山东大学计算机引论课本知识点

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第一章

Information Systems

信息系统的组成部分有：人、过程（人们在使用软件、硬件和数据时要遵守的规则或指导方针，通常记在计算机专家编写的手册中）、软件（一个由告诉计算机如何工作的一步一步的指令组成的程序）、硬件（处理数据以创建信息的设备，由软件控制）、数据（原始的、未经处理的事实，包括文本、数字、图像和声音，经过处理产生信息）、Internet（与他人和计算机连接的方式）

Software

软件是程序的另一种名称，程序是告诉计算机如何把数据处理成你想要的形式的指令，软件主要有两种：

System Software（可视为计算机用的）：使应用软件能与计算机硬件进行交互，帮助计算机管理自身内部资源，是程序的集合，包括：

Operating systems：协调计算机资源、提供用户和计算机之间接口以及运行应用程序的程序，许多移动设备使用嵌入式操作系统，也称为实时操作系统，台式电脑使用独立的操作系统（如Windows），网络使用网络操作系统

Utilities（实用程序）：执行与管理计算机资源相关的特定任务。

Application Software（可视为人用）：可描述为终端用户软件，包括： General-purpose applications（通用）、Specialized applications（专用）、Mobile apps（移动）

Hardware

计算机类型：Supercomputers（通常用于处理大量数据，例如预测天气）、

Mainframe computers（占用有特殊布线和空调的房间，具有很高的处理速度和数据存数能力，例如保险公司处理投保人信息）、

Midrange computers（也称服务器，今天最广泛地用于支持或服务最终用户，以满足从数据库检索数据或提供对应用软件的访问等特定需求）、

Personal computers（也被称为PCs，有五种类型：台式电脑、笔记本电脑Laptop computers、平板电脑tablet computers、智能手机和可穿戴设备wearable devices）

Cell Phones蜂窝电话（与第八章有关）

Personal Computer Hardware

System unit：是一个可以容纳大量组成计算机系统的电子部件的容器，系统单元两个重要组成部分：microprocessor微处理器（控制和操作数据以生成信息）、Memory内存（是一个存储数据、说明和信息的区域。有一种是random-access memory随机存取存储器【RAM】，用于保存当前正在处理的程序和数据，有时也被称为临时存储器，电力中断内容通常会丢失）

Input/output：输入设备将人类可以理解的数据和程序转换成计算机可以处理的形式（常见的是键盘和鼠标），输出设备将计算机处理过的信息转换成人类可以理解的形式（常见的是显示器）

Secondary storage：与Memory不同，外存即使在计算机系统断电后仍能保存数据和程序。最重要的二级介质是hard disks硬盘（通常用来存储程序和非常大的数据文件，使用坚硬的金属盘片和在盘片上移动的读写磁头，数据和信息通过磁盘表面的磁荷来存储）、solid-state storage固态存储器（没有任何移动部件，更可靠，而且需要更少的电力，以电子方式保存数据和信息，与RAM相似，但不是易失性的）和optical discs光盘（使用激光技术来存储数据和程序，有三种类型：compact discs即CDs，digital versatile（or video）discs即DVDs，Blu-ray discs即BD）

Communication：modem（调制解调器）是一种广泛使用的通信设备，可以修改音频、视频和其他形式的数据转换成可以在互联网上传输的形式

Data

数据是原始的、未经处理的事实，包括文本、数字、图像和声音，经过处理产生信息。当以电子方式存储在文件中时，数据可以直接用做系统单元的输入。常见的文件类型有四种：    

Document files由文字处理程序创建

Worksheet files由电子表格创建

Database files通常由数据库管理程序创建以包含高度结构化和有组织的数据

Presentation files由演示软件创建，用于保存演示材料

Connectivity and the Mobile Internet

Connectivity连通性指个人计算机与其他计算机共享信息的能力，概念的核心是network（连接两台或多台计算机的通信系统），世界上最大的network是Internet，web为Internet上大量可用资源提供了多媒体接口

除了互联网，推动技术对我们生活的影响的三件事：

Cloud computing云计算利用互联网和web将许多计算机活动从用户的计算机转移到互联网上的计算机，用户可通过互联网连接到云端，访问功能更强大的计算机、软件和存储。

Wireless communication无线通信改变了我们彼此交流的方式，无线应用只是wireless revolution的开始

The Internet of Things（IoT）物联网是互联网的持续发展，它允许嵌入电子设备的日常物品通过互联网发送和接收数据

第二章

Internet和Web

Web1.0侧重于链接现有信息

Web2.0支持更动态的内容创建和社交互动（Facebook）视频、图片

Web3.0确定数据之间关系（功能之一：事件日历）

Web4.0将专注于将数据和设备无缝连接到实际生活（暂时还无普遍共识）

Internet和Web区别：Internet是物理网络，由电线、电缆、卫星和连接到网络的计算机之间交换信息的规则组成，连接到这个网络称为在线；Web是多媒体连接到互联网上可用资源的接口。

用途：Communication是迄今为止最受欢迎的互联网活动；

Shopping是增长最快的互联网应用之一；

Education、e-learn是另一种快速发展的web应用程序；

Online entertainment；Searching

使用Internet和web第一步是取得连接或获得访问Internet的权限

Provider

访问Internet最常见方法是通过Internet service provider（ISP）互联网服务提供商，他们已经连接到Internet，并为个人访问Internet提供路径或连接。

Browsers

手机、平板等设备使用被称为浏览器（Browsers）的程序来提供对网络资源的访问，这些程序将你连接到远程计算机，开放和传输文件，显示文本、图像和多媒体，并提供在一个工具中有一个简单的Internet和web界面文档（浏览器的不同取决于设计者，也取决于他们所运行的设备）

Mobile browsers是为移动设备的小型触摸屏设计的，提供多点触摸支持

Desktop browsers是为笔记本电脑和台式电脑设计的，按钮更小，屏幕选项更多，旨在利用更大的显示器和精确的鼠标输入

为让浏览器连接到资源，必须指定资源的location（位置）或address，这些地址称为uniform resource locators（ URLs）（统一资源定位符），url至少有两个基本部分：

第一部分介绍用于连接资源的协议（protocol），protocol是计算机之间交换数据的规则，https协议用于网络通信（使用最广泛之一）

第二部分介绍域名（domain name）它表明了资源所在的具体地址（top-level domain也被称为web suffix网络后缀）

一旦浏览器连接到网站，一个文档文件会被发送回你的计算机，这份文件通常是Hypertext Markup Language（HTML）超文本标记语言，一种用于显示网页的标记语言，浏览器解释HTML格式说明并将文档显示为web page。Web page提供有关网站信息，以及参考文献和hyperlinks（超链接）或links到包含相关信息的其他文档的链接

被用来提供高度互动和动画的网站的技术包括：

JavaScript：一种经常在HTML文档中用于触发交互功能的语言，如微软搜索引擎Bing使用其使网站更具互动性，当用户在搜索框中输入内容请求时通过自动填写搜索来帮助他们

PHP：也是一种经常在HTML文档中用于提高网站交互性的语言，与在用户计算机上执行的JavaScript不同，PHP在网站的计算机上执行

Cascading style sheets（CCS）：是由HTML文档引用或插入的控制网页外观的独立文件，有助于确保相关网页具有一致的表示或外观。Netflix使用CCS来可视化地连接其所有网页

Web Utilities

Utilities实用程序是使计算更容易的程序。Web Utilities是专门的实用程序，使互联网和网络更容易和更安全的使用。常见用途包括过滤内容和传输文件：

Filters：过滤器阻止对选定网站的访问，过滤程序允许家长和组织屏蔽选定的网站和设置时间限制，此外还能监控使用情况并生成报告。

File Transfer Utilities：使用文件传输实用软件，你可以从特殊配置的服务器复制文件到你的计算机，这叫downloading，也可以用它将文件从你的计算机复制到互联网上另一台计算机和FTP，叫uploading。（Web-based file transfer services利用网络浏览器来上传和下载文件，不需下载任何定制软件

BitTorrent将文件传输分布在许多不同的计算机上，实现更有效的下载，适合传输非常大的文件，常被用于分发未经授权的版权音乐和视频副本

File transfer protocol（FTP）文件传输协议和secure file transfer protocol（SFTP）安全文件传输协议允许你通过Internet有效地将文件复制到你的计算机，经常用于更改上传到由Internet服务提供商托管的网站）

Internet Security Suites

一个Internet Security Suites互联网安全套件是一个实用程序的集合，旨在维护你的安全和隐私

Social Networking

社交网络是增长最快、最重要的Web2.0应用程序之一，社交网站专注于连接拥有共同兴趣或活动的个人和组织，它们的共同元素是：

简介、概要Profiles：是为共享个人信息，这些档案通常包括照片、个人信息和联系方式

页面Pages：是公司为推广业务而建的，这些页面通常包括运营时间、有关产品的信息

群组Groups：是由拥有共同兴趣的个人组成的社区

朋友Friends：是你想要与之交流的社交媒体网站上的其他成员的列表

新闻提要News feed：是你登录社交网站后看到的第一个页面

共享设置Share settings：决定了谁可以看你的帖子

社交网络通常有一个整体焦点。如：LinkedIn是面向企业的热门社交网站；Facebook最初连接家人朋友，现在已经扩展到包括新闻网站、娱乐网站，也为企业和组织提供了强大的连接方式

Blogs，Microblogs，Podcast，and Wikis

除社交网站外其他Web2.0应用程序：

Blogs博客是人们创建的个人网站

Microblog微博允许个人或公司与读者分享帖子，然而微博是为移动设备设计的，并限制了帖子的大小，例如：Twitter限制帖子，也就是tweets推文，最多280个字符；Instagram用于分享图片或视频帖子，很少或没有书面表达

Podcasts播客是通过互联网传送的音频节目

Wiki是一种专门设计的网站，允许访问者使用浏览器添加、编辑或删除网站内容

Messaging

Electronic messaging是一种快速有效沟通的流行方式，在手机上尤其常见，使用最广泛的两种：

Text messaging短信，也被称为texting或SMS（short message service），是通过无线网络向另一个人发送短电子消息的过程，通常不超过160个字符，短信最初仅限于字符，但现在可以使用称为MMS（Multimedia Messaging Service）的SMS变体发送图像、视频和声音。

