管理信息系統(tǒng)第五版黃梯云第18章-計算機軟硬件基礎介紹

第十八章計算機軟硬件基礎介紹本章內容第一節(jié)裸機及使它能進行信息處理的步驟第二節(jié)計算機中的數制第三節(jié)邏輯代數簡介第四節(jié)邏輯電路22023/11/22第十八章計算機軟硬件基礎介紹1.1硬盤的格式化32023/11/22第十八章計算機軟硬件基礎介紹新的裸機都只有一個C盤。如果，格式化時不對它分區(qū)，而把資料都放在C盤中，那么，當下次重新格式化時，有用的內容將會全部丟失。因此，一般應在硬盤的最前面的一塊區(qū)域中創(chuàng)建一個主分區(qū)，把它設定為活動分區(qū)，通過它來啟動系統(tǒng)。我們把這個主分區(qū)叫做邏輯C盤。分區(qū)的方法有以下兩種：（1）MBR分區(qū)方法（2）GPT分區(qū)方法裸機分區(qū)1.1硬盤的格式化——MBR分區(qū)方法42023/11/22第十八章計算機軟硬件基礎介紹早期，在這個邏輯C盤中，有一個硬盤主引導記錄（MasterBootRecords,簡稱MBR），主要用于檢測硬盤分區(qū)的正確性，并確定活動分區(qū)，負責把引導權移交給活動分區(qū)的DOS或其他操作系統(tǒng)，并用來引導記錄備份的存放位置。這種分區(qū)方法叫做MBR分區(qū)方法。MBR分區(qū)方法是將分區(qū)方案保存在MBR的分區(qū)表中。在MBR（主引導記錄）中存放著分區(qū)方案，又稱MBR分區(qū)表，位于磁盤的MBR扇區(qū)的第一扇區(qū)中。該扇區(qū)共有64個字節(jié)，能夠分成四個分區(qū)的信息，每個分區(qū)項占用16個字節(jié)，這16個字節(jié)中存有活動狀態(tài)標志、文件系統(tǒng)標識、起止柱面號、磁頭號、扇區(qū)號、隱含扇區(qū)數目(4個字節(jié))、分區(qū)總扇區(qū)數目(4個字節(jié))等內容。倘若硬盤丟失分區(qū)表，數據就無法按順序讀取和寫入，導致無法操作。1.1硬盤的格式化——MBR分區(qū)方法52023/11/22第十八章計算機軟硬件基礎介紹在MBR（主引導記錄）中的分區(qū)表中，由于MBR扇區(qū)只有64個字節(jié)用于分區(qū)表，所以只能記錄4個分區(qū)的信息。這就是硬盤主分區(qū)數目不能超過4個的原因。后來為了支持更多的分區(qū)，引入了擴展分區(qū)及邏輯分區(qū)的概念。但每個分區(qū)項仍用16個字節(jié)存儲。在這16個字節(jié)中，第5字節(jié)為分區(qū)類型標志。分區(qū)表

第一分區(qū)

引導的標志磁頭開始扇區(qū)開始柱面開始系統(tǒng)狀態(tài)標志（即分區(qū)類型標志）磁頭尾扇區(qū)尾柱面尾隱含扇區(qū)數目分區(qū)總扇區(qū)數目第二分區(qū)第三分區(qū)第四分區(qū)1.1硬盤的格式化——如何創(chuàng)建擴展分區(qū)？62023/11/22第十八章計算機軟硬件基礎介紹DOS的分區(qū)命令FDISK

