管理信息系统第五版黄梯云第18章-计算机软硬件基础介绍

第十八章计算机软硬件基础介绍本章内容第一节裸机及使它能进行信息处理的步骤第二节计算机中的数制第三节逻辑代数简介第四节逻辑电路22023/11/22第十八章计算机软硬件基础介绍1.1硬盘的格式化32023/11/22第十八章计算机软硬件基础介绍新的裸机都只有一个C盘。如果，格式化时不对它分区，而把资料都放在C盘中，那么，当下次重新格式化时，有用的内容将会全部丢失。因此，一般应在硬盘的最前面的一块区域中创建一个主分区，把它设定为活动分区，通过它来启动系统。我们把这个主分区叫做逻辑C盘。分区的方法有以下两种：（1）MBR分区方法（2）GPT分区方法裸机分区1.1硬盘的格式化——MBR分区方法42023/11/22第十八章计算机软硬件基础介绍早期，在这个逻辑C盘中，有一个硬盘主引导记录（MasterBootRecords,简称MBR），主要用于检测硬盘分区的正确性，并确定活动分区，负责把引导权移交给活动分区的DOS或其他操作系统，并用来引导记录备份的存放位置。这种分区方法叫做MBR分区方法。MBR分区方法是将分区方案保存在MBR的分区表中。在MBR（主引导记录）中存放着分区方案，又称MBR分区表，位于磁盘的MBR扇区的第一扇区中。该扇区共有64个字节，能够分成四个分区的信息，每个分区项占用16个字节，这16个字节中存有活动状态标志、文件系统标识、起止柱面号、磁头号、扇区号、隐含扇区数目(4个字节)、分区总扇区数目(4个字节)等内容。倘若硬盘丢失分区表，数据就无法按顺序读取和写入，导致无法操作。1.1硬盘的格式化——MBR分区方法52023/11/22第十八章计算机软硬件基础介绍在MBR（主引导记录）中的分区表中，由于MBR扇区只有64个字节用于分区表，所以只能记录4个分区的信息。这就是硬盘主分区数目不能超过4个的原因。后来为了支持更多的分区，引入了扩展分区及逻辑分区的概念。但每个分区项仍用16个字节存储。在这16个字节中，第5字节为分区类型标志。分区表

第一分区

引导的标志磁头开始扇区开始柱面开始系统状态标志（即分区类型标志）磁头尾扇区尾柱面尾隐含扇区数目分区总扇区数目第二分区第三分区第四分区1.1硬盘的格式化——如何创建扩展分区？62023/11/22第十八章计算机软硬件基础介绍DOS的分区命令FDISK

