计算机教育中三道题的讨论

乔海宁

（乌鲁木齐市58中 830019）

1 试题1

“外存既是输入设备，又是输出设备。（ ）”。

教材答案是“√”，搜索互联网，答案多是“√”，也有质疑的。

首先，什么是外存？

“冯.诺依曼结构”中，计算机由CPU（运算器、控制器）、存储器、输入和输出设备组成。

大多数PC，符合这个结构。采用Intel公司CPU构架的PC，见（图1）。

图1

依上图从逻辑上看，一些存储器直接和CPU相连，CPU可以直接访问，这种存储器被称为内存。内存访问速度快，制造成本高，掉电后数据会丢失。

另一些存储设备没有与CPU直接相连，CPU不能直接访问，通过一定的接口电路才能访问其中的数据和程序，这种存储器被称为外存。外存是辅助存储器，成本低。

外存总和某个外部设备（如磁盘、磁带机、光盘、U盘）相关，被称为外存系统。CPU要使用存放在外存上的信息时，必须通过输入输出接口电路将信息先传送到内存中。 外存中的数据不会因掉电而消失，但访问速度慢。[1]

外存系统有：磁带机（已淘汰）、软盘存储器（软盘及软盘驱动器，已停用）、硬盘存储器、光盘存储器（光盘及光盘驱动器。有CD-ROM盘及光盘驱动器、CD-RW盘及光盘驱动器、DVD-ROM盘及光盘驱动器、DVD-RW盘及光盘驱动器，蓝光DVD盘及光盘驱动器等）、电可擦写半导体存储器（U盘、SD、CF卡等）等。

再说说输入输出设备。

输入设备：是将外部信息（文字、声音、图像及各种信号）送入计算机的设备。有键盘、鼠标、光笔、扫描仪、DC、触摸屏等。[2]

输出设备：是将计算机处理信息的结果转换成人或其他设备可以识别和接受的形式并输送出来的设备。如显示器、打印机、绘图仪、电脑音箱等。[3]

从定义可看出，软盘、硬盘、电可擦写半导体存储器、光盘存储器中CD-RW，DVD-RW可从计算机中接受数据，是输出设备；它们中存储的数据又可被读出，输入计算机，他们又是输入设备。它们既是输出设备，又是输入设备。

但光盘存储器中的只读光盘存储器（CD-ROM、DVD-ROM、蓝光DVD），计算机只能读取他们上的数据，是输入设备；而他们不能接受计算机输出的数据，不能做输出设备。

正解：“外存既是输入设备，又是输出设备。（×）”。

2 试题2

“清空“回收站”后，被删除的文件仍有办法恢复。（×）”

类似题还如：“U盘中数据被删除后，就不能被恢复（√ ）”

题后（ ）中是教材给的答案。

这两题其实在考一个问题：外存中的文件被删除后，能不能恢复？

要解答这类题，就要说到文件系统。以MS的FAT文件系统说明一下，其他文件系统类似。

FAT文件系统将硬盘的逻辑盘存储空间分为四部分，依次是引导区、文件分配表区（FAT区）、根目录区域、数据区。其中FAT表区中有两份文件分配表和指示簇如何存储。根目录区域存储了文件与目录的信息。如文件名，大小，属性等。数据区中存文件或目录具体的内容数据。

当系统删除一个文件时，仅是在根目录区域、数据区做了一些修改，如将根目录区域中文件名首字节改为E5H，在FAT表中将簇存储地址置零，并没有将此文件对应数据区的数据彻底删除，仅是文件占用的空间在系统中被显示为释放。而且，当你下次往硬盘上存储文件时，系统将会优先考虑真正的空白区，仅这些区域被用完后，才会覆盖上述被删文件实际占有的空间。

系统分区时，也只是重建了分区表；而格式化时，是重建了FAT表，数据区的数据依然存在。

所以文件删除，甚至硬盘格式化、分区后，只要及时抢救，原数据没有被覆盖掉，是完全可能被恢复的。EasyRecovery或FinalData等软件就是利用以上原理恢复被删除的文件。

正解是：

1.“清空“回收站”后，被删除的文件仍有办法恢复。（√）”

2.“U盘中数据被删除后，就不能被恢复（×）”

3 试题3

多选题：计算机采用二进制是因为（ ）。

A.容易实现 B.节省存储空间 C.抗干扰性强 D.便于运算、处理

有判断题:二进制可以节省存储空间（ ）。

这类题很多人都答错。

二进制就是逢二进一的数制，数用0和1两个符号描述。还有八、十、十六进制等。

计算机为何要使用二进制？

1.技术容易实现。

2.便于简化运算规则。

3.适合逻辑运算，易于数据处理。

4.易于转换。

5.抗干扰性强，可靠性高，易于纠错。

用二进制是否可省存储空间呢？

为了研究此问题，先做个假设：某存储单元M，既可存储二进制的一个位（0或1），也可存储十进制的一个位（0，1至9中的一个）。

非负整数X，可表示为X=dyNy+ dy-1Ny-1+ dy-2Ny-2+ ……+ dkNk+ …… + d2N2+ d1N1+ d0N0

其中，N是数制值。dk是0至N-1之间的某个数，dk是N进制数的某一位，共有y+1位。

由于dyNy是这些项中值最大的、决定性的，y+1又是数X表示N制后占用的位数。为了估算数X与最高权y次幂之间的关系，数X约等于dyNy，可简化设为X=dyNy，推导出y=logN（X / dy）=logNX- logNdy。

logNdy较小忽略，再简化估算为 y=logNX。

y=logNX中，数X表示为N进制的数，有y+1位，所以占用y+1个存储单元M。依此，数X，表示为二进制的数，有y+1位，占用y+1个存储单元M，y= log2X= lb X，即y= lbX ①。数X，表示为十进制的数，占用y+1个存储单元M，y=log10X= lg X，即y= lg X ②。

根据①、②这两个函数，我绘图（见图2）。

图2

图2可看出，随数X的增大，y值也增大，y+1值也自然增大，其占用的存储单元M也增大。

但表示为二进制比表示为十进制的曲线要增长的快的多，即表示为二进制需要更多的存储空间。

这就是数字化后，数据量产生“爆炸”、海量膨胀的原因之一。也是多媒体数据一般要压缩的原因，如mp3、jpg、mepg2/4、rar、zip等文件就是为了便于存储、传输而创制出的数据压缩格式。

毕竟是假设，实际中没有某个存储器M，一个单元既可以存储一个二进制一位，也可以存储十进制的一位，此假设不存在。实际上，十进制多用来表示模拟数据，二进制是数字数据。

综上所述，正解：

1.计算机采用二进制是因为（A、 C、 D ）

A.容易实现 B.节省存储空间 C.抗干扰性强 D.便于运算

2.二进制可以节省存储空间（×）。本题在更高层次讨论，没有意义。

［1]图1引用自泡泡网（www.pcpop.com）

［2][1],[2],[3]段摘自 ：ISBN 7-110-03872-6/TP-76 《个人电脑的接口技术与外围设备》科学普及出版社 王克义等编著1994.11。