允許用戶創(chuàng)建一個擴展分區(qū)，并且在擴展分區(qū)內再建立最多23個邏輯分區(qū)（加上原來的C盤，從C到Z共24個驅動器盤符）。也就是說，無論硬盤有多少個分區(qū)，其MBR中只包含啟動分區(qū)（即主分區(qū)）和擴展分區(qū)兩個分區(qū)的信息。其中有關邏輯分區(qū)的信息都被保存在擴展分區(qū)內。啟動分區(qū)(1)C擴展分區(qū)(23)A,B,D,E……Z1.1硬盤的格式化——GPT分區(qū)方法72023/11/22第十八章計算機軟硬件基礎介紹全局唯一標識分區(qū)表（GUIDPartitionTable，縮寫：GPT）是一個實體磁盤的分區(qū)表的結構布局的標準。GPT可以看作是MBR的繼任者，是為了解決MBR所帶來的諸多限制。GPT分區(qū)方法比MBR分區(qū)方法有更多的優(yōu)點:①允許每個磁盤有多達128個分區(qū)；②支持高達18EB的卷大?。∕BR為2TB）（1EB=1024PB=1024*1024TB）；③允許將主磁盤分區(qū)表和備份磁盤分區(qū)表用于冗余；④支持唯一的磁盤和分區(qū)ID(GUID)；⑤它的平臺操作數據位于分區(qū)，而不是位于非分區(qū)或隱藏扇區(qū)；⑥GPT分區(qū)磁盤還有多余的主要及備份分區(qū)表來提高分區(qū)數據結構的完整性。1.2安裝操作系統(tǒng)——以Windows7為例82023/11/22第十八章計算機軟硬件基礎介紹操作系統(tǒng)是管理計算機應用軟件和硬件資源、與用戶進行交互的系統(tǒng)軟件。操作系統(tǒng)的種類很多，目前流行的現代操作系統(tǒng)主要有Windows、Linux、MacOSX等。我們以Windows7操作系統(tǒng)為例介紹操作系統(tǒng)的安裝過程。第一步，設置光驅啟動。首先，開機后根據屏幕上面的提示按鍵進入BIOS設置。然后，將光標移動到“AdvancedBIOSFeatures”，按回車鍵進入高級BIOS功能設置界面，將光標移動到“FirstBootDevice”，將其調為“CD-ROM”。最后，按下“F10”保存并退出，當提示是否確認時，選擇“Yes”。還有一種設置光驅啟動的方法是開機后按F12進入BootMenu，選擇從光盤啟動，然后按下回車鍵重啟電腦。第二步，進入安裝。將系統(tǒng)光盤放入光驅，電腦重啟后將進入安裝界面。首先，選擇安裝語言格式，時間和貨幣格式，鍵盤和輸入法。隨后將出現許可條款界面，勾選接受后進入安裝類型界面，如果是裸機，安裝類型請選擇“自定義”，然后選擇安裝盤，如果磁盤已經分區(qū)，則通常選擇C盤，否則可以點擊“驅動器選項”進行分區(qū)。進入“正在安裝Windows”界面，之后界面將顯示“安裝程序正在啟動服務”。最后，提示您重啟計算機。第三步，Windows設置。重啟后，進入啟動畫面，進入“設置Windows”的界面，輸入用戶信息后，設置密碼并激活，選擇“使用推薦設置”，也可選擇“以后詢問我”。接下來，設置時間和日期，出現“請選擇計算機當前的位置”界面，設置網絡環(huán)境。接著，系統(tǒng)將根據之前所做的設置配置系統(tǒng)，幾分鐘后配置完成，則Windows7系統(tǒng)也安裝完畢。1.3安裝驅動程序——以Windows7為例92023/11/22第十八章計算機軟硬件基礎介紹Windows7系統(tǒng)自帶了大部分的硬件驅動程序，安裝操作系統(tǒng)時會自動安裝驅動程序，所以通常不再需要專門安裝驅動程序了，但有時驅動程序和硬件不能完美兼容，或者有些硬件的驅動找不到，則需要手動安裝驅動程序，方法是關閉Windows7的自動安裝驅動功能。右鍵點擊“計算機”，選擇“屬性”選擇左邊選項卡內的“高級系統(tǒng)設置”選擇“硬件”標簽，點擊“設備安裝設置”選擇“否，讓我選擇要執(zhí)行的操作”和“在我的計算機上找不到驅動程序軟件時從WindowsUpdate”安裝右鍵點擊桌面上的“我的電腦”圖標，選擇“屬性”，選擇“硬件”標簽，點擊“設備管理器”把驅動光盤放入光驅，雙擊帶黃色問號的硬件設備，點擊“驅動程序”標簽，點擊“重新安裝驅動程序”選擇“是，僅這一次”，然后單擊“下一步”，選擇“自動搜索安裝”，點擊“下一步”，就開始自動搜索驅動程序并安裝關閉Windows7的自動安裝驅動功能的方法：手動安裝驅動程序的方法：1.3安裝應用程序102023/11/22第十八章計算機軟硬件基礎介紹應用程序是運行于操作系統(tǒng)之上的計算機程序。應用程序安裝包是包括應用程序安裝所需要的所有文件的集合。運行安裝包可執(zhí)行文件，可以將此應用程序的所有文件釋放到硬盤上，有的應用程序還需要修改注冊表、修改系統(tǒng)設置、創(chuàng)建快捷方式等，安裝包通常也包括以上功能。1雙擊安裝包文件，將出現安裝界面，點擊“安裝XX”之后，通常需要勾選接受協(xié)議，然后點擊“下一步”，通常需要選擇文件存儲位置或者應用程序安裝位置，此時可以將應用程序安裝在默認位置下，也可以點擊“瀏覽”按鈕，選擇自定義的文件目錄。2不同應用程序在完成安裝之前需要設置的內容都不盡相同，只要看清楚應用程序安裝時界面上顯示的需要設置的內容和選項，根據用戶的實際情況設置即可。3待設置完成后，將開始應用程序的安裝過程。完成后，關閉安裝窗口，然后雙擊桌面上的應用程序圖標，就可以使用了。本章內容第一節(jié)裸機及使它能進行信息處理的步驟第二節(jié)計算機中的數制第三節(jié)邏輯代數簡介第四節(jié)邏輯電路112023/11/22第十八章計算機軟硬件基礎介紹2計算機中的數制

