows）；按照同

时可支持的用户数分类，可以分为单用户操作系统（如 MS-DOS、Windows XP）和多用户

操作系统（如 UNIX）；按照能否同时运行多任务来划分，可以分为单任务操作系统（如早

期的 MS-DOS）和多任务操作系统（如 Windows XP、UNIX）；按照系统的功能划分，可

以分为批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统和网络操作系统等。在批处理操作系统中，将若干用户作业一批一批地输入系统，由计算机自动、顺序地完

成这些作业，批处理操作系统目前已经很少见。分时操作系统的特点是将处理器的时间划分

成时间片，轮流接收和处理不同用户的操作命令，由于计算机运算的高速性及并行工作的特

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第 2章 Windows XP 操作系统的基本操作

点，使用户感觉好像在独自使用计算机。典型的分时操作系统有 UNIX、Linux 等。实时操

作系统的特点是响应及时和高可靠性，系统对输入的信号要在规定时间内及时处理，并在确

定时间内响应或进行控制。根据具体应用领域的不同，又可以具体分为实时控制系统和实时

信息处理系统两类。网络操作系统是在单机操作系统的基础上发展起来的，能够管理网络通

信和网络上的共享资源，协调各个主机上任务的运行，并向用户提供统一、高效、方便易用

的网络接口的操作系统。单用户操作系统只能同时支持一个用户使用计算机，计算机系统资源往往得不到充分利

用。目前，常见的微机操作系统一般属于单用户、多任务操作系统，如本章将介绍的

Windows XP 操作系统。 Microsoft Windows 是一个为个人计算机和服务器用户设计的操作系统，它有时也被称

为“视窗操作系统”。它的第一个版本由微软公司发行于 1985 年，并终获得了世界个人

计算机操作系统软件的垄断地位。如表 2-1 所示简要说明了 Windows 的发展历史。

表 2-1 Windows 的发展历史

发布时间版本基本说明

1985 年 11 月 Windows 1.0 Microsoft Windows 1.0 是微软公司第一次对个人计算机操作平台进行用户

图形界面的尝试。Windows 1.0 本质上宣告了MS-DOS 操作系统的终结

1990 年 5 月 Windows 3.0 对 Windows 的内存管理、图形界面做了重大改进，图形界面更加美观并

支持虚拟内存

1992 年 3 月 Windows 3.1 添加了对声音输入/输出基本多媒体的支持和一个CD 音频播放器，以及对

出版很有用的TrueType 字体

1993 年 Windows NT 3.1 第一款真正对应服务器市场的产品，所以稳定性方面比桌面操作系统更为

出色

1994 年 Windows 3.2 Windows 3.2使很多国内用户第一次接触Windows操作系统，它简单易用。

这是微软公司针对我国市场而专门开发的产品，它只有中文版

1995 年 8 月 Windows 95 全 32 位高性能的抢先式多任务和多线程；内置对 Internet 的支持；更加高

级的多媒体支持，更强的游戏支持；即插即用

1998 年 6 月 Windows 98 改良了硬件标准的支持，对FAT32 文件系统的支持，多显示器和Web TV的支持，整合到Windows 图形用户界面的 IE 浏览器

2000 年 9 月 Windows Me 它是一个 16/32 位混合的Windows 系统，集成了Windows Media Player 7和 IE 5.5，增加了Movie Maker 组件，提供了基本的视频编辑和设计

2000 年 12 月 Windows 2000 它包含新的NTFS 文件系统、EFS 文件加密、增强硬件支持等新特性，主

要面向商业的操作系统

2001 年 10 月 Windows XP

Windows XP 是微软公司把所有用户要求合成一个操作系统的尝试。主要

有两个版本：一是Windows XP Professional，主要面向企业和高级家庭的

用户；二是Windows XP Home，主要面向普通的家庭

2006 年 11 月 Windows Vista

它包含了新版的图形用户界面、“Windows Aero”视觉风格、新的多媒

体创作工具Windows DVD Maker 等新功能。Windows Vista 具有很高的安

全性

2009 年 10 月 Windows 7 微软公司新的 Windows 操作系统版本，2011 年 2 月发布了 SP1 升级

补丁

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第二节 Windows XP的工作环境

一、Windows XP 的特性

Windows XP 除了继承前面 Windows 各版本的所有优秀性能以外，还增添了许多方便可

靠的新特性。

（一）全新的多用户管理

Windows XP 允许多用户登录，不同的用户可以使用同一台计算机进行个性化的设置；

各用户在使用公共系统资源时，可以设置富有个性的工作空间。在 Windows XP 环境下切换

用户账户时，不需要重新启动计算机，只要选择【使用快速切换】复选框，即可在不关闭所

有程序的情况下快速切换到另一个用户账户。

（二）强大的网络功能

Windows XP 内置了“Internet 连接防火墙”、Windows Messenger 和 MSN Explorer。“Internet 连接防火墙”能有效地防止黑客入侵，抵御外部的攻击，保证系统的安全。Windows Messenger 是一个即时消息程序，可以用来与朋友联机聊天、发送消息。MSN Explorer 将

Outlook 软件、“即时信使”和浏览器集成一体，通过它可以得到来自 Microsoft 的所有 MSN服务。

（三）无线网络连接

Windows XP 为用户提供了先进的无线网络技术。无线网络技术应用范围广泛，包括从

允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络，到优化近距离无线连接的红外线和无

线电频率技术。通常用于无线网络的设备包括便携式计算机、台式计算机、手持计算机、个

人数字设备（PDA）、移动电话、笔式计算机和寻呼机。无线技术有多种实际用途，例如，

手机用户可以使用移动电话查收电子邮件；使用便携式计算机的旅客可以通过安装在机场、

车站和其他公共场所的基站连接到 Internet 中；在家中，用户可以连接桌面设备及同步数据

和发送文件等。

（四）完善的多媒体处理功能

Windows XP 整合了多项多媒体改进方案，Windows Media Player 已经升级到 Windows Media Player 11，功能更强大。它可以直接播放 CD、VCD、MP3 和网上的流式影像文件等。

（五）享受简便的搜索功能

在 Windows XP 中，“搜索助手”可根据用户正在处理的任务确定用户需要哪类信息。

不管用户是在查找关于一份学校报告的信息，还是想要找出如何使用Microsoft Word或Excel

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中的宏，“搜索助手”都会更快地帮助用户找到所需的信息。

二、Windows XP 的启动和退出

（一）启动 Windows XP 系统

当用户按下机箱上的 Power 键启动计算机后，经过计算机的自检过程，即可启动

Windows XP 操作系统。这时有两种情况：第一，如果系统没有创建用户账户，则直接进入

Windows XP 的桌面；第二，如果创建了多用户，则系统要求选择一个用户名，将鼠标指针

移动到要选择的用户名上单击；如果用户设置了密码，在用户账户图标的右下角自动出现一

个空白文本框，在此输入密码后，按 Enter 键即可，如图 2-1 所示。

图 2-1 进入Windows XP 界面

（二）退出 Windows XP 系统

退出计算机系统时不能直接关闭计算机的电源，因为计算机的内存及磁盘缓冲区中有很

多数据尚未写入磁盘，直接关闭电源就有可能丢失数据或者使系统文件受到破坏，也可能使

某些应用程序工作不正常。正确退出 Windows XP 的方法：单击【开始】按钮，在下拉菜单中单击【关闭计算机】

按钮，在弹出的界面中单击【关闭】按钮，如图 2-2 所示。

1．待机状态

“待机”状态指的是系统进入一种低功耗状态，系统在

待机状态时仍然维持着进入待机前的状态，因为并未断电，

所以内存及缓冲区中的内容都不会丢失，只是将各种电子

器件的能量消耗降低到低水平。当用户需要再次使用计

算机工作时，按任意键就可以快速进入正常工作状态。进入“待机”状态的操作方法是在如图 2-2 所示的界

面中单击【待机】按钮。

2．休眠状态

“休眠”状态是指将计算机内存中的数据写入磁盘，在计算机启动的时候，直接将磁盘

中存放的内容再恢复到内存中，使计算机系统直接恢复到上次休眠时的状态。由于休眠是将

内存中的内容写入磁盘文件来保存，所以是可以在休眠后切断系统电源的。进入“休眠”状态的操作方法：在【电源选项属性】对话框中选中【启用休眠】复选

图 2-2 关闭计算机

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框（见图 2-3（左）），然后可以在如图 2-2 所示的界面中按住 Shift 键，此时原来的【待机】

