8.电脑中的ASCII码
电脑在工作时,除了作各种数值运算外,还需处理各种非数值的文字和符号。这就需要对文字和符号进行数字化处理,即有一组统一规定的二进制码来表示特定的字符集合,这就是字符编码问题。字符编码涉及到信息表示与效换的标准化,因而都是以国际标准或国家标准的形式予以颁布与实行的。
在计算机系统中使用最广泛的字符编码,是美国的标准信息效换代码,简称为ASCII(American StandardARD code for Infomat:ionInterchange)码。它包括对大写和小写的英文字母、阿拉伯数码、各类标点和运算符号、功能与控制符号及其他一些符号的二进制编码。ASCII码虽然是美国的国家标准,但已被国际标准化组织ISO认定为国际标准,因而该标准在世界范围内通用。
ASCII码的编码原则是将每个字符用一组七位二进制代码来表示。由于7位二进制数可以组合成128种不同的状态,因而其可定义128个不同的符号,称为基本ASCII码字符集。表l一1即为基本的AS(:II码表。
上图为国际通用的7位ASCII码表。它包含34个控制码、10个阿拉伯数字、52个英文大小写字母以及32个标点符号和运算符。其中两个以上字母表示的为特殊的控制符,例如:NuL为空白、BEL为警告、Bs为退格、LF为换行、cR为回车、SP为空格、DEL为删除等。应当指出34个控制码不能被打印输出,其余均为可印刷的字符。
在表中查某个字符时,应先看列再看行。例如大写字母A的ASCII码为100000l(对应的十进制数为65);小写字母a的AS(II码为1100001(对应的十进制数为97)。从表中不难看出各英文字母所对应的ASCII码值的大小是按其字母递增的顺序排列的。
通常情况下,每个字符的ASCII码是用一个字节(8位二进制代码)来存储和表示的。其最高位(即左端第一位)一般置“0”。而高位为“1”的ASCII码,即码值大于十进制数128的,则称为扩展ASCII码,用于表示另外几种西方文字和其他一些特殊符号。为了表示方便,一般不将ASCII码直接写成二进制数码,而用其对应的十进制或十六进制数表示。
9.位与字节
在电脑中,任何信息的存储和表示都是用二进制代码来实现的,“位”和“字节”是最常用的两个表示电脑信息量的术语。
(1)位(bit)
位是电脑存储和表示信息的最小单位,被用来表示一个二进制代码,通常称为“比特”或“bit”。一个位的取值只可能为0或为1。
(2)字节(Byte)
一个位只能存储和表示一个二进制代码,我们知道,一个字符需要用8位二进制代码表示、一个汉字则要用16位二进制代码表示。因而人们便把8个比特作为一个计量信息的基本单位,叫做一个字节或一个Byte。
通常用小字母b表示bit,用大写字母B表示Byte。在目前的电脑范围内,外存储器容量的大小都有用多少KB,MB,GB,甚至用TB来表示的,这些信息计量单位之间的关系如下:
1Byte=8bit
1KB=1024Byte
1MB=1024KB(或称1兆字节)
1GB=1024MB
1TB=1024GB
假如某台电脑的RAM内存为4MB,表示其内存容量约为4百万字节,精确地讲是4194304字节。若某个硬盘是1GB的,则说明其存储容量约为10亿字节。
10.电脑中的文件
电脑处理的大量信息都是以文件形式存储在磁盘或光盘上的,因而我们使用电脑做任何事情,几乎都离不开和文件打交道。
电脑中的文件是一组相关信息的集合,它可以是一个程序、一批数据或者其他信息。通常情况下,电脑所处理的各种程序和数据都是以文件形式存储在外部存储器上的,每个文件都有一个特定的符合MS—DOS规定的文件标识符,或称文件名以区别其他的文件。MS—DOS的文件管理系统将依据指定的文件标识符,统一管理各文件的建立、存取、复制、删除和重命名等操作。