Instant messaging（IM）即时消息允许两个人或以上通过直接、实时的交流相互联系，当你连接到互联网，你的即时通讯服务就会收到通知，大多数即时通讯程序还包括会议功能、文件共享和远程协助，最流行的三种是：Facebook Messager、WhatsApp和谷歌Hangouts

E-Mail

与electronic messaging不同，e-mail和electronic mail用于交流更长、更正式的文本。典型的e-mail有四个基本元素：标题、消息、签名和附件。header头文件首先出现，通常包括以下内容：

Addresses：电子邮件消息通常显示电子邮件的预期收件人、要接收电子邮件副本的任何人以及电子邮件发件人的地址，电子邮件地址有两份基本部分：第一部分是用户名，第二部分是域名，其中包括顶级域名。在图示邮件中，dcoats是收件人用户名，为收件人提供电子邮件服务的服务器为usc.edu，顶级域名表示提供者是教育机构。

Subject：单行描述，用于表示消息的主题。主题行通常在用户查看邮箱时显示。

接下来是letter（信件）或message（消息）。消息之后，签名标识发送者。许多电子邮件允许您将文档和图像等文件作为附件，文件名通常出现在电子文件的末尾。有两种基本类型的电子邮件系统：

Client-based e-mail systems基于客户端的电子邮件系统需要在计算机上安装一个称为电子邮件客户端的特殊程序，发邮件前，需在计算机上运行电子邮件客户机，该计算机与电子邮件服务提供者通信。

Web-based e-mail systems基于网络的电子邮件系统不需在你的电脑安装电子邮件程序。浏览器连接到电子邮件服务提供商，叫webmail client网络邮件客户端的特殊程序会在电子邮件提供商的计算机上运行，你就能发邮件了。

spam垃圾邮件，它有可能是危险的，有可能附有viruses或destructive programs，控制垃圾邮件的方法是开发和使用spam blockers垃圾邮件拦截器，也被称为spam filters垃圾邮件过滤器。

Search Tools

Web是一个相互关联的页面的大集合。Search service维护着与网络和互联网上提供的信息相关的庞大数据库。被称为spiders的程序不断寻找新信息并更新搜索服务的数据库。

Search Engine

搜索引擎是帮助你定位信息的专门程序。要使用搜索网站，你需要输入反映信息的关键字或短语，搜索引擎将你的条目与它的数据库进行比较并返回搜索结果，或该主题的站点列表，每个搜索结果都包含一个指向所引用网页(或其他资源)的链接，以及对该主题所包含信息的简要讨论。每个搜索服务维护自己的数据库，一个搜索引擎的搜索结果不一定与另一个搜索引擎的搜索结果一样。

Content Evaluation

为评估网上找到的信息的准确性，需考虑以下几点：

Authority（权威）：作者是专家？网站是官方的？

Accuracy（准确性）：阅读标题外的内容，咨询有信誉的消息来源

Objectivity（客观性）：真实报道还是作者有偏见？

Currency（及时性）：信息是最新的吗？

Electronic Commerce（电子商务）

电子商务有三种基本类型：

Business-to-consumer（B2C）：企业对消费者商务涉及向公众或最终用户销售产品或服务，是增长最快的电子商务类型最广泛使用的三个应用程序是网上银行、金融交易和购物

Consumer-to-consumer（C2C）：消费者对消费者，商务涉及个人对个人的销售，通常采用分类广告的电子版本或拍卖的形式。Web auctions和传统拍卖类似，只是买卖双方和少面对面。

Business-to-business（B2B）：企业对企业，商务涉及一个企业对一个企业的产品或服务销售，是典型的制造商-供应商关系。

Security（第九章重点讲）

电子商务面临两个最大挑战是：（1）为购买的商品开发迅速、安全、可靠的支付方式；（2）提供方便的方式提交所需的信息

Cloud Computing

云计算使用Internet和web将许多计算机活动从用户的计算机转移到Internet上的其他计算机上。云计算的基本组件是：

Clients（客户）是想要访问数据、程序和存储的企业和最终用户。最终用户不需购买、安装和维护应用程序和数据。

The Internet（因特网）提供了客户端和提供者之间的连接。决定云计算效率的两个最关键因素是：（1）用户访问互联网的速度和可靠性；（2）互联网提供安全可靠的数据和程序传输的能力

Service providers（服务提供者）是那些拥有连接到因特网的计算机的组织，他们愿意提供对软件、数据和存储的访问，收费或免费。

The Internet of Things

物联网是互联网的持续发展，它允许嵌入电子设备的日常物品通过互联网发送和接收数据。

第三章

Application Software

应用软件可以被描述为终端用户软件，它被用来完成多种任务。应用程序可以分为三类：general-purpose applications通用应用程序，包括文字处理程序、电子表格、演示软件和数据库管理系统；specialized applications专门的应用软件，包括数千个其他更狭隘地专注于特定学科和职业的程序；mobile apps移动应用程序，包括为手机和平板电脑设计的程序。

User Interface

用户接口是应用程序中允许你控制程序并与程序交互的部分，大多数通用应用程序使用鼠标和graphical user interface（GUI）图形用户界面。

标准的GUI使用菜单、工具栏和对话框：

菜单（Menus）显示的命令通常显示在顶部的menu bar菜单栏中

工具栏（Toolbars）通常出现在菜单栏下方，包括称为buttons的小图形元素，为快速访问常用命令提供了快捷方式。

对话框（Dialog boxes）提供附加信息并请求用户输入

Common Features

大多数应用程序都提供了各种特性，以方便输入/显示、编辑和格式化文档。一些常见的功能包括：

Spell checker（拼写检查）查找拼写错误的单词

Alignment（对准）对齐中心、右对齐或左对齐数字和字符

Fonts and font sizes（字体和字体大小）指定输入数字和文本的大小和样式

Character effects（字符效果）提供各种不同的字体，如斜体或粗体

Edit options（编辑选项）提供编辑文本的简单方法，如剪切、复制和粘贴

Find and Replace（查找和替换）在文档中搜索特定的单词或短语，并选择将该单词或短语替换为其它内容

general-purpose applications

Word processors（word处理器）、Spreadsheets（电子表格）、Presentation Software（演示软件）、Database Management Systems（数据库管理系统）

Specialized Applications

Graphics Programs

图形程序被平面艺术专业的专业人士广泛使用，他们使用视频编辑器、图像编辑程序、插图程序和桌面出版程序：

视频编辑器（Video editors）由于编辑视频以提高质量和外观

图像编辑程序（Image editors）也称为photo editors，由于编辑或修改数字照片的专门图形程序

插图程序（Illustration programs）也称为drawing programs绘图程序，用于创建和编辑矢量图像

桌面出版程序（Desktop publishing programs）或page layout programs允许你混合文本和图形来创建具有专业质量的出版物

Video Game Design Software电子游戏涉及软件

Web Authoring Programs网页创作程序

Mobile Apps

一些应用最广泛的是听音乐、看视频、社交网络、购物和玩游戏。

App Stores

提供特定移动应用访问的网站

Software Suites

软件套件是将独立的应用软件捆绑在一起并作为一个组提供的集合。四种类型的套件是办公套件、云套件、专用套件和实用套件：

Office Suites 办公套件通常包括一个word处理器、电子表格、数据库管理器和一个演示程序

Cloud Computing云套件或在线办公套件存储在Internet上的服务器上，可以在任何可以访问Internet的地方使用。使用云应用程序创建的文档可以在线存储，便于与他人共享和协作文档，缺点是你依赖于在需要时提供应用程序的服务器

Specialized and Utility Suites专用和实用套件是另两种更狭义的的套件类型，专用套件专注于特定的应用程序，实用套件包括各种旨在使计算更容易和更安全的程序

第四章

System Software

系统软件是使应用软件能够与计算机硬件交互的“后台”软件，由操作系统、实用程序、设备驱动程序和语言翻译器组成。与应用软件一起处理大部分技术细节。

操作系统（Operating systems）协调计算机资源，提供用户和计算机接口，并运行应用程序

实用程序（Utilities）执行与管理计算机资源相关的特定任务

设备驱动程序（Device driver）是允许特定输入或输出设备与计算机系统其余部分通信的专用程序

语言翻译器（Language translators）将程序员编写的编程指令转换成计算机能理解和处理的语言

Operating Systems

操作系统是处理有关电脑使用细节的许多技术问题的程序的集合。功能：

管理资源：协调所有计算机资源，包括内存、处理、存储、打印机、显示器等设备，还

监视系统性能、调度任务、提供安全性和启动打开电脑

提供用户接口：操作系统允许用户通过用户接口与应用程序和计算机硬件交互，如今大多数操作系统使用图形用户界面（GUI）

运行应用程序：加载并运行文字处理器和电子表格等应用程序。大多数操作系统支持多任务处理（multitasking），正运行的称为前台运行（foreground），另一或多个在后台运行（background）

Features

启动计算机的两种方式：

热启动（warm boot）：计算机已经启动，在没有关闭电源的情况下重新启动

冷启动（cold boot）：启动已关闭的计算机

大多数操作系统和应用程序共有的一些重要特性包括：

图标（Icons）：程序、文件类型或函数的图形表示

指针（Pointer）：由鼠标、触控板或触摸屏控制，指针根据当前功能改变形状

窗口（Windows）：用于显示信息和运行程序的矩形区域

菜单（Menus）：提供可选择的选项或命令列表

标签（Tabs）：将菜单划分为主要的活动区域，如格式和页面布局

对话框（Dialog boxes）：通常提供信息或请求输入

帮助（Help）：为操作系统功能和过程提供在线帮助

手势控制（Gesture control）：用手指动作控制操作的能力，如滑动

Categories

操作系统有三种基本类别：嵌入式、独立和网络

嵌入式操作系统（Embedded operating systems）：也称为实时操作系统（real-time operating systems）和RTOS，完全存储（嵌入）在设备中，通常为特定的应用程序设计，在物联网中必不可少，许多日常设备都能相互通信

独立操作系统（Stand-alone operating systems）：也称桌面操作系统（desktop operating systems），控制一台台式或笔记本电脑，最流行的是苹果的macOS和微软的Windows