按钮就会变成【休眠】按钮，如图 2-3（右）所示。

图 2-3 启用休眠状态

三、Windows XP 桌面

当用户成功启动计算机并登录后，会弹出如图 2-4 所示的界面，称其为“桌面”，是用

户进行各项操作的地方。

图 2-4 Windows XP 桌面布局

桌面左侧有几个排成竖行的图标，每个图标都包含图形和说明文字两部分，且与一个

Windows 提供的功能相关联。例如，双击【我的电脑】图标，就可以打开相应的窗口。

（一）桌面的组成

Windows XP 桌面由桌面背景、任务栏和桌面图标组成。

桌面图标

任务栏

桌面背景

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1．任务栏

任务栏是位于桌面下方的一个小长条，显示了系统正在运行的程序、打开的窗口及当

前时间等内容，如图 2-5 所示。用户打开程序或文档时，在桌面上显示应用程序或文档窗口

的同时，在任务栏上将出现一个图标按钮，用户可以随时单击任务栏上的按钮，实现在应用

程序窗口间的切换。除【开始】按钮外，在任务栏上的快速启动工具栏中还有一些常用命令

的图标按钮，单击这些图标按钮就可以快速打开程序。

【开始】菜单按钮

快速启动工具栏

输入法指示器按钮

音量

时钟

图 2-5 Windows XP 任务栏

下面对这些图标按钮逐一进行介绍。（1）【开始】菜单按钮任务栏的左边有一个【开始】菜单按钮。单击该菜单按钮，打开如图 2-6 所示的【开

始】菜单。菜单上面是当前登录用户的用户名。菜单分为左右两

栏：左栏包括常用的 IE 浏览器、电子邮件和【所有程序】命

令，还有近使用过的几个应用程序；右栏是系统设置和一

些系统程序，如【我的电脑】、【控制面板】等。菜单下

面是【注销】和【关闭计算机】两个系统按钮。用户如果想使用以前 Windows 版本的开始菜单样式，可

以进行自定义。在【开始】按钮上单击鼠标右键，在弹出的

快捷菜单中选择【属性】命令，打开【任务栏和「开始」菜

单属性】对话框并选择【经典「开始」菜单】，然后单击

【确定】按钮。（2）快速启动工具栏快速启动工具栏位于任务栏上【开始】菜单按钮旁，根

据用户的需要可以自行定制，该工具栏用于快速启动用户常用的应用程序。（3）系统提示区系统提示区：默认情况下包括语言栏、音量控制器和日期指示器。单击任务栏上的【输入法指示器】按钮，弹出输入法选择菜单，如图 2-7 所示。用户可

以选择一种适合自己的输入法，进行文字录入。单击任务栏上的【音量】图标，弹出音量调节框可以调节音量大小，选中【静音】复选

框可关闭音量，单击桌面空白处完成操作。双击【音量】图标，可以打开如图 2-8 所示的音

图 2-6 【开始】菜单

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量控制窗口，对各种音量进行设置。双击任务栏右边的时钟图标，用户可以在该窗口中设置时间、日期和时区。

图 2-7 输入法选择菜单图 2-8 音量控制窗口

2．桌面图标

1）【我的文档】：用于管理文件和文件夹，可以保存信件、报告和其他文档，是系统

默认的文档保存位置。 2）【我的电脑】：通过该图标可以实现对计算机硬盘驱动器、文件和文件夹的管理，

也可以访问连接到计算机的照相机、扫描仪和其他硬件及相关信息。 3）【网上邻居】：通过【网上邻居】，用户可以浏览网络上的全部计算机、共享网络

上的计算机提供的共享资源。双击【网上邻居】图标，可以打开【网上邻居】窗口，用户可

以查看工作组中的计算机、查看及添加网络位置等。 4）【回收站】：暂时存放用户删除的文件和文件夹等信息，用户还可以从中还原被删

除的文件和文件夹。 5）【Internet Explorer】：用于浏览网上信息，通过双击该图标可以访问网络资源，查

询互联网上丰富的 WWW 资源信息、下载文件和阅读新闻等。

（二）桌面的操作

1．桌面图标的排列

在桌面上单击鼠标右键，将弹出如图 2-9 所示的快捷菜单。在【排列图标】的级联菜单

中，用户根据需要可选择【名称】、【大小】、【类型】、【修改时间】对桌面的图标进行

排列。若选中【自动排列】（自动排列选项左侧被打“√”），则系统自动对桌面图标进行

排列。

2．桌面快捷图标的创建

快捷图标提供了对常用程序、文档、文件夹及磁盘等使用对象快速访问的途径。在大容

量磁盘中寻找需要访问的程序、文档等是一件很麻烦的事情，为此，用户可以将常用的文件、

文件夹等对象以快捷图标的方式放在桌面上；以后要使用这些对象时，只需用鼠标双击这些

快捷图标就能快速启动这些对象。快捷图标不改变这些对象在存储器中的物理位置，删除快

捷方式时被创建快捷方式的对象（如应用程序、文档、文件夹等）也不会被删除。

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下面以创建 Word 程序的快捷方式为例，讲解在桌面上建立快捷图标的过程。 1）在桌面上单击鼠标右键，弹出如图 2-10 所示的快捷菜单，执行【新建】|【快捷方式】

命令，打开如图 2-11 所示的【创建快捷方式】对话框。

图 2-9 排列图标图 2-10 桌面快捷菜单

2）在该对话框中输入 Word 应用程序名称及其路径，或单击【浏览】按钮，在弹出的

【浏览文件夹】对话框中选择 Word 应用程序所在的文件夹及文件名称。单击【确定】按钮，

返回上一级对话框。 3）单击【下一步】按钮，弹出如图 2-12 所示的【选择程序标题】对话框，输入 Word

快捷方式名称，后单击【完成】按钮。

图 2-11 【创建快捷方式】对话框图 2-12 【选择程序标题】对话框

3．回收站的操作

双击【回收站】图标，打开【回收站】窗口，其中存放着被用户暂时删除的文件和文件

夹。用户可以通过回收站来恢复已删除的文件和文件夹，方法是在【回收站】窗口中选中要

恢复的文件或文件夹，执行【文件】|【恢复】命令，或选中要恢复的对象，单击鼠标右键，

从弹出的快捷菜单中选择【恢复】命令即可。若要将【回收站】中指定对象（文件或文件夹）彻底删除，可以在【回收站】窗口中执

行【文件】|【删除】命令或选择【清空回收站】命令，将回收站中全部内容彻底删除。实际上，回收站是系统在硬盘中开辟的一块专门存放被删除文件和文件夹的区域，用户

应定期清理回收站，以免回收站空间已满而导致放入回收站中的文件无法恢复。回收站在硬

盘中占据的空间可以由用户根据使用要求进行调整，具体方法是：在【回收站】窗口的空白

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处单击鼠标右键，从弹出的快捷菜单中选择【属性】命令，弹出【回收站属性】对话框，用

鼠标拖动游标即可改变【回收站】所占硬盘空间的大小。

四、Windows XP 的窗口与基本操作

窗口是 Windows 操作系统的基本界面，也是基本、常用、重要的元素。因为每

个 Windows 应用程序都是以一个窗口形式出现的，通过窗口界面，用户就可以操作计算机

了。如图 2-13 所示为一个标准的 Windows XP 附件窗口。

标题栏

状态栏

主窗口

小化、大化/还原、

关闭按钮

工具栏

图 2-13 标准的Windows XP 附件窗口

Windows XP 的窗口会因为启动的应用程序、执行的操作等不同而有所差异，但是有许

多基本的构成元素和操作方法是通用的。

（一）窗口的基本组成元素

1．标题栏

标题栏（title bar）位于窗口的顶部，在标题栏上显示窗口的名称。在标题栏上主要有以

下 4 个元素。控制菜单（control menu box）位于窗口的左上角，单击窗口标题栏左边的小图

标，在打开的控制菜单中可以实现窗口的基本操作，如移动、大化、小化等。小化按钮（minimize button），可以用于将窗口缩小为任务栏上的一个按钮。大化按钮（maximize button），可以用于将窗口大化充满整个桌面。此时，

