信息學(xué)奧賽計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí)材料.doc

資料收集于網(wǎng)絡(luò) 如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站 刪除 謝謝 信息學(xué)奧賽計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí)材料第一章計(jì)算機(jī)的概念、誕生與發(fā)展、應(yīng)用、分類 一、計(jì)算機(jī)的概念：是一種能迅速而高效的自動(dòng)完成信息處理的電子設(shè)備，它能按照程序?qū)π畔⑦M(jìn)行加工、處理、存儲(chǔ)。 階段 時(shí)間 邏輯器件應(yīng)用范圍第一代 19461958真空電子管 科學(xué)計(jì)算、軍事研究第二代 19591964 晶體管 數(shù)據(jù)處理、事物處理第三代 19651970 中小規(guī)模集成電路 包括工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域第四代 1971至今 大規(guī)?；虺笠?guī)模集成電路 應(yīng)用到了各個(gè)領(lǐng)域三、計(jì)算機(jī)的主要特點(diǎn)1、驚人的運(yùn)算速度；2、很高的計(jì)算機(jī)精度；3、超強(qiáng)的存儲(chǔ)能力；4、準(zhǔn)確的邏輯判斷能力；5、自動(dòng)控制能力。 四、計(jì)算機(jī)的主要應(yīng)用：1、數(shù)值計(jì)算：2、數(shù)據(jù)和信息處理：其特點(diǎn)是數(shù)據(jù)量大，但計(jì)算相對(duì)簡單。其中數(shù)據(jù)泛指計(jì)算機(jī)能處理的各種數(shù)字、圖形、文字，以及聲音、圖像等信息。數(shù)據(jù)處理指對(duì)數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)、加工、分析和傳送的全過程。3、過程控制：是生產(chǎn)自動(dòng)化的重要技術(shù)內(nèi)容和手段，是由計(jì)算機(jī)對(duì)所采集到的數(shù)據(jù)按一定方法經(jīng)過計(jì)算，然后輸出到指定執(zhí)行機(jī)構(gòu)去控制生產(chǎn)的過程。4、計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)：是指利用計(jì)算機(jī)幫助人們完成各種任務(wù)，包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試(CAT)、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(CAI)等。CAD：即Computer Aided Design的縮寫，名稱為：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。CAM：即Computer Aided Manufacturing的縮寫,名稱為：計(jì)算機(jī)輔助制造。CAI：Computer Aided Instruction的縮寫，名稱為：計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)。CAT：即Computer Aided Testing的縮寫，名稱為：計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試。CAE：即Computer Aided Engineering的縮寫，名稱為：計(jì)算機(jī)輔助工程。 5、人工智能：是指用計(jì)算機(jī)模擬人腦的思維過程，是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的重要領(lǐng)域。五、計(jì)算機(jī)分類：1、按規(guī)模分：巨型、大型、中型、小型、微型計(jì)算機(jī)。我們學(xué)校和家庭使用的計(jì)算機(jī)都微型計(jì)算機(jī)，簡稱微機(jī)，又稱個(gè)人計(jì)算機(jī)，或簡稱PC機(jī)。2、按用途分：專業(yè)計(jì)算機(jī)、通用計(jì)算機(jī)。3、按原理分：模擬計(jì)算機(jī)、數(shù)字計(jì)算機(jī)。六、微型機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)1、字長：指計(jì)算機(jī)能夠直接處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)。單位為位（BIT）。2、主頻：指計(jì)算機(jī)主時(shí)鐘在一秒鐘內(nèi)發(fā)出的脈沖數(shù)，在很大程度上決定了計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度。3、內(nèi)存容量：是標(biāo)志計(jì)算機(jī)處理信息能力強(qiáng)弱的一向技術(shù)指標(biāo)。單位為字節(jié)（BYTE）。8BIT=1BYTE 1024B=1KB 1024KB=1MB4、外存容量：一般指軟盤、硬盤、光盤。七、微型計(jì)算機(jī)時(shí)代1、第一代微型計(jì)算機(jī)通常把IBM-PC/XT及其兼容機(jī)稱為第一代微型計(jì)算機(jī)。2、第二代微型計(jì)算機(jī)286 AT機(jī)及其兼容機(jī)被稱為第二代微型計(jì)算機(jī)。3、第三代微型計(jì)算機(jī) 386微機(jī)被稱為第三代微型計(jì)算機(jī)。4、第四代微型計(jì)算機(jī)486微機(jī)被稱為第四代微型計(jì)算機(jī)。5、第五代微型計(jì)算機(jī) 1993年Intel公司推出了Pentium芯片。八、多媒體計(jì)算機(jī) 什么是多媒體技術(shù)？以前的個(gè)人電腦只能處理文字和數(shù)字，這就是單媒體?，F(xiàn)在，個(gè)人電腦不僅能處理文字和數(shù)字，而且還能處理圖像，文本，音頻，視頻等多種媒介，這就是多媒體。多媒體是將計(jì)算機(jī)，電視機(jī)，錄相機(jī)和游戲機(jī)等技術(shù)融為一體，形成電腦與用戶之間可以相互交流的操作環(huán)境。它可以接收外部圖像，聲音，各種媒體信息，經(jīng)計(jì)算機(jī)加工處理后以圖片，文字，聲音，動(dòng)畫等多種方式輸出，實(shí)現(xiàn)輸入輸出方式的多元化，計(jì)算機(jī)只能輸入輸出文字，數(shù)據(jù)的局限，計(jì)算機(jī)開始能說會(huì)唱起來。一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)多媒體計(jì)算機(jī)包括主機(jī)，帶音頻視頻功能的顯示器，聲像輸入輸出裝置，通信與控制端口，只光盤驅(qū)動(dòng)器，多媒體操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件。多媒體計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代通信技術(shù)的結(jié)合構(gòu)成了多媒體通信。二、計(jì)算機(jī)的誕生與發(fā)展1、誕生：1946年，美國為計(jì)算彈道軌跡而研制成功了世界第一臺(tái)計(jì)算機(jī)，名字叫ENIAC（埃尼阿克）。在賓西法尼亞大學(xué)誕生。2、發(fā)展：第二章計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。硬件是軟件賴以生存的驅(qū)殼，軟件卻是硬件的靈魂。光只有硬件的裸機(jī)是無法工作的，而軟件則必須存放在硬件中。 