信息學(xué)奧賽初賽題型、考試范圍與基礎(chǔ)知識復(fù)習(xí)材料

1、信息學(xué)奧賽計算機(jī)基礎(chǔ)知識復(fù)習(xí)材料第一章計算機(jī)的概念、誕生與發(fā)展、應(yīng)用、分類一、計算機(jī)的概念： 是一種能迅速而高效的自動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。階段時間邏輯器件應(yīng)用范圍第一代 1946 1958真空電子管科學(xué)計算、軍事研究第二代 1959 1964晶體管數(shù)據(jù)處理、事物處理第三代 1965 1970中小規(guī)模集成電路包括工業(yè)控制的各個領(lǐng)域第四代 1971至今大規(guī)?；虺笠?guī)模集成電路應(yīng)用到了各個領(lǐng)域三、計算機(jī)的主要特點(diǎn)1、驚人的運(yùn)算速度； 2、很高的計算機(jī)精度； 3、超強(qiáng)的存儲能力； 4、準(zhǔn)確的邏輯判斷能力； 5、自動控制能力。四、計算機(jī)的主要應(yīng)用：1、數(shù)值計算

2、：2、數(shù)據(jù)和信息處理：其特點(diǎn)是數(shù)據(jù)量大，但計算相對簡單。其中數(shù)據(jù)泛指計算機(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)處理指對數(shù)據(jù)的收集、存儲、加工、分析和傳送的全過程。3、過程控制：是生產(chǎn)自動化的重要技術(shù)內(nèi)容和手段，是由計算機(jī)對所采集到的數(shù)據(jù)按一定方法經(jīng)過計算，然后輸出到指定執(zhí)行機(jī)構(gòu)去控制生產(chǎn)的過程。（埃尼阿克）。在賓西法尼亞大學(xué)誕生。第二章 計算機(jī)硬件系統(tǒng)計算機(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)4、計算機(jī)輔助系統(tǒng)：是指利用計算機(jī)幫助人們完成各種任務(wù)，包括計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)、計算機(jī)輔助制造(CAM)、計算機(jī)輔助測試(

3、CAT) 、計算機(jī)輔助教學(xué)(CAI) 等。CAD：即 Computer Aided Design的縮寫，名稱為：計算機(jī)輔助設(shè)計。CAM：即 Computer Aided Manufacturing的縮寫 , 名稱為：計算機(jī)輔助制造。CAI： Computer Aided Instruction的縮寫，名稱為：計算機(jī)輔助教學(xué)。CAT：即 Computer Aided Testing的縮寫，名稱為：計算機(jī)輔助測試。CAE：即 Computer Aided Engineering的縮寫，名稱為：計算機(jī)輔助工程。5、人工智能：是指用計算機(jī)模擬人腦的思維過程，是計算機(jī)應(yīng)用的重要領(lǐng)域。五、計算機(jī)分類：1、

4、按規(guī)模分：巨型、大型、中型、小型、微型計算機(jī)。我們學(xué)校和家庭使用的計算機(jī)都微型計算機(jī)，簡稱微機(jī)，又稱個人計算機(jī)，或簡稱PC機(jī)。2、按用途分：專業(yè)計算機(jī)、通用計算機(jī)。3、按原理分：模擬計算機(jī)、數(shù)字計算機(jī)。六、微型機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)1、字長：指計算機(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：指計算機(jī)主時鐘在一秒鐘內(nèi)發(fā)出的脈沖數(shù)，在很大程度上決定了計算機(jī)的運(yùn)算速度。3、內(nèi)存容量：是標(biāo)志計算機(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、微型計算機(jī)時代1、第一代微型計算

5、機(jī)通常把 IBM-PC/XT 及其兼容機(jī)稱為第一代微型計算機(jī)。2、第二代微型計算機(jī)286 AT 機(jī)及其兼容機(jī)被稱為第二代微型計算機(jī)。3、第三代微型計算機(jī)386微機(jī)被稱為第三代微型計算機(jī)。4、第四代微型計算機(jī)486微機(jī)被稱為第四代微型計算機(jī)。5、第五代微型計算機(jī)1993年 Intel 公司推出了 Pentium 芯片。八、多媒體計算機(jī)什么是多媒體技術(shù)？以前的個人電腦只能處理文字和數(shù)字，這就是單媒體?，F(xiàn)在，個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

