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作者：杨德利

出版社：河北科学技术出版社

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电脑与机器人试读：

电脑

作者：杨德利

出版社：河北科学技术出版社

出版时间：2013-01-01

ISBN：9787537555012

本书由河北冠林数字出版有限公司授权北京当当科文电子商务有限公司制作与发行。

版权所有 侵权必究电脑

电子计算机的定义

电子计算机是一种能自动、高速、正确地完成数值计算、数据处理、实时控制等功能的电子设备。一般来说，电子计算机可分为电子数字计算机、电子模拟计算机两大类。电子数字计算机是一种以数字形式的量值在机器内部进行运算的计算机，它处理和产生的是脉冲信号；电子模拟计算机是一种用连续变化的物理量表示被运算变量，并用电子电路构成基本运算部件的模拟计算装置，它处理和产生的是连续信号。目前大量应用的是电子数字计算机。我们习惯上说的和我们下边要说的计算机都是指电子数字计算机。

电子计算机又被称为电脑，是因为电子计算机作为信息处理的工具，已经部分代替了人类大脑的功能。特别是20世纪70年代后，微处理机的出现，使电子计算机的应用越来越广泛。它不仅在传统的科学计算领域发挥越来越大的作用，而且在其他领域的应用也是大有作为的。它的足迹几乎涉及人类生活的各个领域，它能帮助人们处理办公室事务，帮助各级领导制定实施正确的决策，帮助各行各业的专家工作。许多需要人类大脑思维的工作，都可以用计算机代替。人机对战国际象棋

辅助决策系统可以帮助各级领导者，实施正确的决策，使企业或地区的经济效益明显提高。另一方面各种专家智能系统，可以代替有经验的专家进行工作；电子计算机下棋，已经在世界上广泛应用，计算机棋手不仅可以下棋，棋艺还很高明呢，它已经击败了许多国际象棋的特级大师；在体育上，用计算机辅助教练员对运动员进行训练，找出运动员技术、身体素质的不足，提出训练方法，提高运动员的能力。

还可以利用计算机分析对方的技术、战术特点，相应的制定我方的战术，从而赢得赛场上的胜利。20世纪80年代，美国女排曾利用计算机训练其队员，战胜了世界冠军中国队。后来中国队又用计算机帮助分析美国队的情况，制定了相应的战术，战胜了美国队。

在人类生活的各方面都可以找到计算机辅助人脑工作的事例，从而可以看出，它已能够代替人脑的部分劳动。称其为电脑是名副其实的。

世界上第一台电子计算机

第1台电子计算机是1946年由美国宾夕法尼亚大学两位年轻的工程师埃克特（Eckert）和莫克莱（Mauchly）制造的。这台计算机叫ENIAC（电子数字积分计算机），它采用了18 000多个电子管，70 000个电阻，6 000个开关，重30多吨，占地170平方米，每秒可运行5 000次加法计算。但埃克特和莫克莱只是制造了第一台电子计算机。而最早提出自动化计算工具的是英国人查尔斯·巴贝奇（Charles Babbage，1791~1871）。他19岁就学于剑桥大学，是运筹学和企业科学处理的创始人，英国皇家学会会员。机械是加法计算机

但巴贝奇毕生的精力都用于研制计算机。31岁时研制的机械式的加法机，能够自动完成整个计算过程。后来他又设想搞一台大型自动工作的分析机，包括5部分：输入命令的穿孔卡，控制运算自动进行的控制装置，称为“工场”的运算装置和称为“仓库”的存储装置以及自动输出结果的打印装置。与今天的计算机何其相似。但由于当时的技术水平和工艺水平所限，终未能完成。巴贝奇死后73年（1944年）美国哈佛大学的艾肯（Aiken）在IBM公司的支持下，研制了一台自动程序控制的数字计算机MK1号，完全是按照巴贝奇的设想制作的。但艾肯比巴贝奇幸运，他使用了继电器，但这仍不是电子计算机，只是机电式的。两年后，埃克特和莫克莱用电子管制造出了真正的电子计算机。自动分析机埃克特

电子计算机采用二进位制

在实际生活中，人们都习惯于十进位制，这可能是因为人有10个手指。但是，我们也接触过其他的进位制，如时间，分秒是60进位的。

在计算机中，使用的是二进位制，这是由于电路的开关只有两种可能。为了便于设计，采用二进制。所谓二进位制，就是逢2进1，那么它所用数字只有0和1。如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10的二进制表示为1、10、11、100、101、110、111、1000、1001、1010。其加法，和十进位加法一样，就是要逢二进一。如11011＋1011＝100110。我们看怎么样把二进制数化为十进制的数。1，10＝1231＋1即是2，而100是10＋10，是4＝2，1000＝100＋100即是8＝2，因而。所以，把一个二进制数写成1000……0这样数的和，化成n2后相加，即是十进位制的数。如101101＝100000＋1000＋100＋1532十进位2＋2＋2＋1＝45。

有一个有趣的游戏。把1到63的十进位数写成二进制数，见后表。作六个表，分别标上一、二、三、四、五、六。把数放在这六个表中。怎么放？首先，把二进制数第十位是1的数放在第一个表中，第二位是1的放在第二个表中，依此类推，第六位是1的放在第六个表中。为什么到60呢？因为63的二进制是111111，64是1000000有七位了。我们为了简便，只取六位，如表：