圖2-1一、 馮諾依曼式的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)1、存儲(chǔ)程序式計(jì)算機(jī)：先將解題步驟用計(jì)算機(jī)語言寫好，存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中，然后在控制器的控制下按步驟執(zhí)行。2、集中順序過程控制：由控制器集中控制，嚴(yán)格按照程序的次序執(zhí)行。二、 硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)硬件是指有形的物理設(shè)備，它是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中實(shí)際物理設(shè)備的總稱，由各種元器件和電子線路組成。圖2-2計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)主要包括運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器(分為主存儲(chǔ)器、輔助存儲(chǔ)器)、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備，并且由總線將它們連接在一起。其中：1、運(yùn)算器是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算和加工，完成算術(shù)和邏輯運(yùn)算的部件；2、控制器是計(jì)算機(jī)的指揮中心，控制各部分協(xié)調(diào)工作，完成對(duì)指令的解釋和執(zhí)行；運(yùn)算器和控制器被集成在一起，統(tǒng)稱為中央處理器，簡稱CPU（Central Processing Unit），是計(jì)算機(jī)的“中樞神經(jīng)”。中央處理器是計(jì)算機(jī)的心臟，CPU品質(zhì)的高低直接決定了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的檔次。能夠處理數(shù)據(jù)的位數(shù)是CPU的一個(gè)最重要的品質(zhì)標(biāo)志。人們通常所說的8位機(jī)、16位機(jī)、32位機(jī)即指CPU可同時(shí)處理8位、16位、32位的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。CPU、主存儲(chǔ)器構(gòu)成了計(jì)算機(jī)的主機(jī)，輸入輸出設(shè)備和輔助存儲(chǔ)器則統(tǒng)稱為外部設(shè)備，簡稱外設(shè)。圖2-3 存儲(chǔ)器是記憶部件，用于存放程序和數(shù)據(jù)。 、主存儲(chǔ)器又稱內(nèi)存或主存，它直接與CPU交換信息，是計(jì)算機(jī)的工作存儲(chǔ)器，即當(dāng)前正在運(yùn)行的數(shù)據(jù)和程序都必須存放在主存內(nèi)，它的存取速度快但容量較小(容量太大，成本昂貴)。主存又可分為隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM(Random Access Memory)和只讀存儲(chǔ)器ROM(Read Only Memory)兩類。隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM中的內(nèi)容可以進(jìn)行讀寫操作，但斷電時(shí)RAM中的信息會(huì)丟失。ROM的內(nèi)容只能反復(fù)讀取，而不能重新寫入，因此在ROM中存放固定不變的程序和數(shù)據(jù)，斷電后其內(nèi)容仍然保留。、輔助存儲(chǔ)器又稱外存，它需要通過內(nèi)存才能與CPU聯(lián)系，輔助存儲(chǔ)器存取速度慢而容量較大。硬磁盤（HDD）：容量大、速度快、價(jià)格高。軟磁盤（FDD）：容量小，速度慢，便于攜帶、價(jià)廉。光盤（CD）：容量較大、價(jià)格便宜、便于攜帶。信息的輸入和輸出要通過輸入輸出設(shè)備來完成。 、輸入設(shè)備：鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、數(shù)碼相機(jī)（DC）、數(shù)碼攝相機(jī)（DV）等向計(jì)算機(jī)輸入數(shù)據(jù)與指令的設(shè)備。1） 文字輸入設(shè)備：鍵盤、磁卡閱讀機(jī)、條形碼閱讀機(jī)、紙帶閱讀機(jī)、卡片閱讀機(jī)等； 2） 圖形輸入設(shè)備：光筆、鼠標(biāo)器、數(shù)字化儀、觸摸屏等；3） 圖像輸入設(shè)備：掃描儀、數(shù)字式照相機(jī)、攝像頭等； 4） 音頻處理設(shè)備：聲卡。、輸出設(shè)備：顯示器、打印機(jī)、音箱等向操作提供輸出結(jié)果的設(shè)備。1） 顯示設(shè)備：分辨率：如800600像素（pixel）；顯示適配器（顯卡）；2） 打印設(shè)備：擊打式：如點(diǎn)陣（針式）打印機(jī)；非擊打式：如噴墨式打印機(jī)、激光打印機(jī)； 、總線是連接計(jì)算機(jī)中各組成部件的一組物理信號(hào)線及相關(guān)的控制電路，總線一般都指系統(tǒng)總線。系統(tǒng)總線上有三類信號(hào)：數(shù)據(jù)信號(hào)、地址信號(hào)和控制信號(hào)。負(fù)責(zé)在部件間傳輸數(shù)據(jù)的一組信號(hào)線稱為數(shù)據(jù)總線（DB）；負(fù)責(zé)指出數(shù)據(jù)存放的存儲(chǔ)位置的一組信號(hào)線(也可標(biāo)識(shí)是哪一個(gè)IO設(shè)備)稱為地址總線（AB）；在傳輸與交換數(shù)據(jù)時(shí)起控制作用的一組控制信號(hào)線稱為控制總線（CB）。由運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、控制器、輸入、輸出設(shè)備五大基本部件組成計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)，工作流程如圖：圖2-4三、多級(jí)存貯器體系為提高CPU的處理速度，當(dāng)今計(jì)算機(jī)中大都配有高速緩沖存儲(chǔ)器（cache），也稱緩存，實(shí)際上是一種特殊的高速存儲(chǔ)器。緩存的存取速度比內(nèi)存要快，所以就提高了處理速度。多數(shù)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)都配有兩級(jí)緩存。一級(jí)緩存也叫做主緩存，或內(nèi)部緩存，直接設(shè)計(jì)在CPU芯片內(nèi)部。一級(jí)緩存容量很小，通常在8KB 64KB之間。二級(jí)緩存也叫外部緩存，不在CPU內(nèi)部而是獨(dú)立的SRAM芯片，其速度比一級(jí)緩存稍慢，但容量較大，多在64KB 2MB之間。人們討論緩存時(shí)，通常是指外部緩存。存貯速度最快的而容量最小的要算CPU內(nèi)部的寄存器。當(dāng)CUP需要指令或數(shù)據(jù)時(shí)，實(shí)際檢索存儲(chǔ)器的順序是：首先檢索一級(jí)緩存，然后二級(jí)緩存，再往后是RAM。即寄存器一級(jí)緩存主存二級(jí)緩存輔存。第三章 計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)軟件又稱計(jì)算機(jī)程序，是控制計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)用戶需求的計(jì)算機(jī)操作以及管理計(jì)算機(jī)自身資源的指令集合，是指在硬件上運(yùn)行的程序和相關(guān)的數(shù)據(jù)及文檔，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中不可缺少的主要組成部分，可分成兩大部分：系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。 