6、以接收外部圖像，聲音， 各種媒體信息，經(jīng)計算機(jī)加工處理后以圖片，文字，聲音，動畫等多種方式輸出，實(shí)現(xiàn)輸入輸出方式的多元化，計算機(jī)只能輸入輸出文字，數(shù)據(jù)的局限，計算機(jī)開始能說會唱起來。一臺標(biāo)準(zhǔn)多媒體計算機(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)動器， 多媒體操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件。多媒體計算機(jī)與現(xiàn)代通信技術(shù)的結(jié)合構(gòu)成了多媒體通信。二、計算機(jī)的誕生與發(fā)展1、誕生： 1946 年，美國為計算彈道軌跡而研制成功了世界第一臺計算機(jī)，名字叫 ENIAC2、發(fā)展：是無法工作的，而軟件則必須存放在硬件中。圖 2-1一、馮·諾依曼式的計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)1、存儲程序式計算機(jī)

7、：先將解題步驟用計算機(jī)語言寫好，存儲到計算機(jī)的存儲器中，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)計算機(jī)硬件是指有形的物理設(shè)備，它是計算機(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計算機(jī)硬件系統(tǒng)主要包括運(yùn)算器、控制器、存儲器 ( 分為主存儲器、輔助存儲器) 、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、控制器是計算機(jī)的指揮中心，控制各部分協(xié)調(diào)工作，完成對指令的解釋和執(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（Cen

8、tral Processing Unit），是計算機(jī)的“中樞神經(jīng)”。中央處理器是計算機(jī)的心臟， CPU品質(zhì)的高低直接決定了計算機(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可同時處理8 位、 16 位、32 位的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。CPU、主存儲器構(gòu)成了計算機(jī)的主機(jī)， 輸入輸出設(shè)備和輔助存儲器則統(tǒng)稱為外部設(shè)備，簡稱外設(shè)。圖 2-3存儲器是記憶部件， 用于存放程序和數(shù)據(jù)。、主存儲器又稱內(nèi)存或主存，它直接與 CPU交換信息， 是計算機(jī)的工作存儲器，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

9、太大，成本昂貴) 。主存又可分為隨機(jī)存儲器RAM(Random Access Memory)和只讀存儲器ROM(Read OnlyMemory)兩類。隨機(jī)存儲器RAM中的內(nèi)容可以進(jìn)行讀寫操作，但斷電時RAM中的信息會丟失。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。、輔助存儲器又稱外存， 它需要通過內(nèi)存才能與 CPU聯(lián)系，輔助存儲器存取速度慢而容量較大。硬磁盤（ HDD）：容量大、速度快、價格高。軟磁盤（ FDD）：容量小，速度慢，便于攜帶、價廉。光盤（ CD）：容量較大、價格便宜、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。

10、、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800×600 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)；、總線是連接計算機(jī)中各組成部件的一組物理信號線

11、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：數(shù)據(jù)信號、地址信號和控制信號。負(fù)責(zé)在部件間傳輸數(shù)據(jù)的一組信號線稱為數(shù)據(jù)總線（DB）；負(fù)責(zé)指出數(shù)據(jù)存放的存儲位置的一組信號線( 也可標(biāo)識是哪一個I O設(shè)備 ) 稱為地址總線 （ AB）；在傳輸與交換數(shù)據(jù)時起控制作用的一組控制信號線稱為控制總線（CB）。由運(yùn)算器、 存儲器、 控制器、輸入、輸出設(shè)備五大基本部件組成計算機(jī)硬件系統(tǒng)，工作流程如圖：圖 2-4三、多級存貯器體系為提高 CPU的處理速度，當(dāng)今計算機(jī)中大都配有高速緩沖存儲器（ cache ），也稱緩存，實(shí)際上是一種特殊的高速存儲器。緩存的存取速度比內(nèi)存要快，所以就提高了處理速度。多

12、數(shù)現(xiàn)代計算機(jī)都配有兩級緩存。一級緩存也叫做主緩存，或內(nèi)部緩存， 直接設(shè)計在CPU芯片內(nèi)部。一級緩存容量很小，通常在8KB 64KB 之間。二級緩存也叫外部緩存，不在 CPU內(nèi)部而是獨(dú)立的SRAM芯片，其速度比一級緩存稍慢，但容量較大，多在64KB 2MB之間。人們討論緩存時，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，實(shí)際檢索存儲器的順序是：首先檢索一級緩存，然后二級緩存，再往后是RAM。即寄存器一級緩存主存二級緩存輔存。第三章計算機(jī)軟件系統(tǒng)計算機(jī)軟件又稱計算機(jī)程序，是控制計算機(jī)實(shí)現(xiàn)用戶需求的計算機(jī)操作以及管理計算機(jī)自身資源的指令集合，是指

