计算机硬件知识 冯·诺依曼系统结构：控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备。 主机由中央处理单元、主存储器、系统总线、输入/输出接口电路组成。 存储系统的组成：主存储器、辅助存储器、高速缓冲存储器。 主要外部设备:鼠标、键盘、显示器、打印机、软磁盘(驱动器)、硬磁盘(驱动器)、光盘(驱动器)。 计算机软件知识 层次结构：系统软件、应用软件、操作系统。 计算机语言：机器语言、汇编语言、高级语言。 计算机文件系统：树形目录结构、文件表示和规定、路径表示和规定。 计算机病毒知识。 1．3 计算机系统的组成 1．3．1 计算机系统概述 1.计算机系统的基本部分 一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统组成。 (1)硬件系统 ·指由电子部件和机电装置组成的计算机实体。 ·硬件的基本功能是接受计算机程序；并在程序的控制下完成数据输入、数据处理和输出结果。 (2)软件系统 ·指计算机运行工作服务的所有技术数据和程序。 ·软件系统确保计算机硬件的功能得到充分发挥，并为用户提供一个轻松的工作环境。 计算机硬件和软件缺一不可，否则不能工作。 2.计算机硬件系统 现在使用的各种计算机都属于冯·诺依曼型由五部分组成。 图中的深色线代表数据信息的流动，包括原始数据、中间数据、处理结果、程序指令等。；浅色线代表控制信息的流动，全部由控制器发送，控制信息按程序要求发送到各部分，协调各部分。注意箭头的方向。 各部分的功能如下。 (1)控制器:控制器是整个计算机的指挥中心。它在程序中取出控制信息。分析后，按要求发出操作控制信号，使各部分协调工作。 （2）操作员：操作员是一个信息处理厂。数据的操作和处理是在操作员中进行的。这里的操作不仅是基本的算术操作，如加、减、乘、除，还包括几个基本的逻辑操作。 (3)存储器:存储器是计算机中存储程序和数据的地方，并根据命令提供给相关部件。 ①存储器的主要技术参数：存储容量、存取速度和价格（即二进制位的价格）。 ②存储容量：用字节表示计算机存储信息的能力(byte)为单位。1字节为8个二进制位(bit)。由于存储器容量一般较大，特别是外部存储器容量提高非常快，因此为210 (1024)不断扩展单位名称作为倍数。这些单位的关系如下:(千、兆、吉) 1byte＝ 8bit lKB＝ l024byte lMB＝1024KB lGB＝1024MB ③存储系统的组成： 存储系统包括主存储器(内存储器)、辅助存储器(外存储器)和高速缓冲存储器(cache)。三者根据存取速度、存储容量、价格等优缺点构成层次结构，以提高CPU速度要求越来越高，三个技术参数的矛盾得到了更好的解决。它们之间的数据交换水平如图所示 主存储器：存储当前参与操作的程序、数据和中间信息。它与计算器和控制器交换信息。 特点：存储容量小，存取速度快，价格合适。存储信息不能长期保留（断电时丢失）。 使用的设备：大多数微型计算机使用半导体动态存储器，写作DRAM。 ·辅助存储器：存储当前不参与操作的程序和数据。它与主存储器交换信息。必要时，将参与操作的程序和数据转移到主存储器中：或转移到主存储器中的信息。 特点:容量大，访问速度慢，价格低。存储的信息可以长期保留。 常用的外部存储器：磁盘、磁带、光盘等。 ·高速缓冲存储器：存储正在运行的小程序和数据。CPU程序和数据交换不断地与主存储器进行，调整所需内容，返回所使用的内容。 特点：存储容量小，存取速度快，价格高。存储信息不能长期保留。 使用的设备：使用半导体静态存储器进行写作SRAM。 (4)输入设备:输入设备的主要功能是将程序、数据等信息转换为适用于计算机的编码， 并按顺序输送到内存。常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪等。 （5）输出设备：输出设备的主要功能是以人们要求的形式输出计算机处理的数据、计算结果等内部信息。常用的输出设备包括显示器、打印机、绘图仪等。 输入设备和输出设备通常被称为计算机外部设备。近年来，随着多媒体技术的快速发展。计算机外部设备中列出了各种类型的音频和视频设备。 3.计算机的工作过程 (1)有关术语 ①指令：指挥计算机进行基本操作的命令。它是计算机可以识别的一组二进制编码。通常，一个指令由两部分组成：第一部分指出应该进行什么样的操作，称为操作代码；第二部分指出参与操作的数量本身或其内存中的地址，称为操作数量。 ②指令系统：计算机能够执行的所有指令的集合称为计算机指令系统。 ③程序：完成任务的指令（或语句）的有序集合称为程序。即根据执行过程，将相应的操作指令排列在一起。 (2)工作过程 ①程序和数据通过输入设备输入存储器。 ②用户通过输入设备发出操作程序命令。 ②控制器在接到操作程序命令后，从存储器中取出第一个指令进行分析，然后将控制信号发送制信号，执行指令。 ④控制器从存储器中取出下一个指令进行分析…·，重复取指令、分析指令、执行指令的过程，直到程序中所有指令完成。 1.3.2微型计算机硬件结构 微型计算机是大规模集成电路技术发展的产物，微处理器是其核心部件。自1971年第一台微处理器诞生于硅谷以来，微计算机迅速崛起。随着微处理器的不断更新，微计算机的功能越来越强大，应用越来越广泛。微型计算机具有计算机的一般共性和特殊性。 1.中央处理单位 中央处理单元是微型计算机的核心部件。它是一个大型集成电路芯片，包括操作员和控制器CPU(Control Processing Unit)，俗称微处理器。人们通常简单地称单地称为：286、386、486、P5、P6、PII、PIII(P代表Pentium系列，中文译为奔腾)等。 (1)CPU的主要参数 ①字长：在计算机中，一串二进制数作为一个整体参与计算、处理和传输，称为字 (word)。构成该字二进制数的位数称为字长。字长等于CPU中通用寄存器的佐数。因此，在用字长来区分计算机时，计算机常被称为8位机 16位机和32位机 “64位机”。 ②主频:同型号CPU还可按它们的主频进一步加以区分，例如：100、133、166、200、233、266、300、……(单位：MHz)等等。主频是表征运算速度的主要参数。 (2)主流微处理器 我国微型计算机中使用的主流微处理器是Intel近几年推出的32位Pentium选择系列微处理器和主频l00Hz以上。主要有以下几种: ①Pentium微处理器：再写P5，是Intel第五代微处理器。延续以前X86系列，俗称为586。 ②Pentium Pro微处理器：再写P6，是Intel第六代微处理器，又称高能奔腾。延续以前X86系列，俗称686。 ②Pentium MMX微处理器：再写P55C，属于Intel第五代“增强型”的微处理器，也称为“多能奔腾”。内含MMX(Multi Media eXtension)技术增加了多媒体应用 的57条指令。 ④Pentiuum II微处理器：是的Pentium Pro基础上加入MMX技术推出的第六代Pentium系列产品。其浮点操作性能，MMX性能是最好的。将继续改进，主频将逐步提升到400、600、800 MHz；总线速率提高到1000MHz；并将MMX扩展为MMX2。 ⑤Pentium Ⅲ微处理器：是的Intel第七代微处理器，字长64位，支持MMX。它增加了新的指令，可以提高三维图像、视频、声音等程序的运行速度，优化操作系统和网络的性能。 2．主存储器 主存储器是微型计算机存储各种信息的组成部分。根据其功能和性能，可分为随机存储器和只读存储器，共同构成主存储器。但通常说内存容量RAM，不包括ROM在内。 (1)随机存储器RAM(Random Access Memory) 又称读写存储器。用于存储当前参与操作的程序和数据。 特点:信息可读可写，访问方便；信息不能长期保留，断电后会丢失。关机前应进行RAM将程序和数据转存到外部存储器上。 (2)只读存储器ROM(Read only Memory) 制造商将启动检测和系统初始化…等程序固化。 特点:信息固定不变，只能读不能重写；关机后保存的原始信息不会丢失。 3．系统总线 系统总线是CPU将数据、地址和控制信息传输到其他部件之间的公共通道。 根据传输内容的不同，分为以下三组，每组由多条线组成。 (1)数据总线DB(Data Bus)：用于CPU与主存储器，CPU与I/O数据在接口之间传输。数据总线的宽度(根数)等于计算机的字长。 (2)地址总线AB(Address Bus)：用于CPU访问主存储器或外部设备时，传输相关地址。地址总线的宽度决定CPU寻址能力。 (3)控制总线CB(Control Bus)：用于传送CPU控制主存储器和外部设备的信号。这种结构使各部件之间的关系成为总线的单一关系。也就是说，只要任何部件按标准连接到总线，就可以进入系统CPU统一控制进行工作。 4．输入、输出接口电路 输入、输出接口电路也称为I／O电路(INPUT／Output)，即通常所说的适配器、适配卡或接口卡。它是微型计算机与外部设备交换信息的桥梁。 (1)接口电路结构：一般由寄存器组、专用存储器和控制电路几部分组成，当前的控制指令、通信数据、以及外部设备的状态信息等分别存放在专用存储器或寄存器组中。 (2)接口电路的连接：所有外部设备都通过各自的接口电路连接到微型计算机的系统总线上去。 (3)通信方式：分为并行通信和串行通信。并行通信是将数据各位同时传送；串行通信则使数据一位一位地顺序传送。 1．3.3 微型机主机的主体一主机板 由前所述： ·微型计算机是由CPU、RAM、ROM、I／0接口电路及系统总线(BUS)组成的计算机装置，简称“主机”。 ·主机加上外部设备便构成微型计算机的“硬件系统”。 ·硬件系统安装软件系统后称为“微型计算机系统”。 ·作为主机的主体则是“主机板” (Mainboard)。 主机板又称为系统主板(Systemboard)或简称主板。CPU就安装在它的上面。主机板上有内存槽(Bank)、扩展槽(Slot)、各种跳线(Jumper)和一些辅助电路。 1，内存槽 内存槽用来插入内存条。一个内存条上安装有多个RAM芯片。目前微型机的RAM都采用这种“内存条结构”，以节省主板空间并加强配置的灵活性。现在使用的内存条有8MB、16MB、32MB、64MB等规格。 (1)内存槽的安排：内存槽以“Bank”计量。一个Bank可能对应1个内存槽，也可能包含2个内存槽，这与主板的设计有关。现在的主板通常设有多个Bank，而且这些Bank所属的内存槽类型不完全一致，以便广泛适用各种型号的内存条。 (2)使用规则：每个内存槽插入一个内存条。如果一个Bank包含2个内存槽，则它们必须全部插满，而且同一Bank中内存条的型号、规格必须完全一致。 例如，Bank 0有内存槽l、2；Bank l有内存槽3、4 若配 4MB：可在内存槽l、2、3、4中各插入1MB的内存条； 若配 8MB：可在内存槽1、2中各插入4MB的内存条；内存槽3、4置空； 若配24MB：对在内存槽1、2中各插入4MB的内存条；内存槽3、4中各插入8MB的内存条； 此外，所选内存条的读写速度应与CPU的工作速度相适应。 2．扩展糟 扩展槽用来插入各种外部设备的适配卡。选择主板时，应注意它的扩展槽数量和总线标准。前者反映计算机的扩展能力：后者表达对CPU的支持程度以及对适配卡的要求。先后推出过ISA、MCA、EISA、VESA、PCI等总线标准。这些标准涉及的主要技术参数是数据总线宽度、最高工作频率、数据传输率等。近几年推出的PCI总线标准，具有并行处理能力、支持自动配置、I／O过程不依赖CPU、充分满足多媒体要求，从而使得Pentium系列CPU的优点得以充分发挥。 总线结构 ISA MCA EISA VESA PCI 推出时间 1985 1987 1988 1992 1993 最高频率(MB) 8 l0 8 33 33 传输率(MB／S) 8 40 33 132 132 总线宽度(位) 16 32 32 32 32／64 并行处理能力 × × × √ √ 扩展槽数目 8 8 6 3 10 多媒体功能 × × × √ √ 3．跳线、跳线开关和排线 (1)跳线：实际是一种起“短接”作用的微型插头，它与多孔微型插座配合使用。当用这个插头短接不同的插孔时，便可调整某些相关的参数，以扩大主板通用性。如调整CPU的速度、总线的时钟、cache的容量，选择显示器的工作模式等。 (2)跳线开关：就是一组微型开关。它利用开关的通、断实现跳线的短路、开路作用，且比跳线更加方便、可靠。新型的主板大多使用跳线开关。 (3)排线：主板上设置有若干多孔微型插座，称为排线座。这些排线座用来连接电源、复位开关、各种指示灯以及喇叭等部件的插头。 4.主要辅助电路 (1)CMOS电路 这是一个小型的ROM，它的工作电压低，耗电量要比DRAM少的多。在CMOS中保存有存储器和外部设备的种类、规格、当前日期、时间等大量参数，以便为系统的正常运行提供所需数据。如果这些数据记载错误，或者因故丢失，将造成机器无法正常工作，甚至不能启动运行。 ·当CMOS中的数据出现问题或需要重新设置时，可以在系统启动阶段按照提示，按Del键启动SETUP程序，进入修改状态。 ·开机时，CMOS电路由系统电源供电；关机后，则由电池供电。因此，要注意适时更换电池。 (2)ROM BIOS芯片 ROM表示它是一个只读存储器，BI0S指此ROM中固化有“基本输入输出系统”程序。