一、系統(tǒng)軟件：是計(jì)算機(jī)最基本的軟件，它負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)操作者對(duì)計(jì)算最基本的操作，管理計(jì)算機(jī)的軟件與硬件資源，具有通用性，主要由計(jì)算機(jī)廠家和軟件公司開發(fā)提供。主要包括操作系統(tǒng)、語言處理程序、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和服務(wù)程序。操作系統(tǒng)：是控制和管理計(jì)算機(jī)的軟硬件資源、合理安排計(jì)算機(jī)的工作流程以及方便用戶的一組軟件集合，是用戶和計(jì)算機(jī)的接口。DOS、Windows、UNIX等是操作系統(tǒng)，Windows是最常用的操作系統(tǒng)。語言處理程序：將用匯編語言和高級(jí)語言編寫的源程序翻譯成機(jī)器語言目標(biāo)程序的程序。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：是對(duì)計(jì)算機(jī)中所存儲(chǔ)的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行組織、管理、查詢并提供一定處理功能的大型計(jì)算機(jī)軟件。服務(wù)程序：為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供各種服務(wù)性、輔助性的程序。二、應(yīng)用軟件：是為解決實(shí)際問題所編寫的軟件的總稱，涉及到計(jì)算機(jī)應(yīng)用的各個(gè)領(lǐng)域。絕大多數(shù)用戶都需要使用應(yīng)用軟件，為自己的工作和生活服務(wù)。如字表處理軟件WPSoffice、Word、Excel等。根據(jù)上述軟硬件資源的關(guān)系，人們通常把一臺(tái)完整的計(jì)算機(jī)劃分成四個(gè)結(jié)構(gòu)層次，稱為四個(gè)平臺(tái)。它們從底層到高層分別為硬件平臺(tái)、系統(tǒng)平臺(tái)、應(yīng)用支持平臺(tái)和應(yīng)用平臺(tái)。與用戶直接相關(guān)、打交道最多的是應(yīng)用平臺(tái)。三、幾個(gè)相關(guān)概念、指令：指令就是指揮機(jī)器工作的指示和命令，程序就是一系列按一定順序排列的指令，執(zhí)行程序的過程就是計(jì)算機(jī)的工作過程。一條指令包含操作碼和地址碼兩個(gè)部分，操作碼指示計(jì)算機(jī)怎么操作，地址碼指定操作對(duì)象或操作數(shù)據(jù)在存貯器中的存放位置。格式：操作碼操作數(shù)地址指令：一組二進(jìn)制代碼，是規(guī)定計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序的一步操作。程序：為解決某一問題而設(shè)計(jì)的一系列指令。指令系統(tǒng)：計(jì)算機(jī)能識(shí)別并能執(zhí)行的全部指令的集合。 、把一系列的計(jì)算機(jī)指令組織起來，用來控制計(jì)算機(jī)完成每一項(xiàng)任務(wù)的指令集合，被稱為計(jì)算機(jī)程序。許多計(jì)算機(jī)程序，就構(gòu)成了計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)。、機(jī)器語言機(jī)器指令：能直接被計(jì)算機(jī)接受并執(zhí)行的指令。機(jī)器語言：由全部的機(jī)器指令構(gòu)成的二進(jìn)制代碼語言。機(jī)器語言程序：用機(jī)器語言編制的程序，機(jī)器語言程序可以直接在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。缺點(diǎn)：不便于記憶、閱讀和書寫。、匯編語言匯編語言：用助記符號(hào)表示二進(jìn)制代碼的語言，是機(jī)器語言的符號(hào)化。匯編語言程序：用匯編語言編制的程序，匯編語言程序不能直接在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。匯編過程：執(zhí)行匯編程序，將匯編語言程序翻譯成機(jī)器語言程序的過程。特點(diǎn)：容易記憶、便于閱讀和書寫，克服了機(jī)器語言的缺點(diǎn)。. 高級(jí)語言高級(jí)語言：是同自然語言和數(shù)學(xué)語言比較接近的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言。同樣，用高級(jí)語言編制的程序也不能直接在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，必須將其翻譯成機(jī)器語言程序才能為計(jì)算機(jī)所理解并執(zhí)行。如：PASCAL、BASIC、C語言。將高級(jí)語言編寫的程序翻譯成機(jī)器語言程序，其翻譯過程有編譯和解釋兩種方式。、編譯：是將用高級(jí)語言編寫的源程序整個(gè)翻譯成目標(biāo)程序，然后將目標(biāo)程序交給計(jì)算機(jī)運(yùn)行，編譯過程由計(jì)算機(jī)執(zhí)行編譯程序自動(dòng)完成。解釋：是對(duì)用高級(jí)語言編寫的源程序逐句進(jìn)行分析，邊解釋、邊執(zhí)行并立即得到運(yùn)行結(jié)果。解釋過程由計(jì)算機(jī)執(zhí)行解釋程序自動(dòng)完成，但不產(chǎn)生目標(biāo)程序。特點(diǎn)：高級(jí)語言容易被人們掌握，用來描述一個(gè)解題過程或某一問題的處理過程十分方便、靈活。由于它獨(dú)立于機(jī)器，因此具有一定的通用性。例如，字長16位的雙地址指令：01100000 10000100第1512位為操作碼，0110 表示“加”操作；第116 位為操作數(shù)之一地址碼，000010 代表示存儲(chǔ)器“B”；第 50 位為目標(biāo)操作數(shù)地址碼，000100 代表示存儲(chǔ)器“A”。該指令在運(yùn)行時(shí)，執(zhí)行將存儲(chǔ)器 A 中的內(nèi)容與存儲(chǔ)器 B 中的內(nèi)容相加，結(jié)果存放在存儲(chǔ)器 A 中。機(jī)器語言形式：0110000010000100匯編語言形式：ADDB，A高級(jí)語言形式：A = A + B第四章 計(jì)算機(jī)的配置 1、中央處理器 CPU：CPU 的英文全稱是Central Processor Unit，翻譯成中文就是中央處理器單元。它在PC機(jī)中的作用可以說相當(dāng)于大腦在人體中的作用。所有的電腦程序都是由它來運(yùn)行的。CPU是把運(yùn)算器和控制器都集成在一起的、一塊大規(guī)模集成電路。它的體積很小，表面積只有幾個(gè)平方厘米，但它的金屬引腳（金手指）卻多達(dá)幾十到幾百根。選購CPU要確定的是型號(hào)和主頻，主頻是CPU運(yùn)算速度的標(biāo)志。、主板：因?yàn)樵陔娔X系統(tǒng)中，CPU、RAM、存儲(chǔ)設(shè)備和顯示卡等所有部件都必須通過主板相結(jié)合，主板性能和質(zhì)量的好壞將直接影響整個(gè)系統(tǒng)。、內(nèi)存條：內(nèi)存條是計(jì)算機(jī)的主存中的RAM部分，因其形狀呈條狀而得名。電腦中可插條，每條的容量通常有16MB、32MB、64MB、128MB、256MB、512MB多種。4、顯示器：目前主要有陰極射線管（CRT）顯示器與液晶（LCD）顯示器。5、顯示卡：又稱顯示適配器，它插在主板擴(kuò)展槽內(nèi)，負(fù)責(zé)將CPU送來的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為顯示器能顯示的可視信號(hào)，傳給顯示器械。它有自己的數(shù)據(jù)處理器與顯示內(nèi)存。通過對(duì)顯卡的參數(shù)調(diào)整，可改變顯示器的分辨率?，F(xiàn)在一般使用的分辨率是800600、1024768等。