13、在硬件上運(yùn)行的程序和相關(guān)的數(shù)據(jù)及文檔，是計算機(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： 是計算機(jī)最基本的軟件，它負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)操作者對計算最基本的操作，管理計算機(jī)的軟件與硬件資源，具有通用性， 主要由計算機(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)： 是控制和管理計算機(jī)的軟硬件資源、合理安排計算機(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語言編寫的源程序翻譯成機(jī)器語言目標(biāo)程序的程

14、序。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：是對計算機(jī)中所存儲的大量數(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算機(jī)軟件。服務(wù)程序：為計算機(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，涉及到計算機(jī)應(yīng)用的各個領(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，人們通常把一臺完整的計算機(jī)劃分成四個結(jié)構(gòu)層次，稱為四個平臺。 它們從底層到高層分別為硬件平臺、系統(tǒng)平臺、應(yīng)用支持平臺和應(yīng)用平臺。 與用戶直接相關(guān)、打交道最多的是應(yīng)用平臺。三、幾個相關(guān)概念、指令：指令就是指揮機(jī)器工作的指示

15、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算機(jī)的工作過程。一條指令包含操作碼和地址碼兩個部分， 操作碼指示計算機(jī)怎么操作， 地址碼指定操作對象或操作數(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)計的一系列指令。指令系統(tǒng)：計算機(jī)能識別并能執(zhí)行的全部指令的集合。、把一系列的計算機(jī)指令組織起來， 用來控制計算機(jī)完成每一項任務(wù)的指令集合， 被稱為計算機(jī)程序。許多計算機(jī)程序，就構(gòu)成了計算機(jī)軟件系統(tǒng)。、機(jī)器語言機(jī)器指令：能直接被計算機(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

16、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：用助記符號表示二進(jìn)制代碼的語言，是機(jī)器語言的符號化。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)。 .高級語言高級語言： 是同自然語言和數(shù)學(xué)語言比較接近的計算機(jī)程序設(shè)計語言。同樣，用高級語言編制的程序也不能直接在計算機(jī)上運(yùn)行，必須將其翻譯成機(jī)器語言程序才能為計算機(jī)所理解并執(zhí)行。如：PASCAL、 BASIC、 C 語言。將高級語言編寫的

17、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：是將用高級語言編寫的源程序整個翻譯成目標(biāo)程序，然后將目標(biāo)程序交給計算機(jī)運(yùn)行，編譯過程由計算機(jī)執(zhí)行編譯程序自動完成。解釋：是對用高級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。解釋過程由計算機(jī)執(zhí)行解釋程序自動完成，但不產(chǎn)生目標(biāo)程序。特點(diǎn)：高級語言容易被人們掌握， 用來描述一個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 15 12 位為操作碼， 0110 表示“加”操作；第 11 6 位為操作數(shù)之一地址碼

18、， 000010 代表示存儲器“ B”；儲器第 5 0 位為目標(biāo)操作數(shù)地址碼，該指令在運(yùn)行時，執(zhí)行將存儲器A 中。A000100 代表示存儲器“ A”。中的內(nèi)容與存儲器B 中的內(nèi)容相加， 結(jié)果存放在存機(jī)器語言形式：匯編語言形式：ADD B，A高級語言形式：A = A + B第四章計算機(jī)的配置1、中央處理器CPU： CPU 的英文全稱是 "CentralProcessorUnit" ，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

19、集成電路。它的體積很小，表面積只有幾個平方厘米，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系統(tǒng)。、內(nèi)存條：內(nèi)存條是計算機(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

20、信號轉(zhuǎn)化為顯示器能顯示的可視信號，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800×600、1024×768等。6、硬盤：硬盤是計算機(jī)主要的外存設(shè)備，幾乎所有的計算機(jī)軟件都存貯在硬盤上。7、軟驅(qū)：軟驅(qū)驅(qū)動軟盤高速運(yùn)轉(zhuǎn)，其內(nèi)部有磁頭向軟盤讀出或?qū)懭胄畔ⅰＤ壳败涷?qū)只有1.44MB 一種型號。8、光驅(qū)：光驅(qū)驅(qū)動光盤高速運(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：它是將計算機(jī)內(nèi)電信號轉(zhuǎn)換為音箱發(fā)聲電信號的

