1、认识电脑
什么是电脑?
电脑凝聚了人类智慧的一堆程式。程式是人写出来的,离开了程式,电脑好比是一堆半导体、塑胶、金属的混合体,就是没有灵魂的躯壳。
说白了,电脑其实只认识 0 和 1,除此之处一窍不通。
电脑的定义?
凡是能够对输入进行运算、再产生输出的电子设备,大到超级电脑,小到微波炉里的控制器,都是电脑。大多数的电脑即 个人电脑(Personal Computer),比如 IBM 兼容机、Mac 电脑等。
学习电脑,贵在相处了解和真诚付出。如果电脑出了问题,即它不能理解您或者程式所交给它的讯息而已。
2、认识输入输出设备(I/O)
什么是输入设备?
电脑要对数据进行运算,就需要有所“输入”。凡是能给电脑输入资料的设备,都是输入装置。
有哪些输入设备?
键盘、鼠标、麦克风、摄像头、扫描仪、摇杆等。
什么是输出设备?
所谓“输出”就是电脑经过运算之后产生的信息。用于展示这些输出信息的设备,就是输出装置。通过输出装置,我们就可以看到电脑的运算结果了。
有哪些输出设备?
荧屏、印表机、喇叭等。
离开了输入装置,电脑就是聋子、瞎子,将无法接收外界讯息。没有了输出装置,电脑就是成了哑巴,将无法向外界表达自己。电脑背后会有很多接口,不同的接口可以接入不同的输入/输出设备类型。
3、认识 CPU
什么是 CPU?
CPU,即 Central Processing Unit,翻译为中央处理器。它是电脑的大脑。大型电脑中,CPU 可能有几层楼那么大;小型电脑中,CPU 可能只有一片苏打片那么小。CPU 通常位于电脑风扇的附近。
CPU 由哪些部分组成?
1、输入单元。用于读取给电脑处理的资料或程式。
2、处理单元。用于执行计算、比较、判断等运算功能。
3、输出单元。将电脑的运算结果和处理好的资料输出。
4、记忆单元。用于存储资料和程式的地方。
5、控制单元。按作业程序指挥上述各个单元的运作,及交换资料通道的传送。
关于 CPU 型号
通常我们说机器是什么型号,指的就是 CPU 型号。CPU型号常见的有 Intel 386,Pentium,P4 等等。不同的 CPU 型号,几乎代表着不同的年代。
所有年代的 CPU 都有一个特性,即向后(旧)兼容。也就是说,486 的 CPU可以跑 386的程式,但不能跑专为 586写的程式。因此,程式开发者在发布程式版本时,常冠以 i386 的名字,其中 i 就是 Intel 的意思。
CPU 相关技术参数
数据BUS,地址BUS,地址范围,虚拟记忆体,运算速度,浮点运算,内置缓冲,管理处理,多工处理等。更多关于 CPU 的技术参数,参见 Intel 官网
关于 CPU 的运算速度?
要真正发挥 CPU 的效率,这与周边设施的紧密配合密不可分。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 完成一个运算之后, I/O 需要把运算结果传运出去,同时也要给 CPU 输入下一个运算数据。这就像是接力赛跑,时间必须吻合,否则接力棒就会丢了。
CPU 处理数据往往比单纯的数据交换更花时间。
4、记忆体(内存)
在选购电脑时,有一项条件必须要知道,那就是记忆体有多大。
记忆体有什么用?
实际上,电脑真正的工作场所是在记忆体上面。包括所有系统的驱动程式、作业系统、工作数据、成品/半成品等,都必须先载入( load )到记忆体上面才能供给 CPU 读取。
越是大型的电脑,所需要的记忆体也越大。并且,永远不会嫌弃记忆体太大,就像我们不嫌弃钱多一样。
如何计算记忆体的容量?