你想一个小于63的数，告诉在哪个表中有，我就知道是什么数。如在一、三、四、六中有，按表的作法。我们知道这个数的二进制表示在第一、三、四、六位的是1，其余都是0，即它是101101＝100000＋1000＋100＋1＝32＋8＋4＋1（十进位）＝45。

这样算起来麻烦。你可以看出，上例中，取和的这四个数，正好是表中的第一个数，也就是你只要把这个数所在的表的第一个数加起来，就是这个数。1~63十进制与二进制对照表

电子计算机的发展阶段

第一台电子计算机于1946年在美国制成，取名叫ENIAC。它是一个由18 000多个电子管制成的庞然大物，占地面积达170平方米，重量有30多吨，耗电约140千瓦，它的计算速度为每秒5 000次。1941年研制的Z-3计算机

此后，电子计算机的发展十分迅速，迄今已发展了4代。我国第一台电子管计算机

第一代电子计算机（1947~1957年）的主要特征是采用电子管组成的基本逻辑电路，使用机器语言或者汇编语言编制程序。它主要应用于科学计算。

我国电子计算机的研制工作始于1956年，到1958年制造出我国第一台电子管计算机。它的运算速度为每秒2000次。

第二代电子计算机（1957~1967年）的主要特征是采用晶体管作基本逻辑电路，同时开始使用面向过程的程序设计语言，如ALGOL、FORTRAN、COBOL语言等，第二代电子计算机的运算速度已提高到每秒几十万次至上百万次。它的使用范围也由科学计算扩展到数据处理、自动控制、企业管理等各方面。我国第一台晶体管计算机

我国的第一台晶体管计算机于1967年制成。它的运算速度是每秒5万次。

第三代电子计算机（1965~1970年）的主要特征是采用中小规模集成电路作基本逻辑电路。所谓集成电路就是将多个晶体管和电阻元件等集中做到一块硅片上，而制成门电路、触发器等具有一定逻辑功能的电路器件。第三代电子计算机的操作系统得到发展与普及。会话语言如BASLC语言、APL语言等被广泛应用。计算速度可达到每秒几百万次甚至上亿次。

我国的第一台集成电路计算机于1973年研制成功。我国第一台集成电路计算机

第四代电子计算机（1970年至今）的主要特征是使用了大规模集成电路。一般把一块硅片上集成100个门电路以上或上千个晶体管元件以上的集成电路叫做大规模集成电路。在这一代，电子计算机的发展趋势是向两端发展，即出现了运算速度超过千万亿次的巨型计算机和极其灵活的微处理器及以微处理器为核心组装的微型计算机。目前，在普通中小学及家庭中使用的电子计算机就是这种微型电子计算机。

近些年来，软件系统的飞速发展是这一代计算机的又一明显特征。高级语言、操作系统、数据库、各类应用软件的研究和应用越来越深入、完善，使计算机的应用普及到现代社会的每个领域。

电子计算机基本组成部分

数字电子计算机种类繁多、功能差别也很大，但它们都属于冯·诺伊曼型计算机。它们硬件的基本组成是相似的。电子计算机的硬件主要由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备组成。中央处理器

控制器是统一指挥和控制计算机各部件的中央机构。它从存储器顺序地取出指令，安排操作顺序，并向各部件发出相应的命令，使它们按部就班地执行程序所规定的任务。

运算器能够接收数据，并对数据进行算术运算或逻辑运算。在微型电子计算机中，控制器和运算器通常做在一块集成电路块上，叫做中央处理器（简称CPU）。

存储器（内存）一般分为两种：一种是只读存储器（简称ROM），另一种是随机存储器（简称RAM）。存放在只读存储器中的信息主要是操作系统、某些语言的编译或解释程序、其他服务程序等。这些信息是永久性的，一般只能读出不能修改，断电以后也不会被破坏。存放在随机存储器中的信息主要是用户的程序或数据，既可以读出也可以存入或改写。断电后随机存储器中的信息将丢失。光驱

输入设备是指那将数据、信息转换成计算机可以接受的代码的设备。输入设备包括键盘、读卡机、光学字符识别机、图形输入机、光笔、手写汉字输入板等，也可以用磁带、磁盘进行输入。

输出设备是指将计算机处理完的信息代码转换成人们可以接受的形式的设备。输出设备包括显示器、打印机、绘图机、喇叭（声音输出）等，也可以通过磁带、磁盘进行输出。

电子计算机的基本功能

电子计算机的处理能力达到惊人的高超程度，它的应用已经普及到了社会的各个领域。例如，控制登月舱在月球表面着陆，为数千万名乘客预订机票，做数亿人的人口普查统计工作，帮助学生学习各门功课，还能跟你玩各种有趣的游戏。但是任何一个计算机系统，无论规模大小如何，都能完成少数几种基本操作。这些操作是：登月舱一、算术运算：例如加、减、乘、除。二、逻辑运算：例如确定一个数是否大于另一个数。三、输入、输入操作：例如数据的存储和传送。