6、硬盤：硬盤是計(jì)算機(jī)主要的外存設(shè)備，幾乎所有的計(jì)算機(jī)軟件都存貯在硬盤上。7、軟驅(qū)：軟驅(qū)驅(qū)動(dòng)軟盤高速運(yùn)轉(zhuǎn)，其內(nèi)部有磁頭向軟盤讀出或?qū)懭胄畔?。目前軟?qū)只有1.44MB一種型號(hào)。8、光驅(qū)：光驅(qū)驅(qū)動(dòng)光盤高速運(yùn)轉(zhuǎn)，其內(nèi)部有一激光頭，可從光盤上讀取數(shù)據(jù)。其中CD-ROM只能讀取信息，不能寫入數(shù)據(jù)。CD-RW光驅(qū)才能既可讀，又能向可錄寫光盤上寫入數(shù)據(jù)。9、聲卡：它是將計(jì)算機(jī)內(nèi)電信號(hào)轉(zhuǎn)換為音箱發(fā)聲電信號(hào)的設(shè)備。10、網(wǎng)卡：網(wǎng)卡，也稱做NIC(Network Interface Card,網(wǎng)絡(luò)接口卡），作為局域網(wǎng)中最基本的部件之一，是局域網(wǎng)連接的重要部分。按其傳輸速度劃分，可分為10M網(wǎng)卡，10/100M自適應(yīng)網(wǎng)卡以及1000M(千兆)網(wǎng)卡這三種。應(yīng)用最廣泛的應(yīng)屬第二種。調(diào)制解調(diào)器（Modem）：它的作用是對(duì)計(jì)算機(jī)的數(shù)字信號(hào)與電話線上的模擬信號(hào)相互轉(zhuǎn)化，將計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)相連。將計(jì)算機(jī)數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為電話線上的模擬信號(hào)的過程稱為調(diào)制，反過來的過程稱為解調(diào)。人們稱這兩個(gè)過程為模數(shù)轉(zhuǎn)換或A/D轉(zhuǎn)換。11、機(jī)箱電源：12、鼠標(biāo)、鍵盤和音箱：13、打印機(jī)：有點(diǎn)陣打印機(jī)、噴墨打印機(jī)和激光打印機(jī)。 1) 點(diǎn)陣打印機(jī) 分9針和24針打印機(jī)兩種，24針打印機(jī)比9針打印機(jī)打印質(zhì)量高。優(yōu)點(diǎn)：耗材便宜。缺點(diǎn)：打印速度慢，噪聲大，打印質(zhì)量差。2) 噴墨打印機(jī)優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備價(jià)格便宜，打印質(zhì)量高于點(diǎn)陣打印機(jī)，可彩色打印，無噪聲。缺點(diǎn)：打印速度慢，耗材貴。3) 激光打印機(jī)優(yōu)點(diǎn)：打印速度快，打印質(zhì)量最好，無噪聲。缺點(diǎn)：設(shè)備價(jià)格高，耗材貴。打印成本最高。第五章 數(shù)制的轉(zhuǎn)換 二進(jìn)制、八進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制一、十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)是日常生活中使用最廣的計(jì)數(shù)制。組成十進(jìn)制數(shù)的符號(hào)有0，1，2，3，4，5，6，7，8，9等共十個(gè)符號(hào)，我們稱這些符號(hào)為數(shù)碼。在十進(jìn)制中，每一位有09共十個(gè)數(shù)碼，所以計(jì)數(shù)的基數(shù)為10。超過9就必須用多位數(shù)來表示。十進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算遵循：加法時(shí)：“逢十進(jìn)一”；減法時(shí)：“借一當(dāng)十”。十進(jìn)制數(shù)中，數(shù)碼的位置不同，所表示的值就不相同。如：式中，每個(gè)對(duì)應(yīng)的數(shù)碼有一個(gè)系數(shù)1000,100,10,1與之相對(duì)應(yīng)，這個(gè)系數(shù)就叫做權(quán)或位權(quán)。十進(jìn)制數(shù)的位權(quán)一般表示為：10n-1式中，10為十進(jìn)制的進(jìn)位基數(shù)；10的i次為第i位的權(quán)；n表示相對(duì)于小數(shù)點(diǎn)的位置，取整數(shù)；當(dāng)n位于小數(shù)點(diǎn)的左邊時(shí)，依次取n=1、2、3n。位于小數(shù)點(diǎn)的右邊時(shí)，依次取n=-1、-2、-3因此，634.27可以寫為：634.27=6102+3101+4100+210-1+710-2在正常書寫時(shí)，各數(shù)碼的位權(quán)隱含在數(shù)位之中，即個(gè)位、十位、百位等。二、二進(jìn)制電子計(jì)算機(jī)處理的信息，都是僅用“0”與“1”兩個(gè)簡單數(shù)字表示的信息，或者是用這種數(shù)字進(jìn)行了編碼的信息。這種數(shù)制叫做二進(jìn)制。要了解計(jì)算機(jī)，首先要了解計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示方法。為了區(qū)別不同數(shù)制表示的數(shù)，通常用右括另外下標(biāo)數(shù)字或字母表示數(shù)制，十進(jìn)制數(shù)用D表示，二進(jìn)制用B表示，十六進(jìn)制數(shù)用H表示，八進(jìn)制用O表示。二進(jìn)制計(jì)算法的特點(diǎn)：二進(jìn)制數(shù)只有“0”和“1”兩個(gè)數(shù)碼，基數(shù)是2，最大的數(shù)字是1；采用逢二進(jìn)一的原則。二進(jìn)制的位權(quán)一般表示為：2n-1。各位的權(quán)為以2為底的冪。例如，(01101010)各位的權(quán)自至在依次為27、26、25、24、23、22、21、20。二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)四則運(yùn)算規(guī)則，除進(jìn)、借位外與十進(jìn)制數(shù)相同。二進(jìn)制加法規(guī)則00=0 10=101=1 11=10（紅色為進(jìn)位位）二進(jìn)制減法規(guī)則0-0=0 0-1=1-借位1-0=1 1-1=0二進(jìn)制乘法規(guī)則00=0 10=001=0 11=1為了區(qū)別于十進(jìn)制數(shù)，在書寫時(shí)二進(jìn)制數(shù)可以用兩種方法表示：例如：(1011.01)2或1011.1B。 例如：寫出(1011.01)2的十進(jìn)制數(shù)表達(dá)式。 (1011.01)2=123+022+121+120+02-1+12-2=(11.25)10二進(jìn)制的優(yōu)點(diǎn)是：二進(jìn)制只有“0”和“1”兩數(shù)字，很容易表示。電壓的高和低、 晶體管的截止與飽和、磁性材料的磁化方向等都可以表示為“0”和“1”兩種狀態(tài)。二進(jìn)制數(shù)的每一位只有0和1兩狀態(tài),只需要兩種設(shè)備就能表示, 所以二進(jìn)制數(shù)節(jié)省設(shè)備。由于狀態(tài)簡單，所以抗干擾力強(qiáng)，可靠性高。二進(jìn)制的主要缺點(diǎn)是數(shù)位太長，不便閱讀和書寫，人們也不習(xí)慣。為此常用八進(jìn)制和十六進(jìn)制作為二進(jìn)制的縮寫方式。為了適應(yīng)人們的習(xí)慣，通常在計(jì)算機(jī)內(nèi)都采用二進(jìn)制數(shù)，輸入和輸出采用十進(jìn)制數(shù)，由計(jì)算機(jī)自己完成二進(jìn)制與十進(jìn)制之間的相互轉(zhuǎn)換。 三、十六進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中處理很方便，但當(dāng)位數(shù)較多時(shí)，比較難記憶及書寫，為了減小位數(shù)，通常將二進(jìn)制數(shù)用十六進(jìn)制表示。