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输入&
输出
输入输出有哪些设备﹖
计算机要对数据进行运算处理就必需要有所"
输入"
。
键盘和鼠标是最基本的输入设备了﹐除了他们之外﹐当然还有很多其它输入设备,诸如﹕麦克风﹐摄像头﹐扫描仪﹐游戏杆﹐等等...凡此种种提供我们将数据入计算机的设备﹐都是输入设备。
所谓"
输出"
就是计算机经过运算之后产生的信息。
而显示这些信息的设备就是输出装置了。
最常见到的输出装置就是屏幕、打印机、和喇叭等等设备。
通过输出装置我们可以看到计算机的运算结果了。
然而﹐从程序角度来看,一个计算机程序的输出,也可以作为其它程序的输入。
有时候我们在百货公司或其他公共场所,看到人们直接在屏幕上指指点点就可以和计算机交谈。
这屏幕究竟是输入还是输出呢﹖哈哈﹐还是留待您自己去思考吧。
简单来说:
离开了输入设备﹐计算机就是聋子兼瞎子﹔没有输出装置的话﹐计算机就成了哑巴。
(不要跟我说您会手语哦~~)
分辨设备类型
当我们买了计算机回家﹐第一件事情要做的不是插上电源然后按开关﹐而是先帮计算机装上输入输出装置。
如果有机会,不妨看看计算机的背后﹐您就会发现有很多的接口﹐他们的规格是不一样的﹐所以也无需要担心接错了。
不信您试试就知道了﹐当然不要硬来哦~~~
然而,有些设备的类型还是会有所不同的。
比如﹐键盘的接口就有两种﹕AT和PS/2(现在还多了个USB)。
怎么分别呢﹖上面要是有标记当然好办﹐要不然数数那些孔的数目也可以知道。
通常AT会是5孔﹐PS/2却有6孔(准确说是7孔﹐只不过那个方孔仅是用来作固定用的)﹐且接口直径比AT要小很多。
鼠标的接口也有分SERIAL和PS/2以及USB等型。
PS/2的接口跟键盘的是一样的﹐如果没有标记的话,就要开机才知道了﹐如果机器告诉您诸如KeyboardError的信息﹐关机后把它们掉过来接就是了。
SERIAL接头的呢﹐通常是9针的﹐为D型接头。
现在的计算机大部份都标识得非常清楚,而且还有颜色配合。
这样接起设备来就更轻松容易了。
万一还是不知到怎么接,千万别乱来,最好仔细看说明书或打电话请较厂商或朋友啰。
惯例上,我们把带针的接口叫做"
公"
﹐而把带孔的那端叫做"
母"
﹐相信这样很容易分辨吧﹖至于为什么要这样称呼﹖相信不用多解释吧﹗^_^
再看看计算机背后还有好多的接口﹐它们都是给输入输出装置用的(除了靠近风扇的那个(有些是两个)黑黑大大的是给电源用的)。
下面就略略介绍一下﹕
∙通常PS/2母插头都是一对的﹐很容易分辨。
∙另外有两个小小的扁扁的方孔,那就是USB公接头。
∙SERIAL插头有时候是两个9针的公接口(但也有时候是一个9针﹐另外一个长长的25针的)。
∙另外一个长长的25孔的母插头叫PARALLEL接口﹐通常打印机就是接到那里的。
∙有一个15孔分三行排列的母插头﹐就是我们说的VGA接口﹐把屏幕接到这里就对了。
∙除了这些基本的﹐或许还会看到一个比SERIAL大比PARALLEL小的15孔的接口﹐附近还有一排小孔的接口﹐那上给游戏杆用的﹔至于那些小孔﹐排列顺序可能不规则﹐SPK的那个是接喇叭的﹐MIC的就是给麦克风用的了。
不过有些厂家印得很模棱两可﹐要多试试才知道哪个归哪个。
∙如果您有内置式MODEM的话﹐您还会看到两个(有些只有一个)跟电话机接口一样的RJ-11母接头。
写着LINE的那个直接接到电话线﹔写着PHONE的那个接另外一台电话。
但要注意﹐要是MODEM开着了可别打电话哦﹐因为他们不能同时工作的﹐它们只是共享一条电话线罢了。
∙要是还有网络卡的话,您会看到一个比MODEM(电话)接头稍大一点的RJ45母接头。
通常拿来接HUB或ADSLorCableModem用的。
假如您还加了些其他的插卡的话﹐您还会看到更多的接口﹐但已经很难在这里指出了。
不过有用一种比较旧的SCSI接口跟PARALLEL都是25孔母接口的﹐那就要非常小心了﹐不然接错了有可能会损坏装置呢。
不过,现在要找到这么旧的SCSI卡还真不容易呢!