BIOS程序的性能对主板影响较大，好的BIOS程序能够充分发挥主板各种部件的功能，提高效率，并能在不同的硬件环境下，方便地兼容运行多种应用软件。所以B10S为系统提供了一个便于操作的软硬件接口。 主板上有两个ROM BIOS芯片： 系统ROM B10S芯片和键盘ROM BIOS芯片。 (3)外部Cache芯片 高速缓冲存储器强调的是存取速度，所以它采用静态读写存储器(SRAM)，用来补充CPU内部Cache容量的不足。依据Cache的工作原理，Cache结构由两部分组成。一部分存放数据，另一部分是此数据的标记。这两部分分别存放在两个芯片中。存放数据的芯片写作Data RAM；存放标记的芯片，写为Tag RAM。 (4)芯片组(Chipset) 是成套使用的一组芯片，负责将CPU运算或处理的结果以及其它信息传送到相关的部件，从而实现对这些部件的控制。从这点来说，芯片组是CPU与所有部件的硬件接口。 (5)振荡晶体 产生CPU主频所要求的固定频率。有的主板采用可调式振荡晶体，利用跳线生成多种频率，以适应不同的CPU。 1．3．4 外存储器 当前微型计算机使用的外存储器大量是磁盘存储器。分为软磁盘和硬磁盘。磁盘存储器由磁盘、磁盘驱动器和驱动器接口电路组成，共称为磁盘机。 1．软磁盘 (1)软磁盘的结构 软磁盘由盘片、盘套组成。 盘片与盘轴连结，上有读写定位机构； 在盘套上开设有读写窗口和写保护块。 ①盘片：以聚酪薄膜为基底，表面涂覆一层均匀的磁性材料。新盘在“格式化”之后，盘片的面(Side)将被划分出许多不同半径的同心圆，称为磁道(Track)，信息就记录在这些磁道上。磁道编号由0开始， 自外沿向圆心排序。为便于读写，磁道又被径向划分成若干段，由于这些分区的物理形状呈扇形，所以称为扇区(Sector)。扇区编号由l开始，自定位点顺时针旋转。 ②盘套：由具有一定硬度的塑料和衬垫组成，其中衬垫是一层无纺布，它的作用是当盘片在盘套内旋转时，清除盘片上的灰尘和消除静电。 ③读写窗口：为使磁头与磁盘接触，对磁盘上的信息进行读写而在盘套上开出的窗口。3．5英寸磁盘的读写窗口，平时用一个装有弹簧的金属板遮住，当插入驱动器后金属板才被移开，露出窗口。务必小心保护磁盘表面，以免损坏。 ④写保护块：用于保护磁盘上的重要信息。3．5英寸磁盘的写保护块位于磁盘角的一个方孔处，当拨动滑块遮住方孔时，可对磁盘进行“读”或“写”；当拨动滑块露出方孔时，磁盘上的信息将只能“读”出使用，不能“写”入其它信息，从而起到保护磁盘信息的作用。 (2)软磁盘的种类 ①按盘片直径分类：有3．5、5．25英寸两种。 ②按盘记录面分类：有单面软磁盘和双面软磁盘两种。现在单面软磁盘已被淘汰。 ③按记录密度分类：有普通密度(位密度5876位／英寸、道密度48道／英寸)、倍道密度(位密度5922位／英寸、道密度96道／英寸)、高密度(位密度9650位／英寸、道密度96道／英寸)3种。现在使用的都是高密度磁盘。当前配合微型计算机使用最多的软磁盘是3．5英寸双面高密度，容量1．44MB；其次是5．25英寸双面高密度，容量1．2MB。 (3)高、低密度软磁盘的识别 在软磁盘的标签上部印有表示磁盘密度的英文标志. 磁盘种类 规格标志 低密度(单面) SS DD (Single Sided D011ble Density) 低密度(双面) DS DD (Double Sided Double Density) 或2S—2D、MD、2D、Hx—2D、48TPI(磁道／英小) 高密度(双面) DS HD (Double Sided High Density) 或MD—HD、HD、HX—HD、96TPI(磁道／英寸) (4)软磁盘使用注意事项 ·关闭系统电源之前，应从驱动器中取出盘片；磁头正在进行读写操作时，绝不能取出或插入盘片。 ·不要触模、刻划磁盘的裸露部分；也不要用硬笔在磁盘的标签上写字；更不要弯曲、折迭磁盘，以防盘片损坏。 ·平时保管磁盘，应注意防尘、防霉、防磁、防火，垂直放置。另外，长期存放会出现退磁，对于重要的文件，最好做两个以上的备份，并定期更新。 ·软盘驱动器是比较容易出故障的部件。灰尘一旦附在磁头上，不仅会划伤盘片，还会影响正确数据的读、写。为此，需要定期清洗磁头。通常使用专用的清洗盘。 2．硬磁盘 硬磁盘采用金属为基底，表面涂覆磁性材料。由于刚性较强，所以称为硬磁盘。 (1)硬磁盘机的结构 应用最广的小型温式(温彻斯特式)硬磁盘机，是在一个轴上平行安装若干个圆形磁盘片，它们同轴旋转。每片磁盘的表面都装有一个读写磁头，在控制器的统一控制下沿着磁盘表面径向同步移动。于是几层盘片上具有相同半径的磁道可以看成是一个圆柱，每个圆柱称为一个“柱面(cylinder)”。盘片与磁头等有关部件都被密封在一个腔体中，构成一个组件，只能整体更换。 (2)硬磁盘的种类 ·按磁盘片直径分：有2．5、3．5、5．25英寸三种。 ·按硬盘机结构分：有盒式硬盘机、可换盘组硬盘机、固定式硬盘机等。目前占据硬盘 市场90％以上、技术优点较多的“温彻斯特”硬盘机(简称温盘)就是固定式的。 (3)硬盘使用注意事项 ·不要领繁开关电源；供电电源应稳定。 ·未经授权的普通用户切勿进行“硬盘低级格式化”、 “硬盘分区”、 “硬盘高级格式 化”等操作。 (4)硬磁盘与软磁盘的对比 软磁盘 硬磁盘 使用方式 ：随身携带，使用方便 多安装在机箱内部 结构特点 ：单片暴露，划分有磁道和扇区 多片密封，组合成柱面和扇区 读写方式 ：磁头直接接触磁盘 磁头采用浮动方式工作 使用寿命 ：易损坏，寿命短 不易损坏，寿命长 存储容量 ：密度低，单片容量小 密度高，存储容量大 存取速度 ：旋转速度慢，存取速度慢 旋转速度快，存取速度快 磁盘价格 ：价格低 价格高 3．磁盘驱动器及其接口电路 (1)磁盘驱动器 ①功能：是带动磁盘旋转并具有读写磁记录功能的装置。 ②结构：由主轴驱动系统、磁头定位系统和信息读、写、抹系统和状态检测系统几部分组成。 ②分类及其参数： ·软盘驱动器FDD(Floppy Disk Drive)：软盘驱动器与软盘是两个部分。主要参数有盘片尺寸、存储密度(道密度、位密度)、平均存取时间、传输率等。 ·硬盘驱动器HDD(Hard Disk drive)：硬盘驱动器与硬盘片封装在一起。主要参数有盘片尺寸、盘片数量(磁头数量)、存储密度(道密度、位密度)、平均存取时间、传输率等。 (2)驱动器接口电路 ①功能：磁盘驱动器接口电路的一端接磁盘驱动器，另一端与系统总线相连。当主机发出读写磁盘命令时，先由接口电路接收，然后再向磁盘驱动器发出控制信号，使驱动器按照要求执行相关操作。 ②接口标准：为了方便驱动器与接口电路进行连接，先后制定了多种接口标淮。已经推出的标淮有ST506／ST412、IDE、SCSI、ESDI等。