记忆体的最小单位是位元(bit),每个位元即代表 1 或 0 (开或关)。8个位元则组成 1 个字节(byte),字节可以说是电脑最基本的计算单位了。再往后,每乘以 1024 就增加一个单元,如 1KB = 1024byte; 1MB = 1024KB; 1GB = 1024MB; 以此类推。
什么是 ASCII 编码?为什么需要 ASCII 编码规范?
电脑只认识 0 和 1,任何语言的程式交由电脑运算,最终都要转换成 0 和 1 才能够让电脑读得懂。比如,我们在键盘上敲击输入字母 A ,实际上真正传给电脑的是 01000001 这个字节(8bit)。我们称这种转化为 ASCII 编码(America Standard Code for Information Interchange)。通常,我们以纯文字所处理的文章,使用的就是 ASCII 编码。
记忆体的管理
不同的电脑系统,对记忆体的管理也不尽相同。离开了记忆体,电脑什么事情都做不了。如果 RAM 被扰乱了或者超出了容量范围,电脑也会停止工作,通常电脑“当机”就是这样造成的。
一般来说,当一个程式被启动时,所有其必须使用的资料都会先载入到 RAM 中去;当程式被关闭时,其所占用的 RAM 空间会被腾出来供其它程式使用。但是,有些被称为“驻留程式”的程式,即使它被关闭了却依然存留在 RAM中,这样的“驻留程式”通常是我们经常需要用到的。另外,有些电脑病毒程式也会躲在 RAM 里搞破坏了。
优秀的电脑系统会有完善的记忆体管理机制,它能够充分地避免因记忆体错误而当机的风险。在 Windows 系统上,使用 Ctrl + ALT + Del 可以把受影响的程式结束掉。在同等条件下,类 Unix系统会有更棒的记忆体管理机制,即使键盘不能操作了,你还可以使用 shell 去杀死有问题的程式,从而避免了电脑重启。
什么是记忆体?如何分类?
凡是能够利用电子性能来作记录的元件,都可以称为记忆体。记忆体可以划分为 只读记忆体 ROM ( Read Only Memory ) 和 随机储存记忆体 RAM ( Random Access Memory )。
几乎所有的主机板和插卡有其它设备,都有它们自己的 ROM,主要用于记录一些控制程式和协议等;也都有自己的 RAM,用来存储相关数据资料。
ROM 虽然是只读的,但现在主机板上的 ROM 多数是可以 refresh 的,即通过程式可以对 ROM 中的内容进行更新。
我们通常所说的电脑记忆体多指系统的 RAM。RAM 是以 ns 为单位的,1ns 相当于光线穿越 11.72 英寸所需要的时间。RAM 的数值越小其数据储存速度就越快。现在最快的 RAM 可以达到 10ns。
RAM 有一共性,即有电时才能维持记忆。如果电源关掉了,所有的记忆都会恢复到“全部为正或全部为负”。打开电脑后盖,可以看到主机板上有一颗电池,它就是用来维持主机板的 CMOS 工作的。如果电脑很久没用,重新开机的时候或许会开机失败,可能的原因就是 CMOS 的电池没电了,之前设定的数据资料也就消失了,此时只能进入 BIOS 在厂家预设的基础上进行修改才能让电脑恢复工作。有时候如果忘记了 BIOS 的密码,你可以通过取出电池或通过跳针将原有的设定清除掉,从而再次重新设定相关密码。
5、储存设备
为什么需要储存设备?
电脑能对数据资料进行输入输出,还可以使用 CPU 进行数据资料运算,还有记忆体。但是 RAM 一旦断电就会被打回原形,为了解决这个问题,才有储存设备。使用储存设备可以把数据资料储存起来,以便在需要的时候可以再提取,从而不用每次在电脑启动时都忙着给电脑输入资料。
什么是储存设备?
凡是能够利用磁特性(无须靠电来维持)或其它能反映数据特征的方法来储存电脑资料的媒体,都可以被称为储存设备。
常见的储存设备有哪些?