中央处理单元
(CPU)
CPU的功能
好了﹐这里要说的是计算机的脑。
CentralProcessingUnit(CPU)我们翻译成中央除处理器。
大型计算机,如mainframe,其CPU可以是几层楼那么大﹐但在PC上面的CPU只是一片比苏打饼还要小的陶瓷片(不过﹐曾有一代PentiumII的CPU已经包装得像一个盒子那样了)。
只要打开计算机﹐把风扇拿掉就可以一睹庐山真面目了。
我们常问"
您的机器是什么型号的啊﹖"
﹐其实问的多指CPU的型号。
或许您听过什么Intel386﹐486﹐Pentium,PentiumII/III,P4等CPU﹐他们所代表的可以说是不同生产年代(generations)。
事实上,除了Intel的CPU外,还有很多其它牌子的CPU可供选择。
比方说:
AMD,VIA,Motorola,Hitachi,等等..
CPU的功能如何呢﹖说来很复杂,主要为五个单元﹕
一﹐输入单元
用来读取给计算机处理的数据或程序
二﹐处理单元
用来执行计算﹔比较和判断等运算功能
三﹐输出单元
将计算机的运算结果和处理好的资料输出
四﹐记忆单元
用来储存数据或程序的地方
五﹐控制单元
按作业程序指挥上述单元的运作及交换数据信道的传送
不同年代的CPU
我们常追求最新最快的CPU﹐但是不同年代的CPU究竟不同在哪里呢﹖如果真要解释得清楚﹐恐怕要写一本书出来。
不过﹐下面的列表相信也可以帮助我们了解一下的。
项目/类型
80386
80486
Pentium
PentiumII
数据BUS
32bit
64bit
地址BUS
36bit
地址范围
4GB
64GB
虚拟内存
32TB
64TB
指令周期
16-33MHz
33-100MHz
100-266MHz
233-450MHz
浮点运算
无
有
内置缓冲
有
(1)
有
(2)
有(512KL2)
管道处理
有(3)
多任务处理
有(4)
(啊,抱歉,数据有点旧,懒得更新了。
关于更准确和最新的CPU数据﹐可以到里面查找)
在1980年末﹐IBM才开始大举进军个人计算机市场。
在这之前﹐苹果早在1976年就推出了AppleI个人计算机﹐此时AppleII也已经成功地拥有很大数量的用户了。
IBMPC使用的CPU厂商Intel其实早在1976年也推出了一款型号叫8086的CPU﹐其后不久的8088和它很相近﹐比起现代的CPU来说﹐它们可以说是慢得象蜗牛了﹕最快的只有8MHz﹗Intel相继8086和8088之后还推出了80186和80188﹐但不是很成功。
但是Intel打算将系统部件合并到CPU去的概念却对后来生产更快的CPU﹐如80286/80386﹐起到很重要的作用。
从80386起人们就把80给去掉了﹐直接称为x86了。
当Intel在推出486其后下一代的产品时,厂商将CPU型号命名为Pentium,从此,PII,P!
!