虽然这些操作看起来很简单，而且功能也不强，但由于计算机系统的准确而又快速的操作能力，再加上计算机工作者设计出了许多聪明“算法”，使得计算机的能力得以充分地发挥。计算机工作者让计算机处理复杂问题的一个基本方法是“分而治之”，也叫“分治法”。任何一个复杂的问题，都可以分解为若干个简单的小问题。或者说，任何一项大的复杂的工作都可以分解成若干个计算机的基本操作。这样一来，一个不太复杂的四则运算题可能要转换为成千上万次计算机的基本操作。但是计算机的操作速度惊人，几万、几十万、几百万甚至数千万亿次的基本操作，也是瞬间即可完成。所以，计算机的基本操作能力虽然简单，但是在人的指挥下，却发挥着巨大的威力。

电子计算机的记忆能力

计算机有一个突出的特点，那就是它具有很强的记忆功能。它能准确可靠地“记”住大量信息，既不会记错，也不会忘记。人的记忆能力来自大脑，计算机的记忆能力是从哪儿来的呢？

计算机的记忆能力来自它的存储器。存储器是计算机的主要部件之一，它由许许多多的记忆元构成。这些记忆元——也就是存储元被分成8个一组，16个一组，32个一组或64个一组，每组称为一个存储单元，每个单元都有自己固定的编号，就像一座宾馆的摩天大楼，楼里有许多编好号的单元房间一样。根据这些编号，客人就能准确地找到自己的房间。与大楼里的走廊相对应，计算机也有自己的走廊——数据总线，需要记忆的信息通过走廊进入房间。因为每个单元的编号是唯一确定的，而且，哪一个数据进了哪一个存储单元，计算机系统都予以登记。所以，等到需要某一个数据的时候，就可以按照地址码，也就是单元编号去访问。这样，就保证了不会发生弄错数据的事。此外，计算机还有一个特性：写入（也就是装进）一个存储单元的数据，进去以后就驻留在那里，只要你不第二次对这同一个单元写入不同的数据，它就会始终待在里面，绝不会自己跑出来。因此，计算机一经“记住”的事，它就绝不会忘记。

那么，存储器是怎样记住那些信息的？换句话说，信息是怎样被装进那些存储器单元里去的？让我们先来看看存储单元是怎样构成的。存储器的每一个存储单元由若干个存储元构成，每一个存储元可以有两种状态，即0状态和1状态。一个8位的存储单元，就是由8个这样的存储元组成，我们可以想象它是8个排列整齐的二极管。每一个二极管要么是通，要么是不通。如果规定通为0，不通为1，那么每一个二极管就可以表示一个二进制数位。这样，每一个存储单元便可以表示一个8位的二进制数。假如我们想要让计算机记住数字5，用二进制写出来就是“101”。把它存放在8位的存储单元里便成了下面这个样子：

如果以二极管的通表示0，不通表示1，那么，处于第一位和第三位的2个二极管为不通，其6个都为通的。这8个二极管，就记下了数字5。同样，若要记数字123（十进制），则是：

这样，只要我们把想要让计算机“记住”的信息用这种二进制编码表示，便可以以上述方式装入计算机。计算机存储器里类似二极管这样的存储元便“记住”了这些信息。

存储器分为“内存”和“外存”，就像我们做各种数学演算时，需要用我们的大脑来记住被运算的原始数据，加、减、乘、除四则运算法则，乘法九九表以及演算的中间结果等等。谁能记住的数据和法则越多，反应越快，谁的计算能力就越强。当数据相当多时，大脑就记不过来了，就得要写到纸上或笔记本上，用纸和笔记本来帮助大脑记忆。我们把计算机内相当于大脑作用的存储器叫做“内存储器”，也叫“内存”；而相当于纸和笔记本作用的叫做“外存储器”，也叫“外存”。内存条

内存储器直接和运算器配合工作。运算器需要数据时，内存储器就迅速供给；运算器想把计算结果保留下来，内存储器就迅速替它存储起来。这种来来往往的打交道有一个特点，就是动作非常快，否则不能适应运算器的快速运算。内存储器具有快速的特点，它的职能就是用来存放参加计算的数据、运算指令和中间结果。计算机的内存储器经过磁芯、半导体、集成电路和大规模集成电路几个阶段的发展，现在普遍使用的是大规模的集成电路内存。随着集成度的提高，内存容量已大大增加，但由于寻址能力等技术条件与经济实用等因素的限制，内存储器的容量终归是有限的。硬盘

外存储器的特点是容量大，作为内存储器的补充，就像纸和笔记本对大脑的补充一样。它把大量的暂时不直接参与运算的数据、指令和中间结果存放起来，当需要时可以成批地补充给内存储器，以参加运算。

正如我们的大脑可记住的东西有限，而笔记本可记录的东西却可以足够多一样，计算机外存储器的容量也是足够大的。今天，个人计算机的外存储器一般称为硬盘，容量为320G、500G、750G、1T不等。

我们已经知道内存储器具有快速的特点，而外存储器容量大，造价相对较低。采用内外存储器相结合的办法，就圆满地解决了技术上的困难、经济上的合理等问题，也解决了运算速度和存储容量之间的矛盾。

计算机的硬件和软件

计算机的硬件是计算机系统中各种设备的总称。计算机的硬件应包括5个基本部分，即运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备，上述各基本部件的功能各异。输入设备Word软件界面

运算器应能进行加、减、乘、除等基本运算。存储器不仅能存放数据，而且也能存放指令，计算机应能区分是数据还是指令。控制器应能自动执行指令。操作人员可以通过输入、输出设备与主机进行通信。