允许用户创建一个扩展分区，并且在扩展分区内再建立最多23个逻辑分区（加上原来的C盘，从C到Z共24个驱动器盘符）。也就是说，无论硬盘有多少个分区，其MBR中只包含启动分区（即主分区）和扩展分区两个分区的信息。其中有关逻辑分区的信息都被保存在扩展分区内。启动分区(1)C扩展分区(23)A,B,D,E……Z1.1硬盘的格式化——GPT分区方法72023/11/22第十八章计算机软硬件基础介绍全局唯一标识分区表（GUIDPartitionTable，缩写：GPT）是一个实体磁盘的分区表的结构布局的标准。GPT可以看作是MBR的继任者，是为了解决MBR所带来的诸多限制。GPT分区方法比MBR分区方法有更多的优点:①允许每个磁盘有多达128个分区；②支持高达18EB的卷大小（MBR为2TB）（1EB=1024PB=1024*1024TB）；③允许将主磁盘分区表和备份磁盘分区表用于冗余；④支持唯一的磁盘和分区ID(GUID)；⑤它的平台操作数据位于分区，而不是位于非分区或隐藏扇区；⑥GPT分区磁盘还有多余的主要及备份分区表来提高分区数据结构的完整性。1.2安装操作系统——以Windows7为例82023/11/22第十八章计算机软硬件基础介绍操作系统是管理计算机应用软件和硬件资源、与用户进行交互的系统软件。操作系统的种类很多，目前流行的现代操作系统主要有Windows、Linux、MacOSX等。我们以Windows7操作系统为例介绍操作系统的安装过程。第一步，设置光驱启动。首先，开机后根据屏幕上面的提示按键进入BIOS设置。然后，将光标移动到“AdvancedBIOSFeatures”，按回车键进入高级BIOS功能设置界面，将光标移动到“FirstBootDevice”，将其调为“CD-ROM”。最后，按下“F10”保存并退出，当提示是否确认时，选择“Yes”。还有一种设置光驱启动的方法是开机后按F12进入BootMenu，选择从光盘启动，然后按下回车键重启电脑。第二步，进入安装。将系统光盘放入光驱，电脑重启后将进入安装界面。首先，选择安装语言格式，时间和货币格式，键盘和输入法。随后将出现许可条款界面，勾选接受后进入安装类型界面，如果是裸机，安装类型请选择“自定义”，然后选择安装盘，如果磁盘已经分区，则通常选择C盘，否则可以点击“驱动器选项”进行分区。进入“正在安装Windows”界面，之后界面将显示“安装程序正在启动服务”。最后，提示您重启计算机。第三步，Windows设置。重启后，进入启动画面，进入“设置Windows”的界面，输入用户信息后，设置密码并激活，选择“使用推荐设置”，也可选择“以后询问我”。接下来，设置时间和日期，出现“请选择计算机当前的位置”界面，设置网络环境。接着，系统将根据之前所做的设置配置系统，几分钟后配置完成，则Windows7系统也安装完毕。1.3安装驱动程序——以Windows7为例92023/11/22第十八章计算机软硬件基础介绍Windows7系统自带了大部分的硬件驱动程序，安装操作系统时会自动安装驱动程序，所以通常不再需要专门安装驱动程序了，但有时驱动程序和硬件不能完美兼容，或者有些硬件的驱动找不到，则需要手动安装驱动程序，方法是关闭Windows7的自动安装驱动功能。右键点击“计算机”，选择“属性”选择左边选项卡内的“高级系统设置”选择“硬件”标签，点击“设备安装设置”选择“否，让我选择要执行的操作”和“在我的计算机上找不到驱动程序软件时从WindowsUpdate”安装右键点击桌面上的“我的电脑”图标，选择“属性”，选择“硬件”标签，点击“设备管理器”把驱动光盘放入光驱，双击带黄色问号的硬件设备，点击“驱动程序”标签，点击“重新安装驱动程序”选择“是，仅这一次”，然后单击“下一步”，选择“自动搜索安装”，点击“下一步”，就开始自动搜索驱动程序并安装关闭Windows7的自动安装驱动功能的方法：手动安装驱动程序的方法：1.3安装应用程序102023/11/22第十八章计算机软硬件基础介绍应用程序是运行于操作系统之上的计算机程序。应用程序安装包是包括应用程序安装所需要的所有文件的集合。运行安装包可执行文件，可以将此应用程序的所有文件释放到硬盘上，有的应用程序还需要修改注册表、修改系统设置、创建快捷方式等，安装包通常也包括以上功能。1双击安装包文件，将出现安装界面，点击“安装XX”之后，通常需要勾选接受协议，然后点击“下一步”，通常需要选择文件存储位置或者应用程序安装位置，此时可以将应用程序安装在默认位置下，也可以点击“浏览”按钮，选择自定义的文件目录。2不同应用程序在完成安装之前需要设置的内容都不尽相同，只要看清楚应用程序安装时界面上显示的需要设置的内容和选项，根据用户的实际情况设置即可。3待设置完成后，将开始应用程序的安装过程。完成后，关闭安装窗口，然后双击桌面上的应用程序图标，就可以使用了。本章内容第一节裸机及使它能进行信息处理的步骤第二节计算机中的数制第三节逻辑代数简介第四节逻辑电路112023/11/22第十八章计算机软硬件基础介绍2计算机中的数制