21、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）：它的作用是對計算機(jī)的數(shù)字信號與電話線上的模擬信號相互轉(zhuǎn)化，將計算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)相連。將計算機(jī)數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為電話線上的模擬信號的過程稱為調(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)

22、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數(shù)制。組成十進(jìn)制數(shù)的符號有 0， 1，2，3，4， 5，6， 7， 8，9 等共十個符號，我們稱這些符號為數(shù)碼。在十進(jìn)制中，每一位有 09 共十個數(shù)碼，所以計數(shù)的基數(shù)為

23、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：“逢十進(jìn)一”；減法時：“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，每個對應(yīng)的數(shù)碼有一個系數(shù)1000,100,10,1與之相對應(yīng)， 這個系數(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，依次取 n=1、 2、3 n。位于小數(shù)點(diǎn)的右邊時，依次取 n=-1 、 -2 、- 3因此， 634.27 可以寫為： 634.27=6×10 2+3×10 1

24、+4×10 0+2×10 -1 +7×10 -2在正常書寫時，各數(shù)碼的位權(quán)隱含在數(shù)位之中，即個位、十位、百位等。二、二進(jìn)制電子計算機(jī)處理的信息，都是僅用“ 0”與“ 1”兩個簡單數(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。要了解計算機(jī)， 首先要了解計算機(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)制計算法的特點(diǎn)：二進(jìn)制數(shù)只有“ 0”和“ 1”兩個數(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

25、-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0 0=0 1 0=10 1=1 1 1=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0×0=0 1 ×0=00×1=0 1 ×1=1為了區(qū)別于十進(jìn)制數(shù)， 在書寫時二進(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。(

26、1011.01)3210-1-22=1×2+0×2+1×2+1×2+0×2+1×2=(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， 通常在計算機(jī)內(nèi)都

27、采用二進(jìn)制數(shù)， 輸入和輸出采用十進(jìn)制數(shù)，由計算機(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)在計算機(jī)系統(tǒng)中處理很方便， 但當(dāng)位數(shù)較多時， 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 等共十六個數(shù)碼，其分別對應(yīng)于十進(jìn)制數(shù)的0 15;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 表示相對小數(shù)點(diǎn)的位置。 在書寫時， 用加注 16 或 H

28、 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=8×16 2+15×16 1+10×16 0 +5×16-1 =(2298.3125) 10四、八進(jìn)制數(shù)八進(jìn)制計數(shù)法的特點(diǎn)是：有八個不同的計算符號0、 1、2、 3、 4、 5、 6、 7，這八個符號稱為數(shù)碼。采用逢八進(jìn)一的原則。對應(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 0 16 對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)。

29、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，可將其分為整數(shù)部分和小數(shù)部分分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換，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)，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

30、 0 時，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 ）。最所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，盡管已經(jīng)過了解5 次相乘，但其小數(shù)位還存在，

31、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：將一個非十進(jìn)制按權(quán)展開成一個多項式，每項是該位的數(shù)碼與相應(yīng)的權(quán)之積，把多項式按十進(jìn)制數(shù)的規(guī)則進(jìn)行計算機(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)對應(yīng)于一位十

32、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： 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，最后不足四位時在右邊補(bǔ)零。再把每四位二進(jìn)制數(shù)對應(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)

33、制轉(zhuǎn)十進(jìn)制方法：“按權(quán)展開求和”例： （ 1011.01 ） 23210 1 2）（ 1×2 0×2 1×21×20×2 1×210（ 8 0 2 1 0 0.25 ） 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） 2289244 1222 0211 025 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： (0 625) 10= (0 101) 20 625X21 25X20 5

34、X 21 02八進(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)：37416011 111100 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：010 110.0011002 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 90101 1101 1111 1001即：（ 5DF.9 ） 16 （ 10111011111.1001 ） 2例：將二進(jìn)制數(shù) 1100001.111 轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制：0110 00

35、01 11106 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、控制符048A65 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（Binar