网络操作系统（Network operating systems（NOS））：用于控制和协调联网或连接在一起的计算机，它通常位于其中一个已连接的电脑硬盘上。

Mobile Operating Systems

移动操作系统又叫mobile OS，是一种嵌入式操作系统

Desktop Operating Systems

Windows：微软的Windows操作系统是使用最广泛的个人电脑操作系统。

MacOS：专门为在苹果电脑上运行而设计的，适用范围不像Windows操作系统那么广泛，macOS X是最广泛使用的Mac桌面操作系统。

UNIX and Linux

UNIX操作系统最初设计用于在网络环境下的小型计算机上运行，现在被广泛用于网络服务器、大型计算机和功能强大的个人计算机。

Linux操作系统扩展了UNIX的一个版本，是Windows操作系统的一个流行而强大的替代品，它也是其他几个操作系统的基础，如谷歌的Chrome OS

Virtualization

使一台物理计算机支持独立运行的多个操作系统的方法称为虚拟化（Virtualization）。当

一台计算机运行一种称为虚拟化软件的特殊程序时，它就像两台或多台独立的计算机（称为

虚拟机）一样运行，物理计算机的操作系统称为host operating systems，每个虚拟机的

操作系统称为guest operating systems操作系统。

Utilities

实用程序是专门设计用来简化计算的程序，最重要的几种实用程序：

搜索程序（Search programs）：提供快速简单的方法来搜索或检查整个计算机系统，以帮助找到特定的应用程序、数据或其他文件

存储管理程序（Storage management programs）：提供应用程序、存储的视频和其他程序文件的列表来帮助解决存储空间不足的问题，以便你可以删除不使用的应用程序或将大文件归档到其他地方

备份程序（Backup programs）：复制文件，以防止原始文件丢失或损坏

防病毒程序（Antivirus programs）：保护计算机系统免受病毒或其他可能入侵计算机系统的破坏性程序

故障排除或诊断程序（Troubleshooting or diagnostic programs）：可以识别并纠正问题

虚拟助手（Virtual assistants）：通过文本或语音接受命令的实用工具，允许与你的计算机、手机或平板电脑进行直观的交互，并在多个应用程序之间协调个人数据

第五章

System Unit

系统单元是一个容纳组成计算机系统的大多数电子组件的容器。每一个个人计算机都有一个独特类型的系统单元。

Smartphone

智能手机是最受欢迎的个人计算机，它们实际上是一个薄板，几乎所有显示器、系统单元、外存和所有电子元件位于显示器后面

Tablets

平板电脑与手机相似，它并不是被设计成作为电话使用的，通常不能连接到电话网络。Mini tablets通常不具备大型平板电脑的所有功能

Laptops

笔记本电脑也有自己的系统单元，里面有外存和输入设备。它们的大显示器与计算机的其余部分分开，并通过枢纽连接到系统单元上。几种特殊的笔记本电脑：

二合一笔记本电脑（Two-in-one laptops），包括一个触摸屏，可以像平板电脑一样折叠

游戏本（Gaming laptops）包括高端图形硬件和非常快的处理器

超极本（Ultrabooks），也被称为超便携笔记本或迷你笔记本，更轻更薄，电池续航时间更长，省去了光驱等部件并使用高效节能的微处理器

Desktops

台式电脑是最强大的个人电脑，像手机和平板电脑一样，一些台式电脑也会把显示器和系统单元放在同一个机箱里，这些计算机被称为一体机。但是，大多数台式电脑都有一个单独的系统单元在机箱里，该机箱包含系统的电子元件和选定的外存设备。输入输出设备，如键盘、鼠标、显示器，位于系统单元外部。这种系统单元被设计成水平或垂直放置，竖直放置的台式电脑系统单元有时被称为tower unit（塔式单元）或tower computer（塔式计算机）。

Wearable Computer

可穿戴计算机也被称为可穿戴设备，是物联网（IOT）的第一个计划步骤之一。这些设备包含一个嵌入在芯片上的计算机，通常比手机小得多，功能也不如手机强。最常见的可穿戴计算机是智能手表（smartwatches）（可作为手表、健身监视器和通信设备）和活动追踪器（activity tracker）（监测日常锻炼和睡眠模式，还能连接到台式机、笔记本电脑和智能手机，以记录和共享数据）。

Component

个人计算机有各种不同尺寸、形状和功能，但组件都有系统板、微处理器和内存。

System Board

系统板也被称为主板（mainboard or motherboard），控制整个计算机系统的通信。所有设备和组件都连接到系统板上，包括键盘和显示器等外部设备以及硬盘驱动器和微处理器等内部组件。系统板充当数据路径和流量监视器，允许各个部件有效地互相通信。

对于手机、平板电脑和可穿戴电脑，系统板位于屏幕后面。对于笔记本电脑和台式机，系统板通常位于系统单元的底部或一侧。它是一个平面电路板，上面覆盖着各种不同的电子元件，包括插座、插槽和总线。

     插座（Socket）为被称为芯片的小型专用电子部件提供连接点。芯片（Chip）由蚀刻在被称为硅的砂状材料方块上的微小电路板组成，这些电路板可以比你的指尖还小。芯片也被称为硅芯片（silicon chip）、半导体（semiconductor）或集成电路（integrated circuit）。芯片通常被安装在芯片载体上。这些载体要么直接插入系统板上的插座，要么插入卡上，然后插入系统板上的插槽。插座用于将系统板连接到各种不同类型的芯片，包括微处理器和存储芯片。

插槽（Slot）为专用卡或电路板提供连接点。这些卡为计算机系统提供扩展能力。

称为总线（bus line）的连接线提供了支持位于系统板上或连接到系统板上的各种电子组件之间通信的通道。

Microprocessor

在大多数个人计算机系统中，中央处理单元（CPU）或处理器（processor）包含在称为微处理器的单个芯片上。微处理器是计算机系统的大脑。它有两个基本组成部分：控制单元和算术逻辑单元（arithmetic-ligic unit）

控制单元：控制单元告诉计算机系统的其余部分如何执行程序的指令。它指导电子信号在存储器（暂时保存数据、指令和处理过的信息）和算术逻辑单元之间的移动。它还在CPU和输入输出设备之间指导这些控制信号。

算术逻辑单元（arithmetic-ligic unit）：通常称为ALU，执行两种类型的操作：算数和逻辑。算术是基本数学运算（加减乘除），逻辑操作包括比较（例如一是否等于、小于或大于另一项）

Microprocessor Chips

芯片的处理能力通常用word sizes来表示。一个word是CPU一次可以访问的比特数（如32或64），一个word中的比特数越多，计算机一次能处理的数据就越多。八个比特组合在一起形成一个字节。一台32位字的计算机一次可以访问四个字节，一台64位字的计算机一次可以访问8个字节。因此，设计用于处理64位字的计算机具有更大的处理能力。其他影响计算机的处理能力的因素包括处理数据和指令的速度。

微处理器的处理速度通常用它的时针速度（clock speed）来表示，它与CPU每秒获取和处理数据或指令的次数有关。时针速度比较只能在工作方式相同的处理器之间进行。现在许多个人电脑有多核处理器（multicore processors），可以提供两个或多个独立的CPU。为了有效地使用多核处理器，计算机必须了解如何将任务划分为可以分布在每个核上的部分——这种操作称为平行处理（parallel processing）。

Specialty Processor

除了微处理器芯片外，各种更专门的处理芯片已经被开发出来并得到广泛应用

Memory

内存是数据、指令和信息的存储区域。像微处理器一样，内存包含在连接到系统板的芯片上。存储器芯片有三种众所周知的类型：

RAM：

随机存取存储器（Ramdom-access memory）芯片保存CPU当前正在处理的程序（指令序列）和数据。RAM被称为临时存储器或易失性存储器，大多数类型的RAM中的所有内容都在计算机关闭时丢失。如果出现电源故障或其它计算机中断，它也会丢失。外存（Secondary memory）是永久性或非易失性存储。在工作时应经常将正在进行的工作保存到二级存储设备上。

缓存（Cache memory）通过充当内存和CPU之间的临时高速存储区来改善处理。计算机检测内存中哪些信息是最常用的，然后将这些信息复制到缓存中。当需要时，CPU可以快速访问缓存中的信息。

RAM的容量或数字以字节表示。即使计算机没有足够的RAM来保存一个程序，它可以使用虚拟内存（virtual memory）。使用虚拟内存，大的程序被分成多个部分，这些部分存储在辅助设备上，通常是硬盘，然后只在需要的时候将每个部分读入RAM。通过这种方式，计算机系统能运行非常大的程序。

ROM：

只读存储器（Read-only memory）芯片由制造商将信息存储在其中。与RAM芯片不同，ROM芯片是不稳定的，用户不能更改。“只读”意味着CPU可以读取或检索写在ROM芯片上的数据和程序，然而，计算机不能写入、编码或更改ROM中的信息或指令

Flash Memory：

闪存结合了随机存储器和只读存储器的特性，像RAM一样，它可以更新以存储新的信息；像ROM一样，当计算机系统断电时，它也不会丢失这些信息。

Expansion Cards and Slots

为了满足手机、平板电脑和笔记本电脑的尺寸限制，开发出了指甲盖大小的扩展卡（SD卡），这些卡可以插入手机、平板电脑、笔记本电脑的扩展插槽。最常用的扩展卡是：

显卡（Graphics card）提供高质量的3D图形和用于游戏和模拟的动画。这种扩展卡可以包含一个或多个GPU芯片，是大多数游戏电脑的标准配置

网络接口卡（Network interface card/NIC）也称为网络适配器卡，用于将计算机连接到网络。网络适配器卡通过网线将系统单元连接到网络

无线网卡（Wireless network card）使计算机无需电缆就可以连接。家庭中的无线网络被广泛用于

共享一个公共互联网连接。网络上每个设备都配备了与其他设备通信的无线网卡

Bus Lines

总线将CPU各个部分互相连接，还将CPU连接到系统板上的各种其他组件。总线是表示数据和指令的位的路径。可以同时沿着总线传输的比特数称为总线宽度。总线设计或总线架构是关系到特定计算机的速度和功率的重要因素，许多设备（如扩展卡）只使用一种类型的总线