其中IDE(IntegratedDrive Electronics)是微型计算机使用的主流接口，它兼容性高、速度快、价格低。SCSI(Small Computer System Interface)多装在网络主机上，它传输率高、并能同时连接多种外部设备，如磁盘、磁带机、光盘、打印机等。 (3)几种新型磁盘驱动器 ①ZIP ZIP由传统的3．5英寸软盘驱动器发展而来，所以工作原理与软驱相同，盘片可以像软盘那样自由插入或取出。一张ZIP盘的容量为100MB，存取速度是软盘的20倍。ZIP驱动器有“内置”和“外置”两种。内置的使用IDE或SCSI接口；外置的可使用并行接口(打印机接口)或SCSI接口。 ②LS—120 LS指Laser Servo，120为120 MB容量，是一种类似于ZIP的大容量驱动器。外形基本等同于3．5英寸软驱，可以兼容读写1．44MB的软盘。 ②JAZ JAZ也是一种大容量驱动器。 —张JAZ的容量为l一2GB。JAZ驱动器也有内置、外置两种。内置JAZ的外形尺寸与3．5英寸软驱一样，能安装在机箱原软驱的位置。外置的JAZ可作为活动硬盘使用。两者均采用SCSI接口。 4．光盘 随着多媒体技术的广泛应用，以及计算机处理大量数据、图形、文字、声像等多种信息能力的增强，磁盘存储器存储容量不足的矛盾日益突出。在这种背景下，人们又研制了一种新型的“光盘存储器”，而且发展非常迅速。光盘存储器使用激光进行读写。比磁盘存储器具有更大的存储容量，被誉为“海量存储器”；又由于激光头与介质无接触、没有退磁问题，所以信息保存时间长(几十年)。但是光盘读写速度比硬磁盘慢，驱动器价格尚贵。今后随着多媒体技术的广泛应用及光盘技术的进一步提高，光盘肯定会取得与磁盘同等重要的地位。光盘存储器是由光盘、光盘驱动器和接口电路组成的。它用激光进行读写。按读写功能分为只读型、一次写入型、可重复写型三种，它们的工作原理并不完全相同。 (1)CD—ROM(Compact Disk Read only Memory)：只读型光盘。厂家按用户要求写入数据后，永久不能改变其内容。这种光盘一般采用丙烯树脂做基片，表面涂布一层碲合金或其它介质的薄膜。由写入的数据调制强激光束，在薄膜表面烧出千分之一毫米宽度的一系列凹坑。最后产生的凹凸不平表面就存贮了这些数据信息。读出数据时，由光盘驱动器中的弱激光源扫描光盘，解调后便可得到有关数据。 (2)WORM(write Once Read Many Di sk)：对简写为WO。一次写入型光盘。使用时允许写入一次，不能探除，以后可以读出。写入方法：用强激光束对光介质进行烧孔或起泡，从而产生凹凸不平的表面。 (3)E—R/W(REWRITEBLE)：可重写型光盘。使用中允许用户重复改写和读出。 目前主要采用的两种擦写原理： ①相变擦写原理：选择具有两个稳定状态的光介质，其中一个稳定状态为高反射率的晶态，另一个是低反射率的非晶态(玻璃态)。写过程是将信息点由晶态转变到非晶态；擦过程则把非晶态恢复为晶态。读出仍使用光学原理，所以它是一种“全光型”光盘。 ②磁光擦写原理：使用稀土合金的磁光介质。写入时，激光束使信息点温度升高，造成迅速退磁，再由一个电磁线圈使其反向磁化，从而实现磁化方向的反差记录；擦除时则全部恢复为原来的磁化方向。读出原理与磁记录方式相同。 最新推出的DVD—ROM(Digital Versatile Disk—Read only Memory)是CD—ROM的后继产品。采用650 nm较短波长的激光，单面单层容量是4．7GB、双面双层容量为17GB。盘片尺“寸与CD—ROM相同，且在使用上兼容目前的音频CD和CD—ROM。光盘已经成为多媒体计算机的重要组成部分。 5．光盘驱动器 这里指的是CD—ROM驱动器。它是接收光盘视频、音频、文本信息的必备部件，是多媒体计算机的重要组成部分。 (1)CD—ROM驱动器的技术规范 ①使用120mm的标淮盘片。 ②光盘驱动为CLV方式(恒定线速度)。 ③每片光盘容量至少550MB(通常650MB)。 ④数据传输率至少150KB／S(单速)。 (2)CD—ROM驱动器的主要技术参数 ①数据传输率：是最重要的性能指标，指一秒钟读取的最大数据量。目前使用的多在8倍速以上，有l0倍速、12倍速、16倍速、24倍速、36倍速、40倍速、……。 ②平均寻道时间：指激光头从一个位置到另一个新位置开始读取数据所花费的时间。对于4倍速以上的光驱，应低于250毫秒。 ③CPU占用时间：指维持一定转速和数据传输率时，需要占用CPU的时间。其它较次要的参数还有：盘片格式、转速、容错性能等。 (3)CD—ROM驱动器的分类 ①按接口标准： ·SCSI接口光驱：是一种智能型的接口，速度快、数据传输率高、价格也高。 ·IDE接口光驱：是目前应用最多的接口，数据传输率较低、价格便宜。 ②按光驱结构： ·内置式光驱：安装在机箱5寸软驱的位置，是目前使用最普遍的一种形式。 ·外置式光驱：光驱自身带有保护外壳，放在机箱外面使用，价格较高。 ·多碟式光驱：一次可以放入4张、6张、8张光盘片。 1．3．5 输入设备一键盘和鼠标 1．键盘(KeyBoa rd) 键盘和鼠标都是计算机最常用的输入设备。对每一个用户来说，熟练掌握它们的使用是至关重要的。 (1)键盘功能：键盘主要用于输入数据、文本、程序和命令。 (2)键盘结构 ①配合微型计算机使用的键盘一般都用可伸长的螺旋导线和主机相联。 ·电线头上配有一个DIN插头，插入主机板上的一个5芯圆形插座。 ·电缆内有电源线(十5V)、地线、两根双向信号线，电缆外有屏蔽。 ②键盘内有一单片微处理器，负责控制整个键盘的工作。 ·加电时的键盘自检、键盘扫描码的缓冲以及与主机通信等。 .键按下后，根据其位置将该字符转换成对应的二进制码，并传送给主机和显示器。 ·当CPU来不及响应时，先将键入字符送入主存中的“输入缓冲区”；待CPU能处理时，再从缓冲区取出送CPU。一般微型计算机设置有20个字符的键盘缓冲区。 ③键盘背面有一个可折叠的仰角托架，供操作人员选择自己认为适当的距离和角度。 ④按键由键帽和键体组成。键体内部有按杆、触点、复位弹簧和“G2”声弹片。 微型计算机最常用的键盘是一种101键盘。 http://home.cdpc.edu.cn/china/NETROOM/enter/keyboard.htm (键盘与指法) 2．键盘的使用 按照各类按键的功能和排列位置，可将键盘分为四个主要部分：打字机键盘、功能键、编辑键(光标控制键)和数字小键盘。 (1)打字机键盘 它是键盘的主要部分，除了与普通打字机排列相同的字符键之外，在计算机上又附加了一些专用键。 ①字符键：包括英文字母键，数字键和特殊符号键。它们位于键盘的中部。这些键又分为单字符键(每个键上只有1个字符)和双字符键(每个键上有2个字符)。