计算机软件（Computer Software）是指计算机系统中的程序及其文档。程序是计算任务的处理对象和处理规则的描述，文档是为了便于了解程序所需的阐明性资料。程序必须装入机器内部才能工作，文档一般是给人看的，不一定装入机器。

软件是用户与硬件之间的接口界面。用户主要是通过软件与计算机进行交流。软件是计算机系统设计的重要依据。为了方便用户，为了使计算机系统具有较高的总体效用，在设计计算机系统时，必须通盘考虑软件与硬件的结合，以及用户的要求和软件的要求。优化大师

软件又叫软设备，它和硬件一样，是计算机的重要组成部分。它是用于计算机上的各种类型的程序和有关资料的总称。它通常依附在硬设备上，例如存放在内、外存储器里。之所以把它称为“软”件，是因为它比硬件更抽象、更灵活，有很大的弹性或适应性。它和计算机硬件的关系，有点像珠算中的算盘和口诀。如果用人来比方，硬件好比人的躯体，软件则是人所具有的知识和学问。要使计算机发挥作用，软件和硬件两者缺一不可。

早期的计算机，只有硬件，没有软件。每次计算，都要由人工编好程序。由于程序的表示方式和人们常用的数学语言相差甚远，所以编写程序要占去很多的人力。而且每执行一个程序，机器便被该程序独占，因此工作效率很低。后来，人们发现可以创造一些较为通用的语言来和机器对话，于是逐渐形成了一些面向所要解决的问题的程序设计语言，即高级语言，这就是最早期的软件。此后，这种高级语言得到扩大和完善，向产品的形式过渡，这时开始“软件”的提法。为了提高计算机自身管理的能力，人们又给它配上高级管理程序，这就是操作系统。在计算机日益广泛应用的今天，面向应用对象编写的程序也越来越多。现在谈到计算机系统，绝不仅仅是指它的硬件，而必须同时指机器本身和它所配备的各类软件。

现在，人们把软件分为两大类。一类叫做系统软件，它是同机器出厂时一起配备好，作为机器的一个重要组成部分出售的。其中包括操作系统、语言编译系统、服务性程序等。它们用于计算机内部的管理、维护、控制与运行、程序翻译、编译等方面。不管干什么事情，只要用机器，都要调用系统软件。另一类是应用软件，包括各种各样的面向实际问题的程序。其中，一部分是通用化和商品化了的，称为软件包，或叫应用程序包。如计算机辅助设计、各类数据库、情报检索系统、医疗诊断系统等等。Photoshop图像处理软件

软件的正确含义应该是：运行时，能够提供所要求功能和性能的指令或计算机程序集合。程序能够满意地处理信息的数据结构。描述程序功能需求以及程序如何操作和使用所要求的文档。

硬件和软件是有区别的：硬件产品是有形、有色、有味、看得见、摸得着、闻得到的，而软件无形、无色、无味、看不见、摸不着、闻不到的。软件大多存在于人们的脑袋里或纸面上，它的正确与否，是好是坏，一直要到程序在机器上运行才能知道。这就给设计、生产和管理带来许多困难。

生产方式不同：软件是开发，是人的智力的高度发挥，不是传统意义上的硬件制造。尽管软件开发与硬件制造之间有许多共同点，但这两种活动是根本不同的。

要求不同：硬件产品允许有误差，而软件产品却不允许有误差。

维护不同：硬件是要用旧用坏的，在理论上，软件是不会用旧用坏的，但在实际上，软件也会变旧变坏。因为在软件的整个生存期中，一直处于改变（维护）状态。

电子计算机的防护

看见过计算机的人都知道，计算机一般都放置在特殊的机房里。机房里没有窗户，处于密封状态；地板、墙壁和天花板都经过特殊处理：铺着防静电的地板块，贴着壁纸。机房装备有空调设备，有能在停电时负责供电的不间断电源，还有超净工作间等等。在机房工作的人都穿着白大褂、戴着白帽子，脚上穿着只能在机房里穿的拖鞋……为什么要这么特殊呢？曙光超级计算机

我们知道，计算机是一种非常精密的仪器，它对环境要求很苛刻，尤其是作为计算机主要外存设备的磁盘机。磁盘机内装着磁盘组——它是记录数据信息的载体，就像我们平常用的纸；还有多个磁头——它是记录和读取数据信息的工具：记录数据时，它是笔；读取数据时，它是眼睛。在进行读写操作时，磁头距磁盘盘面的距离一般只有几微米。要保持这样小的距离，磁头和磁盘般面又不能接触，这就要求盘面与磁头的相对位置绝对准确，不能有丝毫偏差，盘面要绝对光洁。试想，如果有一粒直径几微米的灰尘掉在盘面上，那很可能就会磨坏磁头，划坏磁盘，造成数据丢失，系统瘫痪，损失是极其严重的，为了防止无孔不入的灰尘钻进去破坏磁盘，就必须采取一系列防尘措施，诸如密封、贴壁纸、穿白大褂、拖鞋等等，尽量减少机房里的灰尘数量。“天河一号”超级计算机

