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1、参考译文第1课 计算机基础计算机是一个可编程的机器（或者更准确地说，一个可编程的连续状态机器）。计算机有两种基本类型：模拟计算机和数字计算机。模拟计算机是模拟设备，即它们有连续的状态而不是离散的有限状态。一个模拟计算机可以准确地表示小数或无理数，不进行舍入。模拟计算机几乎只用于实验环境。数字计算机是可编程的时序状态机器。数字计算机使用离散状态。二进制数字计算机使用两个离散状态（如正/负、高/低、通/断）来表示二进制数0和1。1. 计算机有什么用？计算机的用途非常广泛。数据处理是商业和金融的工作。这包括开票、运输及收货、库存管理和类似的业务以及“电子办公”。科学处理是用计算机支持科学。这可以是简
2、单地收集和分析原始数据，也可以是复杂地建立自然现象的模型（如气候模型、热力学、核能等）。多媒体包括创建内容（创作音乐、演奏音乐、录制音乐、编辑电影和视频、特效、动画、插图、排版印刷材料等）和多媒体播放（游戏、DVD、教学材料等）。2. 计算机的各部分可以十分粗略简单地认为计算机有三个部件：处理器、内存和I/O（输入/输出）。这三个术语的边界是十分含糊的、不搭界的和不断变化的。稍微更简单地可以把计算机部件分为五种：算术和逻辑子系统、控制子系统、主存、输入子系统和输出子系统。2.1 处理器处理器是计算机实际上进行计算的部件。有时也称作MPU（主处理器单元）或CPU（中央处理单元或中央处理器）。处理
3、器通常包括运算器（ALU）、控制器（包括处理器标志、标志寄存器或状态寄存器）、内部总线，有时也有一些特殊作用的单元（最常用的特殊作用单元是用于浮点算法的浮点单元）。一些计算机有多个处理器。这就叫做多处理计算机。数字处理器的主要种类有：CISC、RISC、DSP以及它们的混合。CISC代表复杂指令集计算机。大型计算机和小型计算机有CISC处理器，厂家为了竞争提供了更有用的指令集。大部分前两代微型处理器都用CISC。RISC代表精简指令集计算机。RISC是学术研究的结果。研究表明，一个小的设计良好的高速运行编译程序的指令集比运行相同程序的CISC（复杂指令集计算机）能够进行更多的计算（虽然昂贵的处
4、理优化过的汇编语言喜欢CISC）。DSP代表数字信号处理。DSP主要用于专用设备，如调制解调器、数码相机、图形卡以及其他专业设备。混合处理器组合了主要处理器的两三个元素。2.2 运算器运算器（ALU）执行整数计算和逻辑运算。它也执行移动和旋转操作以及其他特定操作。通常用专门的浮点运算单元执行浮点运算，也可以当作协处理器。2.3 控制器控制器是计算机的主管。控制器取来机器指令并解码。控制器也可以控制某些外部设备。总线是一组在计算机内传输信息（数据、地址、指令以及其他信息）的并行线路。信息以一系列的电脉冲在总线上传输，每个脉冲表示一个1位或一个0位。内部总线是处理器内部的总线，在寄存器和其他内部部
5、件和单元之间移动数据、地址、指令和其他信息。外部总线是处理器外部（但在计算机的内部）的总线，在计算机内的主要部件（包括各种卡）之间移动数据、地址、指令和其他信息。一些常用的总线是系统总线、数据总线、地址总线、高速缓存总线和I/O总线。2.4 主存储器主存储器也叫做内存或内部存储器（以区别于外部存储器，如硬盘）。RAM是随机访问存储器，它是一种基本的内存。RAN被称为“随机访问”是因为处理器或计算机可以访问内存中的任何位置（与只能按照顺序来访问的顺序访问相对应）。RAM 由晶体管、集成电路、磁芯或其他可以保存和存储二进制值（1/0、加/减、开/关、正/负、高/低等）的元件制成。大多数现代RAM都