当按下某一单字符键时，即可输入该键上的字符；当按下某个双字符键时，只讨输入该键上的—F档字符。其上档字符的输入方法将在专用键部分介绍。 ②专用键： Shift键：称为“上档控制键”，单独使用无意义。当需要输入上档字符时，须先按下Shift键不释放，再按下某个双字符键，即可输入上档字符；当需要输入大写英文字符时，只要先按下shift键不释放，再按下该英文字符键，即讨输入大写英文字符。这种输入方法称为“双键输入”。 caps Lock键：称为“字母大写锁定键”。按一次此键，对应的指不灯点亮。此时键盘中的字母键均处于“大写锁定状态”，输入的英文字母都呈大写形式；而用shift键与英文字符键双键输入时，反而呈小写形式。再按一次此键，指示灯熄灭，又返回到小写字母输入状态。 Ctrl键：称为“控制键”。此键单独使用无意义，在与其它键配合使用时可产生各种功能效果，这些功能是由操作系统或其它应用程序自行定义的。 Alt键：称为“替换键”，具有与Ctrl键相类似的作用。即必须与其它键配合使用；并且也对给以不同的功能定义。 Esc键：称为“释放键”。不同的应用程序对它有不同的定义。在DOS系统中按下该键，将废除光标所在的显示行，等待新的输入；在windows环境下按下该键，则是取消进行的操作。 Enter键：称为“回车键”。该键的用途可由你所使用的程序设计语言或应用程序来定义。在通常情况下，它的功能是执行键入的命令，或表示一个输入行的结束。 Backspace键：称为“退格键”。用此键可以删除光标左边的—个字符，然后光标及其右边的字符自动左移。 Tab键：称为“跳格键”。每按一次，光标向右跳过若干个字符的位置，这取决于应用软件的有关约定。 (2)功能键 功能键指的是F1一F12键，若再加上Esc键共13个，它们的具体功能可出操作系统或应用程序自行定义。 (3)编辑键 ①光标移动键：包括→、←、↑、↓四个键。在具有全屏幕编辑功能系统中，每按一次，光标将按箭头方向移动一个字符或一行。 ②光标快速移动键： Home键和End键：都是光标快速移动键。Home是向前移动，End是向后移动，移动范围与操作系统或应用程序的具体定义有关。 PgUp键和PgDn键：也是光标快速移动键。 一般PgUp是向前移动一页，PgDn是向后移动一页。其具体用法也与操作系统或应用程序的定义有关。 ⑤字符编辑键 Ins键：称“插入／替换转换键”。按一次此键，进入插入状态。此时键入的字符将插入到当前光标的位置，原光标处及其右边的所有字符自动右移。再按一次该键，则返回到替换状态，替换状态下键入的字符会替换原光标处的字符。 Del键：称“删除键”。按下此键则删除当前光标所在位置的字符，被删除字符右边的所有字符自动左移。 ④其它编辑键 Print Scre6n(PrtSc)键：称“打印屏幕键”。按下此键’可把屏幕上显示的内容在打印机上输出。 Scroll Lock键：称“屏幕锁定键”。按下此键屏幕停止滚动，再按一次则恢复。 Pause (break)键：称“暂停键”，可暂停程序的运行。按下Ctrl十Break键，可中止程序执行。 (4)数字小键盘 数字小键盘在键盘的右边，当输入大量的数字时，用右手在数字小键盘上击键可大大提高录入速度。小键盘上的双字符键具有数字键和编辑键的双重功能。开机后，系统约定下档的编辑状态。按一下数字锁定键Ndm Lock则可进入上档数字锁定状态，即可输入数字。再按一次，解除锁定。 3．鼠标(Mouse) 键盘用于输入字符、数字和标点符号都很方便，但却不适合图形操作。随着计算机软件的发展，图形处理的任务越来越多，键盘己显得很不够用。因此，出现了“鼠标器”，它是一种屏幕标定装置。鼠标器不能象键盘那样直接输入字符和数字。但在图形处理软件支持下，在屏幕上进行图形处理却比键盘方便得多。尤其现在出现的一些大型软件，几乎全部采用各种形式的“菜单”或“图标”操作，操作时只要在屏幕特定的位置用鼠标器选定一下，该操作即可执行。 (1)鼠标器的种类 鼠标器分为“有线鼠标器”和“无线鼠标器”。常见的有线鼠标器有两种：机械式和光电式；无线鼠标器也有两种：红外线型和无线电波型。目前常用的鼠标器是机械式鼠标器。 ①机械式鼠标器：在它的下面有一个可以滚动的小球。当鼠标器在桌面上移动时，小球和桌面摩擦，发生转动。屏幕上的光标随着鼠标器的移动而移动，光标和鼠标器的移动方向是一致的，而且与移动的距离成比例。这种鼠标器价格便宜；但易沾灰尘，影响移动速度，且故障率高，应经常清洗。 ②光电式鼠标器：光电式鼠标器的下面是两个平行放置的小光源(灯泡)，它只能在特定的反射板上移动。光源发出的光经反射后，再由鼠标器接收，并转换为移动信号送入计算机，使屏幕光标随着移动。其它原理和机械式鼠标器相同。 ③无线鼠标器：红外线型无线鼠标器对鼠标器与主机之间的距离有严格要求；无线电波型无线鼠标器较为灵活，但价格贵。 (2)鼠标器的主要技术指标 ①分辨率：以DPI为单位，即每英寸有多少个点。分辨率越高越便于控制。大部分提供200—400 DPI的标准分辨率。 ②轨迹速度：反映鼠标的移动灵敏度，以删／sec(毫米／秒)为单位。该速度达到600mm／sec以上为好。 ③通信标淮：有MS(Microsoft)和PC两种。MS Mouse使用左、右两个按键；PC Mouse使用左、中、右三个按键。现在多数鼠标器都与这两个通信标准兼容，通常在鼠标器底部设有一个切换开关，扳动即可转换。 4．鼠标器的用法 鼠标器的用法有如下几种： (1)单击：选择目标后，按下鼠标左键，然后释放。 (2)双击：选择目标后，连续两次单击。 (3)右击：选择目标后，按下鼠标右键，然后释放。 (4)拖动：选择目标后，按下鼠标左键，不释放；移动鼠标到达新位置后再释放。 (5)右拖：选择目标后，按下鼠标右键，不释放；移动鼠标到达新位置后再释放。 (6)指向：将鼠标移动到某一目标上，并不按键。 1．3．6 输出设备——显示器和打印机 1．显示器 · 显示器通过显示卡接到系统总线上，两者一起构成显示系统，显示器是微型计算机最重要的输出设备，是“人机对话”不可缺少的工具。 (1)功能：是操作电脑时传递各种信息的窗口。它能以数字、字符、图形、图像等形式，显示各种设备的状态和运行结果；编辑各种文件、程序和图形；从而建立起计算机和操作员之间的联系。 (2)分类 ①按显示颜色：分为单色显示器和彩色显示器。现在几乎都使用彩色显示器。 ②按显示器件：分为阴极射线管显示器(CRT)和液晶(LCD)、发光二极管(LED)、等离子体(PDP)、荧光(VF)等平板型显示器。CRT用于台式机，使用最多；平板型显示器多用于笔记本计算机，以LCD比较普遍。 (3)显示方式：分为字符显示方式和图形显示方式两种。 ①字符显示方式：在这种工作方式下，计算机首先把显示字符的代码(ASCII码或汉字代码)送入主存储器中的显示缓冲区；再由显示缓冲区送柱字符发生器(RoM构成)，将字符代码转换成字符的点阵图形；最后通过视频控制电路送给显示器显示。这种方式只需较小的显示缓冲区就可工作，而且控制简单，显示速度快。 ②图形显示方式：这种工作方式是直接将显示字符或图象的点阵(不是字符代码)送往显示缓冲区，再由显示缓冲区通过视频控制电路送给显示器显示。这种显示方式要求显示缓冲区很大，但可以直接对屏幕上的“点”进行操作。 (4)主要技术参数和概念 ①屏幕尺寸：用矩形屏幕的对角线长度，以英寸为单位，反映显示屏幕的大小。现在使用较多的是14"的，但已开始向15"、17"过渡，图形处理专用机多为20"以上。 ②宽高比：屏幕横向与纵向的比例，通常都是4：3。 ②点距(Dot Pitch)：彩色显示器都用红、兰、绿三个电子枪组合一起显示彩色。在荧光屏内侧有一片薄钢板，上面蚀刻有横坚规则排列的几十万个小孔，每个小孔都保证三种颜色的电子束能同时穿过，集中打到屏幕上的一个极小区域内(荧光点)，这些荧光点的间距就称为点距。它决定像素的大小，以及能够达到的最高显示分辨率。现有的点距规格是0．20、o．25、O．26、0．28、0．3l、0．39(mm)，显然点距越小越好。 ④像素(Pixel或Pel)：指屏幕上能被独立控制其颜色和亮度的最小区域，即荧光点，是显示画面的最小组成单位。一个屏幕像素点数的多少与屏幕尺寸和点距有关。例如，14"显示器的横向长度是240mm、设点距为0.3lmm，则相除后得到的横向像素点数是477个。 ⑤显示分辨率(Resolution)：指屏幕像素的点阵。通常写成(水平点数)×(垂直点数)的形式。例如，320×200、640×480、800×600、l024×768等许多规格，它取决于垂直方向和水平方向扫描线的线数，而这文与选择的显示卡类型有关。通常，显示分辨率越高，显示的图象越清晰，但要求扫描频率也越快。由像素概念不难看出，显示器尺寸与点距限制了该显示器可以达到的最高显示分辨率。因此，不顾及显示器尺寸和点距，盲目选择高分辨率的显示卡或显示模式是毫无意义的，这一点应该清醒认识! ⑥由灰度和颜色(Gray scale color depth)：灰度指像素点亮度的差别，在单色显示方式下，灰度的级数越多，图像层次越清晰。灰度用二进制数进行编码，位数越多，级数越多。灰度编码使用在彩色显示方式时，则代表颜色。增加颜色种类和灰度等级主要受到显示存储器容量的限制。例如，表示一个象素的黑白两级灰度或颜色时，只需l位二进制数(0、1)即可；当要求一个象素具有16种颜色或16级灰度时，则需使用4位二进制数(0000—llll)。 ⑦刷新频率(Refresh Rate)：屏幕上的像素点经过一遍扫描(每行自左向右、行间自上向下)之后，使得到一帧画面。每秒钟内屏幕画面更新的次数，称为刷新频率。刷新频率越高，画面闪烁越小。通常是75Hz一200Hz。 ⑧数模转换速度：写作DAc(Digital to Analog converters)速度。表示数模转换器将数字图像数据转换为显示器模拟信号的速度，用MHz表示。它是显示卡的一个重要参数，与刷新频率和显示分辨率有很大的联动作用。原因是：显示分辨率越高，更新画面越快，则要求生成和显示铁素的速度也越快。例如：在l024×768分辨率、75Hz刷新频率下，要求DAc速度至少达到80MHz. 2．显示卡 (1)功能：显示卡是连接CPU与显示器的接口电路。它负责把需要显示的图像数据转换成视频控制信号，控制显示器显示该图像。因此，显示器和显示卡的参数必须相当，才能得到最佳配合的图像。一个参数过高，另一个过低都将浪费资源。 (2)显示卡的组成：显示卡出寄存器组、显示存储器和控制电路三大部分组成。 (3)显示卡的分类 ①按采用的图形芯片：单色显示卡、彩色显示卡、2D图形加速卡、3D图形加速卡。 ②按配合的总线类型：ISA卡、VESA(VL—bus)卡、PCI卡。 ②按卡上存储器种类： SGRAM(Synchronous Graphics RAM)卡，即高速同步内存卡。 wDRAM(windows dAM)卡，即windows内存卡。 MDRAM(Multlbank DRAM)卡，即多内存卡。 RDRAN(Rambus DRAM)卡，即随机存储总线内存卡。 VRAM(Video RAM)卡，即视频内存卡。 ED0(Extended Data 0utput RAM)卡，即扩展数据输出内存卡。 ④按显示的彩色数量： 伪彩色卡：用1个字节表示像素，可显示256种颜色，又称为8位色。 高彩色卡：用2个字节表示像素，可显示65536种颜色，又称16位色。 真彩色卡：用3个字节表示像素，可显示1680万种颜色，又称24位色。 现在好的显示卡已达到32位色的水平。 ⑤按显示卡发展过程 MDA(Monochrome Di splay Adapter)卡，即单色字符显示卡。 CGA(C01；r Graphics Adapter)卡，即彩色图形显示卡。 EGA(Enhanced Graphlcs Adapter)卡，即增强图形显示卡。 VGA(Video Graphics Array)卡，即视频图形阵列显示卡。 SVGA(Super VGA)卡，即超级视频图形阵列显示卡。 xGA(Extended Gr叩hicj Array)卡，即增强图形阵列显示卡。 (4)显示卡的选择 通常考虑下列因素： ·2D、3D图形加速芯片的档次。一般显示卡都具有2D或3D芯片，按它们的功能多少和性能差异来配合显示卡的高、中、低档。 ·显示存储器的类型及容量。高档显示卡多采用VRAM、wDRAM、RDRAM，容量最少4MB，可扩充到16MB；低档显示卡多采用ED0，容量lMB，可扩充到2MB。 ·可支持的显示分辨率、刷新频率和DAC速度，以及能否与显示器参数配合。 ·存储像素数据的位数(8、16、24）是否满足使用需要。 ·是ISA卡、VESA卡还是PCI卡以及能否与主板总线相配。 显示器具有速度快、无噪劣无机械磨损、不需消耗品、使用简便、可靠性高等特点。但是，显示的信息不能长期保存。因此，一般都将显示器与打印机配合使用。 3．打印机 打印机也是重要的输出设备，它可以将计算机的运行结果，中间信息等打印在纸上，便于长期保存和修改。 (1)打印机的分类 ①按输出方式：分为行式打印机和串式打印机。 行式打印机是按“点阵”逐行汀打印的， 自上而下每次动作打印一行点阵，打印完一页后再打印下一页；而串式打印机则是按“字符”逐行打印的，自左至右每次动作打印一个字符的一列点阵，打印完一行后再打印下一行。显然，行式打印机的打印速度要比串式打印机快得多，其结构也复杂得多，当然价格也就相对偏高。目前，微型计算机中使用最多的针式打印机(即点阵打印机)就属于串式打印机。