此外，温度和湿度的变化也会对计算机构成威胁，严重时会影响机器正常工作，所以必须给它装上空气调节器，以调整机房内的温度湿度，避免夏天温度过高，冬天温度过低。再者，计算机每时每刻都在运行，机内有许多运行着的活的程序和数据。如果突然停电，正在运行的程序就会被粗暴地中断，还没来得及存入外存储器的数据和程序就会丢失，这损失往往是无法估量的。为了防止这种情况发生，就要给计算机配备应急的不间断电源。当发生停电事故时，立即启动不间断电源，由它来继续向计算机供电，以便操作人员有时间处理好存储数据，保护程序断点等工作，避免因掉电造成重大损失。

不过，也有不需要这样特殊环境的计算机——微型计算机或个人计算机。这种微型计算机体积很小，对环境要求不高，在一般的办公室里就可使用，无需专门的特殊机房。这种微型机使用方便、操作简单，不需要特殊维护。它还有一个突出的优点，就是价格便宜。

电子计算机的操作系统

操作系统是为了提高计算机的利用率，为了方便用户使用，以及提高计算机的系统响应速度而给计算机配备的一种大型系统程序，用它来实现计算机系统自身的硬件和软件资源的管理。Window7操作系统

未配置操作系统和其他系统软件的计算机称为裸机。直接使用裸机，不仅不方便，而且人的工作效率和机器的使用效率都不可能高。操作系统为用户提供一套简单的操作命令，并为设计语言处理程序、调试程序等系统软件提供方便。裸机配备操作系统和其他系统软件后，便成为一台既懂命令，又懂各种高级语言，使用操作十分方便的计算机系统。

由于计算机的中央处理器与外部设备在工作速度上存在很大悬殊，中央处理器执行一条指令的时间为微秒或毫微秒级，而外部设备的存取时间往往要几十毫秒或更长，两者相差成千上万倍。为了充分发挥整个计算机系统的效能，在同一规定的时间内，让计算机系统，特别是中央处理器做更多的工作，由此产生了多道程序运行的思想。比如，当甲程序需要使用速度较慢的外部设备时，把相应的外设分配给它，立即让乙程序占据主机运行；乙程序需要使用外设时，又让丙程序运行；直到甲程序交给外部设备的任务完成后，再恢复甲程序的运行，如此等等。Mac os操作系统

随着计算机技术的发展，计算机的应用范围也越来越广。从计算机技术角度来看，其应用领域可分为三类：批处理、实时处理和分时操作。

批处理是指计算机具有多道程序运行能力后，把若干个用户的任务，成批地交给计算机，然后由计算机来对各个任务进行调度处理，就像前面所举的例子那样，直到完成用户提交的全部任务。

实时处理则是指计算机系统根据外部“请求”的信号，在规定的时间内处理这一请示。当然，在处理完紧迫请示之后，在下一个请求到来之前，计算机还可以照旧执行其他的例行任务。

所谓分时系统，是指在计算机系统同时为多个终端用户所用的情况下，由中央处理器每次分配给每个用户一小段时间，称为一个时间片，依排队先后次序或优先权等办法，轮流为每个用户服务。由于中央处理器速度极快，所以用户感觉不到分时，只觉得是自己在独享计算机。

对于多道程序，批处理、实时处理或分时操作，都有一个调度管理问题。于是，就形成了操作系统的初期阶段——管理程序。这种程序本身不能产生直接数据处理的结果，但它却对许多程序的运行全过程起着调度管理的作用。国产红旗Linux操作系统

随着现代计算机的运行环境越来越复杂，起调度管理作用的管理程序走向了操作系统。除了作以处理机为主要对象的管理外，还进行存储空间的分配与调度，对各种外存文件进行调度管理、外部设备分配调度管理、数据通信的控制管理等。

操作系统主要有下述功能：1. 处理机管理。主要是作业调度管理和进程调度管理。作业调度管理程序的职能是从一批已提交给计算机的后备作业中，按照一定的算法挑选作业，使其转入运行状态，一旦作业完成，则把该作业撤销。转入运行状态的作业，意味着作业进程已建立，该作业已具备占有处理机的权利。至于什么时候才能真正占有处理器进入运行，则取决于进程管理程序的调度。如何在不发生冲突的前提下，既能有效地完成所有已提交的作业，同时又使处理器发挥最大的效能，使处理器空闲时间减至最少，这就是处理器管理要解决的主要问题。2. 存储管理。存储管理程序负责为进入运行状态的作业分配适当的内存空间。由于作业的大小不同，内存分配表和空白区的大小及部位在运行过程中不断地变化，因此，这种内存分配必须是动态的。存储管理程序还承担存储保护任务。由于在同一时间内，内存中可能储存着许多不同作业的数据和程序，还有一些系统软件也占用一定的内存空间，为了防止因各程序互相越界访问而发生混乱，必须采取相应的内存保护措施。存储管理程序还负责存储空间的扩充。一种是虚拟存储方法。当实际地址空间小于直接寻址能力时，可以把超出实际地址空间的部分放在磁盘或磁带上，使用户看起来觉得：计算机可直接寻址的逻辑地址空间有多大，用户可以支配的存储空间就有多大。另一种是计算机直接寻址能力小，而实际的内存容量可以扩大。这时就是如何把逻辑地址空间映射到实际地址空间的问题了。3. 输入/输出管理。由于计算机的外部设备种类和数量很多，为了避免或减少中央处理机因等待那些速度较慢的外部设备操作而占用的时间，在中央处理器引入了与外部设备打交道的通道和中断技术，以提高计算机系统效率。由于输入/输出设备工作速度比中央处理器慢得多，当第二次请求启动通道输入或输出一批数据时，第一批数据可能还没有处理完，此时通道正处于忙状态。特别是在多道程序环境下，更容易发生上述设备冲突情况。解决好这个问题，是输入/输出管理程序的主要责任之一。4. 文件管理。各种数据、各种程序通常是以文件的形式有组织的存放在磁盘等存储介质上的。当需要某个文件时，可由操作系统中的文件管理程序调用。文件管理程序还可用来创建和删除文件。为了保证文件使用的安全，防止滥用和失密，在使用文件时，还必须有相应的保护和保密措施，这也是文件管理程序的责任。