P4等不同年代的CPU也都以Pentium命名。
但在程序界中,仍有不少人继续称PentiumCPU为586,686的,只是越来越少人坚持如此了。
所有年代的CPU都有一个特性:
向后(旧)兼容。
也就是说:
486的CPU可以跑386的程序,但不能跑"
专为"
586写的程序。
故此,许多程序设计师在发布程序版本的时候,仍冠以i368的名字(其中的i就是Intel的意思)。
如何计算CPU的速度﹖
要真正发挥CPU的效率﹐与周边设施的配合是密不可分的。
因为他们要在同一速率上才能工作﹐时间上必须要配合默契。
当CPU完成了一个运算之后﹐I/O也要同时将产生的运算结果传达出去﹐也同时传给CPU下一个运算数据。
这情形就像接力赛那样﹐如果时间不吻合﹐接力棒就会丢了。
不过﹐CPU处理数据往往要比单纯的数据交接更须时间。
聪明的CPU设计工程师想出了一道绝招﹕就是将CPU运行于比BUS(所有系统数据的运送信道)快一定倍数的速度上。
这样等周边反应过来的同时﹐CPU也率先完成运用了﹐(时至今日﹐CPU的速度远远快过外围﹐掉过来往往是CPU等它们了)。
通常CPU的型号也按这个BUS的倍数比计算出来的﹕
BUS速度/倍数
x3
x3.5
x4
x4.5
x5
66MHz
200MHz
233MHz
266MHz
300MHz
333MHz
83MHz
400MHz
450MHz
100MHz
350MHz
500MHz
细心的阁下或许已经看出来﹐型号上的CPU速度其实并不是真实的数字﹐而是按照传统习惯取比较接近数值得出来的。
而且相同的速度可以由不同的组合达到﹐比如﹕300MHz就可以是66MHzx4.5或是100MHzx3来达到。
据闻传说﹐CPU在生产的时候都是一样的﹐之后厂家经过测试﹐按照尽可能稳定情况下的最高速度原则来定型号的。
有些用家买了低速的CPU回来﹐然后经过改变BUS速度和倍数以求更快的速度﹐这就是所谓的"
超频"
了。
不过﹐阁下看到这里可别忙着去修改自己的计算机哦﹐否则要有什么组件损坏﹐网中人可一概不负责的哦~~
内存
在选购计算机的时候﹐有一项条件是一定要知道的﹐就是内存有多大﹖
内存的作用
为什么内存这么重要呢﹖其实﹐计算机真正工作的场所是在内存上面﹐包括所有系统的驱动程序、操作系统、工作数据、成品/半成品等等﹐都必须先加载(load)到内存上面才能给CPU读取。
尤其对Windows或比较大型的程序﹐要求的内存也越多。
而且﹐永远也不会嫌多的﹐就像钱对于我来说^_^
如何计算内存的容量﹖
内存的最小单位是位(bit)﹐每个位可以代表1或0(开或关)﹐而8个位则组成1字节(byte)﹐byte可以说是计算机最基本的计算单位了﹐再往后则每乘以1024来增加单位﹐也就是说﹐1KB(KiloByte)等于1024个byte﹔1MB(MageByte)等于1024个KB﹔1GB(GigaByte)等于1024个MB﹔以此类推...
很早就和大家说过了:
计算机只认识0和1﹐任何程序语言要交由计算机运算﹐最终的还要换成0和1才能够让计算机读得懂。
我们在键盘上敲进一个字母'
A'
﹐真正传给计算机的是01000001这个byte(8bit)﹐我们称这种字母对应方法为ASCII(AmericaStandardCodeforInformationInterchange)。
通常我们以纯文本所处理的文章﹐就是使用ASCII字母的了。
究竟内存的需求量怎样计算出来的呢﹖如果以纯文本来计算﹐一页A4纸大约5000多字节(包括标点和空白)﹐即5KB﹐那么1MB就有超过二百页了。
但如果要做出更漂亮的文字﹐每个字还需要更多的内存来储存其字形、特殊效果、行段格式、等等﹐那么1MB也只能储存数十页﹐有时更少。
总之﹐越漂亮的文件﹐所需的内存也越多。
下面再拿一个比较实际的例子来算算内存的使用量﹕
我们在选购显示适配器(VideoAdapter)的时候﹐常听说此卡有多少多少RAM﹐究竟多少才够用呢﹖
先拿一个单色显示适配器来说﹐假设它的分辨率是640x480﹐也就是说屏幕上横有640个显示点﹐竖则有480个点﹐而每个点只有两种变化﹕亮(白/黄/录等单色)或不亮﹐这可用1个bit(2的1次方)的开关来表示。