标题栏右边的 3 个按钮就会发生变化，中间的大化按钮就会变为还原按

钮，它的作用是将窗口恢复到大化之前的大小和位置。关闭按钮（close button），可以用于将窗口或打开的应用程序关闭。

2．菜单栏

菜单栏（menu bar）位于标题栏的下方，包含组织成若干个组的一系列命令。使用这些

命令，用户可以完成在该窗口中能执行的操作或命令，控制着应用程序执行相应的功能。

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3．工具栏

工具栏（tool bar）一般位于菜单栏的下方，但是在有些应用程序（如 Microsoft Word等）中，也可能会出现在窗口的下方，或者以一个独立小窗口的形式出现。工具栏大多是可

选的，因为有些功能十分常用，但是每次都使用菜单及一系列的后续操作步骤不够便捷，所

以在工具栏上设置了相应的功能按钮，单击工具栏上带有小图标的按钮即可执行相应的

功能。

4．主窗口

主窗口用于显示窗口中的主要内容。当内容超出窗口所能显示的面积时，可以通过拖动

右侧或者下方的滚动条，查看窗口内上下或左右的内容。

5．滚动条

滚动条是在窗口无法显示全部内容时才会出现和使用的一种工具，它一般位于窗口的右

边和下边。

6．状态栏

状态栏用以显示窗口操作中的帮助信息等。

（二）窗口的基本操作

窗口的基本操作是使用 Windows 操作系统的基本技能之一，主要包括大化、小化、

恢复、移动及调整窗口的大小等。拖动边框，可以对窗口进行水平和垂直方向的大小调节；

拖动窗口的四角，可以同时改变窗口的长和宽；拖动窗口的标题栏，可以移动窗口的位置。窗口中通用的快捷键如表 2-2 所示。

表 2-2 窗口中通用的快捷键

快捷键功能

Alt 激活菜单栏

Alt＋Space 打开控制菜单

Alt＋Esc 按照打开的时间顺序，在窗口之间循环切换

Alt＋Tab 在窗口之间循环切换

Alt＋F4 关闭窗口，退出程序

Ctrl＋Esc 打开【开始】菜单

Ctrl＋Alt＋Del 打开【任务管理器】窗口

Ctrl＋A 全部选中

PrintScreen 复制当前屏幕图像到剪贴板中

Alt＋PrintScreen 复制当前窗口、对话框或其他对象到剪贴板中

（三）其他窗口元素

除了前面介绍的窗口基本元素以外，还有一些窗口元素（见图 2-14）也是经常接触到的，

需要掌握其使用方法。

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1．文本框

文本框是输入字符信息的界面元素，在许多需要用户输入信息的场合会用到。例如，在

Windows 登录时输入密码就会用到文本框。

单选按钮

文本框

命令按钮

复选框

微调按钮

下拉式列表

图 2-14 窗口中其他元素

2．命令按钮

命令按钮是每个对话框中都会出现的界面元素，它有多种形式，有的只有文字，如【确

定】、【是】、【否】、【取消】等；有的是带有小图标的按钮，如工具栏上的各个按钮；

有的是图标和文字同时都有的按钮；有的命令按钮带有黑色三角，表示单击此按钮可以打开

子菜单；有的命令按钮带有省略号，表示单击此按钮会打开另一个对话框；有的命令按钮带

有两个大于号，表示此按钮可以扩展当前对话框，而带有小于号的按钮功能则与此相反。

3．单选按钮

单选按钮表示选择项目之间是互斥的关系，即每次只能有一个选项被选中。单击选项前

面的圆圈即可选中该选项，被选中的选项表示为，未被选中的选项为。

4．复选框

复选框与单选按钮不同，可以同时选中若干个选择项，相互之间是叠加、并列或同时起

作用的关系。单击前面的小方框即可选中或取消选中该项，被选中的选项显示为，否则表

示选项未被选中。

5．下拉式列表

这种列表框是一个矩形，类似输入框，但是右边有一个向下的箭头按钮，单击该箭头按

钮就会出现一个下拉列表；选择所需要的选项后，下拉列表就会消失，用户的选择就会出现

在当前下拉列表中，并且处于选中状态。

6．微调按钮

微调按钮出现在递进数字的位置，也可以直接输入数字。单击上箭头按钮，则数字增加

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一个步长；单击下箭头按钮，数字减少一个步长。

第三节 “我的电脑”和“资源管理器”

用户的各种信息均是以文件形式存储在计算机的磁盘上，所以用户的各种操作和数据处

理也都是以磁盘上的文件为对象的。Windows XP 提供了“我的电脑”和“资源管理器”两

种工具来管理文件和文件夹，利用它们可以显示文件夹的结构和文件的详细信息，启动应用

程序，打开、查找、复制文件，格式化磁盘，以及直接访问 Internet 等。

一、系统文件夹

系统文件夹是指安装的 Windows XP 系统设置和使用的文件夹。这些文件夹关系到

Windows XP 系统是否能够正常工作，所以不能随意对这些文件进行操作，尤其是不能进行

删除等操作。系统文件夹一般设置在系统盘上，也就是安装 Windows XP 的磁盘分区中。常见的系统

文件夹如下。

1．WINDOWS 文件夹

WINDOWS 文件夹位于系统盘的根目录下，是 Windows XP 安装的文件夹，其中包含

许多系统工具和其他系统文件夹。 2．system32 文件夹 system32文件夹位于WINDOWS文件夹中，是用于存放Windows动态链接库的文件夹。

随着系统中安装应用程序的增多，这个文件夹中的文件数量也不断增加，它是系统盘上占用

空间大的系统文件夹之一。由于各个动态链接库都是 Windows 应用程序运行时所需的组

成部件，所以这个文件夹及其中的文件都是很重要的。

3．Program Files 文件夹

Program Files 文件夹位于系统盘根目录下，是 Windows XP 系统安装各种应用程序的默

认位置，如办公系列软件、各种播放器软件和阅读器软件等，所以也是系统盘上占用磁盘空

间较大的一个文件夹。

4．Documents and Settings 文件夹

Documents and Settings 文件夹位于系统盘根目录下，是 Windows XP 中各用户的配置目

录。在该文件夹中，每个用户均有一个子文件夹，文件夹名与用户名相同。每个用户的【我

的文档】等个人文件夹及桌面环境等配置信息，均在其各自的子文件夹中。

二、“我的电脑”窗口

双击桌面上的【我的电脑】图标，打开如图 2-15 所示的【我的电脑】窗口。

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图 2-15 【我的电脑】窗口

（一）【我的电脑】窗口外观的设置

1）执行【查看】|【工具栏】命令，将显示次级子菜单。【工具栏】是系统提供给用户

进行快捷操作的一种途径，其中包含【标准按钮】、【地址栏】、【链接】、【自定义】等

选项。在对应的项目前显示“√”表示该项被选中，在窗口中显示该项目，否则隐藏该项目。 2）执行【查看】|【状态栏】命令，可以在窗口底部显示和隐藏状态栏。 3）执行【查看】|【浏览器】命令，可以选择在窗口显示【搜索】、【收藏夹】、【历

史记录】、【文件夹】等选项。

（二）窗口内容的显示方式

在【我的电脑】窗口中显示的对象（如驱动器、文件和文件夹等）按照类型的不同，可

以使用不同的图标进行显示。通常情况下，文件显示时不显示文件的扩展名。窗口内容的显示方式分为【平铺】、【图标】、【列表】、【详细资料】和【缩略图】

5 种。要改变显示方式，可以在【查看】菜单中进行选择。其中，【缩略图】方式是以一个

较大的方格来显示各个文件，如果是 HTML 文件或资源管理器支持的图形文件，那么在这

些方格内会显示出缩略图，如图 2-16 所示。

图 2-16 窗口的缩略图显示方式

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（三）文件和文件夹的排序

对文件和文件夹的排序，可以通过以下两种方式实现。方式 1：执行【查看】|【排列图标】命令，将显示级联子菜单，根据需要从中选择相应

的排序方式即可。方式 2：通过单击窗口上方的【查看】按钮可实现对文件和文件夹进行不同排列方

式的切换。其他的查看方式，可以通过【文件夹选项】进行设置。执行【工具】|【文件夹选项】

命令，打开【文件夹选项】对话框。对该对话框中的 4 个选项卡进行设置，可以改变查看方

式。这里主要介绍【常规】选项卡和【查看】选项卡。（1）【常规】选项卡【常规】选项卡如图 2-17 所示。 1）【任务】选项组：其中可供选择的有两项，分别用于指定文件夹的显示和工作方式。 2）【浏览文件夹】选项组：其中可供选择的有两项，分别用于指定是在一个窗口中打