电子计算机的硬盘

硬盘是一种主要的电脑存储媒介，由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成。这些碟片外覆盖有铁磁性材料。绝大多数硬盘都是固定硬盘，被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。现在可移动硬盘越来越普及，种类也越来越多。硬盘

绝大多数台式电脑使用的硬盘要么采用IDE接口，要么采用SCSI接口，还有的采用SATA接口。SCSI接口硬盘的优势在于，最多可以有7种不同的设备可以连接在同一个控制器面板上。由于硬盘以每秒3 000~10 000转的恒定高速度旋转，因此，从硬盘上读取数据只需要很短的时间。在笔记本电脑中，硬盘可以在空闲的时候停止旋转，以便延长电池的使用时间。

通常我们是为了数据管理的需要，用分区软件将物理硬盘划分的逻辑上的区块，用C：、D：、E：等进行区分。

一个硬盘划分几个分区、每个分区多大容量与操作系统等有一定的关系。过去硬盘容量都很小（≤800M），经常把硬盘分成一个分区C：，这样存取C：盘即是存取硬盘，所以有许多人认为C：盘就是硬盘，这是不对的。

计算机工作所用到的全部文件系统和数据资料的绝大多数都存储在硬盘中。硬盘是产生计算机软故障最主要的地方。计算机常见软件故障有：文件丢失，电脑不能启动；碎片过多，电脑运行速度变慢；硬盘分区后丢失容量。

近些年来，CPU、内存、显卡等电脑配件一直在高速发展，性能早已翻了几倍甚至几十倍。但硬盘是例外的，除了容量的大幅度提升外，机械结构硬盘传输速度没有质的飞跃，已经成为提高系统性能的瓶颈。固态硬盘在这种情况下应运而生。

早在2006年就有硬盘厂家提出了固态硬盘概念。和传统机械硬盘采用的磁盘体、磁头、马达等机械零件不同，固态硬盘是由控制芯片和存储芯片（FLASH芯片或DRAM芯片）组成，简单来说，固态硬盘和我们熟悉的闪存盘、闪存卡较为相似。

固态硬盘相比机械硬盘，有以下优点：1. 存取速度快，这也是固态硬盘最大的优点，固态硬盘没有磁头，采用快速随机读取，读延迟极小，无论是启动系统还是运行大型软件，固态硬盘的速度相比主流的机械硬盘有了质的飞跃。2. 防震抗摔，固态硬盘内部不存在任何机械活动部件，不会发生机械故障，也不怕碰撞、冲击、振动。这样即使在高速移动甚至伴随翻转倾斜的情况下也不会影响到正常使用，而且在笔记本电脑发生意外掉落或与硬物碰撞时能够将数据丢失的可能性降到最小。3. 发热低、零噪声，由于没有机械马达，闪存芯片发热量小，工作时噪声值为0分贝，闪存芯片发热量小。4. 体积小，相比传统的机械硬盘，固态硬盘体积更小，重量更轻，方便携带。

虽然固态硬盘有众多优点，但也不是十全十美，目前还存在以下缺点：1. 成本高、容量小，相比机械硬盘，一般的固态硬盘容量小得多，目前容量较大的固态硬盘也只有128GB。价钱方面，目前一个固态硬盘的价钱是机械硬盘的3~5倍。2. 写入速度相对慢，固态硬盘在数据读取上优势明显，但在数据写入上比传统硬盘要来慢，而且容易产生碎片。3. 寿命相对短，一般闪存的固态硬盘写入寿命为1万到10万次，特制的可达100万到500万次，这对U盘或其他数码产品来说不算什么，但固态硬盘在系统上的写入速度会很容易超过这个数量。4. 可靠性相对低，如果固态硬盘数据损坏后是难以修复的，目前的数据修复技术基本不可能在损坏的芯片中恢复数据。而机械硬盘还能挽回一些数据。

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或者单击移动，单击要用来存储您的文档的文件夹，然后单击确定。

如果需要创建新的文件夹，请单击新建文件夹，为该文件夹键入一个名称，然后单击确定。

5. 在移动文档框中，单击是将文档移到新位置，或者单击否将您的文档保留在原来的位置。

管理快捷方式

首先我们看看什么是快捷方式——那些在桌面上带着小箭头的图标，就是一个程序的快捷方式。快捷方式方式可以说是一个程序的指针，当你点击的时候，Windows就根据快捷方式里记录的信息找到这个程序，再运行它。带着小箭头的图标是快捷方式

