计算机 输入 输出 储存 计算的区别 举例说明 中英对照(尽量) 不用太长 计算器内部中文字符和英文字符是如何储存的?有什么不同

作者&投稿:烛克 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
计算机存储原理
[转载]
1 电唱机、电话、电脑——谈谈模拟信号

2 数字信号

3 I/O设备,存储器、处理器

4 内存

4.1 内存地址

4.2 虚拟内存

“原理”一词,似乎总是代表艰深难度,另外还多少有些“太过理论,脱离实际”的意味。对于计算机,它的原理还偏向于硬件。基于这些,我们需要明白,在真正开始学习编程之前,我们有何必要学习一些计算机原理呢?

在大学里,计算机系有专门的一门《计算机原理》课,计算机原理的内容并不出现在计算机语言的课中。或许是这个原因,许多面向社会人员(非专业人士)的计算机编程书籍同样不讲计算机原理。这容易造成学习者也许上手很快,但学到一定程度后就难以有较深入的发展。我想,这是因为“底气不足”。

如上面提到的,计算机原理是完整的一门课,我们此处只用一章的时间阐述,所以我们必须讲最本质的原理。

1 电唱机、电话、电脑——谈谈模拟信号
要了解电脑的原理,不妨举一些我们早已熟悉的其它电器的例子,看看它们的原理。

假如你第一次看到一台会能说会唱的电脑,你可能会感到新奇,但事实上,别忘了,从CD机到带式的随机听,它们都没有生命却“记下”然后“说出”声音。事实上它们运行的原理,在本质和电脑完全一致,只不过由于我们太过熟悉,所以就认为它们没有什么了不起。其实,你能说出电唱机为什么能唱吗?

原始的电唱机会发唱的原理:

一张盘,表面涂一层石蜡。取一根针,针尖正好接触蜡面,针上顶一张薄膜。让帕瓦罗蒂在不远处冲着这张膜唱《我的太阳》。另有一人在老帕高歌时均速地旋转蜡盘。于是,歌声高低不同,薄膜向下压的幅度也不同,针在蜡上刻的深浅便不同,这样,就将人的声音最终以蜡上划痕的深浅记录下来。将蜡盘固化,在一套反方向的装置上:盘转,顶针上下高底不同地拉动一张膜,那张膜就会有模有样地唱《我的太阳》了。

再来看看电话的原理:

话筒内有一堆碳粉,碳粉内埋一导线,碳粉盖一张膜。同样,当你对话筒大喊大叫时,膜对碳粉造成忽紧忽松的压力,碳粉之间时紧时松,引起其电阻的大小变化,最终忽大忽小的电流传到对话的听筒。听筒内有一电磁铁随电脑大小而磁性不同,它对埋有金属丝薄膜时吸时放,薄膜便发出了你的声音。

你我都已经永远地失去了发明的电唱机或电话的机会了……伟大的先驱们是那么的聪明,懂得将一种不便于存储,不便于传播的信号转换为另一种便于存储,便于传播的信号,从而有了伟大的发明。

电脑(计算机)要管理各种信息,首先它必须能存储,传载这些信息,所以,在这一点上,它的本质和电唱机或电话没有区别,必须实现各种信息以某种方法,转换为另一种信息。

这就是计算机的第一条本质原理:将各类信息以某种信号进行存储。

好极了,现在,我们已经是了解计算机本质之一的人,从今天起,当我们再听到有菜鸟在说硬盘时,你大可对其怒喝:“成天就知道‘酷鱼大脚西部数据’!不管是什么牌子,也不管是硬是软是光,它们都是计算机将外界信息以磁或者激光信号的形式进行存储的介质,懂不?看你真像个中关村的电脑贩子!”(如果对方体积俨然在你的1.5倍以上,最后一句可以不说)

2 数字信号
“数字”——digit。

无论我说中文还是英文的,除了刚巧学完0~9的小学低年级学生外,20和21世纪内出生的人都知道我是在说一个时髦词。

这个“数字”所代表的,是“模拟”的反面。

电视,我们要数字的(尽管据说在中国并没有数字信号的电视节目);

手机,当然是数字的,前阵子中国电信已彻底地向采用模拟信号的蜂窝说bye-bye;

相机,数码的。(数码就是数字)

空调,数控的(空调吹不出数字的风,但它说,我这风是在数字信号的控制下吹出来的,当然就白里透红与众不同)。

“数字的”就这么好吗?电脑也是数字的吗?

前面我们说唱机,电话的原理时,你可以看到,在一种信号转换为另一种信号时,采用的方法是进行“模拟”。比如用针在蜡上刻的深浅来模拟声音的高低。尽管新的信号记载原来不空易存储的信号(声音),但这种新信号本身也是不稳定,不精确,比如针的不同,或蜡的质量不同,但会造成虽然同样是老帕在同一时刻唱的歌,不同的盘最后播出的声音却不同。类似的,笔者便常常在电话这头将丈母娘的声音听成是丈母娘女儿的声音而下不了台。

和许多伟大发明一样,当初计算机的发明的需明恐怕也是为了战争。现代计算机更是广泛用于卫星发射,飞机导航等不允许出错的领域。其实,就算是仅仅用于让你给女朋友或男朋友发一封情义绵绵的e-mail,只怕你也不希望它出什么差错。

尽管模拟的手段是一种信号转换为另一信号时几乎是不可避免的最初方法,但我们要求有进一步的转换来或得可以精确复制,从而更利于存储,传播的信号。

当你将一首存在磁带式唱片上歌不停地录到别的唱片时,歌声会越来越变调。同样操作进行在数字信号的CD唱片,歌声却完全一致。

模拟信号转换成数字信号和其反方向的转换是如何实现,不是一章的文字能说清。也不是我们学习的重点。我们只需记住以下内容:

1、首先:模拟信号英文为:analog signals 缩写AS;数字信号为:digital signals/DS;因此,前者到后者的转换称为AD转换,另一方向则称为DA转换。在各种计算机系统(特别是工业控制)中,AD转换往往是采集数据的初始端,而DA则是播放数据的最终端。

2、第二就更简单。以下是两张示意图,分别为模拟和数字信号的波形图。你需要能认出二者。

像心电图一样的锯齿波是模拟信号典型的波样,比如我们的声音。而方形波则为数字信号。

(笔者用画笔毛糙地画成,不像样之处尚望各位包涵。)

面对左图的锯齿波。我们也就明白了为什么人生和生活会那么复杂。因为人类的原始的现实的生活中,各种信号几乎都是模拟的。不仅仅是声音,不仅仅是我们的心跳的规律,更包括我们的感情,都是“模拟信号”。你看“情绪化”一词又总是用来代表不稳定的,非理智的……和生活相比,编程世界是那么的简单。它0就是就0,1就是1,正所谓爱恨分明……似乎有些跑题,不过接来的另一段“面对”倒很重要,请认真看。

面对方形波,回忆第一章我们说过的二进制:二进制数只用0、1两个数字。方形波最适合于二进制表示。凸起的用1表示,凹下的用0表示。所以现在你可明白:在计算机的世界里,所有信息最终都被数字化为0和1,这是一种最彻底的数字化。譬如在我们已熟悉的数据存储方面:硬盘和软盘都为磁盘,它通过有盘上某一点有无磁性来表示1或0;而光盘,它盘面上会有连续的凸起颗粒,和间隔的平面。当激光头的射线进入前者时,光被散射,这些连续的点用于表示一个0,当光线照在平面区时,光被反射,则可表示1。(如下图)

(由于这种数字化的实现大多数通过电子电路,所以,一些场合数字化也被称为电子化)

至此,让我们再重复一遍在第一章我们说是严重跑题的那段话:

世界就是这样奇妙。万事万物五彩缤纷,但进了计算机,却只是个0和1的组合。不由得你会想起道教的古老玄机:“无极生太极,太极生两仪,两仪生四象,四象生八卦,八卦生十六爻”。

3 I/O设备,存储器、处理器
计算机系统中,硬盘、软盘/软驱、光盘/光驱等称为存储器。它们用来存储信息,这些信息在它们的内部统统以0和1表示。

如果只有这些,那计算机就只能叫数据仓库了。有了数据还需要处理数据的能力。

数据和处理。依笔者的理论,这是程序的全部,计算机的全部,也是世界的全部。反过来说,正因为整个世界都可以用数据和处理来表达,所以最终程序才有可能实现对现实问题的解决。

当我们在写程序时,就是在用程序来表达这个世界。当然,由于很多数据没法实现“数字化”,所以它们永远无法用程序来表达,比如人类的感情,或许永远只能是“模拟信号”。(基于此,所有科幻片中关于有一天计算机会突然具有自已的意识,并开始以人类为敌的设想,我们可以断定它也就只能是幻想——永远都是。)

计算机系统中,键盘,鼠标,扫描仪,数码相机等,可称为输入(Input)设备。

显示器,打印机,称为输出(Output)设备。

这二者统称为输入输出设备,也就是计算机英文中常见的那个缩写:IO或I/O。

输入设备用来做什么?用来向计算机输入信息,这过程便有非常多的“模拟->数字”转换器。而输出设备,则将处理后的的信息以合适的格式输出(一般是为了输出给人看)。下面我们用我们最熟悉不过的鼠标来说明。

第一,鼠标的输入端是什么呢?

答:是我们手里握着的那个类似老鼠的东西。

第二,鼠标的输入端要处理的是什么信息呢(换一种问法是:鼠标要输入什么信息)?

答:是我们胳膊肘的来回挪动(这里暂不说单击,双击等)。可别说胳膊肘的动作不是信息——那样说可真外行——包括挪动的方向,距离,速度等。

第三,胳膊肘的动作是“模拟信号”还是“数字信号”呢?

答:只要你的手是肉长的,那么就只能是模拟信号。

第四,胳膊肘的动作是如何被采集,又如何传输入进电脑,又如何被处理,又如何变成一个光标在屏幕上跑来跑去,有时候还会变成一只小手……

答:@ # ¥ % # ? !

关于鼠标的具体工作过程已经不是我能回答的了,也不是我们要学习的内容。不过如你很穷,和我一样用的是10来块的机械式鼠标,那么恭喜你,你可以亲自“解剖”一下鼠标,观察鼠标里头的“模数转换器”。方法是把鼠标背过来,揭掉合格证(提醒,揭掉后你的鼠标可能无法保修了),拧掉螺丝,打开上盖,会发现内有滚轮,水平向滚轴,垂直向滚轴,辅助压轮各一,组成一套采集设置,看看你就明白它们是如何配合工作,完成采集你胳膊肘的挪动的信息了。

最后在合上盖时,顺便将滚轴上的积泥刮掉,它们严重影响数据采集的精度。

说完存储设备和I/O设备,重要人物也要该出场了。它就是电脑的心脏:CPU。

CPU何许人也?Central Processor Unit。即:中央处理器。中央并不是说它正好在机箱内正中间,而是说它是核心人物,其实你显卡声卡等也有芯片在处理一些数据。但大都数数据,比如鼠标采集到信息后,便需要送到CPU中进行复杂的计算,最终才能输出。

CPU便是这样一个人物,它要处理几乎所有计算系统中的数据。它的重要性得就像是大脑之于人体。把它说成是心脏真是个混淆视听的比喻。

CPU又是如何处理数据的呢?大千世界中的数据(当我们偏向于专业时,我们就将信息说成是数据)各类各样,极其复杂;同样的,对种种数据的处理也相当复杂。比如给你一个苹果你的处理是吃掉,而女友把她的手给你时她的意思是要你牵着,如果你把后者等同于前者进行同样的处理……后果……

Intel或AMD生产的CPU如何先进,终究是个东西,怎能自已决定如何处理各种数据呢?