各种各样的文件主要可分为程序文件和数据文件两大类。
程序文件通常是复杂的指令集合,这些指令用来指挥电脑工作。Windows磁盘操作系统本身就是一组程序文件,各种应用软件也都是各种不同的程序文件。
在windows状态下,可执行程序的文件内容一般不能在屏幕上显示,即使显示出也无法读懂。如果你不是程序员或高级用户就不要修改或删除程序文件,否则这些程序将不再能运行,甚至导致电脑不能工作。
数据文件与程序文件不同,它包括我们存入电脑的文章与信件、程序资料、各种报表、字库点阵信息,以及图形数据信息等。数据文件往往是通过相应的应用程序建立起来的,例如,文章和信件是由字处理程序建立的,数据库信息则是由称为数据库管理系统的软件建立的。
各种数据文件的内部组织形式不尽相同,因而一般只能在各自对应的程序环境下正常显示,一旦脱离原程序就不一定能被读懂。在MS—I)OS状态下,可以正常显示和被完全读懂的数据文件叫做文本(text.)文件或ASCII码文件。此种文件常可作为各类数据文件之间进行数据通讯的桥梁。
11.硬件与软件
一个完整的电脑系统是由相互独立而又密切联系的硬件系统和软件系统两大部分组成的。图1—1描述了电脑系统中硬件系统和软件系统的组成结构。
所谓硬件系统(Hatdware),就是指由电子部件和机械部件构成的机器实体,也称作裸机、硬设备或机器系统。而电脑的软件系统(Software)则是指各种各样的指挥电脑工作的程序或指令的集合。
现代电脑的基本结构模式是由美籍匈牙利科学家冯·诺依曼首先提出的,因此被称为冯·诺依曼结构。其要点是:电脑硬件系统由运算器、控制器、存储器以及输入、输出设备五大部件构成;在电脑内部采用二进制;数据和程序存储在电脑中,机器在程序的控制下自动工作。到目前为止,电脑尚未能脱离这种结构模式。
软件系统(Software System)也称作电脑的程序系统。它是电脑运行中所涉及到的各种程序的统称(从广义来讲,与电脑有关的各种文档资料、手册、说明书等也属软件范畴)。软件系统包括电脑本身运行所需要的系统软件和用户为完成自己的特定任务所需要的应用软件。
软件系统与硬件系统之所以紧密联系,是因为硬件是实现软件功能的物质基础与保证,软件又充分发挥了硬件的潜在功能。在科学技术飞速发展的今天,不仅电脑硬件设备的功能有了极大的提高,而且其软件也已摆脱了对于某种特定机型的依赖,发展成为一种极具生命力的信息产业。这种产业以其技术密集、知识密集、投资少、见效快、低能耗、高效益且无污染特点而迅速发展。
软件是各种各样程序的通称,而程序则是由一系列的指令或命令语句所组成的,它指挥电脑一步步地对信息进行加工处理并最终得到我们所希望的结果。因而软件是如此重要,没有软件电脑将一事无成。
12.硬件性能指标
评价电脑硬件性能的好坏,有下列几项主要的性能指标。
(1)字长
所谓字长是指中央处理器可一次性并行处理的二进制位数,此项指标直接影响电脑的运行速度与计算精度。根据字长的不同,计算机有8,16,32和64位机器之分。我们知道,在电脑内部一个实数常常需要用4个字节(32位)来存储或表示,故对于早期的8位机来讲,要处理一个实数便需要CPu操作4次;16位的286中央处理器需要操作两次,因而也影响了其处理速度;而采用386、486CPU的电脑都有一次并行处理32位二进制信息的能力。目前的高档电脑则已是64位机,因而运算速度与精度都得到较大幅度的提高。
(2)寻址能力
寻址能力主要是指中央处理器可访问的最大内存的地址空间。该能力是由其地址总线的条数所决定的。例如,8088(:Pu的地址总线为20条,决定了它的最大寻址空间为1MB;而486CPlJ的地址总线32条,可直接访问4GB的内存空间。