2.1十進制數與二進制數間的變換122023/11/22第十八章計算機軟硬件基礎介紹計算機中的數是以二進制表示的，原因是二進制具有適合于計算機運算的特殊優(yōu)點。十進制數怎樣轉換成二進制數？可以采用“除以二取余法”。即把十進制數用二去除后，將它的余數作為二進制數的最低位。將所得的商再除以二，并將所得余數作為二進制數的最低第二位。這樣依次除下去，直到商等于零為止。一系列的余數組成了對應的二進制數從高位到低位的每一位。172284222012………………117/2=8余10………………0……………0……………1………………1/2=0余1.....17=1*16+0*8+0*4+0*2+1*110001*16*8*4*2*12.2數制和進位計數制132023/11/22第十八章計算機軟硬件基礎介紹1.數制的概念和進位計數制所謂數制，指的是計數的規(guī)則。數制的種類很多，有十進制、十二進制、六十進制、二進制、八進制和十六進制等等。例如，每小時六十分鐘，就是六十進制。二進制采用逢2進一，十進制采用逢10進一。也就是說它們采用了不同的進位計數制。進位計數制使用幾種符號按一定的規(guī)則表示每一個數。這幾種不同符號稱為符號系統(tǒng)。符號系統(tǒng)中不同符號的個數稱為數制的基。例如，二進制的基n是2，它采用了二種不同的符號，即0和1。進位計數制的“基”的含義：“基”為n的進位計數制稱為n進制。在n進制中用一個符號能表示的最大位數為n-1。為了表示比n–1更大的數，需在這個符號左邊記“1”，也就是“逢n進一”。例如，二進制中用一個符號能表示的最大位數是n–1，即2–1=1，為了表示比1更大的數，需在這一位的左邊寫“1”，也就是逢2進1。2.進位計數制的符號系統(tǒng)和進位計數制的基2.2數制和進位計數制142023/11/22第十八章計算機軟硬件基礎介紹3.進位計數制的“權”在進位計數制中，同一符號寫在不同位置代表不同的數。每位上的“i”所代表的不同的數稱為該位的“權”。對于n進制來說，從右邊算起，第i位的權是

。例如，對于十進制，從右邊算起，第一位（即個位，i=1）的權是10i-1,即100=1，同理，十位的權是101=2，百位的權是102=2。十進制數二進制數00112103

11410

05101611071118100091001位序號i權12345678910112兩個二進制數相加和相乘的規(guī)則152023/11/22第十八章計算機軟硬件基礎介紹1.兩個二進制數相加的規(guī)則：0+0=00+1=11+0=11+1=10110+10110112.兩個二進制數相乘的規(guī)則：0x0=00x1=01x0=01x1=1101X110000101+10111110本章內容第一節(jié)裸機及使它能進行信息處理的步驟第二節(jié)計算機中的數制第三節(jié)邏輯代數簡介第四節(jié)邏輯電路162023/11/22第十八章計算機軟硬件基礎介紹3邏輯代數簡介

3.1邏輯變量172023/11/22第十八章計算機軟硬件基礎介紹由于事物之間的普遍聯系，一種事物可能呈現的狀態(tài)往往取決于和它相聯系的另一些事物的狀態(tài)。這種關系稱為邏輯關系。開關A開關A開關A燈泡DXXX不亮XX√不亮X√X不亮X√√不亮√XX亮√X√亮√√X亮√√√亮為了抽象出一般的邏輯關系，舍棄這些事物和狀態(tài)的物理意義，用一個變量表示某事物，變量的值取“0”和“1”表示事物的兩種不同狀態(tài)。這些二值變量稱為邏輯變量。不同事物的狀態(tài)之間的邏輯關系可以通過邏輯變量之間的關系來定量地研究。研究這些關系的數學分支稱作邏輯代數。3.2基本邏輯運算182023/11/22第十八章計算機軟硬件基礎介紹1.“與”運算ABX000010100111“與”運算性質A·0=0A·1=1A·A=A2.“或”運算ABX000011101111“與”運算性質A+0=AA+1=1A+A=A3.2基本邏輯運算192023/11/22第十八章計算機軟硬件基礎介紹3“非”運算“非”運算只有一個自變量，函數值與自變量總是取不同的值。若A是自變量，X是A的函數，對A進行“非”運算的真值表如下表所示。AX0110X=ā“非”運算性質A+ā=1A·ā=0