有数据:钢板拴着一个螺丝钉,

有处理数据的能力:工具箱中一把螺丝刀。

一只狗和一只猪从二者前面走过,它们不知用后者把前者拧下。因为马克思说了,只有人类才会制造和利用工具。

CPU也只是一个工具。尽管它有处理各数据的能力,但必须由人来控制它:什么时候,什么方法,计算什么样的数据。这样的工具并不仅有CPU,早在你我童年时爱不释手的,会自已摇摆走路的玩具小鸭内,那个发条就是这种工具。通过既定的设计,发条具有把人拧紧的能量存储,然后释放,一点点控制其它齿轮,小鸭的脚,最终让玩具小鸭如人所愿地走。

发条处理数据的动作很简单,只须一点展开就行。但是如果没有人事先将其拧紧,它一样动不了。CPU要处理的数据复杂,处理的方法更复杂。同样,必须有人事先将计算机处理数据的方法存储在上述的存储器上,在要开始处理时,装上这些方法,然后开始执行。

一切重要概念至此呼之欲出:

人不是普通的人,是伟大的程序员(当然当然,各行各业除了中国电信以外的从事者都很伟大);

计算机处理数据的方法,便是:程序!程序!!程序!!

《超级解霸》是什么?是音频视频播放软件,但归根是处理多媒体数据的程序。《金山毒霸》是什么?是杀毒软件,但归根是对付病毒数据的程序;《句神英语2002》是什么?是英语教育软件,但归根是辅助你自学英语口语的程序。Windows或Linux是什么?是操作系统软件,不过其实它们也是程序:管理所有其它程序的程序。

下一节,我们讲计算机内存,内存也是存储器,但它是一种特殊的存储器。

4 内存
有外存吗?软盘,光盘这些放在外面的存储器就是外存啊——真不明白这算是什么知识,但各种考试似乎兴趣这些。硬盘有可以放里头的也有可以放外头的,不知怎么算。

对内存要弄明白的第一件是事是:为什么要有内存?听我做一个不负任何责任的预言:10年之内,高速硬盘和高速外部总线的发展,但得计算机可在硬盘上固定划块分区作为内存。如此这般,以后关机时不用使用Win2000或XP的休眠功能,更不必像普通关机那样听硬盘卡卡响半天,一个关机命下,机器迅速关掉,妙哉。

程序和数据平常存储在硬盘等存储器上,不管你开机或关机了,它们都是存在的,不会丢失。硬盘可以存储的东西很多,但其传输数据的速度较慢。所以需要运行程序或打开数据时,这些数据必须从硬盘等存储器上先传到另一种容量小但速度快得多的存储器,之后才送入CPU进行执行处理。这中间的存储器就是内存。

无论何种存储器,软盘、硬盘、光盘或者内存,都有地址。因为它们要存储数据,所以就必须按一定的单位的数据分配一个地址。有了地址,程序才能找到这些数据。这很好理解,想想你们家为什么要有门牌号即可。

学习编程,必须对内存的地址有一个透彻的理解。我们编程中的每一行代码,代码中用到的每个数据,都需要在内存上有其映射地址。当然,我们并不需要掌握内存是如何进行编址,那是计算机系中的另外一门课:操作系统的事了。

下面,我将旧课程中的有关内存的一段内存拷到这里。

4.1 内存地址
“你叫丁小明吧?”

“是的。”

“噢,你记得你的姓名,那么请告诉我你把你的姓名记在你的脑海中的哪一个位置呢?在你记着你的姓名信息的下一个位置,你记着什么?上一个位置呢?”

“啊!这我不知道。”

“你骗我!既然你记着你的姓名,你怎么会不知道把它记在哪儿呢?”计算机生气说。

是啊,依靠现在的科技力量,我们无法得知自已把一个数据记在脑海里的哪个脑细胞里。这也是人的记忆状态无法数据化的原因。计算机就不一样的,我们说过,它是什么都数字化了。所以它知道自已把一个数据,一条命令记到了内存中的哪个(些)位置。每一个位置都有编号,就像编了门牌号一样。如果让计算机在内存里记住“丁小明”这个名字,可以示意为:





1000H
1001H
1002H
1003H
1004H
1005H

在第一行中,每一格表示一段内存,而格子里的内容是这段内容记下的数据;第二行中每一格内数字就是对应的内存的地址。至于为什么数字后面跟了一个字母H ,那是为了表示这是一个16进制的数。什么是16进制的数,大家现在可以不管。只要把它想成和上一节我们所讲的2进制一样即可:长有16个指头的人订出来的数。从0一直数到15,到了16才往高位进1。