十六進(jìn)制是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中除二進(jìn)制數(shù)之外使用較多的進(jìn)制，其計(jì)數(shù)法的特點(diǎn)為：有0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E，F(xiàn)等共十六個(gè)數(shù)碼，其分別對(duì)應(yīng)于十進(jìn)制數(shù)的015;十六進(jìn)制數(shù)的加減法的進(jìn)借位規(guī)則為：借一當(dāng)十六，逢十六進(jìn)一。十六進(jìn)制數(shù)的位權(quán)一般表示為：16n-1。其中16是十六進(jìn)制的進(jìn)位基數(shù)，n表示相對(duì)小數(shù)點(diǎn)的位置。在書寫時(shí)，用加注16或H的方式表示十六進(jìn)制數(shù)，例如：(8FA.5)16或8FA.5H。例如：寫出(8FA.5)16的十進(jìn)制數(shù)表達(dá)式。(8FA.5)16=8162+15161+10160+516-1=(2298.3125)10四、八進(jìn)制數(shù)八進(jìn)制計(jì)數(shù)法的特點(diǎn)是：有八個(gè)不同的計(jì)算符號(hào)0、1、2、3、4、5、6、7，這八個(gè)符號(hào)稱為數(shù)碼。采用逢八進(jìn)一的原則。對(duì)應(yīng)于十進(jìn)制數(shù)0、1、2、3、4、5、6、7、8，八進(jìn)制數(shù)分別記作0、1、2、3、4、5、6、7、8、10。下表列出了十進(jìn)制016對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)。十進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)000000100011200102300113401004501015601106701117810008910019101010A111011B121100C131101D141110E151111F161000010五、十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為非十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制轉(zhuǎn)換數(shù)轉(zhuǎn)換為非十進(jìn)制數(shù)時(shí)，可將其分為整數(shù)部分和小數(shù)部分分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換，最后將結(jié)果合并為目的數(shù)。 整數(shù)部分的轉(zhuǎn)換整數(shù)部分的轉(zhuǎn)換是采用除基取余法。所謂除基取余法就是用欲轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)的基數(shù)去除十進(jìn)制數(shù)的整數(shù)部分，第一次除取得的余數(shù)為目的數(shù)的最低位，把得到的商再除以該基數(shù)，所得余數(shù)為目的數(shù)的次低位，依此類推，繼續(xù)上面的過程，直到商為0時(shí)，所得余數(shù)為目的數(shù)的最高位。例將十進(jìn)制53D轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)（5-2）。53D=110101B小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換是采用乘基取整法。所謂乘基取整法就是用該小數(shù)乘上目的數(shù)制的基數(shù)，第一次乘得結(jié)果的整數(shù)部分為目的數(shù)的小數(shù)部分的最高位，其小數(shù)部分再乘上基數(shù)，所得結(jié)果的整數(shù)部分為目的數(shù)的次高位，依此類推，繼續(xù)上述的過程，直到小數(shù)部分為0或達(dá)到要求的精度為止。例將十進(jìn)制數(shù)71.34375D轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)（5-3）。例將十進(jìn)制數(shù)0.736D轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)（結(jié)果最多保留4位小數(shù)）。（5-4）從上面可以看出該數(shù)在轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制時(shí)，盡管已經(jīng)過了解5次相乘，但其小數(shù)位還存在，由于題目要求保留小數(shù)后4位，故結(jié)果為：0.736D0.1011B或0.736D0.1100B。六、非十制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)由于任一數(shù)都可以按權(quán)展開，于是很容易將一個(gè)非十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)。具體的步驟是：將一個(gè)非十進(jìn)制按權(quán)展開成一個(gè)多項(xiàng)式，每項(xiàng)是該位的數(shù)碼與相應(yīng)的權(quán)之積，把多項(xiàng)式按十進(jìn)制數(shù)的規(guī)則進(jìn)行計(jì)算機(jī)求和，所得結(jié)果即是該數(shù)的十進(jìn)制。例將二進(jìn)制數(shù)1011.011B轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。（5-5）例將十六進(jìn)制數(shù)4F.3AH轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)。（5-6）七、二進(jìn)制與十六進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換四位二進(jìn)制數(shù)共有十六種組合，而十六種組合正好與十六進(jìn)制的十六種組合一致，故每四位二進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)于一位十六進(jìn)制數(shù)，因此二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換非常簡單。下面通過兩個(gè)例子來說其轉(zhuǎn)換：例將二進(jìn)制數(shù)11010110101.1100101B轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)。（5-7）例將十六進(jìn)制數(shù)B2C.4AH轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。（5-8）從上面例子可以總結(jié)出兩種進(jìn)制轉(zhuǎn)換的方法：二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制時(shí)：只要將二進(jìn)制數(shù)的整數(shù)部分自右向左每四位一組，最后不足四位的用零補(bǔ)足；小數(shù)部分則自左向右每四位一組，最后不足四位時(shí)在右邊補(bǔ)零。再把每四位二進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)寫出來即可。十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)的正好與此相反，只要將每位的十六進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)的四位二進(jìn)制寫出來即行了。