开多个文件夹，还是在不同的窗口中打开不同的文件夹。选择【在同一窗口中打开每个文件夹】单选按钮时，要返回前一个文件夹，可单击

常用工具栏上的【向上】按钮或按 Backspace 键。选择【在不同窗口中打开不同的文件夹】单选按钮时，每打开一个文件夹就创建一

个新窗口，各文件夹内容的切换可以通过切换窗口来实现。 3）【打开项目的方式】选项组：其中可供选择的有两项，分别用于指定是用单击来打

开项目，还是用双击来打开项目。（2）【查看】选项卡该选项卡如图 2-18 所示。【高级设置】列表框中提供了各选项，根据查看的需要进行

选择，左侧方框中的“√”表示该项有效。常用的设置有以下几项。

图 2-17 【常规】选项卡图 2-18 【查看】选项卡

1）“隐藏受保护的操作系统文件”：该项被选中，表示指定操作系统文件不显示在该

文件夹的文件列表中，以防止它们被意外地删除和更改。系统推荐该项处于选中状态。

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2）“不显示隐藏的文件和文件夹”：该项被选中，表示不显示具有【系统】或【隐藏】

属性的文件和文件夹。 3）“在地址栏中显示全部路径”：该项被选中，在窗口的地址栏中可显示选择对象的

完整路径，否则不显示。

三、“资源管理器”的窗口

（一）启动“资源管理器”

1）执行【开始】|【所有程序】|【附件】|【Windows 资源管理器】命令，打开相应的

窗口。 2）在【开始】按钮上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择【资源管理器】命令

即可。 3）用鼠标右键单击桌面上【我的电脑】、【回收站】或【我的文档】中的任意一个图

标，在弹出的快捷菜单中选择【资源管理器】命令即可。

（二）“资源管理器”和树型结构

“资源管理器”采用双窗格显示结构，如图 2-19 所示。左窗口内容由标准工具栏中的【搜

索】和【文件夹】按钮决定。比如，单击【文件夹】按钮，【资源管理器】窗口左侧变为“文

件夹”窗格，其中系统中的所有资源以分层树型的结构显示出来。当用户在左窗口中选择了

一个驱动器或文件夹后，该驱动器或文件夹所包含的所有内容都会显示在右窗口中。若将鼠

标指针置于左、右窗格分界处，指针形状会变成左、右双向箭头，此时按下鼠标左键拖动分

界线可改变左右窗口的大小。

根目录 C:\

根目录下的文件夹

WINDOWS 文件夹下

的子文件夹

C 盘 WINDOWS 文件夹下 AppPatch 中的文件列表

图 2-19 【资源管理器】窗口

操作系统为每个存储设备设置了一个文件列表，称为目录。目录包含存储设备上每个文

件的相关信息，比如文件名、文件扩展名、文件创建时间和日期、文件大小等。每个存储设

备上的主目录又称为根目录，如果根目录包含了成千上万个文件，那么在其中查找所需文件

的效率将会很低。为了更好地组织文件，大多数文件系统都支持将目录分成更小的列表，称

为子目录或文件夹。文件夹还可以进一步细分为其他文件夹（又称为子文件夹）。在左窗口

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中，若驱动器或文件夹前面有，表示它有下一级子文件夹。单击按钮，可展开其所包含

的子文件夹，相应地会变成。这种由存储设备开始，依次层层展开，直到后一个文件夹的结构，如同一棵大树，由

树根到树干不断分枝，因此称其为“树型结构”。

（三）“资源管理器”的操作

1．修改文件和文件夹的查看方式

选择【资源管理器】窗口中的【查看】菜单，在展开的下拉菜单中选定某一种显示方式，

在右窗口中的对象就按选定的方式显示。

2．文件夹选项

选择【资源管理器】窗口中的【工具】|【文件夹选项】命令，在打开的【文件夹选项】

对话框中进行相关设置。如设置是否显示被隐藏的文件和文件夹，只要选择【查看】选项卡，

在【隐藏文件和文件夹】中选择【显示所有文件和文件夹】单选按钮，单击【确定】按钮即

可。

四、文件与文件夹的管理

计算机中的资源是以文件形式存放的。为了便于组织、管理文件，采用了树型文件系统，

树的节点就是文件或文件夹。

（一）新建文件夹

启动资源管理器，在左窗格的树型结构中选定一个文件夹，然后在右窗格中空白处单击

鼠标右键，从弹出的快捷菜单中选择【新建】|【文件夹】命令，即可在当前文件夹中创建一

个子文件夹；此时文件夹名称默认为“新建文件夹”，用户直接输入新名称，然后按 Enter键或单击窗口的空白处，即可完成新建文件夹的操作。

执行【文件】|【新建】|【文件夹】命令，也可以在当前文件夹中创建一个子文件夹。

（二）选定文件和文件夹

在进行文件或文件夹操作前，必须先选定要操作的文件或文件夹，其选定的方法如下。 1）选定一个文件或文件夹。在【我的电脑】窗口中单击要选定的文件或文件夹，被选

中的文件或文件夹会以高亮度显示。 2）选定多个连续的文件或文件夹。使用鼠标先选定第一个文件或文件夹，然后按住Shift

键，用鼠标单击后一个文件或文件夹，这样在第一个对象和后一个对象之间的所有文件

或文件夹将全部被选中，包括第一个和后一个文件或文件夹。也可以使用鼠标拖动实现连

续文件或文件夹的选定，即用鼠标拖动一个区域，使该区域覆盖需要被选中的全部文件。 3）选定多个不连续的文件或文件夹。使用鼠标先选定一个文件或文件夹，然后按住 Ctrl

键不放，再用鼠标逐个单击其他待选的文件或文件夹。 4）全部选定。通过执行【编辑】|【全部选定】命令，可以实现全部选定；也可以使用

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快捷键 Ctrl＋A 来实现。要取消对文件或文件夹的选取，只需在窗口的空白处单击鼠标即可。如果要取消某个单