可能有人会啄磨:为什么一个“丁”字(“小”“明”两字也一样)占用两个内存地址呢?这是因为汉字在一个地址(位置)里呆不下,必须放在连续的两个地址空间内。

那么,什么东西可以放在单独的一个内存地址里呢?像英文的里字母,比如’A’, 像阿拉伯数字:比如’1’,可以,而且就是放在一个内存地址里。假设有一字符串“ABC”,被记在内存里,可示意为(这次我们假设从内存地址2000H处记起):

A
B
C

2000H
2001H
2002H

现在我们提几个问题:

计算机记住”丁”字的内存地址是多少? 答案是:1000H。请见上图

在计算机记住”丁”字的内存地址后移两个最小内存地址单位,计算机记住的是哪个字:答案是:”小”。因为 1000H+2=1002H。

请同学自己对图1.3作类似的问答。

如果不再往下讲一点点,可能会使关于内存地址的这一讲的有些内容和第1章中有关2进制语言的内容看起有矛盾。

我们一直在说,在计算机中,所有信息都被数字化为2进制的0、1,所以,“丁小明”这个名字被也应该是一串:0001 0010 0111 0101……,可是在中图所画出的,计算机内存里记的,仍是“丁小明”三个字啊。

下面是解释,我们只举一个字”丁”讲解。我们假设在那一串里的 0001 0010 0111 0101 对应的是 “丁” 字,那么有:



0
0
0
1
0
0
1 0
0
1
1
1
0
1
0
1

1000H
1001H

让我们把字母’A’对应的图也画出来:

A

0
1
0
0
0
0
0
1

1000H

在上面的两个图中:

第一行分别是“丁”和“A”,它是给人看的。

第二行则是一串的的0和1,这才是计算机内存中实际存储的数据。

第三行是内存的地址。并不是每个0和1所占的位置都被编上地址。而是每8个才拥有一个地址。

关于第三行,你可以这样理解,门牌号是一个家庭分配一个,每家每户内还有客厅卧室,这些就没有地址了。

可见:

‘丁’的确是由一串0、1组成的。更确切地,从图上可以看出‘丁’是由16位0和1组成。这16数都存放在2个内存地址里。

‘A’也一样,它是由8位0、1组成的。占1个内存地址。

位: 一个0或1称为一位(bit);

字节:连续八位称为一个字节(Byte);字节是计算机中可单独处理的最小单位。

用上的两个单位来表达上面的图,便是:

汉字如“丁”,在内存中,占两个字节(Byte),共16位(Bit)。

英文字母如 ‘A’在内存中,占1个字节,8位。

(这里说的是内存,其实在其它存储器中,所占空间是一致的)

公式 :1 字节(Byte) = 8位(bit)

4.2 虚拟内存
程序和数据必须装入内存,这就必须面对内存不足的问题。这一问题有许多解决措施,其中很重要的措施就是使用虚拟内存。而所谓的虚拟内存,其实就是硬盘。

打开一个Word写文章,再打开几个IE浏览网页;后台还有FlashGet在默默地为你下载网上文件。很快你就会觉得的机器反应变得慢了。为什么?因为程序本身和程序所使用的数据太大,物理内存(真实内存)已经不足,系统采用了大量的硬盘空间来模拟内存。上节说过,硬盘虽大,但其(传输、查找)速度比物理内存慢一个数量级,所以整个系统速度就变慢了。

在DOS的编程时代,程序必须自已实现虚拟内存,或者采用第三方程序。而在Windows时代,虚拟内存机制由操作系统来实现。所以在本节,我们只需知道,虽然理论上程序在运行时必须装载入内存,但这内存并不一定全是真正的内存,很大一部分,其实是在使用虚拟内存。当然,在Windows下,程序员无须去考虑自已的程序什么时候使用物理内存,什么时候使用虚拟内存。

操作系统设置了最大可以使用多少虚拟内存?现在正在使用多少虚拟内存,这一些都有工具可以查看到。现在让我们用最方便的方法来看看第一个问题。

Windows95/98/Me:

请在您的电脑桌面上找到“我的电脑”图标,点击鼠标右键,在弹出的右键菜单里选“属性”,然后在弹出的“系统属性”对话框里选“性能”这一页,就可以看到右下角的“虚拟内存”按钮,点击后便可看到Windows对我们所讲的“虚拟内存”的设置。

Windows XP/2000:

在开始菜单中找到“我的电脑”,点击鼠标右键,在弹出的右键菜单里选“属性”,然后在弹出的“系统属性”对话框里选“高级”选项页,点其中“性能”组内的“设置”按钮。出现“性能选项”对话框。选“高级”选项页,底部有“虚拟内存”组。你可以从中看到有多少MB的硬盘空间允许Windows拿来当虚拟内存。如何想修改或查看更多信息,可点“更改”按钮。建议采用系统默认值,不要修改。