注意，快捷方式不等于程序本身，就像路标不等于这条路一样——不要以为把一个快捷方式删除或拷贝，就等于把它指向的程序删除或拷贝了。

怎样创建快捷方式：在一个程序或文件上，比如QQ，右键单击，就会出现“创建快捷方式”的选项，左键点击就行了。快捷方式会放在当前的目录里。创建快捷方式

在同一菜单中，点“发送到→发送快捷方式到桌面”，可以把一个程序的指针放到桌面上；点属性，可以为快捷方式指定一个快捷键，例如，我们要用F6键来启动邮件程序Outlook，方法是：先在Outlook图标上点击右键，选“属性”，然后把光标置于“快捷键”后的框内，按下键盘上的“F6”，再点击“确定”就可以了。这样比点击开始→程序→相应的图标快多了。

你也可在“运行方式”中设定启动这个程序时候窗口的大小（有常规、最大化、最小化三种）。注意，如果你移动了文件，相应的目录也要手工改动哦。例如，你把QQ从C盘移到了D盘，那么就要把“C：…”改成“D：…”。

安装网络打印机

首先，在办公室的计算机上，安装好打印机的驱动，并且把打印机设为共享，不然其他计算机就没法使用这台打印机了。添加网络打印机有以下几种办法：网络打印机

第一个办法，是最老的办法，在本地计算机上打开打印机和传真对话框，选添加打印机，第二步，选择网络打印机；然后浏览打印机，找到提供网络打印机的主机（办公室的计算机），选择好打印机，根据系统提示安装好驱动，就可以了。

第二个办法，打开网上邻居，找到办公室计算机，双击打开，找到打印机，点右键，选择连接，这时系统提示将会在本机上安装一个打印驱动程序，选“是”就可以安装网络打印机的驱动了。打印机

还有一个更简单的办法，先打开本地计算机打印机和传真对话框，直接用鼠标左键，将远程计算机的网络打印机直接拖到本地打印机和传真中，出现系统提示后选“是”就可以了。

远程打印机的使用跟本地打印机的使用是一样的，由于是远程，在打印前记得提示安装了打印机的主机打开打印机电源和放入纸张。

利用好回收站

使用Windows的用户对回收站不会陌生，它保存了您删除的文件、文件夹、图片、快捷方式和Web页等。这些项目将一直保留在回收站中，直到清空回收站。我们许多误删除的文件可以从它里面找到。灵活地利用各种技巧可以更高效地使用回收站，使之更好地为自己服务。桌面上的回收站

如何改变回收站的容量呢？回收站的最大容量为磁盘空间乘以滑杆显示的百分数，使用鼠标右键单击回收站图标，然后单击“属性”，拖动滑杆增减磁盘空间的百分比，即可改变回收站的容量。

如果要对不同的磁盘进行不同的配置，单击“各驱动器的配置相互独立”，然后单击需要更改设置的磁盘标签。如果要对所有的磁盘使用相同的容量设置，单击“所有驱动器均使用同一设置”。

如何永久地删除文件呢？要想不可恢复地永久删除文件，可用鼠标右键单击“回收站”图标，然后在弹出菜单中单击“属性”，选择“不将文件移动到回收站”，确认并退出即可。如果要对不同的磁盘使用不同的设置，单击“各驱动器的配置相互独立”，然后单击要更改设置的磁盘标签。如果要对所有的磁盘使用相同的设置，可单击“所有驱动器均使用同一设置”。

另一种方法是在删除文件时，按住Shift键（或选择好文件后，按Shift+DEL，则直接删除文件），也可永久删除文件。此时在“确认删除”对话框中显示的信息为“确实要删除‘某某文件’吗？”，而不是“确实要将‘某某文件’放入回收站吗？”。在命令提示符下删除的文件不会移至回收站，而将被永久删除。

如何才能不显示删除确认对话框呢？删除选定的文件时，通常会出现一个“确认文件删除”对话框，用户确认“是”后，系统才将文件删除，并放入“回收站”中。如果用户感觉麻烦，确定自己要删除的文件一定是正确的，确定自己不会犯错，可让系统不显示确认删除对话框，而直接把文件放到回收站中，从而略微地提高了你的工作效率。操作方法是：使用鼠标右键单击“回收站”图标，然后在弹出菜单中单击“属性”，清除“显示删除确认对话框”复选框中的标记，确认并退出即可。注意，如果已经复选“不将文件移动到回收站”，则此项设置无效。

安装网卡

在“网络时代”给机器安装网卡是必需的基本技能。像许多其他硬件一样，安装网卡分为硬件安装和软件安装两部分。网卡

了解网卡是IDE接口还是PCI接口？网卡是否支持PnP（即插即用）？是10M还是10M/100M自适应网卡？带几种网线接口（BNC，RJ45）？网卡的说明书和驱动程序盘是否完好？

将网卡安装到微机主板的合适的（IDE、PCI）插槽中运行网卡驱动程序盘上的网卡诊断程序测试网，记住网卡的IO端口号和INT中断号。如果网卡支持PnP，那么Windows一般会检测到该设备，并要求安装网卡的驱动程序。如果Windows不支持该网卡，则必须安装驱动盘上的驱动程序。将驱动盘插入软驱，指向对应的目录，驱动程序会被Windows找到，并拷入Windows的目录下。