一）、數(shù)制轉(zhuǎn)換：1二進(jìn)制與十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換 （1）二進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制方法：“按權(quán)展開求和” 例： （1011.01）2（123022121120021122）10（802100.25）10（11.25）10（2）十進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)二進(jìn)制數(shù)：“除以2取余，逆序輸出” 例：（89）10（1011001）22 892 44 12 22 02 11 02 5 12 2 12 1 00 1十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)二進(jìn)制數(shù)：“乘以2取整，順序輸出” 例： (0625)10= (0101)2 0625 X 2 125 X 2 05X 2 102八進(jìn)制與二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換例：將八進(jìn)制的37.416轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)：3 7 4 1 6011 111 100 001 110即：（37.416）8 （11111.10000111）2例：將二進(jìn)制的10110.0011 轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制： 0 1 0 1 1 0 . 0 0 1 1 0 0 2 6 . 1 4 即：（10110.011）2（26.14）83十六進(jìn)制與二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換例：將十六進(jìn)制數(shù)5DF.9 轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制： 5 D F 9 0101 1101 1111 1001 即：（5DF.9）16（10111011111.1001）2dam n. 水壩；堰堤例：將二進(jìn)制數(shù)1100001.111 轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制： 0110 0001 1110 6 1 E 即：（1100001.111）2（61.E）16（二）ASCII碼 ( American Standard Code for Information Interchange )美國的標(biāo)準(zhǔn)信息交換代碼 將每個(gè)字符用7位的二進(jìn)制數(shù)來表示，共有128種狀態(tài) 大小字母、09、其它符號(hào)、控制符 0 48 A 65 a 97常用編碼BCD編碼在數(shù)字系統(tǒng)中，各種數(shù)據(jù)要轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制代碼才能進(jìn)行處理，而人們習(xí)慣于使用十進(jìn)制數(shù)，所以在數(shù)字系統(tǒng)的輸入輸出中仍采用十進(jìn)制數(shù)，這樣就產(chǎn)生了用四位二進(jìn)制數(shù)表示一位十進(jìn)制數(shù)的方法，這種用于表示十進(jìn)制數(shù)的二進(jìn)制代碼稱為二十進(jìn)制代碼（Binary Coded Decimal)，簡稱為BCD碼。它具有二進(jìn)制數(shù)的形式以滿足數(shù)字系統(tǒng)的要求，又具有十進(jìn)制的特點(diǎn)（只有十種有效狀態(tài)）。在某些情況下，計(jì)算機(jī)也可以對(duì)這種形式的數(shù)直接進(jìn)行運(yùn)算。常見的BCD碼表示有以下幾種。8421BCD編碼 這是一種使用最廣的BCD碼，是一種有權(quán)碼，其各位的權(quán)分別是（從最有效高位開始到最低有效位）8,4,2,1。例寫出十進(jìn)數(shù)563.97D對(duì)應(yīng)的8421BCD碼。563.97D=0101 0110 0011 . 1001 01118421BCD例寫出8421BCD碼1101001.010118421BCD對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)。1101001.010118421BCD0110 1001 . 0101 10008421BCD=69.58D在使用8421BCD碼時(shí)一定要注意其有效的編碼僅十個(gè)，即：00001001。四位二進(jìn)制數(shù)的其余六個(gè)編碼1010,1011,1100,1101,1110,1111不是有效編碼。2421BCD編碼 2421BCD碼也是一種有權(quán)碼，其從高位到低位的權(quán)分別為2,4,2,1，其也可以用四位二進(jìn)制數(shù)來表示一位十進(jìn)制數(shù)。其編碼規(guī)則如下表。余3碼 余3碼也是一種BCD碼，但它是無權(quán)碼，但由于每一個(gè)碼對(duì)應(yīng)的8421BCD碼之間相差3,故稱為余3碼，其一般使用較少，故正須作一般性了解，具體的編碼如下表。常見BCD編碼表十進(jìn)制數(shù)8421BCD碼2421BCD碼余3碼0000000000011100010001010020010001001013001100110110401000100011150101101110006011011001001701111101101081000111010119100111111100100001,00000001,00000100,0011 格雷反射碼（循環(huán)碼）格雷碼是一種無權(quán)碼，其特點(diǎn)是任意兩個(gè)相鄰的碼之間只有一個(gè)數(shù)不同。另外由于最大數(shù)與最小數(shù)之間也僅一個(gè)數(shù)不同，故通常又叫格雷反射碼或循環(huán)碼。十進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)格雷碼十進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)格雷碼000000000810001100100010001910011101200100011101010111130011001011101111104010001101211001010501010111131101101160110010114111010017011101001511111000第六章 原碼、反碼、補(bǔ)碼 我們已經(jīng)知道計(jì)算機(jī)中，所有數(shù)據(jù)最終都是使用二進(jìn)制數(shù)表達(dá)。我們也已經(jīng)學(xué)會(huì)如何將一個(gè)10進(jìn)制數(shù)如何轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。不過，我們?nèi)匀粵]有學(xué)習(xí)一個(gè)負(fù)數(shù)如何用二進(jìn)制表達(dá)。對(duì)有符號(hào)數(shù)而言，符號(hào)的“正”、“負(fù)”機(jī)器是無法識(shí)別的，但由于“正”、“負(fù)”恰好是兩種截然不同的狀態(tài)，如果用“0”表示“正”，用“1”表示“負(fù)”，這樣符號(hào)也被數(shù)字化了，并且規(guī)定將它放在有效數(shù)字的前面，這樣就組成了有符號(hào)數(shù)。把符號(hào)“數(shù)字化”的數(shù)叫做機(jī)器數(shù)，而把帶“十”或“”符號(hào)的數(shù)叫做真值。一旦符號(hào)數(shù)字化后，符號(hào)和數(shù)值就形成了一種新的編碼。在運(yùn)算過程中，符號(hào)位能否和數(shù)值部分一起參加運(yùn)算？如果參加運(yùn)算，符號(hào)位又需作哪些處理？