计算机硬件英汉对照表 注:不用太多.BIOS里所有的就够了!~

IDE-FOURTH MASTER WDC-WD 80-00LSA
IDE-FOURTH 主要WDC-WD 80-00LSA
Time/System Time 时间/系统时间
Date/System Date 日期/系统日期
Level 2 Cache 二级缓存
System Memory 系统内存
Video Controller 视频控制器
Panel Type 液晶屏型号
Audio Controller 音频控制器
Modem Controller 调制解调器(Modem)
Primary Hard Drive 主硬盘
Modular Bay 模块托架
Service Tag 服务标签
Asset Tag 资产标签
BIOS Version BIOS版本
Boot Order/Boot Sequence 启动顺序(系统搜索操作系统文件的顺序)
Diskette Drive 软盘驱动器
Internal HDD 内置硬盘驱动器
Floppy device 软驱设备
Hard-Disk Drive 硬盘驱动器
[hide]USB Storage Device USB存储设备
CD/DVD/CD-RW Drive 光驱
CD-ROM device 光驱
Modular Bay HDD 模块化硬盘驱动器
Cardbus NIC Cardbus总线网卡
Onboard NIC 板载网卡
Boot POST 进行开机自检时(POST)硬件检查的水平:设置为“MINIMAL”(默认设置)则开机自检仅在BIOS升级,内存模块更改或前一次开机自检未完成的情况下才进行检查。设置为“THOROUGH”则开机自检时执行全套硬件检查。
Config Warnings 警告设置:该选项用来设置在系统使用较低电压的电源适配器或其他不支持的配置时是否报警,设置为“DISABLED”禁用报警,设置为“ENABLED”启用报警
Internal Modem 内置调制解调器:使用该选项可启用或禁用内置Modem。禁用(disabled)后Modem在操作系统中不可见。
LAN Controller 网络控制器:使用该选项可启用或禁用PCI以太网控制器。禁用后该设备在操作系统中不可见。
PXE BIS Policy/PXE BIS Default Policy
PXE BIS策略:该选项控制系统在没有认证时如何处理(启动整体服务Boot Integrity Services(BIS))授权请求。系统可以接受或拒绝BIS请求。设置为“Reset”时,在下次启动计算机时BIS将重新初始化并设置为“Deny”。
Onboard Bluetooth
板载蓝牙设备
MiniPCI Device
Mini PCI设备
MiniPCI Status
Mini PCI设备状态:在安装Mini PCI设备时可以使用该选项启用或禁用板载PCI设备
Wireless Control
无线控制:使用该选项可以设置MiniPCI和蓝牙无线设备的控制方式。设置为“Application”时无线设备可以通过 “Quickset”等应用程序启用或禁用,热键不可用。设置为“/Application”时无线设备可以通过“Quickset”等应用程序或热键启用或禁用。设置为“Always Off”时无线设备被禁用,并且不能在操作系统中启用。
Wireless
无线设备:使用该选项启用或禁用无线设备。该设置可以在操作系统中通过“Quickset”或“”热键更改。该设置是否可用取决于“Wireless Control”的设置。
Serial Port
串口:该选项可以通过重新分配端口地址或禁用端口来避免设备资源冲突。
Infrared Data Port
红外数据端口。使用该设置可以通过重新分配端口地址或禁用端口来避免设备资源冲突。
Parallel Mode
并口模式。控制计算机并口工作方式�癗ORMAL”(AT兼容)(普通标准并行口)、“BI-DIRECTIONAL”(PS/2兼容)(双向模式,允许主机和外设双向通讯)还是“ECP”(Extended Capabilities Ports,扩展功能端口)(默认)。
Num Lock
数码锁定。设置在系统启动时数码灯(NumLock LED)是否点亮。设为“DISABLE”则数码灯保持灭,设为“ENABLE”则在系统启动时点亮数码灯。
Keyboard NumLock
键盘数码锁:该选项用来设置在系统启动时是否提示键盘相关的错误信息。
Enable Keypad
启用小键盘:设置为“BY NUMLOCK”在NumLock灯亮并且没有接外接键盘时启用数字小键盘。设置为“Only By Key”在NumLock灯亮时保持embedded键区为禁用状态。
External Hot Key
外部热键:该设置可以在外接PS/2键盘上按照与使用笔记本电脑上的键的相同的方式使用键。如果您使用ACPI操作系统,如Win2000或 WinXP,则USB键盘不能使用键。仅在纯DOS模式下USB键盘才可以使用键。设置为“SCROLL LOCK”(默认选项)启用该功能,设置为“NOT INSTALLED”禁用该功能。
USB Emulation
USB仿真:使用该选项可以在不直接支持USB的操作系统中使用USB键盘、USB鼠标及USB软驱。该设置在BIOS启动过程中自动启用。启用该功能后,控制转移到操作系统时仿真继续有效。禁用该功能后在控制转移到操作系统时仿真关闭。
Pointing Device
指针设备:设置为“SERIAL MOUSE”时外接串口鼠标启用并集成触摸板被禁用。设置为“PS/2 MOUSE”时,若外接PS/2鼠标,则禁用集成触摸板。设置为“TOUCH PAD-PS/2 MOUSE”(默认设置)时,若外接PS/2鼠标,可以在鼠标与触摸板间切换。更改在计算机重新启动后生效。
Video Expansion
视频扩展:使用该选项可以启用或禁用视频扩展,将较低的分辨率调整为较高的、正常的LCD分辨率。
Battery
电池
Battery Status
电池状态
Power Management
电源管理
Suspend Mode
挂起模式
AC Power Recovery
交流电源恢复:该选项可以在交流电源适配器重新插回系统时电脑的相应反映。
Low Power Mode
低电量模式:该选项用来设置系统休眠或关闭时所用电量。
Brightness
亮度:该选项可以设置计算机启动时显示器的亮度。计算机工作在电源供电状态下时默认设置为一半。计算机工作在交流电源适配器供电状态下时默认设置为最大。
Wakeup On LAN
网络唤醒:该选项设置允许在网络信号接入时将电脑从休眠状态唤醒。该设置对待机状态(Standby state)无效。只能在操作系统中唤醒待机状态。该设置仅在接有交流电源适配器时有效。
Auto On Mod 自动开机模式:注意若交流电源适配器没有接好,该设置将无法生效。该选项可设置计算机自动开机时间,可以设置将计算机每天自动开机或仅在工作日自动开机。设置在计算机重新启动后生效。
Auto On Time 自动开机时间:该选项可设置系统自动开机的时间,时间格式为24小时制。键入数值或使用左、右箭头键设定数值。设置在计算机重新启动后生效。
Dock Configuration 坞站配置
Docking Status 坞站状态
Universal Connect 通用接口:若所用操作系统为WinNT4.0或更早版本,该设置无效。如果经常使用不止一个戴尔坞站设备,并且希望最小化接入坞站时的初始时间,设置为 “ENABLED”(默认设置)。如果希望操作系统对计算机连接的每个新的坞站设备都生成新的系统设置文件,设置为“DISABLED”。
System Security 系统安全
Primary Password 主密码
Admin Password
管理密码
Hard-disk drive password(s) 硬盘驱动器密码
Password Status 密码状态:该选项用来在Setup密码启用时锁定系统密码。将该选项设置为“Locked”并启用Setup密码以放置系统密码被更改。该选项还可以用来放置在系统启动时密码被用户禁用。
System Password 系统密码
Setup Password Setup密码
Post Hotkeys 自检热键:该选项用来指定在开机自检(POST)时屏幕上显示的热键(F2或F12)。
Chassis Intrusion
机箱防盗:该选项用来启用或禁用机箱防盗检测特征。设置为“Enable-Silent”时,启动时若检测到底盘入侵,不发送警告信息。该选项启用并且机箱盖板打开时,该域将显示“DETECTED”。
Drive Configuration
驱动器设置
Diskette Drive A: 磁盘驱动器A:如果系统中装有软驱,使用该选项可启用或禁用软盘驱动器
Primary Master Drive 第一主驱动器
Primary Slave Drive 第一从驱动器
Secondary Master Drive 第二主驱动器
Secondary Slave Drive 第二从驱动器
IDE Drive UDMA 支持UDMA的IDE驱动器:使用该选项可以启用或禁用通过内部IDE硬盘接口的DMA传输。
Hard-Disk drive Sequence 硬盘驱动器顺序
System BIOS boot devices 系统BIOS启动顺序
USB device USB设备
Memory Information 内存信息
Installed System Memory 系统内存:该选项显示系统中所装内存的大小及型号
System Memory Speed
内存速率:该选项显示所装内存的速率
System Memory Channel Mode 内存信道模式:该选项显示内存槽设置。
AGP Aperture AGP区域内存容量:该选项指定了分配给视频适配器的内存值。某些视频适配器可能要求多于默认值的内存量。
CPU information CPU信息
CPU Speed CPU速率:该选项显示启动后中央处理器的运行速率
Bus Speed 总线速率:显示处理器总线速率
Processor 0 ID 处理器ID:显示处理器所属种类及模型号
Clock Speed 时钟频率
Cache Size 缓存值:显示处理器的二级缓存值
Integrated Devices(LegacySelect Options) 集成设备
Sound 声音设置:使用该选项可启用或禁用音频控制器
Network Interface Controller
网络接口控制器:启用或禁用集成网卡
Mouse Port 鼠标端口:使用该选项可启用或禁用内置PS/2兼容鼠标控制器
USB Controller USB控制器:使用该选项可启用或禁用板载USB控制器。
PCI Slots PCI槽:使用该选项可启用或禁用板载PCI卡槽。禁用时所有PCI插卡都不可用,并且不能被操作系统检测到。
Serial Port 1 串口1:使用该选项可控制内置串口的操作。设置为“AUTO”时,如果通过串口扩展卡在同一个端口地址上使用了两个设备,内置串口自动重新分配可用端口地址。串口先使用COM1,再使用COM2,如果两个地址都已经分配给某个端口,该端口将被禁用。
Parallel Port 并口:该域中可配置内置并口
Mode 模式:设置为“AT”时内置并口仅能输出数据到相连设备。设置为PS/2、EPP或ECP模式时并口可以输入、输出数据。这三种模式所用协议和最大数据传输率不同。最大传输速率PS/2