独的对象，需先按住 Ctrl 键，同时用鼠标单击要取消的文件或文件夹。

（三）重命名文件或文件夹

选中要重命名的文件或文件夹，单击鼠标右键，从弹出的快捷菜单中选择【重命名】命

令，在名称区域内输入名称，按 Enter 键，即可完成重命名操作。另外，也可以使用鼠标先单击要重命名的文件或文件夹，稍停片刻，再次单击该文件或

文件夹进入重命名状态，输入新名称后，按 Enter 键确定；还可以在选定要重命名的文件或

文件夹后，按 F2 键进入重命名状态，输入新名称后，按 Enter 键确定。要注意文件或文件夹命名规则：文件名长可达 255 个字符；文件名可以包含字母、汉

字、数字和部分符号，但不能包含?、*、/、|、< >等非法字符；不能与当前位置的其他文件

或文件夹重名，也不可以使用空名。

（四）复制文件或文件夹

1）利用快捷菜单：选中要复制的文件或文件夹，单击鼠标右键，从弹出的快捷菜单中

选择【复制】命令，然后在目标位置处单击鼠标右键，从弹出的快捷菜单中选择【粘贴】命

令即可。 2）利用快捷键：选中要复制的文件或文件夹，按 Ctrl＋C 快捷键，然后在目标位置处，

按 Ctrl＋V 快捷键即可。 3）使用鼠标左键拖动：若要复制的文件或文件夹所在位置与目标位置是在同一个驱动

器内时，需要按住 Ctrl 键，并同时拖动要复制的文件或文件夹到目标位置，然后松开鼠标左

键和 Ctrl 键；如果是在不同的驱动器上，那么直接拖动即可。 4）使用鼠标右键拖动：选定要复制的对象，用右键将选定的对象拖动到目标位置（此

时，目标文件夹变成蓝色框），松开右键会弹出快捷菜单，在其中选择【复制到当前位置】

命令即可完成复制操作。

（五）移动文件或文件夹

1）利用快捷菜单：选中要移动的文件或文件夹，单击鼠标右键，从弹出的快捷菜单中

选择【剪切】命令，然后在目标位置处单击鼠标右键，从弹出的快捷菜单中选择【粘贴】命

令即可。 2）利用快捷键：选中要移动的文件或文件夹，按 Ctrl＋X 快捷键，然后在目标位置处，

按 Ctrl＋V 快捷键即可。 3）使用鼠标左键拖动：若要移动的文件或文件夹所在位置与目标位置是在同一个驱动

器内时，直接拖动即可；如果是在不同的驱动器上，需要按住 Shift 键，并同时拖动要移动

的文件或文件夹到目标位置，然后松开鼠标左键和 Shift 键。 4）使用鼠标右键拖动：选定要移动的对象，用右键将选定的对象拖动到目标位置（此

时，目标文件夹变成蓝色框），松开右键会弹出快捷菜单，在其中选择【移动到当前位置】

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命令即可完成移动。

（六）删除和恢复文件或文件夹

1．删除文件或文件夹到回收站

选中要删除的文件或文件夹，按 Delete 键，在弹出的确认窗口中单击【是】按钮，即可

将文件或文件夹删除到回收站中；也可以选中要删除的文件或文件夹，单击鼠标右键，从弹

出的快捷菜单中选择【删除】命令。如果删除的是文件夹，那么在文件夹中的所有文件和子

文件夹将都被删除。

此时的文件或文件夹只是暂时移到回收站中，并未从磁盘上真正删除。

2．直接删除文件或文件夹

如果确定要删除文件或文件夹而不想放入回收站，选中要删除的文件或文件夹后，按

Shift＋Delete 组合键，在弹出的确认窗口中单击【是】按钮即可；或者在选择快捷菜单中的

【删除】命令时，按住 Shift 键。

3．清空回收站

如果确定要从磁盘上彻底删除回收站中的文件或文件夹，可以使用【清空回收站】命令。

操作方法有以下 3 种。方法 1：在【回收站】窗口中，执行【文件】|【清空回收站】命令即可。方法 2：在【回收站】窗口的左窗格中，单击【回收站任务】中的【清空回收站】链接

即可。方法 3：在桌面上，选中【回收站】图标，单击鼠标右键，从弹出的快捷菜单中选择【清

空回收站】命令即可。

4．恢复文件或文件夹

如果是因误操作而删除了文件或文件夹，可以使用【回收站】的【还原】命令恢复。操

作方法有以下 3 种。方法 1：在【回收站】窗口中，选中需要恢复的文件或文件夹，将文件或文件夹移动到

原始位置即可。方法 2：在【回收站】窗口中，选中需要恢复的文件或文件夹，执行【文件】|【还原】

命令即可。方法 3：若想还原回收站中的全部项目，可以在【回收站】窗口的左窗格中单击【回收

站任务】中的【还原所有项目】链接。

（七）查看文件或文件夹属性

文件或文件夹的属性信息包括名称、存储位置（路径）、大小、创建时间等。要查看这

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些信息，选中要查看属性的对象，单击鼠标右键，从弹出的快捷菜单中选择【属性】命令，

即可打开相应对象的属性对话框。由于对象的不同，其属性窗口的选项卡会有所不同，提供

的信息也不尽相同。文件或文件夹具有的属性包括“只读”、“存档”和“隐藏”。“只读”表示该文件不

能被修改；“存档”表示该文件未做过备份，或上次备份后做了修改；“隐藏”表示该文件

或文件夹在资源管理器等窗口中可能不显示，这与资源管理器内【工具】/【文件夹选项】

的设置有关。此外，利用文件夹属性对话框中的【共享】选项卡，可以将文件夹设置为本机或网络上

的共享资源。

（八）查找文件或文件夹

使用【开始】菜单中的【搜索】工具可以帮助用户快速搜索文件或文件夹。该搜索工具

不仅可以搜索文件或文件夹，还可以查找网络上的计算机等信息，如图 2-20 所示为【搜索

结果】窗口。

图 2-20 【搜索】工具窗口

若是在【我的电脑】或者【资源管理器】中搜索相应的文件或文件夹，则可以在打开的

窗口中单击【搜索】按钮，打开【搜索】工具窗口，然后执行相应的搜索操作。Windows XP 的搜索工具支持模糊查询，即只要提供名称的一部分信息就可以搜索。要进行这种模糊

查询，需要在【全部或部分文件名】输入框中输入带有通配符的文件名。

通配符是一种带有特殊指代意义的字符，包括“*”和“？”两种，其中“*”指代任意

长度的文本字符串；“？”指代任意单个字符。如果在【全部或部分文件名】输入框中输入“*.doc”，则可以搜索到扩展名为.doc 的

所有文件；如果输入“a？b”，则表示要搜索的文件或文件夹名由 3 个字符组成，第一个是

“a”，后一个是“b”，中间的是任意一个字符。

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（九）加密文件或文件夹

加密是将数据转换为其他人无法读取的格式。如果数据存储在硬盘上，用户可以使用

Windows XP 中的 EFS（encrypting file system，加密文件系统）自动加密数据。

用户只能在使用 NTFS 文件系统的卷上加密文件和文件夹。

五、磁盘管理

磁盘管理的主要内容包括磁盘格式化、磁盘属性设置、磁盘信息查看等。

（一）磁盘格式化

格式化磁盘将清除磁盘上所有的信息，因此对磁盘进行格式化应谨慎。尤其是对硬盘的

操作，应格外小心，因为硬盘上存储着大量的系统信息和用户信息。在【我的电脑】中，选中要格式化的磁盘驱动器图标（如 D:盘），单击鼠标右键，从

弹出的快捷菜单中选择【格式化】命令，打开【格式化本磁盘（D:）】对话框，如图 2-21所示。用户可以为磁盘设置卷标，大长度不超过 11 个字符，这是磁盘的标识。选择【快

速格式化】复选框，是用快速格式化操作删除磁盘上的全部数据，但是并不检验磁盘上是否

有坏的扇区，其速度比完全格式化要快很多。

（二）磁盘驱动器的属性

打开【我的电脑】窗口或者【资源管理器】窗口，选中某个驱动器的图标，单击鼠标右

键，从弹出的快捷菜单中选择【属性】命令，打开该驱动器的属性对话框。在【常规】选项

卡中，可以了解该磁盘的类型、文件系统及空间使用情况等信息，如图 2-22 所示。

图 2-21 【格式化本地磁盘（D:）】对话框图 2-22 【本地磁盘（D:）属性】对话框

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第四节 Windows XP的基本设置

计算机系统是一个复杂的软、硬件系统，只有保证各个组成部件运行正常、协调工作，

才能实现系统的正常运行，所以安装好操作系统和各种应用软件后，还要注意对计算机系统

进行日常维护和调整配置。

一、设置任务栏和开始菜单

任务栏可以调整大小。只需将鼠标指向任务栏的边缘，待鼠标形状变成垂直双箭头时，

用左键拖动即可改变任务栏的大小，大时可以占桌面的一半。任务栏在桌面上的位置可以

置于顶部、底部、左侧和右侧，默认情况下在底部。如果希望改变任务栏的位置，可以直接

用鼠标左键拖动任务栏的空白处到目的位置。要对任务栏和开始菜单进行设定，可以用鼠标右键单击任务栏的空白位置，在弹出的快

捷菜单中选择【属性】命令，弹出【任务栏和「开始」菜单属性】对话框。可以在【任务栏】

选项卡中设置任务栏的锁定、隐藏/显示快速启动等，也可以在【「开始」菜单】选项卡对

开始菜单进行设置。

二、设置桌面属性

安装 Windows 系统后桌面为默认设置，用户可以根据自己的审美观设置桌面。设置方

法是右键单击桌面的空白位置，弹出快捷菜单，选择【属性】命令，打开【显示属性】对

话框。在该对话框中可以对【主题】、【桌面】、【屏幕保护程序】、【外观】及分辨率等

进行设置。

三、控制面板

Windows XP 的控制面板集中了对系统全部资源进行配置的应用程序，如图 2-23 所示。

它可以对系统的显示器、键盘、鼠标、打印机、网络硬件等硬件进行配置，也可以对系统的

软件进行设置，如添加/删除程序、添加输入法等。

图 2-23 【控制面板】窗口

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（一）控制面板的启动和退出

1．控制面板的启动

启动控制面板常用的操作有两种方式。方式 1：单击【开始】菜单按钮，从弹出的下拉菜单中选择【控制面板】命令。方式 2：打开【我的电脑】，在左窗格的【其他位置】栏中，单击【控制面板】链接。