2.1十进制数与二进制数间的变换122023/11/22第十八章计算机软硬件基础介绍计算机中的数是以二进制表示的，原因是二进制具有适合于计算机运算的特殊优点。十进制数怎样转换成二进制数？可以采用“除以二取余法”。即把十进制数用二去除后，将它的余数作为二进制数的最低位。将所得的商再除以二，并将所得余数作为二进制数的最低第二位。这样依次除下去，直到商等于零为止。一系列的余数组成了对应的二进制数从高位到低位的每一位。172284222012………………117/2=8余10………………0……………0……………1………………1/2=0余1.....17=1*16+0*8+0*4+0*2+1*110001*16*8*4*2*12.2数制和进位计数制132023/11/22第十八章计算机软硬件基础介绍1.数制的概念和进位计数制所谓数制，指的是计数的规则。数制的种类很多，有十进制、十二进制、六十进制、二进制、八进制和十六进制等等。例如，每小时六十分钟，就是六十进制。二进制采用逢2进一，十进制采用逢10进一。也就是说它们采用了不同的进位计数制。进位计数制使用几种符号按一定的规则表示每一个数。这几种不同符号称为符号系统。符号系统中不同符号的个数称为数制的基。例如，二进制的基n是2，它采用了二种不同的符号，即0和1。进位计数制的“基”的含义：“基”为n的进位计数制称为n进制。在n进制中用一个符号能表示的最大位数为n-1。为了表示比n–1更大的数，需在这个符号左边记“1”，也就是“逢n进一”。例如，二进制中用一个符号能表示的最大位数是n–1，即2–1=1，为了表示比1更大的数，需在这一位的左边写“1”，也就是逢2进1。2.进位计数制的符号系统和进位计数制的基2.2数制和进位计数制142023/11/22第十八章计算机软硬件基础介绍3.进位计数制的“权”在进位计数制中，同一符号写在不同位置代表不同的数。每位上的“i”所代表的不同的数称为该位的“权”。对于n进制来说，从右边算起，第i位的权是

。例如，对于十进制，从右边算起，第一位（即个位，i=1）的权是10i-1,即100=1，同理，十位的权是101=2，百位的权是102=2。十进制数二进制数00112103

11410

05101611071118100091001位序号i权12345678910112两个二进制数相加和相乘的规则152023/11/22第十八章计算机软硬件基础介绍1.两个二进制数相加的规则：0+0=00+1=11+0=11+1=10110+10110112.两个二进制数相乘的规则：0x0=00x1=01x0=01x1=1101X110000101+10111110本章内容第一节裸机及使它能进行信息处理的步骤第二节计算机中的数制第三节逻辑代数简介第四节逻辑电路162023/11/22第十八章计算机软硬件基础介绍3逻辑代数简介

3.1逻辑变量172023/11/22第十八章计算机软硬件基础介绍由于事物之间的普遍联系，一种事物可能呈现的状态往往取决于和它相联系的另一些事物的状态。这种关系称为逻辑关系。开关A开关A开关A灯泡DXXX不亮XX√不亮X√X不亮X√√不亮√XX亮√X√亮√√X亮√√√亮为了抽象出一般的逻辑关系，舍弃这些事物和状态的物理意义，用一个变量表示某事物，变量的值取“0”和“1”表示事物的两种不同状态。这些二值变量称为逻辑变量。不同事物的状态之间的逻辑关系可以通过逻辑变量之间的关系来定量地研究。研究这些关系的数学分支称作逻辑代数。3.2基本逻辑运算182023/11/22第十八章计算机软硬件基础介绍1.“与”运算ABX000010100111“与”运算性质A·0=0A·1=1A·A=A2.“或”运算ABX000011101111“与”运算性质A+0=AA+1=1A+A=A3.2基本逻辑运算192023/11/22第十八章计算机软硬件基础介绍3“非”运算“非”运算只有一个自变量，函数值与自变量总是取不同的值。若A是自变量，X是A的函数，对A进行“非”运算的真值表如下表所示。AX0110X=Ā“非”运算性质A+Ā=1A·Ā=0