BIOS控制着什么

BIOS控制着什么
熟悉计算机的朋友都知道BIOS这个概念,我们也会经常听到老鸟在解决系统故障时候重复的那些话语:“先清除一下CMOS”或者“进入BIOS默认设置”等等。在普通人眼里,BIOS似乎就是主机板上那块四四方方的小芯片和开机时候显示的蓝色菜单。它究竟对使用者有什么特别的意义呢?它究竟是不是高手或维修工程师的专利呢?一台电脑是通过怎么样的方式开始工作的呢?希望通过阅读本文,你可以得到一个答案。

BIOS内部结构
Sample Text 对于我们日常使用的个人电脑来说,采用的BIOS并不是完全相同的,分别由Award、Phoenix和AMI这个三个厂商提供(注:Award已被 Phoenix收购,其实是一家公司)。以目前主板的状况而言,大多数都是采用Award BIOS或者基于Award BIOS 内核改进的产品(采用AMI BIOS的产品相对要少,Phoenix BIOS主要是笔记本电脑和不少国外品牌机采用)。本文介绍的一些BIOS知识和结构,也只围绕市场占有率最高的Phoenix-Award来展开。

拿常见的Award的2Mbit CMOS地址结构来说,从FFFF到FFFC区域是用于储存16Kbit容量的Boot Block(启动模块)、接着是8Kbit的即插即用延伸系统配置数据ESCD区、4Kbit的处理器微代码Micro code和4Kbit的DMI数据区。FFF8到FFF6是解压缩引擎区,这里的指令可以释放FFF6之后区域的大容量代码和信息,比如厂商Logo、 OEM数据等等。最后一部分是安放BIOS主程序的地方,通常这些程序也就是我们从网上下载的以bin为后缀名的BIOS升级文件。

