管理信息系統(tǒng)第五版黃梯云第18章-計算機軟硬件基礎(chǔ)介紹

第十八章計算機軟硬件基礎(chǔ)介紹本章內(nèi)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(shù)制第三節(jié)邏輯代數(shù)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(chǔ)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(chǔ)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(nèi)容將會全部丟失。因此，一般應(yīng)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(shè)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(chǔ)介紹早期，在這個邏輯C盤中，有一個硬盤主引導(dǎo)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(zé)把引導(dǎo)權(quán)移交給活動分區(qū)的DOS或其他操作系統(tǒng)，并用來引導(dǎo)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(dǎo)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(shù)目(4個字節(jié))、分區(qū)總扇區(qū)數(shù)目(4個字節(jié))等內(nèi)容。倘若硬盤丟失分區(qū)表，數(shù)據(jù)就無法按順序讀取和寫入，導(dǎo)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(chǔ)介紹在MBR（主引導(dǎo)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(shù)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(dǎo)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(shù)目分區(qū)總扇區(qū)數(shù)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(chǔ)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(nèi)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(qū)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(guān)邏輯分區(qū)的信息都被保存在擴展分區(qū)內(nèi)。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(chǔ)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(jié)構(gòu)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)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(chǔ)介紹操作系統(tǒng)是管理計算機應(yīng)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(xiàn)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(shè)置光驅(qū)啟動。首先，開機后根據(jù)屏幕上面的提示按鍵進入BIOS設(shè)置。然后，將光標移動到“AdvancedBIOSFeatures”，按回車鍵進入高級BIOS功能設(shè)置界面，將光標移動到“FirstBootDevice”，將其調(diào)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(shè)置光驅(qū)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(qū)，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(xiàn)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(jīng)分區(qū)，則通常選擇C盤，否則可以點擊“驅(qū)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(wù)”。最后，提示您重啟計算機。第三步，Windows設(shè)置。重啟后，進入啟動畫面，進入“設(shè)置Windows”的界面，輸入用戶信息后，設(shè)置密碼并激活，選擇“使用推薦設(shè)置”，也可選擇“以后詢問我”。接下來，設(shè)置時間和日期，出現(xiàn)“請選擇計算機當前的位置”界面，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。接著，系統(tǒng)將根據(jù)之前所做的設(shè)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(qū)動程序——以Windows7為例92023/11/22第十八章計算機軟硬件基礎(chǔ)介紹Windows7系統(tǒng)自帶了大部分的硬件驅(qū)動程序，安裝操作系統(tǒng)時會自動安裝驅(qū)動程序，所以通常不再需要專門安裝驅(qū)動程序了，但有時驅(qū)動程序和硬件不能完美兼容，或者有些硬件的驅(qū)動找不到，則需要手動安裝驅(qū)動程序，方法是關(guān)閉Windows7的自動安裝驅(qū)動功能。右鍵點擊“計算機”，選擇“屬性”選擇左邊選項卡內(nèi)的“高級系統(tǒng)設(shè)置”選擇“硬件”標簽，點擊“設(shè)備安裝設(shè)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(qū)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(shè)備管理器”把驅(qū)動光盤放入光驅(qū)，雙擊帶黃色問號的硬件設(shè)備，點擊“驅(qū)動程序”標簽，點擊“重新安裝驅(qū)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(qū)動程序并安裝關(guān)閉Windows7的自動安裝驅(qū)動功能的方法：手動安裝驅(qū)動程序的方法：1.3安裝應(yīng)用程序102023/11/22第十八章計算機軟硬件基礎(chǔ)介紹應(yīng)用程序是運行于操作系統(tǒng)之上的計算機程序。應(yīng)用程序安裝包是包括應(yīng)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(yīng)用程序的所有文件釋放到硬盤上，有的應(yīng)用程序還需要修改注冊表、修改系統(tǒng)設(shè)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(xiàn)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(yīng)用程序安裝位置，此時可以將應(yīng)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(yīng)用程序在完成安裝之前需要設(shè)置的內(nèi)容都不盡相同，只要看清楚應(yīng)用程序安裝時界面上顯示的需要設(shè)置的內(nèi)容和選項，根據(jù)用戶的實際情況設(shè)置即可。3待設(shè)置完成后，將開始應(yīng)用程序的安裝過程。完成后，關(guān)閉安裝窗口，然后雙擊桌面上的應(yīng)用程序圖標，就可以使用了。本章內(nèi)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(shù)制第三節(jié)邏輯代數(shù)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(chǔ)介紹2計算機中的數(shù)制