每个计算机系统都有两种基本类型的总线。一类称为系统总线，它将CPU连接到系统板上的内存。另一类叫扩展总线，将CPU连接到系统板上的其他组件，包括扩展插槽。

Expansion Buses

计算机系统通常具有不同类型的扩展总线的组合。主要类型有USB、FireWire 和PCIe：

通用串行总线（Universal serial bus/USB）目前被广泛使用，外部USB设备从一个连接到另一个或连接到公共点或集线器，然后连接到USB总线，然后USB总线连接到系统板上的PCI总线。目前的USB标准是USB3.2

火线总线（FireWire）类似于USB总线，但更专业。它们主要用于将音频和视频设备连接到系统板

PCI Epress（PCIe）被广泛应用于当今许多最强大的计算机中。与大多数与多个设备共享一条总线线路或路径的其他总线不同，PCIe总线为每个连接的设备提供一条专用路径

Ports

端口是外部设备连接到系统单元的插座。

标准端口：

Universal serial bus（USB）端口可用于将多个设备连接到系统单元，广泛用于键盘、鼠标、打印机、存储设和各种专用设备。USB端口有很多种：

USB-A是大多数笔记本电脑和台式机上使用的端口

USB-B接口用于数码相机和手机等外围设备

USB-C是最新的USB类型，比以前的USB类型更快、更强大、更小，单个USB端口可用于将多个USB设备连接到系统单元

High Definition Multimedia Interface（HDMI）端口可以提供高清晰度的视频和音频，从而可以将计算机用作视频点唱机或高清视频录像机

Thunderbolt端口最初是在苹果的MacBook Pro电脑上引入的，可以提供高速连接，一个端口最多可以连接7个相互连接的设备

以太（Ethernet）端口是一种高速网络端口，已成为当今许多计算机的标准，以太网允许你连接多台计算机以共享文件，或连接到DSL或电缆调制解调器以进行高速互联网访问

特殊端口：

Mini DisplayPort（MiniDP或mDP）端口是用于连接大型显示器的视听接口

视频图形适配器（Video Graphics Adapter/VGA）和数字视频接口（Digital Video Interface/DVI）分别提供模拟显示器和数字显示器的连接。DVI端口已经成为最常用的标准，但几乎所有系统仍提供VGA端口以兼容较旧的显示器

火线端口（FireWire）提供与专用火线设备（如摄像机和存储设备）的高速连接

Cables

电缆用于外部设备与系统单元的接口连接，电缆的一端连接到设备上，另一端有一个连接器，该连接器连接到端口上的匹配连接器上。标准连接线包括USB、HDMI、Thunderbolt和以太网

Power Supply

计算机需要直流电（DC）为其电子元件供电并表示数据和指令，直流电源可以通过转换标准墙壁插座的交流电（AC）间接提供，也可由电池提供

大多数手机和平板电脑都是直接用交流电适配器充电的电池供电，这些适配器插入标准的墙上插座并将交流电转换成直流。对于手机和平板电脑，USB线通常将AC适配器连接到移动设备上。然而，一些手机可以使用无线充电平台，而不需要电缆。大多数平板电脑、移动设备和可穿戴计算机只能通过电池供电，它们的交流适配器或充电平台只用于充电。

Electronic Data and Instructions

计算机不能像人一样识别信息，人们遵循指示，使用字母、数字和特殊字符处理数据。例如，如果我们想让某人把数字3和5加起来并记下答案，我们可能会说：“请把3和5加起来”然而，系统单元是电子电路，不能直接处理这样的请求。我们的声音会产生模拟或连续的信号，这些信号会变化以代表不同的音调和音量。然而，计算机只能识别数字电子信号，在系统单元内发生任何处理之前，必须进行从我们理解的内容到系统单元可以电子处理的内容的转换

Numeric Representation（数字表示法）

二进制、八进制、十进制、十六进制

Character Encoding（字符编码）

字符编码标准为每个字符分配一个唯一的位序列。历史上，个人电脑使用ASCII来表示字符，而大型计算机则使用EBCDIC。ASCII只使用7位来表示每个字符（我们平时用的是扩展ASCII，有8位），这意味着总共只能表示128个字符，这对于英语语言中大多数字符都很好，但对于支持其它语言（如汉语、日语）来说不够大。这些语言字符太多，无法用7位ASCII代码来表示。

互联网的爆炸式发展和随之而来的计算全球化催生了一种新的字符编码，称为统一码Unicode，它使用16位。Unicode标准是使用最广泛的字符编码标准，几乎所有计算机系统都能识别它。前128个字符被分配与ASCII相同的位序列，以保持与旧的ASCII格式的信息的兼容性。但是，Unicode使用可变位数来表示每个字符，这允许表示非英语字符和特殊字符。

第六章

What is input？

输入设备是用于将人们理解的文字、数字、声音、图像和手势转换为系统单元可以处理的形式的硬件。例如：用键盘输入文本，用鼠标发出指令，还有包括指向、扫描、图像捕捉和音频输入设备。

Keyboard Entry

Keyboards

键盘有三种基本类型：虚拟键盘、笔记本电脑键盘、传统键盘

虚拟键盘（Virtual keyboard）主要用于手机和平板电脑，与其他键盘不同，虚拟键盘没有物理键，按键显示在屏幕上，通过触摸屏幕上的按键图像来选择

笔记本电脑键盘（Laptop keyboard）连接到笔记本电脑系统单元，并且可以与笔记本电脑显示器一起折叠，方便放入背包、公文包。笔记本电脑的键盘有多种配置，这取决于制造商和笔记本电脑的大小。这些键盘包括虚拟键盘上的所有按键，以及功能键和导航键等额外按键

传统键盘（Traditional keyboard）这些全尺寸键盘广泛用于台式机和大型计算机。标准的美国传统键盘有101个键，包括额外的键，如功能键、导航键和数字键盘。一些传统键盘还有一些额外的特殊键。例如：Windows键盘包含一个Windows键，可以直接访问开始菜单；有些键如“Caps Lock”是切换键，可以打开或关闭某个功能；其他的如Ctrl键是组合键，执行命令同时按住另一个键

Pointing Devices

指向设备通过接受物理动作或手势为系统单元提供直观的界面。有各种各样的指向设备：

Touch Screen

触摸屏允许用户通过用手指或触控笔触摸屏幕来选择动作或命令。触控笔（stylus）通常是一种类似钢笔的设备，用于平板电脑和移动设备。多点触控屏幕（Multitouch screen）可以用一个以上手指触摸进行交互。

Mouse

鼠标控制显示器上显示的指针，鼠标指针通常以箭头的形状出现，但它经常改变形状，这取决于应用程序。鼠标可以有一个、两个或多个按钮，用于选择命令选项和控制显示器上的鼠标指针。有些鼠标有一个滚轮按钮，可以通过旋转滚轮来滚动显示器上显示的信息

传统上，监测到的运动通过一根数据线与系统单元通信。无线鼠标使用无线电波或红外光波与系统单元通信

像鼠标一样，触控板（touch pad）用于控制鼠标指针和进行选择，但与鼠标不同的是，触控板通过移动或轻敲触控板表面来操作，这些设备被广泛用于笔记本电脑和某些类型的移动设备

Game Controllers

游戏控制器是为电脑游戏提供输入的设备，虽然键盘和传统的鼠标可以用做游戏控制器，但最受欢迎和最专业的四种游戏控制器是操纵杆、游戏鼠标、游戏手柄和体感设备

操纵杆（Joystick）通过用户改变控制杆的压力、速度和方向来控制游戏动作

游戏鼠标（Gaming mouse）与传统鼠标类似，具有更高的精度、更快的响应速度和可编辑键

游戏手柄（Gamepad）被设计为双手握持，并提供广泛的输入，包括运动、转弯、停止和射击

体感设备（Motion-sensing device）通过用户动作控制游戏

Scanning Devices

扫描设备将扫描的文本和图像转换为系统单元可以处理的形式。扫描设备有五种类型：光学扫描仪、读卡器、条码识读器、RFID读卡器以及字符和标记识别设备

Optical Scanner

光学扫描仪接收文本或图像组成的文档，并将它们转换为机器可读的形式。这些设备不能识别单个字母或图像，它们能识别组成单个字母或图像的亮、暗和彩色区域。通常扫描的文档保存在课余进一步处理、显示、打印或存储的文件中供以后使用。光学扫描仪有四种基本类型：平板、文档、便携式和3D

平板扫描仪（Flatbed scanner）很像一台复印机，放置待扫描的图像在玻璃表面上，扫描仪会记录下图像

文档扫描仪（Document scanner）可以快速扫描多页文档，通过扫描面一次提供一页文档

便携式扫描仪（Portable scanner）通常是一个手持设备，在图像上滑动，使直接接触

3D扫描仪（3D scanner）使用激光、摄像机或机械臂来记录物体的形状。像2D扫描仪一样，大多数3D扫描仪不能识别浅色、深色和彩色区域

Card Reader

读卡器解释信用卡、借记卡、门禁卡等卡片上的用户姓名、识别号码和签名等编码信息

最常见的读卡器是磁卡读卡器（magnetic card reader），编码信息存储在卡背面的薄磁条上，当通过磁

卡读卡器刷卡时信息就被读取了。许多被称为芯片卡（chip card）的信用卡在信用卡中嵌入了微芯片，这

种芯片包含加密数据，使犯罪分子几乎不可能伪造一张重复的卡。有些芯片要求你将卡插入专门的读卡器，

而其他芯片则采用非接触式支付，只需要把卡放在读卡器附近

Bar Code Reader

条码识读器扫描或读取条形码或印刷在产品容器上的垂直斑马条纹标记。有各种不同的代码，包括UPC和MaxiCode

UPC（通用产品代码Universal Product Code）广泛应用于零售业商店自动化检查客户、更改产品价格和维护库存记录的过程

MaxiCode被联合包裹服务公司（UPS）和其他公司广泛用于自动路由包裹、跟踪在途包裹和定位丢失包裹

装有相应应用程序的手机也可以扫码

RFID Readers

RFID（射频识别）标签是一种可以嵌入几乎所有东西的微型芯片，这些芯片包含电子存储的信息，可以通过位于几码外的RFID阅读器读取，被广泛用于监控和定位走失的宠物，跟踪从农场到餐桌的食物并记录价格、产品描述和零售商品的位置

Character and Mark Recognition Devices

字符和标记识别设备是能够识别特殊字符和标记的扫描仪，有三种类型：

磁墨字符识别（Magnetic-ink character recognition/MICR）银行用来自动读取支票和存款单底部的不寻常数字。一种被称为读取器/分选器的特殊用途机器读取这些数字并提供输入，使银行能有效地维护客户的账户余额