這些問題都與符號(hào)位和數(shù)值位所構(gòu)成的編碼有關(guān)，這些編碼就是原碼、補(bǔ)碼、反碼和移碼。比如，假設(shè)有一整型的數(shù)，值為5，那么，我們知道它在計(jì)算機(jī)中表示為：00000000 00000000 00000000 000001015轉(zhuǎn)換成二制是101，不過整型的數(shù)占用4字節(jié)（32位），所以前面填了一堆0。現(xiàn)在想知道，-5在計(jì)算機(jī)中如何表示？在計(jì)算機(jī)中，負(fù)數(shù)以其正值的補(bǔ)碼形式表達(dá)。什么叫補(bǔ)碼呢？這得從原碼，反碼說起。原碼：一個(gè)整數(shù)，按照絕對(duì)值大小轉(zhuǎn)換成的二進(jìn)制數(shù)，稱為原碼。比如 00000000 00000000 00000000 00000101 是5的原碼。反碼：將二進(jìn)制數(shù)按位取反，所得的新二進(jìn)制數(shù)稱為原二進(jìn)制數(shù)的反碼。取反操作指：原為1，得0；原為0，得1。（1變0; 0變1）。比如：將00000000 00000000 00000000 00000101每一位取反，得11111111 11111111 11111111 11111010。稱：11111111 11111111 11111111 11111010 是 00000000 00000000 00000000 00000101 的反碼。反碼是相互的，所以也可稱：11111111 11111111 11111111 11111010 和 00000000 00000000 00000000 00000101 互為反碼。補(bǔ)碼：反碼加1稱為補(bǔ)碼。也就是說，要得到一個(gè)數(shù)的補(bǔ)碼，先得到反碼，然后將反碼加上1，所得數(shù)稱為補(bǔ)碼。比如：00000000 00000000 00000000 00000101 的反碼是：11111111 11111111 11111111 11111010。那么，補(bǔ)碼為：11111111 11111111 11111111 11111010 + 1 = 11111111 11111111 11111111 11111011所以，-5 在計(jì)算機(jī)中表達(dá)為：11111111 11111111 11111111 11111011。轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制：0xFFFFFFFB。再舉一例，我們來看整數(shù)-1在計(jì)算機(jī)中如何表示。假設(shè)這也是一個(gè)整型，那么：1、先取1的原碼：00000000 00000000 00000000 000000012、得反碼： 11111111 11111111 11111111 111111103、得補(bǔ)碼： 11111111 11111111 11111111 11111111可見，1在計(jì)算機(jī)里用二進(jìn)制表達(dá)就是11111111 11111111 11111111 11111111。16進(jìn)制為：0xFFFFFF。第七章計(jì)算機(jī)常用的單位 計(jì)算機(jī)內(nèi)的所有數(shù)據(jù)都是以二進(jìn)制形式存貯，所以，一位二進(jìn)制數(shù)的0或1就占用一個(gè)最小的數(shù)據(jù)單位，我們稱這個(gè)單位為1位，記作bit。但是計(jì)算機(jī)里里最常用（最基本）的數(shù)據(jù)單位卻是字節(jié)（byte)，每字節(jié)含8位，即有1byte=8bit通常情況下，1字節(jié)的空間能存貯一個(gè)英文字符的編碼，而需2字節(jié)才能存貯一個(gè)漢字的編碼。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，字節(jié)這個(gè)單位用來描述計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)大小或存貯空間的容量，實(shí)在太小，于是出現(xiàn)了千字節(jié)、兆字節(jié)和吉字節(jié)等數(shù)據(jù)單位。且這些單位因與二進(jìn)制關(guān)系密切，而具有與其它單位不同的換算關(guān)系，即又一種意義上的：1千1000，而是：1千=210=1024。請(qǐng)注意觀察下面換算關(guān)系：1千字節(jié)（KB）=1024字節(jié)（Bytes)1兆字節(jié)（MB）=1024千字節(jié)（KB）1吉字節(jié)（GB）=1024兆字節(jié)（MB）現(xiàn)在計(jì)算機(jī)的內(nèi)存容量已達(dá)到幾十到幾百兆字節(jié)的容量，硬盤達(dá)到幾十到幾百吉字節(jié)的容量，光盤一般能達(dá)到幾百兆字節(jié)的存貯容量。目前使用的軟盤大都是1.44MB容量這一種型號(hào)。如果用這樣的軟盤來貯存純文字，即不帶排版格式的文本文件的話，大約能存貯70多萬漢字的內(nèi)容。磁道（track）、扇區(qū)（secter）與磁盤容量：磁盤上的信息并非均勻地分布在磁盤上。通常，磁盤上使用前要經(jīng)過格式化操作，將磁盤的磁介質(zhì)劃分成磁頭容易對(duì)準(zhǔn)的許多同心圓，稱為磁道，并從外向內(nèi)順序編號(hào)，其中0磁道是最大的同心圓。同時(shí)又把每個(gè)磁道劃分成等長的若干段，每個(gè)段稱為一個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)存貯相同的字節(jié)數(shù)。這樣，每個(gè)扇區(qū)的弧長不同，但存貯的數(shù)據(jù)相同，即不同磁道的數(shù)據(jù)的密度不同。例如，常用的軟磁盤，從外到內(nèi)為0-79共80個(gè)磁道，每個(gè)磁道分為0-18共19個(gè)扇區(qū)，每扇區(qū)存貯512個(gè)字節(jié)，磁盤兩面共存貯（28019512）bytes=1.44MB。而硬磁盤是由多個(gè)同軸的磁盤片和夾在各磁盤片之間的多個(gè)磁頭共同組成的，各磁盤片的同一磁道組成該磁盤的一個(gè)柱面。又因硬盤容量較大，讀寫時(shí)常常將幾個(gè)連續(xù)扇區(qū)作為一個(gè)基本數(shù)據(jù)單位，稱為簇（cluster）。硬盤的幾個(gè)數(shù)據(jù)單位的關(guān)系如下：硬盤容量=512磁頭數(shù)柱面數(shù)每磁道扇區(qū)數(shù)（單位為字節(jié)）。第八章操作系統(tǒng)及其功能 操作系統(tǒng)(Operating System)計(jì)算機(jī)如果在沒有安裝任何軟件之前，則被稱為“裸機(jī)”，裸機(jī)是無法工作的。操作系統(tǒng)是直接運(yùn)行在“裸機(jī)”上的最基本的系統(tǒng)軟件，是系統(tǒng)軟件的核心。操作系統(tǒng)是管理和控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件、硬件和系統(tǒng)資源的大型程序，是用戶和計(jì)算機(jī)之間的接口。1) 操作系統(tǒng)的主要作用提高系統(tǒng)資源的利用率；提供方便友好的用戶界面；提供軟件的開發(fā)與運(yùn)行環(huán)境。2) 操作系統(tǒng)的主要功能處理器管理。當(dāng)多個(gè)程序同時(shí)運(yùn)行時(shí)，解決處理器(CPU)時(shí)間的分配問題；存儲(chǔ)器管理。為各個(gè)程序及其使用的數(shù)據(jù)分配存儲(chǔ)空間，并保證它們互不干擾；設(shè)備管理。根據(jù)用戶提出使用設(shè)備的請(qǐng)求進(jìn)行設(shè)備分配，同時(shí)還能隨時(shí)接受設(shè)備的請(qǐng)求(稱為中斷)，如要求輸入信息；文件管理。主要負(fù)責(zé)文件的存儲(chǔ)、檢索、共享和保護(hù)，為用戶提供文件操作的方便。接口管理。