软碟、磁带、CD/DVD等,然而最常用的却是电脑机箱中的硬碟。(电脑硬盘可以说是最容易坏的电脑零件之一,最好少碰它们)
如何考量硬盘的技术参数?
首先是容量,其次是转数(转数越高越好)、磁头读写速度、cache大小、流量等。
什么是虚拟记忆体?
储存设备,就好比是电脑的仓库,它们除了可以用来保存资料以外,还可以当 RAM 使用。那么到底什么是虚拟记忆体呢?
理论上电脑工作的地方都是在记忆体上面的,但有时候程式太大或者同时开启的程式太多,这就很容易超过了记忆体的容量,为了解决这一问题,我们在硬盘上割出了一块地盘用来存储超出记忆体容量的部分,通常是一些尚未处于工作状态的资料。如果电脑需要处理这部分资料时,就从硬盘上把这部分资料抄到 RAM 中去,同时又将 RAM 中另外一些暂时不用处理的资料搬到硬盘中去,这种技术行为被叫做是 SWAP。这就是虚拟记忆体。
如果电脑的记忆体 RAM 太小,电脑就会整天忙着把资料搬来搬去,将导致电脑的效率大打折扣。这就是为什么增加 RAM 会提高电脑效率的根本原因。
和虚拟记忆体相反,RAM Disk 则是利用 RAM 模拟出一个虚拟磁碟,它不仅读写速度更快、容量大,而且还不用割分硬盘,它非常有用。
6、主机板
什么是主机板?
主机板,英文名 Main Board ,也写作 Mother Board ,意思就好像是母亲一样。电脑所有的部件都如同是她的孩子。打开电脑机箱,镶嵌着密密麻麻的电子元件的一块很大的电路板,就是主机板。
上述所介绍的 输入/输出设备、CPU、记忆体和储存设备等,都不能离开主机板而工作。
什么是主机板晶片组?它有什么作用?
主机板晶片组,即总线控制晶片组(Bus Controller Chips)。不同的晶片组所服务的对象也不同。这个晶片组其作用可大了,它几乎是整个系统的信息交通指挥官,它负责将 I/O 和 RAM 的要求的资料传送给 CPU,也负责把 CPU 的命令和资料传给 I/O 和 RAM。
比如 CPU 要将信息传给印表机,晶片组就负责把这个信息送到正确的位址。在电脑中,每个设备都有自己的位址,比如列印口LPT1的位址通常是 0x378,通讯口COM1 的位址通常是 0x3F8 等。每个设备都有自己的 IO 位址,它是唯一的。CPU 只是给出了位址,至于怎么传送却是晶片组的事情。
晶片组管理着三类主要的 Bus类型,分别是通往 CPU 的高速 Bus,通往 I/O 的低速Bus,以及通往记忆体的高速 Bus。
如何选择主机板?要考虑哪些部件的技术参数?
主机板Chips 晶片组、CPU 处理器、处理器插槽、缓冲记忆体 cache、记忆体插槽、Bus类型、BIOS、内置界面、使用手册等。
什么是 BIOS ?它有什么作用?
在电脑刚启动时,BIOS 必须比操作系统 OS 先工作起来。顾名思义,Basic Input Output System 管理的就是最基本的电脑 I/O 设备,包括系统日志、显示模式、软碟驱动装置、硬碟类型、周边设施、以及一些 RAM 和 cache 等,如果这个数据设定错误,操作系统有可能启动失败或者不稳定。因为不同的机器其硬件配置都不一样,所以 BIOS 的作用就是将参差不齐的硬件界面进行整合,从非标准中取出一个标准的界面给系统使用。
7、操作系统
操作系统有什么用?
我们可以从键盘输入,从荧屏看到输出,还可以上网浏览网页等等,但离开了操作系统,这些东西都不可能实现。
什么是操作系统?