36、yCodedDecimal) ，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，計算機(jī)也可以對這種形式的數(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 對應(yīng)的 8421BCD碼。563.97D=0101 0110 0011 . 1001 01118421BCD例寫出 8421BCD碼 1101001.010118421BCD 對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)。1101001.010118

37、421BCD 0110 1001 . 0101 10008421BCD=69.58D在使用 8421BCD碼時一定要注意其有效的編碼僅十個， 即：00001001 。四位二進(jìn)制數(shù)的其余六個編碼 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，但由于每一個碼對應(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 B

38、CD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)是任意兩個相鄰的碼之間只有一個數(shù)不同。 另外由于最大數(shù)與最小數(shù)之間也僅一個數(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000000000

39、810001100100010001910011101200100011101010111130011001011101111104010001101211001010501010111131101101160110010114111010017011101001511111000第六章原碼、反碼、補(bǔ)碼我們已經(jīng)知道計算機(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)會如何將一個 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)一個負(fù)數(shù)如何用二進(jìn)制表達(dá)。對有符號數(shù)而言，符號的“正”、“負(fù)”機(jī)器是無法識別的，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

40、”表示“負(fù)”，這樣符號也被數(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數(shù)。把符號“數(shù)字化”的數(shù)叫做機(jī)器數(shù)， 而把帶“十”或“”符號的數(shù)叫做真值。一旦符號數(shù)字化后，符號和數(shù)值就形成了一種新的編碼。在運(yùn)算過程中， 符號位能否和數(shù)值部分一起參加運(yùn)算？如果參加運(yùn)算，符號位又需作哪些處理？這些問題都與符號位和數(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?，F(xiàn)

41、在想知道，-5 在計算機(jī)中如何表示？在計算機(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： 一個整數(shù)，按照絕對值大小轉(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 1

42、1111111 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 1111111111111010。那么，補(bǔ)碼為：11

43、111111 11111111 11111111 11111010 + 1 = 11111111 1111111111111111 11111011所以， -5在計算機(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 在計算機(jī)中如何表示。假設(shè)這也是一個整型，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 111111

44、11 11111111可見， 1 在計算機(jī)里用二進(jìn)制表達(dá)就是11111111 11111111 11111111 11111111。 16進(jìn)制為： 0xFFFFFF。第七章計算機(jī)常用的單位計算機(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 就占用一個最小的數(shù)據(jù)單位，我們稱這個單位為1 位，記作bit 。但是計算機(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)的空間能存貯一個英文字符的編碼，而需2 字節(jié)才能存貯一個漢字的編碼。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，字節(jié)這個單位用來描述計算機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)大小或存貯空間的容量，實(shí)在太

45、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。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

46、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)劃分成磁頭容易對準(zhǔn)的許多同心圓，稱為磁道， 并從外向內(nèi)順序編號，其中 0 磁道是最大的同心圓。同時又把每個磁道劃分成等長的若干段，每個段稱為一個扇區(qū)，每個扇區(qū)存貯相同的字節(jié)數(shù)。這樣，每個扇區(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 個磁道，每個磁道分為0-18 共 19 個扇區(qū)，每扇區(qū)存貯512 個字節(jié)，磁盤兩面共存貯（2×80×19×51

47、2）bytes=1.44MB 。而硬磁盤是由多個同軸的磁盤片和夾在各磁盤片之間的多個磁頭共同組成的，各磁盤片的同一磁道組成該磁盤的一個柱面。又因硬盤容量較大，讀寫時常常將幾個連續(xù)扇區(qū)作為一個基本數(shù)據(jù)單位，稱為簇（cluster）。硬盤的幾個數(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)是管理和控制計算機(jī)系統(tǒng)軟件

48、、 硬件和系統(tǒng)資源的大型程序， 是用戶和計算機(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)多個程序同時運(yùn)行時，解決處理器(CPU)時間的分配問題；存儲器管理。為各個程序及其使用的數(shù)據(jù)分配存儲空間，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)備的請求進(jìn)行設(shè)備分配，同時還能隨時接受設(shè)備的請求( 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、檢索、共享和保護(hù)，為用戶提供文件操作的方便。接口管理。 為用戶提供一個使用計算機(jī)的界面使其方便地運(yùn)行自己的作業(yè)，并對所有進(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)行一個用戶，計算機(jī)系統(tǒng)資源不能充分利用。如(2) 批處理操作系統(tǒng)(Batch Processing Opera