=本章内容第一节裸机及使它能进行信息处理的步骤第二节计算机中的数制第三节逻辑代数简介第四节逻辑电路202023/11/22第十八章计算机软硬件基础介绍4逻辑电路

4.1用逻辑电路实现逻辑运算212023/11/22第十八章计算机软硬件基础介绍一般的逻辑电路中输出信号和输入信号都只有两种不同的状态，如有电流和无电流、高电平和低电平等。所以可以用逻辑变量分别描述输出信号和输入信号。各种不同的逻辑电路的输出信号与输入信号的关系，体现了不同的“与”、“或”、“非”及更复杂的逻辑关系，和一定的逻辑表达式相对应。从而各种逻辑运算都可以由不同的逻辑电路来实现。完成各种逻辑运算的逻辑电路称作“门电路”，简称“门”。根据逻辑运算的类型不同，有“与门”、“或门”、“非门”、“与非门”、“或非门”等等。4.1用逻辑电路实现逻辑运算222023/11/22第十八章计算机软硬件基础介绍在实际逻辑装置的分析设计中使用一套逻辑符号或图形表示各种门电路，用这种符号画的图称为逻辑图。4.1用逻辑电路实现逻辑运算232023/11/22第十八章计算机软硬件基础介绍在实际的逻辑装置中除了完成上述逻辑运算的逻辑门之外，还有多种逻辑部件，以下简单介绍其中的几种。AXB（1）控制门当B=0，X=0当B=1，X=A因而可以认为信号B控制了这个门，当B=1时“门”开启，允许信号A通过，输出X随输入A变化；当B=0时，“门”封锁，不准信号A通过，输出X恒为0，不随输入A变化。对于输入信号A而言，B称作门控信号，或称控制信号。这种控制门广泛用于计算机的各部件中。4.1用逻辑电路实现逻辑运算242023/11/22第十八章计算机软硬件基础介绍（2）触发器当S=0时，Q=1；R没有信号输入时，=0，当S端触发信号消失之后，仍使A的输出Q保持为“1”。所以触发器的状态不会因为触发信号的消失而改变，这就是触发器的记忆作用。同样，若在R端输入一个触发信号“0”，触发器就被置作=1、Q=0的状态，当触发信号撤去之后，状态并不改变。用“0”作为触发器的触发信号。当R、S均无信号输入，即均为“1”时，触发器只有两种稳定的状态，01或者10，而不会出现两个输出端全为0或全为1的情况。4.1用逻辑电路实现逻辑运算252023/11/22第十八章计算机软硬件基础介绍（3）寄存器一个触发器可以寄存一位二进制数，n个触发器可以构成一个n位寄存器，用来寄存一个n位的二进制数。计算机为了实现其复杂的功能，要用到许多寄存器。……n位寄存器本章小结262023/11/22第一章信息系统与管理本章重点讲授了对使裸机能进行信息处理的步骤、计算机中的数制、逻辑代数、逻辑电路等问题。这些问题是计算机软硬件基础知识中很重要的部分，其中最后的两部分是将来学习计算机硬件知识时的重要基础。复习思考题：18.1为什么一台计算机上可以安装多个操作系统？18.2您认为讲授逻辑电路对于学习计算机硬件知识有什么用处？18.3为了使裸机能够进行信息处理，需要经过哪几个步骤？18.4如何将十进制的数转换成二进制数？18.5为什么要用八进制和十六进制？18.6什么是数制的基？进位计数制中的“权值”什么意思？18.7如何将两个二进制数相乘?18.8您能说出下面这张图的主要错误是什么吗?本章小结272023/11/22第一章信息系统与管理附录1：磁盘分区类型标志282023/11/22标志说明标志说明01FAT1261SpeedStor02XENIX

root63GNUHURDorSys03XENIX

usr64NovellNetware06FAT16

04

表示分区小于32M65NovellNetware07HPFS/NTFS70DiskSecureMult08AIX75PC/IX09AIX

bootable80OldMinix0AOS/2

BootManage81Minix/OldLinux0BWin95FAT3282Linuxswap0CWin95FAT3283Linux