计算机概论5

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Friday, January 31, 2020

CMOS与BIOS

前面我们提过CMOS与BIOS的功能:CMOS主要记录主板上面的重要参数,包括系统时间、CPU电压与频率、各项设备的I/O地址与IRQ等。BIOS是写入到主板上某一块flash的程序,它可以在计算机启动的时候执行,以加载CMOS当中的参数,并尝试调用存储设备中的引导程序,进一步进入操作系统当中。BIOS程序可以修改CMOS中的数据,每种主板进入BIOS设置程序的按键都不同,一般桌面电脑常见的是使用[Del]按键进入BIOS设置界面。

设备I/O地址与IRQ中断请求

主板是负责各个电脑组件之间的通信,但是电脑组件实在太多,有输出/输入不同的存储设备等,这个时候主板芯片组就需要用到I/O地址与IRQ进行设备间的通信。I/O地址有点类似于每个设备专属的门牌号码,一般来说,不能有两个设备使用同一个I/O地址,否则系统会不知道该运行哪个设备。IRQ可以想成是各个设备门牌连接到邮件中心(CPU)的专门路径,各设备可以通过IRQ中断请求来告知CPU该设备的工作情况,以方便CPU进行工作分配的任务。

数据表示方法

事实上我们的电脑只认识0与1,记录的数据也是只能记录0与1而已。早期的电脑使用的是利用通电与否的特性制造的电子管,如果通电就是1,没有通电就是0,后来沿用至今,也就是我们说的二进制(binary)。电脑在表示利用数字时,利用二进制的转换进行对数字的处理。

而对于文字的记录,事实上文本文件也是被记录为0与1,而这个文件的内容在被读取查看时,必须要经过一个编码系统的处理才行。所谓的编码系统可以看成是一个字码对照表。当我们要写入文件的字符数据时,该文字数据会由编码对照表将该字符转成数字后,再存入文件当中。同样,当我们要将文件内容的数据读出时,也会经过编码对照表将该数字转成对应的字符后,再显示到屏幕中。如果编码对照表写错,导致对照的字符产生误差,就会出现乱码。

常用的英文编码表为ASCII系统,这个编码系统中,每个符号(英文、数字或符号等)都会占用1字节的记录,因此总共会有2的8次方即256种变化。国际组织ISO/IEC制定了所谓的Unicode编码系统,即我们常常说的UTF-8。这个编码打破了所有国家不同的编码之间的限制,因此目前互联网网站大多以此编码系统为主。