那么640x480x1(bit)=307200(bit)/8=38400(byte)/1024=37.5(KB)/1024=0.036621(MB)。
您看只需要很少的RAM就够了。
然而﹐采用的是彩色显示适配器的话﹐如果要显示16色﹐每个点就需要4bit(2的4次方等于16)来显示了﹐那么就需要640x480x4(bit)=228800(bit)=153600(byte)=150KB=0.15MB﹔如果要显示256(8bit)色﹐则需要840x480x8/8/1024/1024=0.29MB了。
假如您的显示适配器可以显示1024x768的分辨率和32bit颜色的话﹐您最少需要1024x768x32/8/1024/1024=3MB的RAM。
而现在市面上的显示适配器还可以有自己的程序处理功能(如3D加速)﹐那么则需要更多的RAM了。
不过,请您要分清楚的是:
这里以VideoRAM为例子﹐使用的RAM并不是计算机系统上面的内存﹐而是显示适配器本身的(虽然某些on-board显示适配器会共享计算机的RAM)。
同时,这里虽然只作为一个计算例子而已﹐不过也适合计算一个BMP图像档案的大小。
内存的管理
不同的操作系统﹐对内存的管理也不相同﹐下面以传统的DOS来看看内存的分配情形。
由于传统设计的限制和向后兼容的考虑﹐DOS主要运用的是内存的前1MB。
而且﹐真正用来工作的地区也只是前面的640K(然而今日的Windows已经打破了这个限制了)。
0to
640K
to
768K
832K
896K
1M
16M/4G
Conventional
(Base)
Memory
Video
Adapter
ROM
EMS
Window
Mother-
board
ROM
BIOS
ExtendedMemory
离开了内存﹐计算机一点东西都做不到﹐但如果RAM给扰乱了或是超出了范围﹐计算机也会不工作﹐通常计算机的"
当机"
就是这样形成的。
一般来说﹐当一个程序被启动的时候﹐所有其必须运用的数据都会先加载到RAM上面﹐当程序被关闭的时候﹐也将所占用的空间腾空出来好给其它程序使用。
但有些被称为"
驻留程序"
的程序﹐即使是关闭了依然还会存留在RAM里面﹐不过,这种程序为数不多,且都是些经常要用到的一些程序。
另外,有些计算机病毒也是这样躲在RAM里面而将继续开启的档案感染。
好的操作系统有较完善的内存管理﹐能避免因内存错误而当机的能力也比较好。
通常我们在MSWindows上面看到什么'
Illegaloperation,protectionerror:
0x008800'
之类的信息﹐就多是因为内存错误而引起的。
幸运的话﹐用Ctrl+ALT+Del将受影响的程序结束掉﹐还可以继续工作﹔然而大多数情况之下﹐除了关机就别无它途﹐更糟糕的是连错误信息都没有就不动了。
但相同的情形﹐如果在一个Unix(或Linux)系统上面﹐它们对内存的管理非常棒。
就算本机的键盘不能操作,您还可以从另外的机器telnet进去然后将问题程序kill掉也还可以继续工作﹐未必一定要关机的。
内存的分类
凡是能利用电子性能来作记录的组件都可以称为内存(Memory)﹐也分为只读存储器即ROM(ReadOnlyMemory)和随机储存内存:
RAM(RandomAccessMemory)。
其实几乎所有的主板主板和插卡及其他设备都有它们的ROM﹐主要是记录一些控制程序和协议等﹐也有各自的RAM来储存数据。
而我们通常说到的计算机内存就多指系统的RAM﹐早期的RAM都是直接焊接在主板上面的﹐而现在RAM已经模块化成为SIMM(SingleIn-lineMomoryModule)﹐更灵活于扩充或更换。
以前的SIMM有30脚(pin)和72脚之分﹐其数据BUS分别为8bit和32bit。
假如您翻看前面CPU的叙述﹐也会看到不同年代的CPU其数据BUS也是不同的﹐这个值就直接决定一个记忆库(MemoryBank)有多大﹐而计算机的RAM最低需要一个MemoryBank才可以运作。