6、由集成电路制成。曾经大型计算机中最常用的内存种类是磁芯，因此许多老的程序员都会把磁芯存储器称作主存储器，即使RAM已经由许多更现代的技术制成。静态RAM之所以被称为静态是因为它们可以一直保存信息，即使关机信息也存在。动态RAM之所以被称为动态是因为关机信息就消失。晶体管和集成电路是动态内存的例子。有电池支持一些设备原来是动态内存的就可以变成静态内存。ROM是只读存储器（它也是随机访问的，但只能读）。ROM通常用来存储计算机一生不变的东西，如操作系统的低级部分。一些处理器（或处理器家族中的变种）可能有内置在处理器同一芯片中的.RAM和/或ROM（通常用于独立设备的处理器，如ATM、微波炉、汽车发
7、动系统等）。EPROM是可擦可编程只读存储器，是一种特殊的ROM，可以用特殊设备（但不是用与它相连的处理器）擦除和重新编程。EPROM允许工业设备（及其他类似设备）的制造者获得ROM的益处，同样也考虑到软件更新或升级，而无须再购买新的ROM并把老的扔掉。寄存器是一种特殊的内存，它存在于处理器内。通常一个处理器带有几个比主存快得多的内部寄存器。这些寄存器常常具有算术、逻辑或其他运算的特殊性能。寄存器一般相当小。一些寄存器分为整数寄存器和地址寄存器，而其他一些寄存器是通用寄存器，既可以用于存储数据也可以用于存储地址。一个处理器通常有1到32个数据或通用寄存器（带有分开的数据寄存器和地址寄存器的处理
8、器通常平分寄存器组）。许多处理器有特殊的浮点寄存器（并且某些处理器有既可以用于整数也可用于浮点运算的通用寄存器）。2.5 外部存储器外部存储器（也叫做“辅助存储器”）是主存之外的任何一种存储器。在现代，这主要指硬盘和可移动介质。随着USB和火线硬盘的到来，持久式硬盘与可移动介质之间的界限已经模糊了。随机访问或索引访问设备提供了对内存的扩展（虽然通常通过逻辑文件系统访问）。顺序访问设备提供了大量信息的离线存储（数据备份），通常被称为I/O（输入/输出）设备。3. 输入/输出概览大部分的外部设备具有输入和输出（I/O）的能力。一些设备是固有的只能输入（也叫做“只读”）或固有只能输出（也叫做“只写”
9、）。无论是I/O、只读或只写，外部设备都可以分为块设备和字符设备。字符设备是用字符、字节或位流输入或输出数据的设备。字符设备可以进一步分为串行设备和并行设备。字符设备的例子包括打印机、键盘和鼠标。串行设备按位串传输数据，一次只能移动一位数据。串行设备的例子包括打印机和调制解调器。并行设备用一组位来同时传输数据。通常八位字节作为一组（或者也可能是7位或9位一组，因控制系统不同或在数据流中包含效验位而不同）。最常见的并行设备的是打印机（虽然绝大多数现代打印机有串行和并行两种连接方式，使连接的灵活性更大）。块设备一次移动一大块数据。这可以以并行或串行数据流的形式来实现，但整块被当作单个数据包传输。大
10、多数块设备是随机访问的（即可以从该设备任何位置的块读写信息）。3.1 输入设备输入设备是把信息输入到计算机的设备。纯粹的输入设备包括键盘、鼠标、绘图板、触摸板、轨迹球和游戏控制杆。带有输入部件的设备包括磁带驱动器、触摸屏和哑终端。3.2 输出设备输出设备是把计算机的信息输出的设备。纯粹的输出设备包括LED显示器（发光二级管）、显示器、打印机和笔式绘图仪。带有输出部件的设备包括磁带驱动器和哑终端。第2课 计算机的类型 1. 计算机的大小和能力通常可以根据计算机的大小和能力把它分为以下几类，虽然有较大的重叠：个人计算机：基于微处理器的小的、单用户的计算机。工作站：一个功能强大的单用户计算机。工作站
11、与个人计算机类似，但它有更强大的微处理器，通常还有更高质量的显示器。小型机：一个可以支持高达数百人同时使用的多用户计算机。大型机：一个可以支持高达数百人或数千人同时使用的高性能多用户计算机。超级计算机：一个非常快的计算机，可以每秒钟执行数百万个指令。1.1 超级计算机和大型计算机超级计算机是一个宽泛的术语，指当今可用的最快的计算机之一。超级计算机非常昂贵并用于需要大量数学计算（捣弄数字）的特殊应用。例如，天气预报需要超级计算机。超级计算机的其他用途包括科学仿真、（动画）图片、流体动力学计算、核能研究、电子设计以及地质数据分析（如石油勘探）。或许最著名的超级计算机制造厂是克雷公司。大型机是一个术