2.1十進制數(shù)與二進制數(shù)間的變換122023/11/22第十八章計算機軟硬件基礎(chǔ)介紹計算機中的數(shù)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(shù)怎樣轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)？可以采用“除以二取余法”。即把十進制數(shù)用二去除后，將它的余數(shù)作為二進制數(shù)的最低位。將所得的商再除以二，并將所得余數(shù)作為二進制數(shù)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(shù)組成了對應(yīng)的二進制數(shù)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(shù)制和進位計數(shù)制132023/11/22第十八章計算機軟硬件基礎(chǔ)介紹1.數(shù)制的概念和進位計數(shù)制所謂數(shù)制，指的是計數(shù)的規(guī)則。數(shù)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(shù)制。進位計數(shù)制使用幾種符號按一定的規(guī)則表示每一個數(shù)。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(shù)稱為數(shù)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(shù)制的“基”的含義：“基”為n的進位計數(shù)制稱為n進制。在n進制中用一個符號能表示的最大位數(shù)為n-1。為了表示比n–1更大的數(shù)，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(shù)是n–1，即2–1=1，為了表示比1更大的數(shù)，需在這一位的左邊寫“1”，也就是逢2進1。2.進位計數(shù)制的符號系統(tǒng)和進位計數(shù)制的基2.2數(shù)制和進位計數(shù)制142023/11/22第十八章計算機軟硬件基礎(chǔ)介紹3.進位計數(shù)制的“權(quán)”在進位計數(shù)制中，同一符號寫在不同位置代表不同的數(shù)。每位上的“i”所代表的不同的數(shù)稱為該位的“權(quán)”。對于n進制來說，從右邊算起，第i位的權(quán)是

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

11410

05101611071118100091001位序號i權(quán)12345678910112兩個二進制數(shù)相加和相乘的規(guī)則152023/11/22第十八章計算機軟硬件基礎(chǔ)介紹1.兩個二進制數(shù)相加的規(guī)則：0+0=00+1=11+0=11+1=10110+10110112.兩個二進制數(shù)相乘的規(guī)則：0x0=00x1=01x0=01x1=1101X110000101+10111110本章內(nèi)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(shù)制第三節(jié)邏輯代數(shù)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(chǔ)介紹3邏輯代數(shù)簡介

3.1邏輯變量172023/11/22第十八章計算機軟硬件基礎(chǔ)介紹由于事物之間的普遍聯(lián)系，一種事物可能呈現(xiàn)的狀態(tài)往往取決于和它相聯(lián)系的另一些事物的狀態(tài)。這種關(guān)系稱為邏輯關(guān)系。開關(guān)A開關(guān)A開關(guān)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(guān)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(guān)系可以通過邏輯變量之間的關(guān)系來定量地研究。研究這些關(guān)系的數(shù)學(xué)分支稱作邏輯代數(shù)。3.2基本邏輯運算182023/11/22第十八章計算機軟硬件基礎(chǔ)介紹1.“與”運算ABX000010100111“與”運算性質(zhì)A·0=0A·1=1A·A=A2.“或”運算ABX000011101111“與”運算性質(zhì)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(chǔ)介紹3“非”運算“非”運算只有一個自變量，函數(shù)值與自變量總是取不同的值。若A是自變量，X是A的函數(shù)，對A進行“非”運算的真值表如下表所示。AX0110X=ā“非”運算性質(zhì)A+ā=1A·ā=0

=本章內(nèi)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(shù)制第三節(jié)邏輯代數(shù)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(chǔ)介紹4邏輯電路

4.1用邏輯電路實現(xiàn)邏輯運算212023/11/22第十八章計算機軟硬件基礎(chǔ)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(guān)系，體現(xiàn)了不同的“與”、“或”、“非”及更復(fù)雜的邏輯關(guān)系，和一定的邏輯表達式相對應(yīng)。從而各種邏輯運算都可以由不同的邏輯電路來實現(xiàn)。完成各種邏輯運算的邏輯電路稱作“門電路”，簡稱“門”。根據(jù)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(xiàn)邏輯運算222023/11/22第十八章計算機軟硬件基礎(chǔ)介紹在實際邏輯裝置的分析設(shè)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(xiàn)邏輯運算232023/11/22第十八章計算機軟硬件基礎(chǔ)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(xiàn)邏輯運算242023/11/22第十八章計算機軟硬件基礎(chǔ)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(xiàn)兩個輸出端全為0或全為1的情況。4.1用邏輯電路實現(xiàn)邏輯運算252023/11/22第十八章計算機軟硬件基礎(chǔ)介紹（3）寄存器一個觸發(fā)器可以寄存一位二進制數(shù)，n個觸發(fā)器可以構(gòu)成一個n位寄存器，用來寄存一個n位的二進制數(shù)。計算機為了實現(xiàn)其復(fù)雜的功能，要用到許多寄存器?！璶位寄存器本章小結(jié)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(shù)制、邏輯代數(shù)、邏輯電路等問題。這些問題是計算機軟硬件基礎(chǔ)知識中很重要的部分，其中最后的兩部分是將來學(xué)習(xí)計算機硬件知識時的重要基礎(chǔ)。復(fù)習(xí)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(xué)習(xí)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(jīng)過哪幾個步驟？18.4如何將十進制的數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)？18.5為什么要用八進制和十六進制？18.6什么是數(shù)制的基？進位計數(shù)制中的“權(quán)值”什么意思？18.7如何將兩個二進制數(shù)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(jié)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

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