光学字符识别（Optical-character recognition/OCR）使用特殊的预打印字符，这些字符可以被光源读取并转换成机器可读的代码。如图所示是百货商店用来通过反射光线来读取零售价格标签的印刷字符

光学标记识别（Optical-mark recognition/OMR）感知标记的存在或不存在，例如铅笔标记。OMR通常用于标准化多项选择题的评分

Image Capturing Devices

图像捕获设备创建或捕获原始图像

Digital Cameras

数码相机以数字方式捕获图像，并将图像存储在存储卡或相机内存中，大多数数码相机也能录制视频

Webcams

网络摄像头是专门的数码摄像机，它捕获图像并将其发送计算机上通过互联网广播。大多数手机和平板电脑都内置了网络摄像头，台式电脑和笔记本电脑的网络摄像头要么内置在电脑显示器上，要么连接在电脑显示器上

Audio-Input Devices

音频输入设备将声音转换成可以被系统单元处理的形式。音频输入可以有多种形式，包括人声和音乐

Voice Recognition Systems

语音识别系统使用麦克风、声卡和特殊软件。这些系统允许用户使用语音命令操作计算机和其他设备，以及创建文件。大多数手机都包含一个虚拟助手，它使用语音识别来接收语音命令来控制操作。有些系统甚至能将接收到的语音从一种语言翻译成另一种语言

What Is Output？

输出是经过处理的数据或信息，输出通常采用文本、图形、照片、音频或视频的形式。输出设备是用于提供或创建输出的任何硬件。使用最广泛的几种输出设备是显示器、打印机和音频输出设备

Monitors

最常用的输出设备是显示器，也称为显示屏幕，用来显示文本和图形的视觉影像

Features

显示器最重要的特征是清晰度（Clarity）。清晰度是指其所显示的图像的质量和清晰度。它是多个显示器特性的功能，包括分辨率、点间距、对比度、活动显示面积和长宽比

分辨率（Resolution）是最重要的特性之一。图像在显示器上由一系列的点或像素（图像元素）形成。分辨率表示为由这些点或像素组成的网格。显示器的分辨率越高（像素越多），产生的图像就越清晰

点（像素）间距（Dot（pixel）pitch）是每个像素之间的距离。理想的点间距取决于你如何使用显示器。大多数较新的桌面显示器的点间距低于0.30毫米，手机被设计成比桌面显示器看得更近，点间距可以低于0.05毫米。点间距越低（像素之间的距离越短），图像就越清晰

对比度（Contrast ratios）表明显示器显示图像的能力。它比较最亮的白色和最暗的黑色的光强度，比值越高显示器越好。好的显示器对比度通常在1000:1以上

活动显示面积或大小（Active display area，or size）是由显示器的观看区域的对角线长度来衡量的。常见的尺寸有15英寸、17英寸、19英寸、21英寸和24英寸

长宽比（Aspect ratio）表示显示器的宽度和高度之间的比例关系。通常，这种关系由冒号分割的两个数字表示。许多老式的方形显示器的长宽比为4:3。几乎所有较新的显示器都采用16:9的宽高来显示宽屏内容

另一个重要的显示器功能是能够接受触摸或手势输入。虽然大多数老式显示器不支持触摸输入，但它正成为新一代显示器的标准功能。

Flat-Panel Monitors

平板显示器如今使用最广泛的显示器类型，与其它类型相比它们更薄、更便携、操作所需电力最少

几乎所有的平板显示器都是背光的，这意味着一个共同光源分散在屏幕上的所有像素上。

平板显示器有三种基本类型：LCD、LED、OLED

液晶显示器（LCD/liquid crystal display）被广泛用于老式显示器，通常更便宜

发光二极管（LED/light-emitting diode）显示器使用类似的技术，但是采用了更先进的背光技术，它们能产生更好的图像，更薄，更环保，因为它们需要更少的电力，使用更少的有毒化学物质。大多数新显示器都是LED的

有机发光二极管（OLED/organic light-emitting diode）显示器用一层薄薄的产生光的有机化合物取代了LED显示器的背光技术。通过消除背光，OLED显示器可以更薄，具有更好的电源效率和对比度

E-book Readers

电子书（E-book/electronic book）是传统的以电子格式印刷的书籍。电子书阅读器（电子阅读器e-reader）是专门用于存储和显示电子书和其他电子媒体（包括电子报纸和杂志）的移动设备

电子书阅读器的显示屏通常是6英寸，并使用一种被称为电子墨水（E-ink）的技术。电子墨水产生的图像可以像普通纸张一样反射光线，使显示器便于阅读

Other Monitors

其他几种类型的显示器：

数字白板或交互式白板（Digital or interactive whiteboard）是一种与计算机或投影仪连接的大型显示器的专用设备，计算机的桌面显示在数字白板上，并用特殊的笔、手指或其他设备进行控制。数字白板被广泛用于教室和公司董事会

柔性屏幕（Flexible screen）允许数字设备在非平面上显示图像。早期应用包括屏幕环绕手机边缘的手机，以及边缘朝向观看者的曲面显示器，最近的创新包括可折叠屏幕

数字投影仪（Digital projector）将传统显示器上的图像投射到屏幕或墙上

Printers

Features

几乎所有打印机都有一些基本的特点，包括分辨率、彩色功能、速度、内存、双面打印和连通性

打印机的分辨率（resolution）类似于显示器的分辨率，是衡量图像清晰度的标准。然而，打印机的分辨率是用dpi（每英寸点数）来衡量的。大多数为个人设计的打印机平均为1200*4800dpi。dpi越高，产生的图像质量越好

今天大多数打印机都提供彩色功能（color capability）。因为彩色打印价格较贵，大多数用户选择黑色墨水打印信件、草稿和家庭作业。最常见的黑色墨水选择是灰度

速度是用每分钟打印的页数来衡量的。通常，个人使用的打印机单色（黑色）输出平均每分钟15至19页，彩色输出平均每分钟5至12页

打印机内的内存用于存储打印指令和等待打印的文档。内存越多，打印文档速度越快

双面印刷（Duplex printing）可以在纸张的两面自动印刷。虽如今非所有打印机标准功能，但作为减少纸张浪费保护环境的一种方式，它很可能在未来成为标准

连接（Connectivity）是打印机连接到网络的能力，消除了计算机通过电缆连接到打印机的需要，使多台计算机更容易共享一台打印机

Inkjet Printers

喷墨打印机将墨水高速喷到纸张表面。喷墨打印机相对便宜，是使用最广泛的打印机。喷墨打印机最昂贵的方面是更换墨盒。

Laser Printers

激光打印机使用的技术类似于影印机。激光打印机比喷墨打印机更昂贵，速度更快，用于需要高质量输出的应用。激光打印机有两类个人激光打印机费用较低，通常每分钟15到17页，共享激光打印机价格较高，通常每分钟打印50多页

3D Printers

3D打印机，也被称为增材制造（additive manufacture），通过添加一层层非常薄的材料，直到形状完全成型，从而创建三维模型

Other Printers

其他打印机：

云打印机（Cloud Printer）是连接到Internet的打印机，可以向Internet上的其它人提供打印服务

热敏打印机（Thermal Printer）利用热元件在热敏纸上产生图像。这些打印机用于自动取款机和汽油泵打印收据

绘图仪（Plotter）是一种特殊打印机，用于产生广泛的专业输出。通常被平面艺术家、工程师和建筑师用来打印设计、草图和图纸

Audio-Output Devices

音频输出设备将来自计算机的音频信息转换成人们可以理解的声音，最广泛使用的音频输出设备是扬声器和耳机。这些设备连接到系统单元内的声卡，这种连接可以通过电缆连接到系统单元上的音频插孔，也可以是无线连接，无线通常使用蓝牙技术。声卡用于捕捉和播放录制的声音，音频输出设备用于播放音乐、将一种语言翻译成另一种语言，并将计算机系统中的信息传递给用户。

Combination Input and Output Devices

许多设备结合了输入和输出功能

Headsets

耳机结合了麦克风和耳机的功能，麦克风接受声音输入，耳机提供音频输出

Multifunction Devices

多功能设备（MFD）通常结合了扫描仪、打印机、传真机和复印机的功能。优点：价格和一台好的打印机或复印机差不多，但比它们所取代的单一功能设备所需空间小得多。缺点：质量较低、不可靠，其中一个功能部件出现问题可能导致整个设备无法操作

Virtual Reality Head-Mounted Displays and Controllers

虚拟现实（VR）是一种由计算机以3D方式创造的人工或模拟现实

VR头戴式显示器（VR head-mounted display）有用于沉浸式声音的耳机，呈现3D图像的立体屏幕，以及用于解释头部方向的陀螺仪传感器

VR控制器（VR controller）有传感器，可以收集手部运动的数据。加上软件，这种交互式感官设备可以让你沉浸在一个计算机生成的世界中

Drones

无人机或无人驾驶飞行器（unmanned aerial vehicle/UAV）大多数无人机通过无线电操纵杆或连接WiFi

的平板电脑或笔记本电脑的控制器进行输入，无人机充当输出设备，将视频和声音发送回用户

Robots

机器人使用摄像头、麦克风和其它传感器作为输入。

Ergonomics

人体工程学被定义为研究与人们使用的物品相关的人为因素。对于计算机用户和制造商来说，应设计输入和输出设备以增加易用性并避免健康风险

避免身体不适的建议：

眼疲劳和头痛（Eyestrain and headache）：每一两个小时休息15分钟，经常清理屏幕上的灰尘

背部和颈部疼痛（Back and neck pain）：确保器械可调节，调整椅子高度角度使其有良好的背部支撑。显示器应在眼睛水平或略低于眼睛水平的位置，如有必要可使用脚凳来减轻腿部疲劳

重复性劳损（Repetitive strain injury）：由快速、重复性工作引起的任何损伤，会导致颈部、手腕、手和手臂疼痛。到目前为止，劳损是导致公共场所疾病的最大原因。符合人体工程学的键盘已被开发出来，以帮助防止因过度使用电脑而受伤