12、语，最初指包含中央处理器的柜子或占满整间房间的石器时代批处理机的“主机”。在较小的“微型计算机”在二十世纪七十年代初期设计出来之后，传统的大铁机器就被描述为“大型机”并最终就定为大型机。现在大型机是非常大而且贵的计算机，能够支持数百甚至数千用户同时使用。超级计算机与大型机的主要不同在于超级计算机把它的全部能力用来尽可能快地执行几个程序，而大型机用它的能力来同时执行多个程序。在某些方面，大型机比超级计算机功能更强大，因为它们可以支持更多的程序同时工作。但超级计算机执行单个程序比大型机更快。小的大型机与微型计算机之间的差别模糊，这实际上取决于生产厂家怎样销售它的机器。1.2 小型计算机它是中型的计
13、算机。在过去的十年，大的小型计算机与小的大型机之间的差别模糊，就像小的小型计算机与工作站之间的差别一样。但一般而言，小型计算机是可以支持最多200个用户同时工作的多处理系统。1.3 工作站它是用于工程应用（CAD/CAM）、桌面出版、软件开发以及其他需要中等计算能力和相对高质量图形能力的一种计算机。工作站通常带有大的、高分辨率的图形屏幕、大量的RAM、内置的网络支持设备及图形用户界面。大多数的工作站还有大容量的存储设备（如硬盘），但一种特殊的工作站叫做无盘工作站不带磁盘驱动器。工作站最常用的操作系统是UNIX和Windows NT。与个人计算机一样，大多数工作站都是单用户计算机。尽管工作站也可
14、以用作独立系统，但它们通常还是连成一个局域网。1.4 个人计算机它可以被定义为小的、相对廉价的为个人设计的计算机。个人计算机价格在几百英镑到超过五百英镑不等。全部的个人计算机都基于微处理器技术，这使得生产厂家可以把整个CPU放到一个芯片上。公司用个人计算机来进行文字处理、记账、桌面出版以及运行电子表格和数据库管理。在家庭中，个人计算机最流行的用途是玩游戏和最近流行的在因特网上冲浪。个人计算机最早出现于二十世纪七十年代末期。最早和最流行的个人计算机是Apple II，由苹果计算机公司19977年推出。在二十世纪七十年代末期到世纪八十年代初期，似乎每天都有新型的计算机和有竞争力的操作系统出现。然后
15、，在1981年，IBM携其第一台个人计算机（称为IBM PC）加入竞争。IBM PC迅速成为精选的个人计算机，其他大部分计算机厂家被淘汰出局。P.C.是个人计算机或IBM PC的缩写。苹果公司是少数几个在IBM的冲击下幸存下来的公司之一，它如今依然是留在个人计算机市场上的一个主要选手。其他公司通过生产IBM的克隆机（与IBM PC内在基本相同的计算机，但成本更低）来适应IBM的统治地位。因为IBM的克隆机使用与IBM PC一样的微处理器，它们也可以运行相同的软件。经过许多年，IBM已经大大失去指引PC发展的引导力。因此，在IBM推出第一台PC之后，术语PC主要指IBM或与IBM兼容的个人计算机
16、，而不包括其他类型的个人计算机（如麦金托什机）。在最近几年中，术语PC越来越难界定了。但是，一般来说，它可以指基于Intel微处理器或与其兼容的处理器的任一个人计算机。对于与其相关的其他成分（包括操作系统），有好几个选择。所有这些都属于PC的门类。今天，个人计算机的世界基本上可以划分为苹果的麦金托什和PC两部分。个人计算机的主要特征是它们有单用户系统并基于微处理器。然而，尽管个人计算机是按照单用户系统设计的，但通常可以连成网络。就其性能而言，也有很大的不同。在高端，个人计算机与工作站的不同已经弱化。麦金托什和PC的高端机型与太阳微系统公司、惠普公司及数据设备公司的低端工作站具有相同的计算性能和图形处理能力。2. 个人计算