BIOS主要功能
主板BIOS掌握着系统的启动、部件之间的兼容和程序管理等多项重任。只要按下电源开关启动主机后,BIOS就开始接管主板启动的所有自检工作,系统首先由POST (Power On Self Test,上电自检) 程序来对内部各个设备进行检查(这个过程在下文中另作表述)。通常完整的POST自检将包括对CPU、基本内存、1MB以上的扩展内存、ROM、主板、 CMOS存储器、串并口、显示卡、软硬盘子系统及键盘进行测试,一旦在自检中发现问题,系统将给出提示信息或鸣笛警告。然后BIOS就按照系统CMOS设置中保存的启动顺序搜寻软驱、IDE设备和它们的启动顺序,读入操作系统引导记录,最后将系统控制权交给引导记录,并最终完全过渡到操作系统的工作状态。

除了基本的启动功能外,BIOS还有硬件中断处理、系统设计管理、程序请求等作用。操作系统对硬盘、光驱、键盘、显示器等外围设备的管理,都是直接建立在BIOS系统中断服务程序的基础上的,它是PC系统中的软件与硬件之间的一个可编程接口。计算机开机的时候,BIOS会分配CPU等硬件设备一个中断号。当执行了使用某个硬件的操作命令后,它就会根据中断号使用相应的硬件来完成命令的工作,最后根据其中断号把它跳回原来的状态。同样,BIOS也可以通过特定的数据端口发送、接受指令,以实现软件应用程序对硬件的操作。

BIOS的系统管理功能是大家最为熟悉的,即平时说的BIOS设置。BIOS程序会调用储存在CMOS RAM部分的记录,用户可以通过显示器看到系统基本情况,包括CPU频率、IDE驱动器、ACPI电源管理和密码设置等信息。正如笔者在一开始说过的那样,这部分信息是依靠电池单独供电储存在RAM中的,只要断电一段时间或人为给CMOS接通高电平信号(跳线短接),任何修改过的设置都会不复存在。

BIOS如何工作?
有了以上这些基本知识作为铺垫,读者朋友应该对BIOS有了一定的了解。接下来的问题就是,掌握PC枢纽的BIOS是如何工作的呢?鉴于这个过程的复杂,不妨让我们将BIOS运行中的几个关键点罗列出来,稍做分析。这里需要事先声明,以下介绍的有关BIOS运行代码统一成十六进制,有兴趣的朋友可以在市场上买回Debug卡(俗称也叫Port 80卡)来查询、观察。

简单地说,BIOS启动会经过好几个检测、命令、执行的循环流程,当然,在进入BIOS控制之前,CPU还需要一个热身的过程。拿P4系统为例,如果按照PC启动的流程来讲解的话,这个先后秩序是这样的:首先是主机电源开始供电,CPU接收到VR(电压调节系统)发出的一个电压信号,然后经过一系列的逻辑单元确认CPU运行电压之后,主板芯片接收到发出“启动”工作的指令,让CPU复位。CPU“苏醒”后的第一工作就是,读取BIOS中的初始化指令。在对CPU(2次检查)和内存(640KB基本模块)状态做一系列校验之后,BIOS会完成电路片的初始准备,停用视频、奇偶性和DMA电路片,并且使CMOS计时器开始运行。随后,BIOS程序会逐步检查CPU是否和默认设定相同,DMA是否有故障,显示通道测试等等,一旦出现故障,就会有蜂鸣器发出报警。不过,这些步骤都是在后台后悄悄进行的,我们是看不到屏幕上的任何信息。

在上面的流程图中,很清楚地表明了引导模块工作的几个步骤。当CPU被正式启动以后,POST(Power-On Self Test,加电后自检)进入内存侦测阶段,一旦基本内存检测出错,系统死机并会长时间报错;如果一切顺利,BIOS继续往下POST,检查CMOS内的其他BIOS主程序、扩展程序,直到完成这些工作,系统进入常规流程,显示器上才会显示出时间日期、BIOS版本型号、CPU频率、内存容量等基本信息。在 BIOS引导IDE设备和I/O设备以后,接下来的过程便交给操作系统来继续了。

BIOS在电脑启动过程中大体是这样工作的,实际上远比我们介绍的要复杂得多。中间任何一个小的步骤出错都会导致系统无法启动,崩溃,而且 BIOS设置不当也会给系统造成隐患。有经验的老鸟可以通过BIOS启动时候的声音来判断故障,而一般用户可以通过查看Debug卡的检错信号,了解 POST停滞在哪个阶段。还是拿Award BIOS来说,开机Debug卡显示FF和C0表示CPU自检没有通过,应该停电检查处理器状况;如果是C1、C3等数字显示,很有可能是BIOS在检测内存时候发生问题了;系统自检过了2D,并且伴随清脆的“嘀”声,说明系统已经通过显卡检测,这个时候显示屏上也开始出现画面。知道了故障可能发生的部件,我们可以通过替换法来最终确定问题源头,顺利解决问题。

BIOS也要保护
除了硬件设备的兼容问题之外,BIOS还有可能面临病毒、错误擦写等外因的危害,BIOS如果不能工作,整台电脑也就瘫痪了。

不少主板厂商都通过专门的设计来增加BIOS的可靠性。有的是做成Dual BIOS双模块的方式,一旦其中一块出现故障,能够通过跳线设置让系统从另外一块引导启动,再对损坏模组进行修复。由于BIOS中Boot Block区是重要的数据块,所以厂商将Boot Block块设计成分块式的BIOS结构,在BIOS芯片中保留了一个区域,该区域中保存有BIOS系统中最重要的启动信息。最新的刷新程序的默认值就是刷新时不更新BIOS的Boot Block块,这样的主板即使刷新失败,也能很容易恢复。