為用戶提供一個(gè)使用計(jì)算機(jī)的界面使其方便地運(yùn)行自己的作業(yè)，并對(duì)所有進(jìn)入系統(tǒng)的作業(yè)進(jìn)行調(diào)度和控制，盡可能高效地利用整個(gè)系統(tǒng)的資源；3) 操作系統(tǒng)的分類(1)單用戶操作系統(tǒng)(Single User Operating System)一次只能支持運(yùn)行一個(gè)用戶，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源不能充分利用。如 DOS、Windows 等。(2)批處理操作系統(tǒng)(Batch Processing Operating System)將若干用戶作業(yè)按一定的順序排列，統(tǒng)一交給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)、順序地完成這些作業(yè)。是一種多任務(wù)系統(tǒng)。如 IBM 的DOS/VSE。(3)分時(shí)操作系統(tǒng)(Time-Sharing Operating System)是一種多用戶系統(tǒng)。即多個(gè)用戶共享一臺(tái)計(jì)算機(jī)，操作系統(tǒng)分時(shí)地為為每個(gè)用戶服務(wù)。分時(shí)的時(shí)間單位叫時(shí)間片，多個(gè)用戶按時(shí)間片輪轉(zhuǎn)。如UNIX。分時(shí)系統(tǒng)的特點(diǎn)：交互性。用戶通過終端向主機(jī)請(qǐng)求，主機(jī)執(zhí)行后給出回答，即人機(jī)對(duì)話。及時(shí)性。計(jì)算機(jī)對(duì)用戶的請(qǐng)求能在用戶比較滿意的時(shí)間范圍內(nèi)作出及時(shí)的響應(yīng)。同時(shí)性。雖然計(jì)算機(jī)按時(shí)間片輪流地為每個(gè)用戶服務(wù)，但是用戶在感覺上則同時(shí)在使用計(jì)算機(jī)。獨(dú)占性。用戶彼此之間感覺不到對(duì)方的存在，仿佛獨(dú)占了計(jì)算機(jī)。(4)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(Real-Time Operating System)是對(duì)來自外界的作用和信息在規(guī)定時(shí)間內(nèi)及時(shí)響應(yīng)并處理的系統(tǒng)。要求在信息產(chǎn)生的同時(shí)進(jìn)行處理，即實(shí)時(shí)處理。實(shí)時(shí)系統(tǒng)的特點(diǎn)：響應(yīng)及時(shí)、高可靠性。(5)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)(Network Operating System)將分散獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過通信設(shè)備和線路互聯(lián)起來實(shí)現(xiàn)信息的交換、資源共享、互操作和協(xié)作處理的系統(tǒng)。6)分布式操作系統(tǒng)分布式系統(tǒng)是由多臺(tái)微機(jī)組成且滿足如下條件的系統(tǒng)： 系統(tǒng)中任意兩臺(tái)計(jì)算機(jī)可以通過通信交換信息;系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)無主次之分;系統(tǒng)中的資源供所有用戶共享;一個(gè)程序可以分布在幾臺(tái)計(jì)算機(jī)上并行地運(yùn)行,互相協(xié)作完成一個(gè)共同的任務(wù)。用于管理分布式系統(tǒng)資源的操作系統(tǒng)稱為分布式操作系統(tǒng)。 目前，操作系統(tǒng)代表性的有Microsoft公司的DOS操作系統(tǒng)、Windows操作系統(tǒng)，IBM公司的OS/2操作系統(tǒng)，AT&T公司的UXIX操作系統(tǒng)，還有一套免費(fèi)使用和自由傳播的Linux操作系統(tǒng)等。現(xiàn)在最常見的是Windows操作系統(tǒng)，版本有Windows3.1、Windows95、Windows98、Windows NT、Windows me、Windows 2000、Windows XP、Windows 2003等，家庭和辦公中最常用的是Windows98、Windows XP。第九章Windows98操作系統(tǒng)介紹 Windows 98的功能和特點(diǎn) Windows 98集操作系統(tǒng)、多媒體、網(wǎng)絡(luò)通信、移動(dòng)計(jì)算、硬件規(guī)范和娛樂功能于一身，它給微機(jī)系統(tǒng)帶來了軟件開發(fā)技術(shù)的一次革命，并極大地方便了用戶使用和管理微機(jī)系統(tǒng)。它的主要功能和特點(diǎn)如下： 1. 單用戶多任務(wù)系統(tǒng) 在Windows 98中，用戶可以同時(shí)運(yùn)行多個(gè)任務(wù)，在集成化的操作環(huán)境中完成多任務(wù)需求，這有利于充分利用CPU及其他系統(tǒng)資源(System Resource)。換言之，當(dāng)用戶正在運(yùn)行某一個(gè)程序時(shí)，還可以搶占CPU運(yùn)行另一個(gè)程序。例如，用戶可以在欣賞CD盤播放音樂的同時(shí)，又可以給遠(yuǎn)方的朋友發(fā)送電子郵件(E-mail)。 2. 真正的32位操作系統(tǒng) Windows 98突破了DOS只能管理640KB內(nèi)存的限制，能對(duì)高達(dá)4GB的內(nèi)存實(shí)施動(dòng)態(tài)管理，提高了內(nèi)存管理能力和高速緩沖存儲(chǔ)器(Cache)的效率。這有利于充分利用微機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)存資源，并使操作更為迅速與有效。同時(shí)，用戶完全不必關(guān)心常規(guī)內(nèi)存區(qū)(Conventional Memory)和上位內(nèi)存區(qū)(Upper Memory)的使用情況，也不必考慮內(nèi)存的分配情況，這樣為用戶開發(fā)應(yīng)用程序提供了大容量的存儲(chǔ)空間。實(shí)際上，Windows 98的應(yīng)用程序大部分都是在擴(kuò)充內(nèi)存中運(yùn)行的。 Windows 98是一個(gè)真正的32位操作系統(tǒng)，它能動(dòng)態(tài)管理的內(nèi)存空間最大為： 232=4102410241024B=4GB 3. 完全的圖形用戶界面 Windows 98提供了一種完全不同于DOS命令行的操作手段，對(duì)微機(jī)系統(tǒng)的操作是通過對(duì)諸如窗口、對(duì)話框、圖標(biāo)、菜單等圖形畫面和符號(hào)進(jìn)行操作來實(shí)現(xiàn)的。用戶可以用鍵盤進(jìn)行操作，而更多的場(chǎng)合是用鼠標(biāo)來實(shí)現(xiàn)，通過鼠標(biāo)的移動(dòng)和點(diǎn)擊，選擇、運(yùn)行、移動(dòng)等操作便輕松完成。 4. 豐富的應(yīng)用程序和附件 Windows 98提供了大量的實(shí)用程序和附件，如收發(fā)電子郵件和傳真、提供上網(wǎng)和聯(lián)機(jī)服務(wù)、支持多媒體播放音頻和視頻光盤、進(jìn)行輔助教學(xué)、游戲、電話撥號(hào)、超級(jí)終端、文件寫字板、書寫器、畫圖、MS-DOS方式以及系統(tǒng)維護(hù)的工具軟件等，使用戶能夠靈活自如地使用微機(jī)系統(tǒng)。 5. 硬件即插即用的兼容性 在Windows 98操作系統(tǒng)中，用戶增加新硬件只需在微機(jī)系統(tǒng)中插入硬件后，開機(jī)啟動(dòng)時(shí)，Windows 98就會(huì)自動(dòng)識(shí)別和配置相應(yīng)的硬件。在微機(jī)系統(tǒng)上添加硬件是一件非常