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电脑入门原理知识

网络整理 2020-01-28 05:04

  随着计算机技术的发展,电脑已经开始慢慢深入我们的生活中,下面整理了一些电脑入门原理知识,希望对大家有所帮助!

  一、二进制和计算机存储单位

  计算机使用二进制,因为表示两种状态的物质比较容易找到,比如电灯的“灭”和“亮”以及磁场的“负”和“正”。二进制其实就是“逢二进一”。在二进制里,“0”还是“0”,“1”还是“1”,但“2”就写成了“10”(请读成“壹零”而不要读成“十”),同样,“3”是“11”,“4”则是“100”——这种牺牲了位元的做法虽然浪费了存储单元但却相对较易实现。

  表示二进制的位元叫“位”(Bit)。一个位有两种属性,“0”或者“1”。我们能够接触到的“xx位操作系统”或者“xx位真彩色”里的“位”就是这个“位”。

  计算机的基本存储单元是“字节(Byte)”。一个字节由8个“位”组成。

  1024个字节称为1KB。为什么不是1000而是1024呢?因为在二进制里多一位就是多一倍(乘2),因此计算机里充满了2的倍数,而1024是2的10次方。

  更大的单位还有MB和GB,1MB=1024KB,1GB=1024MB。

  而、计算机原理/机器语言原理

  计算机的核心部件是CPU(中央处理单元),这是一个有着众多引脚的集成电路。计算机的所有动作均由其内部的“电子运算”而最终产生。从理解的角度上,可以把CPU看作是一套“约定”的集合。当我们通过一些引脚告诉它“1”、“加”、“2”、“运算”、“输出”等信号时,通过CPU设计制作时固定好的“约定”,在其另一些引脚上输出“3”的信号并通知显示设备显示出“3”的图象,我们就此得到了结果。——这些“约定”就是该CPU的机器语言。

  不同的CPU有着不同的机器语言。不同机器语言基础上的软件无法通用。某一厂商新型的CPU为了软件的通用性往往向其早期的CPU保持兼容。机器语言是一切软件(包括操作系统)的基础,是计算机最终识别并执行的指令。

  任何的机器语言都只接受两种信息:“指令”和“数据”;指令是告诉CPU做什么样的动作,而数据则是动作的对象。比如上文中的“加”、“运算”等是指令,而“1”、“2”是数据。从形式上讲,指令和数据都是二进制信息。但如果将数据当成指令交给CPU处理,通常CPU会无法理解而死机;反之如果将指令当成数据交给CPU则不会引起任何恶果,因为数据不会引起CPU任何的动作。

  为验证这一说法,你可以随便将一个文件的扩展名改为COM在DOS下交给系统执行;也可以将命令处理器COMMAND.COM的扩展名改为TXT用记事本打开(切记不要存盘!)。

  三、操作系统

  当人们不想再重复地向计算机输入一套套的机器语言时,操作系统随之诞生。有了它,人们不必再使用二进制的机器语言直接与硬件说话。使用一个COPY命令,就可以实现1823句的机器语言指令来完成信息的复制工作。如果需要复制八个文件,只有傻瓜才愿意重复八次机器语言,聪明人则会将这套指令做成集合然后通过一个命令来调用它——操作系统是用户和计算机硬件中间的“界面”,除了简单高效之外,更重要的是操作系统隔离了高深的理论知识,使得对计算机的使用变成了简便的对操作系统的掌握。

  美国微软公司(Microsoft)在操作系统方面做出了巨大贡献。其磁盘操作系统DOS由于开放了所有的机器语言而在最需要的时刻赢得了大量的软件。在DOS里,系统提供了大量的子程序供编程调用,由此DOS迅速打败了对手而几乎一统天下。代替DOS的图形操作系统Windows更是带领人们进入了自由探索时代。无论如何,使用鼠标器将文件扔到垃圾箱远比记忆DELETE更为直观。

  四、磁盘使用原理

  磁盘是计算机存储信息的设备。

  在DOS/Windows系统下,将软磁盘划分为磁道(磁头静止时主轴马达带动盘片旋转一周形成的圆环)和扇区(磁道上每512个字节被划分为一个扇区)。高密度软盘有80个磁道,每磁道分为18个扇区,加上反正两面都使用,所以总容量是80*18*512*2=1474560 Bytes=1440KB=1.44MB。对于硬盘来讲,因为不止两个磁头,而且所有的磁头都由一个磁头臂带动,所以划分为柱面(磁头臂不动时主轴电机带动盘片旋转一周形成的圆柱)、磁头(所有磁头依次编号)和扇区(也是512个字节)。

  操作系统为了自身目的通常要占用一部分特殊区域。在DOS/Windows操作系统下,这些区域包括引导区(BOOT)、文件分配表(FAT)及根目录区(ROOT),根目录区之后是划分整齐的一块块用户文件存放区。其中引导区存放的是一段用来引导操作系统的“指令”;硬盘因为可以存在多个操作系统,所以除了引导区BOOT外,其第一个扇区里还有一段用来解析硬盘分区的“指令”,叫主引导区(MBR),其内还包括了硬盘的分区表数据。文件分配表和根目录区则全部是“数据”。这些区域都由操作系统负责读写,用户不得删除及直接写入。

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