[高等教育]計算機應用：第6章計算機系統(tǒng)組成及工作原理(參考版)
2025-01-22 07:53本頁面
【正文】 通過學習，讀者對計算機系統(tǒng)有了一個全面系統(tǒng)的認識。 對于操作系統(tǒng) ， 基 本 分 配 單 位 是 一 個 簇 ， 在 Windows 2022/XP/2022中 ， 一個簇為 4KB。 對于硬盤 ， 基本存儲單位是一個扇區(qū) （ 512字節(jié) ） ， 基本傳輸單位也是一個扇區(qū) 。 對于 CPU， 基本運算單位是一個字節(jié) ， 但是它可以對 1位二進制數(shù)據(jù)進行操作 。 數(shù)據(jù)存儲 在計算機中 ， 不同的硬件和軟件對二進制代碼的存儲單位是不一致的 。在計算機中 ， 聲音往往用波形文件 、 MIDI音樂文件或壓縮音頻文件方式表示；圖像的表示主要有位圖編碼和矢量編碼兩種方式；視頻由一系列 “ 幀 ” 組成 ， 每個幀實際上是一幅靜止的圖像 ， 需要連續(xù)播放才會變成動畫 （ 一般每秒要連續(xù)顯示 30幀左右 ） 。 為了利用英文鍵盤輸入漢字 ， 各個企業(yè)開發(fā)了各種漢字輸入碼（ 外碼 ） ， 主要的輸入碼有：拼音 、 五筆字型 、 區(qū)位碼等 多媒體數(shù)據(jù)的表示 在計算機中 ， 數(shù)值數(shù)據(jù)和字符數(shù)據(jù)都是轉換成二進制來存儲和處理的 。 2． 中文字符的表示 漢字字符由于數(shù)量龐大 ， 我國規(guī)定了 GB231280《 信息交換用漢字編碼字符集基本集 》 國家標準 。 對于西文字符與漢字字符 ， 由于形式的不同 ， 使用的編碼方式也不同 。 字符數(shù)據(jù)包括西文字符 （ 字母 、 數(shù)字 、 各種符號 ） 和漢字字符 。 浮點數(shù)由階碼和尾數(shù)兩部分組成 ， 通常階碼用定點整數(shù)表示 ， 尾數(shù)用定點小數(shù)表示 。 （ 1） 定點數(shù) 小數(shù)點位置約定在一個固定的位置 ， 通常約定在機器數(shù)中數(shù)值位的最高位或最低位 ， 因此定點表示形式又可以分為定點小數(shù)表示和定點整數(shù)表示形式 ， 。 機器數(shù)通常具有下面幾個特點： （ 1） 機器數(shù)據(jù)表示的數(shù)的范圍受計算機字長的限制 （ 2） 機器數(shù)的符號位被數(shù)值化 （ 3） 機器數(shù)的小數(shù)點處于約定的位置 機器數(shù)通常有原碼 、 反碼 、 補碼等多種方法 ， 現(xiàn)代計算機主要選擇補碼表示方法 。 通常機器數(shù)中最高二進制位用來表示數(shù)值的符號位 ， 0表示正 ， 1表示負 ，其余數(shù)位表示數(shù)值的大小 。 相關內容包括： ? 機器數(shù)與真值 ? 定點數(shù)與浮點數(shù) ? 原碼 、 反碼 、 補碼 ? BCD碼 機器數(shù)與真值 數(shù)值數(shù)據(jù)即有大小 （ 數(shù)碼 ） ， 又有符號 （ 正數(shù)或負數(shù) ） 。邏輯運算通常與 、 或 、 非 、 異或等運算類型 ， 其運算規(guī)則如下： ① 或運算： 參與運算的兩個二進制數(shù)數(shù)碼只要一個為 1則結果為 1，否則為 0； ② 與運算： 參與運算的兩個二進制數(shù)數(shù)碼都為 1時結果才為 1，否則為 0； ③ 非運算：單目運算符，逐位取反，即 1變 0， 0變 1； ④ 異或運算： 參與運算的兩個二進制數(shù)碼相同則結果為 0，相異則為 1。 例 3 將十六進制數(shù) （ C19） H轉換為二進制數(shù) ① 將十六進制數(shù)的每位數(shù)碼依次轉換為四位二進制數(shù) (C)H=(1100)B (1)H=(0001)B (9)H=(1001)B ② 將轉換后的二進數(shù)順序連起來 ,即得： （ C19） H=（ 1100 0001 1001） B 3．二進制數(shù)的運算規(guī)則 （ 1） 算術運算 二進制數(shù)算術運算規(guī)則與我們熟悉的十進制數(shù)運算規(guī)則完全相同 ， 只是運算過程中的進位規(guī)則是 “ 逢二進一 ” 或 “ 借一當二 ” ， 而十進制數(shù)運算時是 “ 逢十進一 ” 或 “ 借一當十 ” 。 例 2 將二進制數(shù) （ ） B轉換為十進制數(shù) ① 按位權展開： 1 24+0 23+1 22+1 21+0 20+1 21+0 22 +1 23 ② 各項相加： 16+0+4+2++0+= ③ 所以 （ ） B=（ ） D 2．數(shù)制轉換 (3/3) （ 3） 二進制與八進制 、 十六進制的相互轉換 二進制轉換為八進制 、 十六進制 :它們之間滿足 23和 24的關系 ，因此把要轉換的二進制從低位到高位每 3位或 4位一組 ， 高位不足時在有效位前面添 “ 0”， 然后把每組二進制數(shù)轉換成一位八進制或十六進制 ， 依次轉換后順序連起來即可 。 ② 小數(shù)部分 方法：基數(shù)乘法取整 ， 具體步驟如下： 第一步：把要轉換數(shù)的小數(shù)部分乘以新進制的基數(shù) ，把得到的整數(shù)部分作為新進制小數(shù)部分的最高位； 第二步：把上一步得的小數(shù)部分再乘以新進制的基數(shù) ，把整數(shù)部分作為新進制小數(shù)部分的次高位；
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