2．控制面板的退出

退出控制面板常用的操作有两种方式。方式 1：在【控制面板】窗口中，单击右上角的【关闭】按钮。方式 2：在【控制面板】窗口中，执行【文件】|【关闭】命令。

（二）控制面板的应用

1．设置显示属性

（1）设置桌面背景用户可以选择单一颜色的图片，也可以选择 BMP、JPG 类型的图片文件作为桌面的背

景图片。设置桌面背景的具体步骤如下。 1）在【控制面板】窗口中，单击【外观和主题】|【更改桌面背景】链接，打开【显示

属性】对话框，如图 2-24 所示，选择【桌面】选项卡。 2）在【背景】列表框中选择一幅背景图片，使其在上方的预览窗口中显示。如果图片

的尺寸大小不符合要求，可以单击【位置】下拉列表框右侧的下三角按钮，在其中选择一个

合适的选项以调整图片的显示方式。 3）单击【浏览】按钮，可以在其他文件或其他驱动器中搜索背景图片，并将其设置为

桌面背景。设置完成后，单击【确定】按钮即可。（2）设置屏幕保护程序设置屏幕保护程序的初目的是为了防止显示器的老化，延长显示器的使用寿命，可以

在用户离开时防止他人查看用户屏幕上的数据。设置屏幕保护程序的具体步骤如下。 1）在【显示属性】对话框中单击切换到【屏幕保护程序】选项卡，打开如图 2-25 所

示的界面。 2）单击【屏幕保护程序】下拉列表框右侧的下三角按钮，在其中可以查看系统已经安

装的所有屏幕保护程序并选择一个合适的程序。通过上方的预览窗口，能够浏览选中屏幕保

护程序的显示效果。 3）单击【设置】按钮，可在弹出的对话框中对所选的屏幕保护程序属性进行设置。 4）在【等待】文本框中，用户可以设置运行屏幕保护程序之前的系统闲置时间。（3）设置屏幕分辨率单击切换到【显示属性】对话框中的【设置】选项卡，即可打开设置屏幕的分辨率和颜

色质量的界面，如图 2-26 所示。屏幕分辨率的大小直接影响屏幕所能显示的信息量，较高的

屏幕分辨率会减少屏幕上项目的大小，同时增大桌面上的相对空间。然而，屏幕分辨率的调整

范围取决于显示器和显卡的性能，用户可能无法使屏幕分辨率超过硬件所能支持的高级别。

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图 2-24 设置桌面背景图 2-25 设置屏幕保护程序

在设置界面中，拖动【屏幕分辨率】下的滚动块，将屏幕分辨率调整至一个合适的数值，

单击【应用】按钮后，系统提示是否应用设置，单击【确定】按钮。更改分辨率后，系统会

弹出一个确认对话框，用户有 15s 的时间来确定。单击【是】按钮，确定更改；否则，系统

将恢复原来的设置。

2．设置多用户使用环境

Windows XP 是一个多用户的操作系统，允许多用户登录，可以给不同的用户分配不同

的操作权限。设置多用户使用环境的具体步骤如下。 1）在【控制面板】窗口中单击【用户账户】图标，打开【用户账户】窗口，如图 2-27

所示。

图 2-26 设置屏幕分辨率图 2-27 设置用户账户

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2）在【选择一个任务…】选项组中选择需

要的选项。例如：若要进行账户更改，则单击【更

改账户】链接，在其中选择要更改的账户，按提

示信息操作即可。若要创建一个新用户，则单击

【创建一个新账户】链接，按提示信息操作即可。

3．设置输入法

安装完 Windows XP 系统后，系统已经安装

了一些输入法，如智能 ABC、全拼等，用户还可

以安装自己喜欢使用的其他输入法，例如五笔、

紫光拼音等。安装新的输入法与安装一般的应用

程序类似，可以在【控制面板】窗口中单击【添

加/删除程序】图标，在弹出的窗口中单击【添加

新程序】按钮，也可以直接从【资源管理器】或

者【我的电脑】窗口中运行输入法的安装程序。在Windows XP中可以方便地实现输入法的

删除和添加。在任务栏的语言栏上，单击鼠标右键，从弹出的快捷菜单中选择【设置】命令，

打开【文字服务和输入语言】对话框，如图 2-28 所示。要添加一个输入法，只需单击【添

加】按钮，选择要添加的输入法即可；要删除输入法，只需在【已安装的服务】列表框中

选定要删除的输入法，单击【删除】按钮即可。

删除输入法只是让某个输入法不出现在语言栏中，并不是卸载。如果要彻底删除该输入

法，则要像卸载程序一样，从【添加或删除程序】窗口中卸载才可以。

4．添加/删除应用程序

在安装了 Windows XP 操作系统后，还需要安装许多应用程序以便于用户进行工作、学

习和娱乐。安装应用程序有以下 3 种方法。方法 1：自动执行安装。许多安装程序都有自动运行功能，只要插入相关应用程序的安

装光盘，就可以自动运行安装程序。方法 2：运行安装程序。一般的应用程序都会包含一个名为 SETUP.EXE 的安装文件。

运行安装程序只需用鼠标双击该文件即可。方法 3：利用【添加/删除程序】。在【控制面板】窗口中，单击【添加/删除程序】图

标，即可打开【添加或删除程序】窗口。单击【添加新程序】按钮，可以打开【从 CD-ROM或软盘安装程序】向导，按照提示从软盘或光盘中添加应用程序。

当某个程序不再使用，可以把它从 Windows 中删除，以节省磁盘空间。在 Windows XP中，卸载应用程序不仅要删除应用程序包含的所有文件，还要删除系统注册表中该应用程序

的注册信息，以及该程序在【开始】菜单中的快捷方式等文件。

图 2-28 【文字服务和输入语言】对话框

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删除应用程序的方法主要有以下两种。方法 1：使用应用程序自带的卸载程序，一般名称为 Uninstall.exe 或者“卸载×××”

字样，只需要双击该文件即可按提示完成卸载过程。方法 2：利用【添加或删除程序】。打开【添加或删除程序】窗口，在【当前安装的程

序】列表框中，选择要删除的某个应用程序，单击右侧的【删除】按钮即可卸载该应用程序。

5．打印机的安装和管理

打印机是一种十分常见的外部设备。要安装打印机，需要在【控制面板】中双击【打印

机和传真】图标，打开如图 2-29 所示的【打印机和传真】窗口；也可以执行【开始】|【打

印机和传真】命令打开。窗口中显示的是已经安装的本地打印机和网络打印机。单击窗口左侧【打印机任务】栏

中的【添加打印机】链接或者执行【文件】|【添加打印机】命令，打开【添加打印机向导】

对话框，如图 2-30 所示。按照向导提示，可以安装新的打印机。要安装新的打印机，需要

准备好该打印机的驱动程序；否则，将不能完成打印机的安装操作。

图 2-29 【打印机和传真】窗口图 2-30 【添加打印机向导】对话框

在一台计算机上可以安装多台打印机，用户可以根据需要选择其中一个设为默认打印

机。方法是选中打印机图标，单击鼠标右键，从弹出的快捷菜单中选择【设为默认打印机】

命令，则用户以后打印时系统会首先启动默认打印机。在【打印机和传真】窗口中，带有对

钩的打印机图标即为默认打印机。并非所有的计算机都需要安装打印机，一般局域网中的计算机可以在网络上共享使用。

方法是选中要共享的打印机图标，单击鼠标右键，从弹出的快捷菜单中选择【共享】命令，

在打开的对话框中选择【共享这台打印机】选项，在【共享名】文本框中输入要使用的共享

打印机名即可。

四、任务管理器

任务管理器可以使用户了解计算机上正在运行的程序和进程的相关信息。使用任务管理

器可以快速查看正在运行的程序状态，包括对 CPU、内存的占用情况，也可以切换程序、

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结束程序、启动程序及查看计算机性能的动态显示等。按 Ctrl＋Alt＋Del 组合键，或者在任务栏上单击鼠