第七章

Storage

每台计算机的一个基本特征是能保存或存储信息。在处理数据或运行程序之前，它必须在RAM中。由于这个原因，RAM有时被称为主存储器（primary storage）。不幸的是，大多数RAM只提供临时或不稳定的存储，一旦电脑关机就会丢失所有内容，如果电源故障中断了进入系统单元的电流，其中内容也会丢失。这种易失性导致需要更永久或非易失性的数据和程序存储，我们还需要外部存储，因为用户需要的存储容量比计算机主内存器或RAM存储器中通常可用的存储容量大得多

外存（Secondary storage）提供永久或非易失性存储。使用外存设备，如硬盘驱动器，数据和程序可以在计算机关闭后保留。这是通过向外存设备写入文件和从外存设备读取文件来实现的。写入是将信息保存到外存设备的过程，阅读是从辅助存储器中获取信息的过程。

外存的重要特征：

媒介（Media）是保存数据和程序的物理材料

容量（Capacity）衡量的是一个特定存储介质能容纳多少容量

存储设备（Storage devices）是从介质中读取数据和程序的硬件，这些设备通常被称为驱动器

访问速度（Access speed）衡量存储设备检索数据和程序所需的时间

Solid-State Storage

固态存储设备提供对闪存的访问。闪存兼有RAM和ROM的特性（第五章已经讨论过）。闪存比传统存储器稍慢，但比其他外存驱动器快得多

Solid-State Drives

固态硬盘（SSD）以与RAM相同的方式存储和检索数据和信息。SSD速度快，但与其它存储器相比相对昂贵而且容量较低。随着技术降低了SSD的成本并增加了容量，SSD变得越来越受欢迎。这些驱动器可以提供内部存储，也可以为与系统单元内部，或者SSD盘提供外部存储

Flash Memory Cards

闪存卡是一种小型固态存储设备，广泛应用于便携式设备

USB Drives

USB驱动器或闪存驱动器非常小巧，可以放在钥匙圈上携带。这些驱动器可以方便的直接连接到计算机的USB端口传输文件，容量从1gb到256gb或更高，价格范围也很广

Hard Disks

与没有移动部件的固态存储器不同，硬盘驱动器可以旋转，并且有进出的读/写头。这些活动部件使得硬盘驱动器可以使用廉价的技术来提供大容量存储，然而，它们也使硬盘比固态存储器更不耐用，速度更慢。硬盘通过改变磁盘表面的磁荷来表示1s和0s以保存文件，通过磁盘读取这些电荷来获取数据和程序。密度（Density）指这些电荷在磁盘上可以紧密地排列在一起的程度。

硬盘使用坚硬的金属盘片，这些金属盘片是一个叠在另一个上的。硬盘使用磁道、扇区和柱面来存储和组织文件。磁道（Track）是盘面上的同心圆环。每条磁道都被分成不可见的楔形部分，称为扇区（Sector）。

一个圆柱体穿过一对盘片的每一个磁道，为了区分存储在不同盘片的同一磁道和扇区上的文件，柱面（cylinder）是必要的。硬盘格式化时，会分配磁道、扇区和柱面

硬盘有三种基本类型：

Internal Hard Disks

内部硬盘位于系统单元内部，这些硬盘能快速存储和检索大量信息，它们被用来存储程序和数据文件

External Hard Disks

外接硬盘提供较慢的访问速度，通常连接到系统单元的USB或Thunderbolt端口，易于拆卸。和内部硬盘一样也有固定的存储空间，由于每个可移动硬盘能很容易的被另一个替换，系统单元上的一个端口就能提供无限的存储空间

Network Drives

网盘将驱动器放在网络上，并且可以位于系统单元的另一端。对访问速度不重要但容量和持久性至关重要的个人和企业来说，这是一种流行的解决方案。

Performance Enhancements

提高硬盘性能有四种方法：

磁盘缓存（Disk caching）通过预测数据需求来提高硬盘性能

混合驱动器（Hybrid drives）是包含固态存储和硬盘的存储驱动器，试图获得SSD的速度和功率优势，同时仍具有低成本和大容量的硬盘驱动器

廉价磁盘冗余列阵（Redundant arrays of inexpensive disks/RAID）通过扩展外部存储、提高访问速度和提供可靠的存储来提高性能

文件压缩和文件解压缩（File compression and file decompression）通过减少存储数据和程序所需的空间量来增加存储容量。文件压缩有助于加快文件从一个计算机传输到另一个计算机系统的速度。文件压缩程序扫描文件以寻找减少所需存储空间的方法，其中一种是寻找重复的模式，重复的模式会被替换为一个token，留下足够的token以便重新创建或解压缩原始模式

Optical Discs

在光盘技术中，激光束改变塑料或金属光盘的表面来表示数据。磁盘使用磁荷表示1s和0s，而光盘使用反射光，由圆盘表面上的平坦区域和凹凸区域表示。光盘由光盘驱动器读取。

光盘使用磁道和扇区来组织和存储文件，通常使用从光盘中心向外螺旋的单一磁道，这条单一磁道被划分成大小相等的扇区

使用最广泛的几种类型：

CD、DVD（数字多功能光盘）和BD（蓝光光盘）

这些光盘都有三种基本格式：

只读光盘（ROM for Read-only memory）是不能被用户写入或擦除的光盘

写一次光盘（R for recordable）可以写一次，在此之后，磁盘可多次读取，但不能写入或擦除

可重写光盘（RW for rewritable 或 RAM for random-access memory）记录数据时磁盘表面不会永久改变

Cloud Storage

云存储的优点：

维护（Maintenance）——云服务将负责备份、加密和安全

硬件升级（Hardware upgrades）——云服务永远不会耗尽磁盘空间，并可以在不中断用户的情况下更换故障磁盘

文件共享和协作（File sharing and collaboration）——用户可以在任何地方通过Internet连接与他人共享文档、电子表格和文件

云存储的缺点：

访问速度（Access speed）——数据传输速度取决于Internet连接的速度，而Internet连接的速度很可能不如用户的内部网络快

文件安全（File security）——用户依赖于云服务的安全程序，这些程序可能不如自己的有效

Mass Storage Devices

大容量存储指的是大型组织所需的大量外部存储

Enterprise Storage System（企业存储系统）

文件服务器File servers

网络附加存储Network attached storage（NAS）

RAID系统

组织云存储Organizational cloud storage

Storage Area Network

存储区域网络（SAN）系统是一种创新的、不断发展的大容量存储技术。SAN是一种将远程计算机存储设备（如企业存储系统）与计算机连接起来的体系结构，这些设备就像本地连接的驱动器一样可用。SAN的关键是高速网络

第八章

Communications

计算机通讯是在两台或多台计算机之间共享数据、程序和信息的过程。

一些依赖于通信系统的应用程序包括：

短信（Testing）——使用简短的电子信息在个人之间提供非常有效的直接文本交流

电子邮件（E-mail）——通过发送和接收电子文档，提供了一种快速、高效的传统邮件的替代方案

视频会议（Videoconferencing）——使用电子语音和视频传送为长途电话提供了一个非常低成本的选择

电子商务（Electronic commerce）——以电子方式买卖商品

Connectivity

连通性是指使用计算机网络将人和资源联系起来

The Wireless Revolution

自互联网发展以来，连接和通信方面最显著的变化是移动设备的广泛使用。无线技术允许各种各样的附近设备互相通信，而不需要任何的物理连接。高速无线互联网技术使世界上几乎任何地方的个人都可以连接到互联网并共享信息。这场革命才刚刚开始，它的走向将由你和其他了解通信系统力量的人决定

Communication Systems

通信系统是将数据从一个位置传输到另一个位置的电子系统。无论是有线还是无线，每个通信系统都有四个基本要素：

发送和接收设备（Sending and receiving devices）这些设备通常是计算机或专门的通信设备，它们以数据、信息或指令的形式发出或接收消息

连接设备（Connection devices）这些设备充当发送和接收设备以及通信通道之间的接口，它们将传出的消息转换成可以在通信通道中传播的包，还反转了传入消息的过程

数据传输规范（Data transmission specifications）这些规则和过程通过精确定义如何通过通信通道发送消息来协调发送和接收设备

通信通道（Communication channel）这是承载信息的实际连接或传输媒介，这种介质可以是物理的电线或电缆，也可以是无线

例如：如果你想向朋友发送电子邮件，你可以使用你的手机（发送设备）创建并发送消息。调制解调器位于手机内部的微芯片上，它的功能是作为连接设备，可以修改和格式化消息，以便它可以有效地在通信渠道（如手机信号塔）之间传播。描述如何修改、重新格式化和发送信息的细节将在数据传输规范中描述。在你的消息通过信道传播后，连接设备（如连接到台式计算机的调制解调器）将重新格式化它，以便它可以显示在你朋友的计算机（接收设备）上。

Communication Channels

通信渠道是每个通信系统的基本要素。有两类通信渠道：无线（wireless）和有线（wired）

Wireless Connections

无线连接不使用固体物质来连接发送和接收设备，它们通过空气传输数据。大多数无线连接使用无线电波进行通信。用于无线连接的主要技术有：

蜂窝通信（Cellular communication）使用多个天线（cell tower）来发送和接收数据。大多数手机和其他移动设备都使用蜂窝网络

蓝牙（Bluetooth）是一种短距离无线电通信标准，可在大约33英尺的短距离内传输数据。蓝牙广泛应用于无线耳机、打印机连接和手持设备

Wi-Fi使用高频无线电信号来传输数据。Wi-Fi有多种标准，每种标准都可以以不同的速度发送和接收数据

微波通信（Microwave communication）使用高频无线电波，有时被称为视距通信，因为微波只能沿直线传播。微波用于在城市建筑物之间或在大型大学校园内发送数据，对于较远的距离，微波必须通过带有微波碟或天线的微波站进行中继

WiMax是一种使用微波连接扩展Wi-Fi网络范围的无线标准，通常被大学和其他机构用来扩展现有Wi-Fi网络的能力

卫星通信（Satellite）使用环绕地球的卫星作为微波中继站。它们能放大和传递微波信号从地面的一个发射机传到另一个发射机。上行链路（uplink）是一个与向卫星发送数据有关的术语。下行（downlink）指的是从卫星接收数据。卫星通信的主要缺点是恶劣的天气有时会中断数据流。卫星通信最有趣的应用之一是全球定位，大多数手机和平板电脑都使用GPS技术进行手持导航。