操作系统,即 Opereating System,又称“作业系统”。如 DOS / Windows 3.x / Windows 9x / Unix / Linux / Soralis / OS2 / Mac 等。
电脑操作系统是电脑使用者和电脑机器之间的翻译,让电脑使用者和电脑机器之间能够交流。简言之,操作系统就是人、机之间的界面。当你对电脑下发命令(command)时,都是被一个非常特殊的系统软件(OS)所接收,然后 OS 将命令转换成硬件能理解的动作,再交给硬件去执行;最后 OS 还要把硬件的执行结果显示在荧屏上给电脑使用者查看。如下图片所示:
操作系统和应用程式的关系
电脑是台笨机器,它的智慧都是来自人们写的程式。OS 本身就是一个大程式,它负责与硬件直接沟通。我们通常所说的程式,指的应用程序,这些应用程序必须安装在 OS 上才能使用。
不同的操作系统支持不同版本的应用程式,应用程式必须等待操作系统启动完成并稳定后才能开始工作。
如何选择操作系统?
不同的操作系统其管理和操作方式各不相同,根据场景可以选择最合适的操作系统。最重要的是,就明白:不管何种操作系统,都是为我们服务的工具而已,工欲善其事,必先利其器;无论使用任何系统,都是用它来解决我们的问题。
8、档案架构(文件系统)
电脑上面所有的资料都是以档案的形式储存的。如果要读写储存设备中的资料,非经过档案系统不可。
什么是目录树?
我们在学习操作系统时,几乎都是档案系统的管理开始的。比如 DOS 中的 dir / cd 等命令都是档案管理指令。档案系统随你喜欢,放哪里都可以,只要能让系统找到就可以。但是为了方便和较为系统地管理,档案系统通常会以目录树的形式管理,最顶部的目录被称为根目录(root)。所有档案和目录,事实上都是被安排在某一个目录之下的,而整个架构像是一棵树。
整个目录系统中,根目录是最重要的,不同的操作系统其文件系统的设计也是相关甚远,比如类 Unix 系统中,只一个唯一的根目录,而在 Window系统上,每个磁盘分区都有自己独立的根目录。
什么是档案路径?
在整个目录系统中,不存在“文件名相同路径也相同”的情况,文件所有的具体位置即文件路径。路径有绝对路径、相对路径之分。
什么是档案属性?
档案是具有属性的,比如只读属性、只写属性、隐藏属性等,你可以对档案进行增加、删除、修改和复制等各种操作或者对其属性进行操作。
什么是档案类型?
档案的后缀名决定了档案的类型。不同类型的档案,是需要不同程式来创建或者打开的。有些强大的程式,还可以对档案进行类型转换。
9、中文输入
电脑上最常使用的 ASCII 编码规范只适用于英文系统。如果要在电脑上输入中文或者其它国家的文字,怎么办呢?
这就需要更大范围的编码规范。一个 bit 只能代表 0 和 1 这两种可能,ASCII 编码规范使用 1个字节(2的8次方)共计 256 种可能。要支持更加庞大的中文输入和其它国家的文字输入,需要使用 2个字节(2的16次方)共计 65536 种可能来制定编码规范,比如 Unicode 编码规范。
10、电脑安装
DIY一台电脑需要哪些设备?
输入设备:鼠标、键盘、扫描仪等。
输出设备:显示屏,印表机等。
CPU:PIII / Celeron / P4 / AMD 等。
记忆体:SDRAM/DDR,PC266/PC333等。
储存设备:硬碟机、软碟机、光碟机、ZIP/LS120等。
媒体设备:声卡、喇叭、摄像头等。
主机板:Socket、Chips晶片组等。
机箱:电源、风扇、ATX 等。
操作系统:Windows / Linux 等。
应用程式:Office、杀毒软件等。
网络:网卡、网线、网络资料等。
有了上述设备以后,就可以开始 DIY 自己的电脑了。通常步骤如下:组装硬件、测试硬件系统、硬盘分区、安装操作系统、安装应用程式。
完!!!
网友评论