标右键，从弹出的快捷菜单中选择【任务管理器】命

令，启动【Windows 任务管理器】窗口，如图 2-31所示。

【Windows 任务管理器】窗口是一个多选项卡的窗

口，其【应用程序】选项卡中列出了当前正在运行的

所有应用程序，可以通过选择，并单击【结束任务】

按钮来强制终止该应用程序的运行；在【进程】选项

卡中可以看到进程使用 CPU、内存的情况，这些情况

是动态刷新的；在【性能】选项卡中可以查看系统 CPU和内存总的使用情况变化曲线；联网的用户可以从【联

网】选项卡查看网络工作状态，了解网络运行情况。

第五节 Windows XP的附件与多媒体应用

Windows XP 为用户提供了一些十分实用的工具软件，并归类于【附件】命令中。

一、辅助工具

利用【开始】|【所有程序】|【附件】|【辅助工具】命令打开【辅助工具】程序组，这

些辅助工具可以为计算机中存在障碍的用户提供帮助。其中，【放大镜】可以放大显示器上

的内容，帮助轻度视觉障碍的人看清显示内容；【屏幕键盘】可以帮助使用键盘不熟练的人

操作计算机，方法是通过【屏幕键盘】窗口直接使用鼠标来进行各种键盘操作。

二、系统工具

对计算机进行常规的管理和维护，包括磁盘的清理和整理、磁盘检查、磁盘备份、性能

监视及系统还原等。【系统工具】是维护 Windows XP 系统的重要工具，通过它可以查看计

算机系统的状况，也可以对计算机系统进行优化管理。在【开始】菜单中选择【所有程序】|【附件】|【系统工具】打开【系统工具】程序组，可以进行日常的系统维护。

（一）安全中心

【安全中心】是 Windows XP SP2 操作系统中的一个安全综合组件，负责检查计算机的

安全状态，一般包括 Windows 防火墙、自动更新、病毒防护 3 个主要部分。可以通过【开

始】|【所有程序】|【附件】|【系统工具】|【安全中心】命令来打开【Windows 安全中心】

窗口，也可在【控制面板】中打开该窗口，如图 2-32 所示。在【Windows 安全中心】窗口

图 2-31 【Windows 任务管理器】窗口

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中可以设置 Windows 防火墙“启用”或者“关闭”、是否接受 Windows 自动更新，以及设

置 Internet 属性中的安全设置。

图 2-32 【Windows 安全中心】窗口

（二）磁盘清理

系统在使用了一定时间后，会产生很多临时文件，如浏览器缓存的网页、已经不使用的

程序文件等。这些临时文件遗留在磁盘上，不及时删除会占用大量的磁盘空间。选择【系统工具】子菜单中的【磁盘清理】命令，打开【选择驱动器】对话框。选择要

清理的驱动器，单击【确定】按钮，系统开始分析磁盘中的无用文件，结果如图 2-34 所示，

在其中选择要清除的无用文件，单击【确定】按钮即可。

（三）磁盘碎片整理程序

计算机中的所有文件都会存储在磁盘上，并且会被频繁地保存、修改或删除，致使很多

文件分段存储在磁盘的不同位置上，磁盘的剩余空间呈现不连续状态，形成了磁盘“碎片”，

这将直接影响到文件的存取速度，使计算机运行速度下降。计算机经过一段时间的使用后，只有及时进行磁盘碎片整理，重新安排磁盘中文件的存

储空间，使剩余空间变得连续，才能有利于提高计算机的运行速度。选择【系统工具】|【磁盘碎片整理程序】命令，启动【磁盘碎片整理程序】窗口，如

图 2-33 所示。选择希望整理的磁盘，单击【分析】按钮，检查是否需要磁盘整理；如果需

要，再单击【碎片整理】按钮即可开始进行碎片整理。

（四）任务计划

任务计划是指由用户制定计划，要求计算机系统定期执行完成某些预定任务的程序。用

户通过选择【系统工具】|【任务计划】命令，打开【任务计划】窗口。双击【添加任务计划】

图标，通过一系列对话框设置需要运行的程序、运行的时间等，添加后的任务计划将出现在

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【任务计划】窗口中，通过【高级】菜单可以对任务计划进行查看和设置。

图 2-33 【磁盘碎片整理程序】窗口图 2-34 【（C:）的磁盘清理】对话框

（五）系统还原

Windows XP可以通过监视系统和一些应用程序的更改，创建变化前的系统状态副本（称

为“还原点”），以便于当系统出现问题时，利用还原点撤销对系统有害的更改，并还原设

置与性能。但是，用户自己编写的文档、收发的邮件及保存在磁盘中的图片等资料，均不属

于还原保护范围内。还原点可以在系统发生重要变更时自动创建，也可以用户手动创建。选择【系统工具】|【系统还原】命令，打开【系统还原】向导。在向导提示下，即可

完成设置还原点的操作或者执行还原操作，系统中可设置多个还原点，但还原点是要占用系

统空间的。

三、“画图”程序

Windows XP 系统中的“画图”程序是一款绘图软件，它提供了完整的绘图工具和选择

颜色的调色板。使用“画图”程序，可以创建简单的图形，也可以在图中添加文字。【例 2-1】使用“画图”程序，绘制月牙儿。 1）执行【开始】|【所有程序】|【附件】|【画图】命令，打开【画图】窗口。窗口左侧

是工具箱，右侧是绘图区，下面是调色板，如图 2-35 所示。 2）在调色板中单击“黄色”作为前景色，在工具箱中单击【椭圆】工具，并选择第 3

种填充形式。然后在绘图区内拖动鼠标指针同时按住 Shift 键，即可绘制出一个黄色的圆形，

如图 2-35 所示。 3）在调色板中单击“白色”作为前景色，再画一个圆，并且用该圆覆盖第一个黄色的

圆，直到黄色的月牙儿让你满意为止，如图 2-36 所示。

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绘图区工具箱

调色板

图 2-35 绘制黄色的圆图 2-36 绘制月牙儿

4）在工具箱中单击【文字】工具，按住鼠标左键，在绘图区内拖出一个矩形文本框。

单击调色板中的“黑色”作为前景色，然后在文本框中输入文字“弯弯的月亮”，调整文字

的字形和字号后，效果如图 2-37 所示。

图 2-37 添加文字后的效果

四、“记事本”程序

“记事本”程序是用来加工处理纯文本文件的工具。在【记事本】中，不能使用文字的

字体、字形，不能插入图形、图像，只能输入文本。它只能用于编辑纯文本格式的文件，如

批处理文件、源程序代码和网页文件等。【例 2-2】使用“记事本”编辑一段文字，并以“练习”为文件名保存在 D 盘中。 1）执行【开始】|【所有程序】|【附件】|【记事本】命令，打开【记事本】窗口。 2）在窗口中录入如图 2-38 所示的文本内容。执行【文件】|【保存】命令，在打开的【另