与无线电波不同，红外线利用红外线光波进行通信。向微波传输一样，红外是一种视距通信

Physical Connections

物理连接使用固体介质连接发送和接收设备。这些设备包括：

双绞电缆（Twisted-pair cable）是由几对铜线绞在一起组成的。标准电话线和以太网电缆都使用双绞线

同轴电缆（Coaxial cable）是一种高频传输电缆，用一根纯铜芯的电话线取代了电缆的多根电线。在电话连接数量上，同轴电缆的传输能力是双绞线的80多倍。同轴电缆用于传送电视信号，也用于连接网络中的计算机

光纤电缆（Fiber-optic cable）通过微小的玻璃管以光脉冲的形式传输数据。与同轴电缆相比，更轻更快更可靠。光纤电缆正在迅速取代双绞线电话线

Connection Devices

Modems

调制是从数字到模拟的转换过程的名称，解调是从模拟到数字的转换过程。调制解调器使数字个人计算机能够通过不同的媒介进行通信，包括电话线、电缆和无线电波。调制解调器传输数据的速度各不相同，这种速度被称为传输率（transfer rate），通常以Mbps来衡量。有三种常见的调制解调器：

DSL（数字用户线路digital subscriber line）调制解调器使用标准电话线直接建立到电话公司办公室的高速连接，这些设备通常是外部的，使用USB或以太网端口创建高速连接

电缆调制解调器（cable modem）使用与电视相同的同轴电缆，使用系统单元的USB或以太网端口创建高速连接

无线调制解调器（wireless modem）也被称为WWAN（wireless wide area network），现在几乎所有电脑都有内置的无线调制解调器

Connection Service

多年来，大公司一直从电话公司租用专用高速线路。最初这些是铜线，称为T1线，可以组合成更高容量的选择，称为T3线或DS3线，这些线路和大程度上已被更快的光载波（OC）线路所取代。高速连接服务包括：蜂窝（cellular）、DSL、有线（cable）和卫星服务（satellite）

第一代移动通信（1G）始于20世纪80年代，利用模拟无线电信号提供模拟语音传输服务；第二代移动通信（2G）始于20世纪90年代，使用数字无线电信号；第三代移动通信（3G）始于2000年代，提供有效连接互联网的服务，标志着手机开始广泛使用；第四代移动通信（4G）使用LTE（长期演进Long Term Evolution）连接提供更快的互联网接入，使手机可以轻松地播放视频和音乐；第五代移动通信（5G）是最新一代，其速度可与家庭互联网连接相媲美

数字用户线路（Digital subscribe line/DSL）服务是由电话公司利用现有的电话线提供高速连接，ADSL（非对称数字用户线路asymmetric digital subscribe line）是最广泛使用的DSL类型之一，DSL比拨号快得多

有线服务（cable service）是由有线电视公司利用其现有的电视电缆提供的，这些连接通常比DSL更快

光纤服务（Fiber-optic service/FiOS）是一项新技术，还没有广泛应用，目前供应商包括谷歌和Verizon，其速度快于有线或DSL

卫星连接服务（Satellite connection service）使用卫星提供无线连接，虽然比DSL和有线调制解调器慢，但几乎在任何地方都可以使用卫星接收磁盘进行卫星连接

Data Transmission

影响数据的传输方式的因素包括带宽和协议

Bandwidth

带宽是对通信通道宽度或容量的测量，实际上指的是再给定时间内可以通过通信通道移动多少信息。带宽分四类：

语音带（Voiceband）也称为低带宽（low bandwidth），用于标准电话通信。曾经，有电话调制解调器和拨号服务的个人电脑使用这种带宽。虽然对于传输文本文件有效，但对于许多类型的传输（包括高质量的音频和视频）它太慢了

中等带宽（Medium band）用于特殊租用线路，用于连接中档计算机和大型机，以及长距离传输数据。这个带宽能进行非常高速的数据传输

宽带（Broadband）广泛用于DSL、电缆和卫星连接到互联网，多个用户可以同时使用单个宽带连接进行高速数据传输

基带（Baseband）被广泛用于连接彼此靠近的个人计算机。像宽带一样能支持高速传输，但与宽带不同的是，它一次只能携带一个信号

Protocols

在计算机之间交换数据的规则被称为协议。https（超文本传输安全协议）被广泛用于保护敏感信息的传输，另一个广泛使用的互联网协议是TCP/IP（传输控制协议/互联网协议）。该协议的基本特征包括：（1）识别发送和接收设备；（2）将信息分成小部分或包，以便在Internet上传输

识别（Identification）：互联网上的每台计算机都有一个唯一的数字地址，被称为IP地址（互联网协议地址）。类似于邮政服务使用地址发送邮件的方式，Internet使用IP地址发送电子邮件和定位网站。这些数字地址对于人们来说很难记住和使用，因此开发了一个系统来自动将基于文本的地址转换为数字IP地址。该系统使用域名服务器(DNS)将基于文本的地址转换为IP地址。例如：无论何时你输入一个URL（如www.mhhe），DNS都会在建立连接之前将其转换成IP地址

分组化（Packetization）：通过互联网发送或传输的信息通常通过众多相互连接的网络传播。在发送信息之前，它被重新格式化或分解成称为数据包的小部分，然后每个包分别通过Internet发送，可能通过不同的路由到达一个共同的目的地，在接收端数据包被重新组装成正确的数据

Networks

计算机网络是连接两台或多台计算机的通信系统，这样它们就可以交换信息和共享资源

Terms（条款）

一些描述计算机网络的专业术语：

节点（Node）——连接到网络的任何设备

客户端（Client）——请求并使用其他节点提供的资源的节点。通常客户端是用户的个人计算机

服务器（Server）——与其他节点共享资源的节点。专用服务器专门执行特定的任务。根据具体的任务可被称为应用程序服务器、通信服务器、数据库服务器、文件服务器、打印机服务器或web服务器

目录服务器（Directory server）——管理整个网络资源的专用服务器

主机（Host）——任何连接到网络的计算机系统，提供对其资源的访问

路由器（Router）——将数据包从一个网络转发或路由到另一个网络中的目的地的节点

交换机（Switch）——通过在发送方和接收方节点之间直接发送消息来协调数据流的中心节点

网络接口卡（Network interface cards/NIC）——是位于系统单元内的扩展卡，将计算机连接到网络，有时被称为局域网适配器

网络操作系统（Network operating systems/NOS）——控制和协调网络上所有计算机和其他设备的活动

网络管理员（Network administrator）——负责高效网络操作和新网络实施的计算机专家

Network Types

不同类型的信道（有线或无线）允许形成不同类型的网络

Local Area Networks

节点在物理上距离很近的网络被称为局域网（LANs）。一般来说局域网跨越的距离小于一英里。在局域网中，节点之间的连接有多种不同的标准或方式，节点之间的通信也有多种控制方式。最常用的标准是以太网，使用此标准的局域网有时被称为以太网局域网。简单的局域网如图

Home Network

个人在家中和公寓中使用的局域网被称为家庭网络。允许不同的计算机共享资源，包括一个公共的互联网连接，计算机连接方式多样，包括电线、电话线和特殊电缆，最简单的方式之一是不使用电缆，或使用无线网络

Wireless LAN

无线局域网通常被称为WLAN，使用无线电频率连接计算机和其他设备，所有通信都要通过网络的中心无线接入点（该接入点解释传入的无线电频率并将通信路由到适当的设备）或基站。这些接入点被成为热点，通常使用Wi-Fi技术，大多数移动计算设备有一个内部无线网卡来连接热点。如果移动设备没有内部无线网卡，可以使用外部无线适配器，将其插入计算机的USB端口或PC卡插槽

Personal Area Network

个人区域网络（PAN）是一种工作在非常小的区域内的无线网络——你的周围环境。最流行的PAN技术是蓝牙，最大范围约33英尺

Metropolitan Area Networks

城域网（MANs）的跨度可达100英里。这些网络经常被用作位于整个城市的办公大楼之间的连接。与局域网不同，城域网通常不是属于单一组织的

Wide Area Networks

广域网（WANs）是全国性和全球性的网络。这些网络提供对区域服务提供商的访问，通常跨越超过100英里的距离，它们使用微波中继和卫星进行远距离联系

PAN、LAN、MAN、WAN之间的主要区别在于地理范围

Network Architecture

网络架构描述了网络是如何安排的，以及资源是如何协调和共享的。它包含各种不同的网络细节，包括网络拓扑和策略。网络拓扑描述了网络的物理布局，网络策略定义了如何共享信息和资源

Topologies

最常见的拓扑是：

总线网络（Bus network）——每个设备都连接到称为总线或骨干网的公共电缆上，所有通信都沿着这条总线传输

环形网络（Ring network）——每个设备都与另外两个设备相连。当一个消息被发送时，它会在环上传递，直到它到达预定的目的地

星形网络（Star network）——是目前应用最广泛的网络拓扑结构，被广泛应用于从家庭的小型网络到大公司的大型网络

树形结构（Tree network）——每个设备都直接或通过一个或多个其他设备连接到一个中心节点，中心节点连接到两个或多个从属节点，这些从属节点又连接到其它从属节点，以此类推，形成树形结构。这种网络也叫分层网络，常用于共享

网状网络（Mesh network）——这种拓扑结构是最新的类型，不使用特定的物理布局。相反网状网络要求每个节点与其他节点有多个连接。如果两个节点之间的路径以某种方式中断，则可以使用另一条路径自动围绕故障重新路由数据。无线技术经常被用于构建网状网络

Strategies

每个网络都有自己的策略，或者说是协调信息和资源共享的方式。最常见的两种网络策略是客户端/服务器和点对点

客户端/服务器（Client/server networks）网络使用中央服务器来协调和向网络上的其他节点提供服务。服务器提供对网页、数据库、应用软件和硬件等资源的访问。客户端/服务器网络策略的一个优点是能够有效地处理非常大的网络，另一个优势是强大的网络管理软件的可用性，以监视和控制网络活动。主要缺点是安装和维护费用高

在点对点（peer-to-peer/P2P）网络中，节点具有同等的权限，可以充当客户端和服务器。在Internet上共享游戏、电影和音乐最常见的方法是使用P2P网络。主要的优点是易于安装和使用（通常是免费的），一个缺点是缺乏安全控制或其他通用管理功能。因此很少有企业使用这种类型的网络来交流敏感信息