针式打印机由走纸装置、打印头和色带组成。其中打印头上纵向排列有若干数目的打印针(一般是24根)。打印头自左至右逐列移动，打印针按照字符纵向点阵的排列规则击打色带，于是打印出一个个的字符。 ②按工作方式：分为击打式打印机和非击打式打印机。 打印机 击打式 非击打式 点阵打印机 激光打印机 喷墨打印机 字模打印机 热敏打印机 击打式打印机使用最多的是点阵打印机，这类打印机噪音大、速度慢、打印质量差，但是价格便宜、对纸张无特殊要求。非击打式打印机使用较多的是喷墨打印机和激光打印机；除此之外，属于热敏打印机的有喷腊、热腊、热升华打印机。非击打式打印机的噪音小、速度快、打印质量高。其中激光打印机价格责；喷墨打印机价格虽低，但其消耗品价格很高；热敏打印机价格最高，主要用于专业领域。 ②按打印颜色：分为单色打印机和彩色打印机。 早期的打印机只能打印单色。用于自动控制的打印机，可使用黑、红两色色带打印出两种颜色。黑色为正常输出，红色为异常报警输出。随着彩色显示器的普及和办公自动化、管理信息系统、工程工作站等的广泛应用，要求打印输出也要具有彩色功能，因而彩色打印机近几年发展很快，以激光和喷墨打印机为主实现彩色打印，售价较高。 ④带汉字库的打印机 一般打印机只能打印ASCII码字符。在使用这种打印机打印汉字时，须先运行汉字打印驱动程序，以使计算机输出的汉字编码变为汉字点阵后，再送柱打印机打印出汉字。现有的打印机不少自带汉字库，如目前微机中常用的LQ—1500K、LQ—1600k、AR—2463等。使用这类打印机时，只要向打印机输出汉字编码，打印机就可以从自带的汉字库中找出对应汉字的点阵进行打印，大大提高汉字打印速度。 (2)打印机主要技术参数 ． ①打印速度：可用CPS(字符／秒)表示。现在多使用“页／分钟”。 ⑨打印分辨率：用DPI(点／英寸)表示。激光和喷墨打印机一般都达到600 DPI。 ②打印纸最大尺寸：一般打印机是A4幅面。 1．4 计算机软件知识 人们从使用计算机的角度出发，要求有一个既能使计算机硬件功能得以充分发挥，又方便用户进行操作的工作环境。于是先后提出了许多想法、设计了实现上述目的的各种程序，这些就是计算机软件。所以，软件是支持计算机运行的各种程序，以及开发、使用和维护这些程序的各种技术资料的总称。没有软件的计算机硬件系统称为“裸机”，不能做任何工作。只有在配备了完善的软件系统之后才具有实际的使用价值。因此，软件是计算机与用户之间的一座桥梁，是计算机不可缺少的部分。随着计算机硬件技术的发展，计算机软件也在不断完善。 1．4．1 软件系统的组成 1．软件系统的层次结构 软件系统由系统软件和应用软件组成。它们形成层次关系。所谓层次关系指的是：处在内层的软件要向外层软件提供服务，处在外层的软件必须在内层软件支持下才能运行。 2．系统软件 (1)系统软件主要功能 ①简化计算机操作。 ②充分发挥硬件性能。 ③支持应用软件的运行并提供服务。 (2)系统软件的两个特点 ①通用性，其算法和功能不依赖于特定的用户，无论哪个应用领域都可使用。 ②基础性，其它软件都是在系统软件的支持下进行开发和运行的。 (3)系统软件包括： ①操作系统： ·操作系统是硬件的第一级扩充，是软件中最基础的部分，支持其它软件的开发和运行。 ·操作系统由一系列具有控制和管理功能的模块组成，实现对计算机全部软、硬件资源的控制和管理，使计算机能够自动、协调、高效地工作。任何用户都是通过操作系统使用计算机的，也只是在有了操作系统之后，用户才可以非常方便地使用计算机。例如，当用户向计算机输入一段程序时，根本不用考虑该程序将放在计算机内存中的哪个位置；当用户将程序存储到磁盘上时，也不必考虑程序应该放到磁盘的哪一段磁道上，用户仅仅给出文件名，系统就会自动完成存储程序的任务了。如果没有操作系统，即使是高级计算机专家，完成上述工作也会是相当麻烦和困难的，而对于广大的计算机用户，则会完全束手无策。 ②语言处理系统：在层次上介于应用软件与操作系统之间。它的功能是把用高级语言编写的应用程序翻译成等价的机器语言程序。而具有这种翻译功能的编译或解释程序则是在操作系统支持下运行的。 ③服务型程序：也称为支撑软件，能对机器实施监控、调试、故障诊断等项工作。它是进行软件开发和维护工作中使用的一些软件工具。例如，支持用户录入源程序的各种编辑程序；调试汇编语言程序的调试程序；能把高级语言程序编译后产生的目标程序连接起来、成为可执行程序的连接程序等。这些程序在操作系统支持下运行，而它们又支持应用软件的开发和维护。 3．应用软件 应用软件处于软件系统的最外层，直接面向用户，为用户服务。应用软件是为解决各类应用问题而编写的程序。包括用户编写的特定程序，以及商品化的应用软件和套装软件。 (1)特定用户程序(specialized Program)：为特定用户解决某一具体问题而设计的程序，一般规模都比较小。 (2)应用软件包(Software Package)：为实现某种大型功能，精心设计的结构严密的独立系统，面向同类应用的大量用户。例如：财务管理软件、统计软件、汉字处理软件等。 (3)套装软件(Group Software)：这类软件的各内部程序，可在运行中相互切换、共享数据，从而达到操作连贯、功能互补的作用。例如微软的Office套装办公软件，就包含了word (文字处理)、Excel(表格处理)、Access(数据库)、Power Point(图形演示)、Msmail (电子邮件)、……等。 1．4.2 计算机语言知识 计算机语言又称为程序设计语言，是人机交流信息的一种特定语言。在编写程序时，用指定的符号来表达语义。实际上它是人与计算机之间交换信息的工具。按其演变过程，可分为三类。 1．机器语言 机器语言是计算机硬件系统能直接识别的计算机语言，不需翻译。机器语言中的每一条语句实际上是一条二进制数形式的指令代码，由操作码和操作数组成。操作码指出应该进行什么样的操作，操作数指出参与操作的数本身，或它在内存中的地址。使用机器语言编写程序，工作量大、难于记忆、容易出错、调试修改麻烦，但执行速度快。机器语言随机器型号不同而异，不能通用，因此说它是“面向机器”的语言。 2．汇编语言 汇编语言用助记符代替操作码，用地址符号代替操作数。由于这种“符号化”的做法，所以汇编语言也称为符号语言。用汇编语言编写的程序称为汇编语言“源程序”。汇编语言“源程序”不能直接运行，需要用“汇编程序”把它翻译成机器语言程序后，方可执行，这一过程称为“汇编”。汇编语言“源程序”比机器语言程序易读、易检查、易修改，同时又保持了机器语言执行速度快、占用存储空间少的优点。汇编语言也是“面向机器”的语言，不具备通用性和可移植性。 3．高级语言 高级语言是由各种意义的“词”和“数学公式”按照一定的“语法规则”组成的。