这样我们就明白了为什么在486(32bitdatabus)上面﹐要由4条30脚(8bit)RAM来组成一个bank﹐而使用72脚(32bit)的RAM一条就够了。
现在是PentiumCPU的年代﹐其数据BUS是64bit的﹐30脚的RAM根本用不上﹐72脚的也要2条才够基本一个bank。
不过﹐现在168脚的SDRAM(SynchronousDynamicRandomAccessMemory)已经是64bit的了﹐这种module我们称为DIMM(DualIn-lineMemoryModule)。
而且在速度上也快很多﹐RAM的速度是以ns(nanoseconds﹐1ns相当于光线穿越11.72英寸所需的时间)做单位﹐以数据的储存速度为标准﹐数值越低越快。
以前的SIMM有些是70ns﹐有些则是60ns如EDO(ExtendedDataOut)RAM﹐现在的DIMM已经最快可以到10ns了。
若是您现在买到DDR(DataDirectionRegister)的RAM,那速度就更快了。
同时,为配合CPU的外频速度,也需要不同外频速度的RAM才能发挥效能。
ROM虽然说是只读的﹐但现在的主板的ROM多数是可以refresh的﹐也就是通过程序可以对里面的内容进行更新。
不过﹐如果自己升级ROM就要非常小心了﹐尤其是在升级过程的一半断电的话可就难堪了。
比如前不久发作的CIH病毒﹐就可以进入到ROM里面去改写数据﹐以致机器动不起来。
如果拿去修理﹐有些奸商会乘机叫您将主板换掉﹐其实只要有适当设备﹐将数据重新写进ROM就可以救回的了﹐再不然﹐买一个新的ROM换掉也可以。
然而﹐RAM有一共通特性﹐就是有电才能维持记忆﹐如果电源关掉了﹐所有的记忆都会回复到全部为正或负。
如果打开机器盖子去看看主板的话﹐上面应该都有颗钮扣电池﹐它就是用来维持主板之CMOS(ComplementaryMetal-OxideSemiconductor﹐用来储存和维护一些机器的基本设定数据)的工作的。
一旦机器很久没用﹐重新启动的时候或许会开不起来﹐可能就是CMOS的电池也跑光了﹐以前的设定也就消失掉﹐此时只能再进入BIOS(BasicInputOutputSystem)在厂家预设的基础上进行修改后才能让机器回复工作。
有时候如果忘记了BIOS的密码﹐也可以通过取出电池或通过跳针将原有的设定清除掉﹐再重新设定过。
储存装置
好了﹐到这里相信我们都知道计算机是怎样运作的了﹕它会吃会拉(输入和输出)﹐它还有脑子(CPU)才能工作﹐若是没有记忆(Memory)就等于白痴~~~
但是,其中的RAM要没电就什么都打回原形。
虽然我们可以在屏幕或是打印机(HardCopy)上看到结果﹐不过﹐我们还希望把这些结果给储存起来供以后需要再提取﹐又或者将程序和其他数据储存起来﹐就不用每次输入都要忙着敲键盘或动用其他的输入设备了.....okay!
这里要说的储存设备就是这么用的了。
凡是能够利用磁(无须靠电源维持)特性或其它能反映数据特征之方法来储存计算机数据的媒体﹐我们一律可以称之为储存设备。
最常见的储存设备是Floppy软盘、ZIP/LS120软盘、磁带、CD/DVD等等媒体﹐然而,最经常用到的却是藏在机器里面的硬盘。
我们一般看不到它﹐而且也最好别去碰它﹐因为硬盘可以说是最容易坏的计算机零件之一了(天啊﹗我们竟将数据放在上面﹖﹗﹗)﹐所以"
为数据做备份"
这意识﹐是作为一个信息人的最基本要素。
如何设定﹖
一旦我们要动手升级自己的计算机的时候﹐硬盘恐怕是最经常被考虑到的对象。
从实物上看﹐硬盘只是一个丑丑的金属块。
在其肚子下面有密密麻麻的一大堆电子组件(这些东西都不要碰哦)。
再看看硬盘的侧面(没有螺丝孔的其中一面)﹐有一个接头有四支大针的﹐那是给电源用的。
那些从电源箱引出来的按“红黑黑黄”排列的电源线就是接到这里的﹐不用担心您会接错正负极﹐因为掉反了是插不进去的(哈,防呆设计!
)。
然后在另外一端﹐有着密密麻麻的小针的接头就是数据扁平电缆接口了。
有些扁平电缆的接头有个凸出的方块﹐那样的话要是掉反了方向是插不进去的(又是防呆!
)﹐但有些不是那么标准
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