Organizational Networks组织网络

Internet Technologies

许多组织都使用Internet技术来支持使用内部网和外部网的组织内部和组织之间的有效通信

内部网（intranet）是一个组织内部的私有网络，类似于Internet，像公共Internet一样，内部网使用浏览器、网站和网页。

外联网（extranet）是连接多个组织的专用网络。许多组织使用互联网技术允许供应商和其他人有限地访问他们的网络，目的是提高效率、降低成本

Network Security

防火墙、入侵检测系统和虚拟专用网是保护网络安全的三种常用技术

防火墙（Firewall）由硬件和软件组成，用于控制对公司内部网和其他内部网络的访问。大多数人使用软件或被称为代理服务器的特殊计算机，公司内部网络与外部世界之间的所有通信都要通过这台服务器。通过评估每个通信的源和内容，代理服务器决定让特定消息或文件进出组织的网络是否安全

入侵检测系统（Intrusion detection system/IDS）与防火墙一起工作以保护组织的网络。这些系统使用复杂的统计技术来分析所有传入和传出的网络流量。通过使用高级模式匹配和启发式方法，IDS可以识别网络攻击的迹象，并在入侵者进行破坏之前禁用访问

虚拟专用网络（Virtual private networks/VPN）在远程用户和组织的内部网络之间创建一个安全的专用连接。特殊的VPN协议相当于在用户的家用或笔记本电脑和公司服务器之间建立了一条专用线路。连接是高度加密的，从用户的角度来看，工作站实际上位于公司网络上

第九章

People

正如我们所讨论的，信息系统由人员、过程、软件、硬件、数据和Internet组成，这一章的重点是人

Privacy

隐私涉及个人数据的收集和使用，有三个主要隐私问题：

准确性（Accuracy）涉及到那些收集数据的人的责任，以确保数据正确

属性（Property）涉及谁拥有数据

访问权（Access）涉及那些拥有数据的人控制谁能使用数据的责任

Big Data

Private Networks

The Internet and the Web

你的网络活动被监控的另一种方式是cookies。Cookies是存储在你的硬盘上的小数据文件，来自你访问过的网站

第一方cookies（first-party cookies）是仅由你当前访问的网站生成（然后读取）的cookies。许多网站使用它来存储有关当前会话、你的一般偏好和你在网站上的活动的信息。这些cookies的目的是在特定网站上提供个性化体验

第三方cookies（third-party cookies）通常由与你当前访问的网站有关联的广告公司生成。当你从一个网站转到另一个网站时，广告公司会使用这些cookies来跟踪你的网络活动，因此它们通常被称为跟踪cookies（tracking cookies）。批评人士称，这种做法侵犯了人们的隐私；捍卫者则认为，这些cookies是有益的，因为它们帮助发布你感兴趣的广告

Online Identity

互联网隐私的另一个方面来自网络身份，即人们自愿在网上发布关于自己的信息

Major Laws on Privacy

Security

计算机安全需要保护我们的信息、硬件和软件不受未经授权的使用，以及防止或限制入侵、破坏和自然灾害造成的损失

Cybercrime

网络犯罪或计算机犯罪是任何涉及计算机和网络的犯罪行为。网络犯罪有多种形式：

身份盗窃（Identity theft）指的是为获得经济利益非法冒充某人的身份，偷来的身份被用来偷窃信用卡和邮件以实施其他罪行

网络诈骗（Internet scams）是利用互联网的诈骗。通常是通过发送诈骗邮件给毫无戒心的民众

数据操纵（Data manipulation）是未经授权访问计算机网络并将文件复制到服务器或从服务器复制文件。这可以简单到以他人身份登录Facebook发布消息，也可以复杂到向公司提供虚假报告以改变其商业行为。与其他网络犯罪不同，数据操纵可以持续几个月，甚至几年，受害者都不知道安全漏洞

勒索软件（Ransomware）是一种恶意软件，会对你的电脑数据进行加密，并将密码勒索给用户

拒绝服务攻击（Denial of service attacks）试图通过向计算机或网络发出大量的信息和数据请求来减慢或停止计算机系统或网络。这些请求可以来自发出重复请求的单个计算机。目前广泛使用的是一种被称为分布式拒绝服务（distributed denial of service/DDoS）的变体，它协调多台计算机重复发出服务请求。这些攻击的目标服务提供商（ISPs）和特定网站一旦受到攻击，它的服务器就会不堪重负，无法回应合法用户。因此，ISP或网站就被有效关闭

Social Engineering

社会工程是指操纵人们泄露私人数据的行为。最常见的社会工程技术之一是网络钓鱼

Malicious Software

恶意软件是专门用来破坏计算机系统的。最常见的三种恶意软件：

病毒（Viruses）是通过网络和操作系统进行迁移的程序，通常会附着在其他程序和数据库上。一旦被激活，这些破坏性的病毒可以改变和删除文件

蠕虫（Worms）只是一遍又一遍地复制自己的程序。一旦在网络中活跃起来，这种自我复制的活动就会阻塞计算机和网路，直到它们运行速度减慢或停止。与病毒不同，蠕虫通常不会附着在程序上，也不会修改或删除文件。然而它可以携带病毒，一旦病毒被蠕虫病毒沉积在毫无防备的计算机系统中，要么立即激活，要么潜伏到将来某个时间

特洛伊木马（Trojan horses）是看似无害的程序，但它们包含恶意程序。特洛伊木马不是病毒，但它们像蠕虫一样可以携带病毒。最常见的特洛伊木马类型都是免费的。一些常见的木马病毒声称提供免费的防病毒程序。当用户下载其中一个程序时，木马病毒首先安装一个病毒，定位并禁用现有的任何病毒防护程序，然后再放置其他病毒

Malicious Hardware

最常见的恶意硬件包括：

僵尸（Zombie）是指被病毒、蠕虫或特洛伊木马感染的计算机，这些计算机可以被远程控制达到恶意的目的。僵尸计算机的集合被称为僵尸网络或机器人网络。僵尸网络利用许多僵尸的综合力量进行恶意活动，如密码破解、拒绝服务攻击或发送垃圾邮件。由于僵尸网络是由分布在互联网上的许多计算机组成的，即使被发现后也很难关闭。

流氓Wi-Fi热点（Rogue Wi-Fi hotspots）模仿免费Wi-Fi网络。这些流氓网络在合法的免费热点附近运行，通常提供更强的信号，许多用户在不知情的情况下连接到这些信号。一旦连接，流氓网络就会捕获用户发送到合法站点的所有信息，包括用户名和密码

受感染的U盘（Infected USB flash drive）包含病毒和其他恶意软件。黑客通常把这些驱动盘放在公共场所，希望人们能找到它们，把它们插到自己的电脑上，然后被感染。

Measures to Protect Computer Security

确保计算机安全的一些主要措施是：限制访问、加密数据、预测灾难和防止数据丢失

（1）限制访问（Restricting Access）   安全专家一直在设计各种方法来保护计算机系统不被未经授权的人访问。最常用的方法是使用密码，强密码至少有八个字符，并使用字母、数字和符号的组合。新技术允许通过不需要秘密单词或短语的密码来限制访问。包含图片密码、生物特征扫描设备（如指纹和虹膜），许多应用程序使用人脸识别来访问计算机系统

个人和组织使用各种方式来执行和自动化重要的安全任务：

安全套件（Security suites）提供了一个实用程序集合，旨在保护你的隐私和安全

防火墙（Firewalls）在公司的私有网络和外部网络（包括Internet）之间充当安全缓冲区。所有进出公司的电子通信都必须通过公司的防火墙，并在那里进行评估。通过拒绝访问未经授权的通信来维护安全

密码管理器（Password managers）帮助你创建强密码。它们将存储你所有的密码在一个位置，当被要求时会自动地从你最喜欢的网站之一中提供适当的密码，这避免了人们在生成和记忆密码时所犯的许多错误。但是，这个主密码列表由一个“主”密码保护。如果你忘记或泄露了这个主密码，你将面临相当大的风险

认证（Authentication）是确保用户身份的过程。当你输入密码访问一个网站时，这是对你的身份的一次验证。为增加安全性，一些安全系统需要多个身份验证。

1. 加密数据   当信息被发送到网络或存储在计算机系统中，有可能存在未授权访问。解决方案是加密，即对信息进行编码，使其只有那些拥有被称为加密密钥或简单的称为密钥的特殊信息的人才能读懂。加密的常见用途包括：

电子邮件加密（E-mail encryption）保护电子邮件在Internet上的传输

文件加密（File encryption）对敏感文件进行加密后再存储到硬盘上

网站加密（Website encryption）保护网络交易，特别是金融交易。接受密码或信用卡号等机密信息的网页通常是加密的。https（超文本传输安全协议）是使用最广泛的互联网协议，该协议要求浏览器和连接站点加密所有消息，提供更安全、更可靠的传输

虚拟专用网络（Virtual private network/VPN）用于加密公司网络与远程用户之间的连接

无线网络加密（Wireless network encryption）限制无线网络上的授权用户访问。WPA2是家庭无线网络中应用最广泛的无线网络加密

1. 预测灾难   物理安全涉及保护硬件免受可能的人为和自然灾害的影响。数据安全涉及保护软件和数据不受未经授权的篡改或破坏。大多数大型组织都有灾难恢复计划，描述了在计算机恢复正常操作之前继续运行的方法

1. 防止数据丢失   设备可以随时更换，但是一家公司的数据可能是不可替代的。大多数公司都有办法防止软件和数据在一开始就被篡改。这些措施包括仔细筛选求职者，保护密码，不时审计数据和程序。有些系统使用冗余存储来防止数据丢失，即使硬盘出现故障。经常备份数据对于防止数据丢失至关重要。

一些保护自己远离电脑犯罪的指引（做法）：

更新软件（Update software）、浏览时要小心（Be careful when browsing）、警惕电子邮件诈骗（Be alert e-mail scams）、使用杀毒软件（Use antivirus software）、强密码（Strong Passwords）

Ethics

计算机伦理是在我们社会中道德上可以接受的使用计算机的指导方针。计算机伦理中的三个重要问题：

Cyberbullying网络欺凌

Copyright and Digital Rights Management版权与数字版权管理

Plagiarism剽窃

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