由于高级击言采用自然语汇，并且使用与自然语言语法相近的语法体系，所以它的程序设计方法比较接近人们沙队编写出的程序更容易阅读和理解。高级语言最大的优点是它“面向问题，而不是面向机器”。这不仅使问题的表述更加容 易，简化了程序的编写和调试，能够大大提高编程效率；同时还因这种程序与具体机器无关，所以有很强的通用性和可移植性。目前世界上的高级语言已有数百种之多，用得最多的一些高级语言有：BASIC、FORTRAN、PASCAL、C、COBoL、PROLOG、LISP等。用高级语言编写的程序称为高级语言“源程序”，它也不能直接运行，需要用“编译程序”把它翻译成机器语言程序后，方可执行，这一过程称为“编译”。 4．与语言处理有关的几个名词 (1)源程序和目标程序：将高级语言程序(或汇编语言程序)翻译成与之等价的机器语言程序时，前者称为“源程序”，后者称为“目标程序”。 (2)汇编程序和编译程序：将汇编语言源程序翻译成目标程序时，所用翻译程序称为“汇编程序”；将高级语言源程序翻译成目标程序时，其翻译程序称为“编译程序”。 (3)解释方式和编译方式：翻译高级语言源程序时，有两种解决方式，一种是解释方式，一种是编译方式。解释方式是边扫描源程序、边进行翻译，然后执行。即解释一句、执行一句，不生成目标程序。这种方式运行速度慢，但在执行中可以进行人机对话，随时改正源程序中的错误，有利于初学者。早期流行的BASIC语言大都是按这种方式处理的。编译方式是将源程序全部翻译后，生成一个等价的目标程序，对目标程序再进行连接装配后，便得到“执行程序”，最后运行执行程序。由于源程序一旦编译后不再参与运行，以后每次直接运行执行程序即可，所以运行速度快。但这种方式不够灵活，每次修改源程序后，哪怕只是一个符号，也必须重新编译、连接。目前使用的FORTRAN、C、PASCAL等高级语言都采用这种方式。 1．4．3 文件系统 1．文件及文件系统的概念 (1)文件(File)：是一个具有符号名的一组相关信息的有序集合。 “文件可以是一个程序，称为程序文件；或是由字符串组成的文本，称为文本文件；也可以是一组数据，称为数据文件。 ·每一个文件都应有一个由符号构成的文件名，依据此名对文件进行各种操作。 (2)文件系统：负责文件存取和文件信息管理的软件机构。 1．文件的管理 用编目方法管理文件是一种行之有效、广泛应用的方法。例如，图书资料、财务、物资管理都采用了编目管理。操作系统对文件的管理，也是通过编目方法实现的。即根据一定特征或需要，把大量文件分配在不同的目录下存放。 (1)目录结构：现在的文件管理一般采用树形目录结构。 (2)树形目录结构的特点 ①每一个磁盘只有唯一的一个根结点，称为根目录。 ②根结点向外可以有若干个子结点表示子目录。称为文件夹(Folder)。文件夹中有文件。 ③每个子结点都可以作为父结点，再向下分出若干个子结点。即子目录的嵌套。形象地说，树根是根目录，多次分叉的树枝是各级文件夹(子目录)，树叶是文件。 一般情况下，有扩展名的(．???)为文件；其它都是文件夹。 3．路径的概念 树形目录结构中，文件夹(子目录)呈层次关系，也称多级目录结构。当对某个文件或某一文件夹(子目录)进行操作时，必须指出该文件或文件夹(子目录)的存取路径。 (1)什么是路径：当从某一级目录出发(可以是根目录，也可以是子目录)，去定位另一个文件夹或文件夹中的一个文件时，中间可能要经过若干层次的文件夹(子目录)才能到达，所经过的这些目录序列，就称为“路径”。例如，从根目录到“我的公文包”文件夹的路径为：根目录一windows—Desktop。 (2)当前目录：引入多级目录后，对任何一个操作都需要知道当时系统所在的“位置”，也就是说要明确当前的操作是从哪一个目录(文件夹)出发的。我们把执行某一操作时系统所在的那个目录称为“当前日录”。 4．文件的表示和规定 (1)文件名的一般规定 ①文件名由主文件名和扩展名组成，主文件名和扩展名之间采用小数点分隔。 ②主文件名在不同的操作系统中有不同的规定。 ③在同一个文件夹中，不允许有相同的文件名；在不同的文件夹中文件可以同名。 (2)MS一DOS中文件名的规定 ①主文件名允许8个字符，扩展名允许3个字符，称为“8．3”型文件名。 ②这些字符可以是： ·英文字母：A—Z大小写，共52个。 ·数字符号：0一9。 ·特殊符号：3、0、＆、④、(、)、—、(、)、＜、＞、~、 |、^等。 ②通配符的使用： 为了增加DOS命令的灵活性、提高使用效率，DoS为文件名设定了两个专用符号： “*”和“?”，称为“迈配符”。 有通配符的文件名表示的文件不是“一个”文件，而是“多个”文件。 其中： *：在文件名中代表若干个不确定的字符。 ?：在文件名中只代表一个不确定的字符。 (3)MS—DoS文件名的用法举例 ①正确的文件名： MPl．Doc ；主文件名为c叭Pl，扩展名为Doc chl ；只有主文件名，没有扩展名 ②不正确的文件名： A12345678．BAT ；主文件名长度超过8位 chap3．best ；扩展名长度超过3位 ch ap．doc ；文件名中不能含有空格 3l，000．txt ；文件名中不能含有逗号 ②使用通配符： *．BAs ；扩展名为bas的所有文件 如： ABC.BAS、 ST.BAS、 BEIL.BAS、…… A*．PRG ；主文件名以A开头、扩展名为PRG的所有文件 如： ALwO．PRG、 AST．PRG、 A．PRG、 …… A？．FOR ：主文件名以A开头、共2个字符、扩展名为FoR的文件 如：AB．FOR、AD．FOR、Ax．FoR、·．．．．． 注意： *和?可以组合使用，并可多次使用。 *后出现的任何字符都无效。 ?x1*．* ：第一个字符任意，第二、三个字符为Xl，以后的字符和扩展名任意 如： AXl．EXE、 YXlGo．CoM、 VxlS．BAT、…… A*B．EXE ；*后出现的任何字符都无效。等同A*．EXE AB．*F ；*后出现的任何字符都无效。等同于AB．* (4)windows 98／95中文件名的规定 ①windows 98／95允许用户使用长文件名，包括路径在内的文件名长度最大可达255个ASCII字符。 ②可使用的ASCII字符如下： ·在“8．3”规则中允许使用的字符中，取消＜、＞、| 。 ·另外增加使用空格、加号(十)、句点(．)、分号(；)、等号(＝)和方括号([、])。 由于允许使用句点“．”，所以文件名中可以出现多个句点分割符。 ·在中文版中还可以使用汉字。 ③忽略文件名开头和结尾的空格。 ④小写和大写字母在文件名中视为相同。 根据以上长文件名的规定，我们可以为文件选取更能够反映其内容的名字。 举例： “My File．tXt”、 “report to boss．