存为】对话框中选择保存路径为 D 盘，文件名为“练习”，文件类型为*.txt。设置完成后，

单击【保存】按钮。

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五、“写字板”程序

“写字板”程序也是 Windows XP 提供的一种文本编辑工具，它可以设置字体或段落格

式及插入图形、图表、音频、视频等对象，创建多媒体复合文档。与“记事本”程序相比，

“写字板”的功能更多，可以处理尺寸更大的带格式文本文档。执行【开始】|【附件】|【写字板】命令，即可启动【写字板】窗口，如图 2-39 所示。

其使用方法与【记事本】类似。

图 2-38 【记事本】窗口图 2-39 【写字板】窗口

六、“计算器”程序

“计算器”程序是 Windows XP 自带【附件】中的一个计算工具，可以代替日常生活中

的计算器。它不仅可以用于基本的算术计算，还可以进行高级的科学计算和统计。执行【开始】|【所有程序】|【附件】|【计算器】命令，即可打开如图 2-40 所示的标准

型计算器界面。执行【查看】|【科学型】命令，可以将计算器切换到如图 2-41 所示的科学

型计算器界面。在该界面中可以使用函数、统计等按钮进行相关运算，也可以进行整数的数

制转换运算。例如，在科学型计算器界面中输入十进制整数 100，再选择【八进制】单选按钮，可得

到 100 的八进制数值为 144。清零后，再输入 5，单击【阶乘】按钮，则得到 5 的阶乘

为 120。

图 2-40 标准型界面图 2-41 科学型界面

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七、“命令提示符”程序

执行【开始】|【所有程序】|【附件】|【命令提示符】命令可以进入【命令提示符】界

面，也可以通过执行【开始】|【运行】命令，在打开的对话框中输入 command 命令或 cmd来启动【命令提示符】界面，在提示符下输入 DOS 命令或者执行应用程序。单击【命令提

示符】界面右上角的【关闭】按钮、在提示符下输入 exit 命令，或者双击【命令提示符】界

面左上角的控制按钮，都可以退出【命令提示符】界面。

八、“录音机”程序

计算机配备了声卡和麦克风，就可以使用“录音机”录制、播放和编辑声音文件了。执

行【开始】|【所有程序】|【附件】|【娱乐】|【录音机】命令后，屏幕显示如图 2-42 所示的

【声音-录音机】窗口。该窗口中的显示屏可以显示声音波形，标尺游标的位置表示当前录音

或放音的进度。要进行录音时，先选择【文件】|【新建】命令，再单

击带圆点的【录音】按钮开始录音，后在【文件】菜单下

选择【另存为】命令保存声音，其文件扩展名为.wav。如果

需要改变声音的音频格式和属性，则在【另存为】对话框中

单击【更改】按钮，均可以直接在打开的对话框中进行操作。

使用 Windows XP 中的【录音机】，也可以对录入的声音进

行删除、改变播放速度与音量、插入文件、与文件混音等处

理。在编辑的过程中可以多次试听，并注意适时保存。

九、Windows Media Player 程序

Windows Media Player（WMP）是由微软公司开发的一种通用多媒体播放机，如图 2-43所示。它可以播放当前流行的多种格式制作的音频、视频和混合型多媒体文件，也可以播

放 CD 音频。该软件的新版本是内置于 Windows 7 中的 v12.0，使用 WMP 可以收听新闻

广播、观看现场直播等。

图 2-43 Windows XP 系统的媒体播放器

图 2-42 【声音-录音机】窗口

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小结

操作系统是计算机系统的重要组成部分，是计算机软件系统的核心，负责管理计算机系

统的软、硬件资源和计算机的工作进程等，它既是计算机硬件与其他软件的接口，也是用户

和计算机之间的接口。Windows XP 是微软公司替代 Windows Me 和 Windows 2000 的产品，

是目前使用率高的微机操作系统。熟练掌握 Windows XP 的操作是掌握微机操作的基础和

前提。

习题

一、单选题

1．配合使用_______可以选择多个连续的文件。 A．Alt 键 B．Tab 键 C．Shift 键 D．Esc 键

2．复制文件使用的快捷键是_______，粘贴文件使用快捷键是_______。 A．Shift＋C Shift＋V B．Shift＋V Shift＋C C．Ctrl＋V Ctrl＋C D．Ctrl＋C Ctrl＋V

3．关于文件名，表述错误的是_______。 A．文件名不能含有字符：\、/、:、*、?、”、<、>、| B．同一个文件不能有名称相同的文件 C．修改文件名的快捷键是 F2 D．文件的名称可以是汉字

4．下列符号中，可以使用通配符_______来搜索名称相似的文字。 A．# B．* C．% D．$

5．关于系统还原工具的说法，错误的是_______。 A．系统还原工具可以把系统还原到以前的某一个状态 B．系统被还原后，不会丢失个人的数据文件，如 Word 文档等 C．系统被还原后，近期所安装的程序都将被删除 D．系统还原不是可逆的，当用户还原到过去某一状态后，就再也无法恢复了

二、填空题

1．在 Windows XP 中，为了弹出【显示属性】对话框，可以应用鼠标右键单击桌面空

白处，然后在弹出的快捷菜单中选择【__________】命令。 2．用 Windows XP 的“记事本”所创建文件的默认扩展名是__________。 3．在 Windows XP 的【资源管理器】窗口中，为了显示文件或文件夹的详细资料，应

使用窗口中菜单栏上的【__________】菜单。 4．“剪切”、“复制”、“粘贴”、“全选”操作的快捷键分别是__________、__________、

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__________和__________。 5．在 Windows XP 中，如果要选取多个不连续文件，可以按住__________键，再单击

相应的文件。 6．在 Windows XP 中，当用鼠标左键在不同驱动器之间拖动对象时，系统默认的操作

是__________。 7．按组合键 Alt＋Esc 可以完成__________的切换，相当于用鼠标单击【__________】

按钮。 8．在 Windows XP 中，“回收站”是__________中的一块区域。 9．在 Windows XP 中同样可以使用__________和__________作为通配符查找文件。

三、操作题

1．从【开始】|【所有程序】|【附件】中运行【记事本】程序，输入以下内容。计算题：56875×4578=

2．从【开始】|【所有程序】|【附件】中运行【计算器】程序，用计算器计算出上面式

子的值，并把结果复制到【记事本】窗口中等于号的后面，然后以“计算.txt”为文件名保

存到桌面上的“我爱我家”文件夹中。 3．查看计算机 D 盘的属性，并对 D 盘执行【磁盘清理】操作。 4．打开【我的电脑】窗口，使用组合键 Alt＋PrintScreen 进行复制，再打开【画图】程

序，执行粘贴操作，并以“图片”为文件名保存到“我爱我家”文件夹中。 5．打开【资源管理器】窗口，完成以下操作。 ① 在“我爱我家”文件夹下创建一个名为“练习”的文件夹。 ② 将“我爱我家”文件夹下的“图片”文件复制/移动到“练习”文件夹下。 ③ 在“我爱我家”文件夹下，将“计算.txt”文件更名为“公式.txt”。 ④ 将“公式.txt”文件设置为“只读”，并取消“存档”属性。 ⑤ 将系统设置为“显示所有文件”后，取消“公式.txt”文件的“隐藏”属性。 6．按照如下要求设置桌面属性。 ① 选择名为“Azul”的墙纸，将其平铺在桌面上，观察实际效果。 ② 取消墙纸，选择名为“Ascent”的图案，观察实际效果。 ③ 选择名为“三维文字”的屏幕保护程序，并将文字设置为“节日快乐！”，背景颜

色改为“蓝色”，等待时间设置为“1 分钟”，然后观察实际效果。 ④ 按自己的喜好更改“我的电脑”图标，然后观察实际效果。 7．从【开始】菜单中运行【写字板】程序，并输入以下内容。西藏的天是湛蓝的，它犹如一块巨大的蓝布，紧紧地包裹着这块神秘的土地。在蓝天的

映衬下，一切显得那么清晰、明快，即便是远方的物体亦可一览无余。我们来到西藏，突然

进入这明亮的世界，着实有些不太适应，似乎一切都暴露在光天化日之下，就连一点点小小

的缺陷也无法避开阳光的照射。这是我们这些身处闹市，环境受到严重污染的内地人来到西

藏的第一反应，更是西藏这块神奇的土地给予我们的第一印象。

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西藏的云是洁白的，它犹如一朵朵巨大的棉团悬挂在天上，时而聚集，时而分散，时而

融进雪山，时而落在草原；它又像洁白的哈达，带着吉祥，散布在离天近的地方。我们这

些内地人久违了这如雪的白云，以至于眼看着云朵，心中还在猜测这是真还是假，我常常为

此感到尴尬，同时也为此感到幸运，因为在这里看到了真正的祥云。西藏的山是真正的高山，即便是那些像山不是山的土丘，都有可观的海拔。西藏的山大

概可分 3 类：一类为洁白的雪山，二类为苍凉的秃山，三类为生机盎然的青山。这次，我们

有幸领略了它们各自的风采。

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