遇到BIOS刷新失败,也可以自己用热插拔的办法来替换受损芯片,前提是你能找到一片和原来BIOS容量一样的芯片。有动手能力的玩家还可以在 BIOS芯片的管脚上动脑筋,因为绝大多数的CMOS芯片为32脚的DIP封装,它们的针脚排列、功能基本上一致。芯片的写操作一般是通过写入允许脚的电平变化来控制的,只有12V或者5V的高电平被调成低电平以后,数据才能写入到芯片中去。根据此原理,只要把这个管脚从电路中脱离出来,一直处于高电平,即处于“读”状态,那么不论是病毒还是误操作,都不会对芯片内的数据进行改写。不过,这个方法存在一定的危险性,它不适用所有的BIOS芯片,而且容易失去主板的保修,大家一定要谨慎为之。

提到BIOS,大部分的菜鸟对此都一知半解,不敢轻易尝试,仿佛天生对“蓝色屏幕”有种恐惧的感觉,而更多的时候,连许多老鸟都无法区分BIOS设置和CMOS设置的区别,所以在写出疑难问答之前,龙哥觉得有必要将这两个概念阐述清楚,以达到事半功倍的效果。

BIOS是英文Basic Input/Output System的缩写,原意是“基本输入/输出系统”。而我们通常所说的BIOS,其实是指一个固化在ROM中的软件,负责最低级的、最直接的硬件控制,以及计算机的原始操作;用来管理机器的启动和系统中重要硬件的控制和驱动,并为高层软件提供基层调用。

CMOS是英文“互补金属氧化物半导化”的缩写,不过我们常说的CMOS却是指主板上一块可读写的存储芯片,也称之为“CMOS RAM”。CMOS RAM是随机存储器,具有断电后消除记忆的特点,人们就想到了使用外接电池保持其存储内容的方法。

一般来说,通过固化在ROM BIOS的软件进行BIOS参数的调整过程就称之为BIOS设置,而通过BIOS设置中的“标准CMOS设置”调试CMOS参数的过程就称为CMOS设置。我们平常所说的CMOS设置与BIOS设置只是其简化说法,所以在一定程度上造成两个概念的混淆。

怎样进入BIOS设置程序

分析:虽然世界上设计生产BIOS的厂商并不多,但是某些品牌机和兼容机设计不尽相同,所以进入BIOS设置的方法也各不相同。

答疑:大部分进入BIOS设置的键都已经设置为“DEL”或者“ESC”,但是也有部分BIOS是F10或者F2,其中一些更特别的BIOS还需要根据其提示进行操作。

机器无法正常运行操作系统的问题

1.Bios Rom checksum error-System halted

分析:BIOS信息检查时发现错误,无法开机。

答疑:遇到这种情况比较棘手,因为这样通常是刷新BIOS错误造成的,也有可能是BIOS芯片损坏,不管如何,BIOS都需要被修理。

2.CMOS battery failed

分析:没有CMOS电池。

答疑:一般来说都是CMOS没有电了,更换主板上的锂电池即可。

3.CMOS checksum error-Defaults loaded

分析:CMOS信息检查时发现错误,因此恢复到出场默认状态。

答疑:这种情况发生的可能性较多,但是大部分原因都是因为电力供应造成的,比如超频失败后CMOS放电也可以出现这种情况,应该立刻保存CMOS 设置以观后效;如果再次出现这个问题,建议更换锂电池。在更换电池仍能无用的情况下,请将主板送修,因为CMOS芯片可以已经损坏。

4.Press F1 to Continue,Del to setup

分析:按F1键继续,或者DEL键进入BIOS设置程序。通常出现这种情况的可能性非常多,但是大部分都是告诉用户:BIOS设置发现问题。

答疑:因为问题的来源不确定,有可能是BIOS的设置失误,也可能是检测到没有安装CPU风扇,用户可以根据这段话上面的提示进行实际操作。

5.HARD DISK INSTALL FAILURE

分析:硬盘安装失败。

答疑:检测任何与硬盘有关的硬件设置,包括电源线、数据线等等,还包括硬盘的跳线设置。如果是新购买的大容量硬盘,也要搞清楚主板是否支持。如果上述都没有问题,那很可能是硬件出现问题,IDE口或者硬盘损坏,但是这种几率极少。
6.Primary master hard disk fail

分析:Primary master ide硬盘有错误。同样的情况还出现在IDE口的其他主从盘上,就不一一介绍了。

答疑:检测任何与硬盘有关的硬件设置,包括电源线、数据线等等,还包括硬盘的跳线设置。

7.Floppy disk�s fail

分析:软驱检测失败。

答疑:检查任何与软驱有关的硬件设置,包括软驱线、电源线等等,如果这些都没问题,那可能就是软驱故障了。

8.Keyboard error or no keyboard present

分析:键盘错误或者找不到新键盘。

(一)全角 - 指一个字符占用两个标准字符位置。
汉字字符,并提供一个全英文字符和GB GB2312-80图形符号和特殊字符全角字符。一般的系统命令是不是全角字符,但是当文字处理会使用全角字符。
日(2)半角 - 指一个字符占用一个标准的字符位置。
常用的字母,数字键,符号键都是半角半角的显示代码的是一个字节。在系统内部,这三个字符被视为基本的代码,所以用户输入命令和参数一般都使用半角。