此外,寻址能力还和中央处理器本身所具有的各种寻址方式有关。
(3)主频
中央处理器芯片不同,其工作时的主频也不同,主频越高处理速度越快。早期的8088CPU的时钟频率为4.77MHg,286CPU的时钟频率为16MHz或20MHz,第二代奔腾芯片的主频则高达数百兆赫兹,而目前先进的微处理器的工作主频已达到千兆赫兹以上。微处理器的字长和主频对其处理速度和能力有极大的影响,然而有些仍很难确切地评价不同处理器的处理速度,为此人们还常采用MIPS(每秒执行百万条指令数)单位来评定某种电脑的处理速度和能力。当然,各种指令所需的执行时间是不一样的,这里所指的是它们的平均执行时间。
(4)存储容量和存取速度
存储容量是一个重要的硬件指标。其中,内存容量的大小直接决定了可运行程序的大小与可解决问题的大小,同时也极大地影响了程序运行时的效率,而外存容量的大小则决定了整个电脑系统存储和记忆信息的能力。此外,存取速度的快慢也不容忽视,特别是在采用高档中央处理器的情况下,应注意所配置内存芯片的存取速度是否能和该微处理器极高的处理速度相匹配,否则微处理器的处理速度再快也无济于事;在需要进行大量信息检索与处理的场合,除了应配置大容量的磁盘、光盘或磁带等外部存储器外,也应考虑它们的存取速度是否符合要求,一般说来,磁盘的存取速度快于磁带,而硬盘又快于软盘,所以目前电脑上大多采用高速、大容量的硬盘作为其外存系统。
(5)可靠性与可维护性
电脑系统的可靠性通常用平均无故时间MTBF(Mean Tume Between Failur)
来表示。一般指的是系统能够正常工作的平均时间,该值越大,表明系统的可靠性越高。可维护性是指计算机系统的维护效率,通常用平均修复时问MTTR(Mean Time To Repair)来表示,即从故障发生到故障消除所需的平均时间,该值越小,表明系统的可维:沪性越强。
(6)总线结构
目前电脑系统总线有以下几种标准:
·ISA(Iladustrv standa3rd Architecture)即工业标准结构总线。这是IBM公司推出的Pc机和AT机采用的8位或16位总线标准。
·MCA(Micro Channel Architecture)即微通道结构总线。是IBM公司为其Ps/2系列电脑专门设计的32位总线。
·EISA(Extended Irldusl,rv Standard AI“chitecture)即扩展工业准结构总线。
是由Cq.mpaq,HP,AST等公司合作开发的32位总线标准。
·VESA(video Electronic.Standard Association)即视频电子标准协会制定的总线标准。它是针对486CPU设计的32位总线。
·PcI(Peripheral Component Interconnect)即由Intel公司设计的外围设备互连总线标准。这是一种与CPU隔离的32位或64位的新型总线结构,适应性强、速度快,主要应用于Pentium级以上的计算机。
电脑硬件系统的性能还包括其可扩充性和可升级性,以及显示器的分辨率、电源的功率与性能、机箱的合理尺寸与通风情况、键盘和鼠标器的手感与耐用性等。
13.软件性能指标
近年来,软件在整个电脑系统中的作用已越来越重要,其所占费用的比重也越来越大。评价电脑软件的性能,应注意以下几点:
(1)实际性能
购买软件时应根据工作的需要,充分了解该软件的适用范围和实际性能,不能只听商家或广告的介绍,而应向已经使用过的用户请教。经销同类软件的部门很多,要多方比较鉴别,尽可能选购功能齐全、运行可靠、人机界面友好、维护方便的软件。有些软件在作粗略测试时表现不错,但作深入运行后,便会出现无故死机等异常现象,显然该类软件是无法实际应用的。