=本章內容第一節(jié)裸機及使它能進行信息處理的步驟第二節(jié)計算機中的數制第三節(jié)邏輯代數簡介第四節(jié)邏輯電路202023/11/22第十八章計算機軟硬件基礎介紹4邏輯電路

4.1用邏輯電路實現邏輯運算212023/11/22第十八章計算機軟硬件基礎介紹一般的邏輯電路中輸出信號和輸入信號都只有兩種不同的狀態(tài)，如有電流和無電流、高電平和低電平等。所以可以用邏輯變量分別描述輸出信號和輸入信號。各種不同的邏輯電路的輸出信號與輸入信號的關系，體現了不同的“與”、“或”、“非”及更復雜的邏輯關系，和一定的邏輯表達式相對應。從而各種邏輯運算都可以由不同的邏輯電路來實現。完成各種邏輯運算的邏輯電路稱作“門電路”，簡稱“門”。根據邏輯運算的類型不同，有“與門”、“或門”、“非門”、“與非門”、“或非門”等等。4.1用邏輯電路實現邏輯運算222023/11/22第十八章計算機軟硬件基礎介紹在實際邏輯裝置的分析設計中使用一套邏輯符號或圖形表示各種門電路，用這種符號畫的圖稱為邏輯圖。4.1用邏輯電路實現邏輯運算232023/11/22第十八章計算機軟硬件基礎介紹在實際的邏輯裝置中除了完成上述邏輯運算的邏輯門之外，還有多種邏輯部件，以下簡單介紹其中的幾種。AXB（1）控制門當B=0，X=0當B=1，X=A因而可以認為信號B控制了這個門，當B=1時“門”開啟，允許信號A通過，輸出X隨輸入A變化；當B=0時，“門”封鎖，不準信號A通過，輸出X恒為0，不隨輸入A變化。對于輸入信號A而言，B稱作門控信號，或稱控制信號。這種控制門廣泛用于計算機的各部件中。4.1用邏輯電路實現邏輯運算242023/11/22第十八章計算機軟硬件基礎介紹（2）觸發(fā)器當S=0時，Q=1；R沒有信號輸入時，=0，當S端觸發(fā)信號消失之后，仍使A的輸出Q保持為“1”。所以觸發(fā)器的狀態(tài)不會因為觸發(fā)信號的消失而改變，這就是觸發(fā)器的記憶作用。同樣，若在R端輸入一個觸發(fā)信號“0”，觸發(fā)器就被置作=1、Q=0的狀態(tài)，當觸發(fā)信號撤去之后，狀態(tài)并不改變。用“0”作為觸發(fā)器的觸發(fā)信號。當R、S均無信號輸入，即均為“1”時，觸發(fā)器只有兩種穩(wěn)定的狀態(tài)，01或者10，而不會出現兩個輸出端全為0或全為1的情況。4.1用邏輯電路實現邏輯運算252023/11/22第十八章計算機軟硬件基礎介紹（3）寄存器一個觸發(fā)器可以寄存一位二進制數，n個觸發(fā)器可以構成一個n位寄存器，用來寄存一個n位的二進制數。計算機為了實現其復雜的功能，要用到許多寄存器?！璶位寄存器本章小結262023/11/22第一章信息系統(tǒng)與管理本章重點講授了對使裸機能進行信息處理的步驟、計算機中的數制、邏輯代數、邏輯電路等問題。這些問題是計算機軟硬件基礎知識中很重要的部分，其中最后的兩部分是將來學習計算機硬件知識時的重要基礎。復習思考題：18.1為什么一臺計算機上可以安裝多個操作系統(tǒng)？18.2您認為講授邏輯電路對于學習計算機硬件知識有什么用處？18.3為了使裸機能夠進行信息處理，需要經過哪幾個步驟？18.4如何將十進制的數轉換成二進制數？18.5為什么要用八進制和十六進制？18.6什么是數制的基？進位計數制中的“權值”什么意思？18.7如何將兩個二進制數相乘?18.8您能說出下面這張圖的主要錯誤是什么嗎?本章小結272023/11/22第一章信息系統(tǒng)與管理附錄1：磁盤分區(qū)類型標志282023/11/22標志說明標志說明01FAT1261SpeedStor02XENIX

root63GNUHURDorSys03XENIX

usr64NovellNetware06FAT16

04

表示分區(qū)小于32M65NovellNetware07HPFS/NTFS70DiskSecureMult08AIX75PC/IX09AIX

bootable80OldMinix0AOS/2

BootManage81Minix/OldLinux0BWin95FAT3282Linuxswap0CWin95FAT3283Linux