如果网卡不支持PnP，或PnP特性被我们设置为“关闭”（Disable），那么我们可以手动添加该设备，并设置其IO端口号和INT中断号。如果网卡安装正确，则我们在“网络邻居”里应该能看见自己的机器（这个过程有时较长，可以多按几下F5键，或在“开始/查找/计算机”里查找这台机器）。

如果是在DOS下安装网卡，则记住其IO端口号和INT中断号对正确安装网卡更有用。

Internet与HTTP

经过几十年的发展，现在的Internet已经发展成一个由TCP/IP协议连接起来的、世界范围内的巨大的国际网。有成千上万的网络通过Internet骨干网络连接起来，全世界的人们可以分享Internet上丰富的信息资源或者通过Internet交换信息。

Internet已经成为一个国家社会信息化和社会文明进步的标志。在我国，Internet被称作ChinaNet，上网用户可以通过拨打特别服务号码来实现与Internet的连通。

Intranet是在一个协同作业的企业或者组织的内部，使用Internet技术实现应用需求的网络应用系统。它可以建立在企业内部原有的硬件、软件和服务器基础上，实现Internet上的几乎所有应用，如Web服务、FTP服务、DNS服务、E-mail系统等等。另外，以Intranet为平台的信息管理系统以其特有的优势，可获得高效的开发和企业级应用，逐渐取代传统的MIS系统，成为企业管理信息系统的首选。

我们在浏览器的地址栏里输入的网站地址叫URL（Uniform Resource Locator，统一资源定位符）。就像每家每户都有一个门牌地址一样，每个网页也都有一个Internet地址。当你在浏览器的地址框中输入一个URL或是单击一个超级链接时，URL就确定了要浏览的地址。浏览器通过超文本传输协议（HTTP），将Web服务器上站点的网页代码提取出来，并翻译成漂亮的网页。因此，在我们认识HTTP之前，有必要先弄清楚URL的组成，

例如：http：//www.microsoft.com/china/index.htm。它的含义如下：1. http：//。代表超文本传输协议，通知microsoft.com服务器显示Web页，通常不用输入；2. www。代表一个Web（万维网）服务器。3. Microsoft.com/。这是装有网页的服务器的域名，或站点服务器的名称。4. China/。为该服务器上的子目录，就好像我们的文件夹。5. Index.htm。index.htm是文件夹中的一个HTML文件（网页）。丰富多彩的网页

Internet的基本协议是TCP/IP协议，然而在TCP/IP模型最上层的是应用层（Application layer），它包含所有高层的协议。高层协议有：文件传输协议FTP、电子邮件传输协议SMTP、域名系统服务DNS、网络新闻传输协议NNTP和HTTP协议等。

HTTP协议（Hypertext Transfer Protocol，超文本传输协议）是用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。它可以使浏览器更加高效，使网络传输减少。它不仅保证计算机正确快速地传输超文本文档，还确定传输文档中的哪一部分，以及哪部分内容首先显示（如文本先于图形）等。这就是你为什么在浏览器中看到的网页地址都是以“http：//”开头的原因。

自WWW诞生以来，一个多姿多彩的资讯和虚拟的世界便出现在我们眼前，可是我们怎么能够更加容易地找到我们需要的资讯呢？当决定使用超文本作为WWW文档的标准格式后，于是在1990年，科学家们立即制定了能够快速查找这些超文本文档的协议，即HTTP协议。

IP地址与MAC地址

在网络中，我们经常会遇到IP地址这个概念，这也是网络中的一个重要的概念。所谓IP地址就是给每个连接在Internet上的主机分配一个在全世界范围唯一的32bit地址。IP地址的结构使我们可以在Internet上很方便地寻址。IP地址

Internet IP地址由Inter NIC（Internet网络信息中心）统一负责全球地址的规划、管理；同时由Inter NIC、APNIC、RIPE 3大网络信息中心具体负责美国及其他地区的IP地址分配。通常每个国家需成立一个组织，统一向有关国际组织申请IP地址，然后再分配给客户。

IP地址的格式：每个IP地址由4个小于256的数字组成，数字之间用点隔开，如166.2.2.255。IP地址的分类：IP地址由NIC（network information center）根据用户单位的网络规模和近期发展计划，分配IP地址空间。

从概念上说，每个IP地址可以由两部分组成，即网络标志netid和主机标志hostid。事实上，IP地址可分为A、B、C 3类。A类地址分配给少数规模很大的网络，每个A类地址的网络有众多的主机，规定：32位地址域中第1个8位为网络标志，其中第0位为0，表示A类地址，其余24位均为主机标志，由该网的管理者自行分配。B类分配给中等规模的网络，每个B类地址的网络具有较多的主机，规定：32位地址域中前2个8位为网络标志，其中前2位为10，表示B类地址，其余16位均为主机标志，由该网的管理者自行分配。C类分配给小规模的网络，每个C地址的网络只有少量主机，规定：32位地址域中前3个8位为网络标志，其中前3位为110，表示C类地址，其余8位均为主机标志，由该网的管理者自行分配。

MAC地址是Ethernet协议使用的地址。MAC地址是Ethernet NIC（网卡）上带的地址，为48位长。每个Ethernet NIC厂家必须向IEEE组织申请一组MAC地址，在生产NIC时编程于NIC卡上的串行EEPROM中。因此每个Ethernet NIC生产厂家必须申请一组MAC地址。

试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]

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