第三章 計(jì)算機(jī)硬件體系結(jié)構(gòu)

1、計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 計(jì)算思維的本質(zhì)特征是基于計(jì)算模型計(jì)算思維的本質(zhì)特征是基于計(jì)算模型(環(huán)境環(huán)境)和和約束的問題求解，計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)在約束的問題求解，計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)在不同層次上提供了問題求解的計(jì)算環(huán)境。不同層次上提供了問題求解的計(jì)算環(huán)境。 本章主要介紹計(jì)算機(jī)硬件體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知本章主要介紹計(jì)算機(jī)硬件體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識(shí)。通過本章學(xué)習(xí)，應(yīng)建立起計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的全貌，識(shí)。通過本章學(xué)習(xí)，應(yīng)建立起計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的全貌，并對(duì)各組成部分的構(gòu)成和工作原理有一定的認(rèn)識(shí)并對(duì)各組成部分的構(gòu)成和工作原理有一定的認(rèn)識(shí)和理解。應(yīng)能從總體上理解一個(gè)程序經(jīng)過外部輸和理解。應(yīng)能從總體上理解一個(gè)程序經(jīng)

2、過外部輸入、入、CPU處理，最后輸出結(jié)果的整個(gè)流程所涉及處理，最后輸出結(jié)果的整個(gè)流程所涉及的硬件及其工作原理。的硬件及其工作原理。 計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由硬件和軟件組成。對(duì)一個(gè)計(jì)一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由硬件和軟件組成。對(duì)一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，硬件就好像是它的身體，軟件就好像是它的思想，算機(jī)系統(tǒng)，硬件就好像是它的身體，軟件就好像是它的思想，兩大部分缺一不可。兩大部分缺一不可。 硬件是由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)硬件是由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五部分組成。其中：備五部分組成。其中： 中央處理器中央處理器(簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱CPU)=運(yùn)算器運(yùn)算

3、器+控制器控制器 主機(jī)主機(jī)=中央處理器中央處理器+主存儲(chǔ)器主存儲(chǔ)器 軟件是指各類程序和數(shù)據(jù)，包括計(jì)算機(jī)本身運(yùn)行所需要軟件是指各類程序和數(shù)據(jù)，包括計(jì)算機(jī)本身運(yùn)行所需要的系統(tǒng)軟件和用戶完成任務(wù)所需要的應(yīng)用軟件。的系統(tǒng)軟件和用戶完成任務(wù)所需要的應(yīng)用軟件。計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系U盤盤3.1.1 計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 馮馮諾依曼型計(jì)算機(jī)是將程序和數(shù)據(jù)事先存放在外存儲(chǔ)諾依曼型計(jì)算機(jī)是將程序和數(shù)據(jù)事先存放在外存儲(chǔ)器中，執(zhí)行時(shí)將程序和數(shù)據(jù)先從外存裝入內(nèi)存，然后讓計(jì)算器中，執(zhí)行時(shí)將程序和數(shù)據(jù)先從外存裝入內(nèi)存，然后讓計(jì)算機(jī)在工作時(shí)自動(dòng)從內(nèi)存取出指令加以

4、執(zhí)行，這就是存儲(chǔ)程序機(jī)在工作時(shí)自動(dòng)從內(nèi)存取出指令加以執(zhí)行，這就是存儲(chǔ)程序的基本原理。的基本原理。 存儲(chǔ)程序的主要目標(biāo)是使計(jì)算機(jī)執(zhí)行計(jì)算時(shí)不需要人工存儲(chǔ)程序的主要目標(biāo)是使計(jì)算機(jī)執(zhí)行計(jì)算時(shí)不需要人工員干預(yù)，能自動(dòng)逐條取出指令并能正確地沿著程序設(shè)計(jì)的流員干預(yù)，能自動(dòng)逐條取出指令并能正確地沿著程序設(shè)計(jì)的流程執(zhí)行指令。馮程執(zhí)行指令。馮諾依曼提出的這種諾依曼提出的這種“存儲(chǔ)程序、用程序控存儲(chǔ)程序、用程序控制自動(dòng)計(jì)算制自動(dòng)計(jì)算”的思想以及實(shí)現(xiàn)該思想的計(jì)算機(jī)基本結(jié)構(gòu)，被的思想以及實(shí)現(xiàn)該思想的計(jì)算機(jī)基本結(jié)構(gòu)，被后人稱為馮后人稱為馮諾依曼計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)。符合馮諾依曼計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)。符合馮諾依曼結(jié)構(gòu)的計(jì)算諾依曼結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)

5、被稱為馮機(jī)被稱為馮諾依曼型計(jì)算機(jī)。諾依曼型計(jì)算機(jī)。3.1.2 馮馮諾依曼型計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)諾依曼型計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 馮馮諾依曼計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)：諾依曼計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)： (1) 采用二進(jìn)制形式表示程序和數(shù)據(jù)。采用二進(jìn)制形式表示程序和數(shù)據(jù)。 (2) 計(jì)算機(jī)硬件是由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備計(jì)算機(jī)硬件是由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部分組成和輸出設(shè)備五大部分組成 。 (3) 程序和數(shù)據(jù)以二進(jìn)制形式存放在存儲(chǔ)器中。程序和數(shù)據(jù)以二進(jìn)制形式存放在存儲(chǔ)器中。 (4)控制器根據(jù)存放在存儲(chǔ)器中的指令工作?？刂破鞲鶕?jù)存放在存儲(chǔ)器中的指令工作。計(jì)

6、算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 由于電子技術(shù)及電子工由于電子技術(shù)及電子工業(yè)的迅速發(fā)展，早已將控制業(yè)的迅速發(fā)展，早已將控制器和運(yùn)算器做在一起了器和運(yùn)算器做在一起了(集成集成在一塊集成電路芯片上，即在一塊集成電路芯片上，即CPU)，這樣以來(lái)存儲(chǔ)程序的，這樣以來(lái)存儲(chǔ)程序的基本原理可用下圖表示?；驹砜捎孟聢D表示。 任何新技術(shù)的產(chǎn)生都有其發(fā)展過程，計(jì)算機(jī)的誕生也是從理論到實(shí)任何新技術(shù)的產(chǎn)生都有其發(fā)展過程，計(jì)算機(jī)的誕生也是從理論到實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)過程。沒有藍(lán)圖、沒有設(shè)想、沒有創(chuàng)新，就不會(huì)有計(jì)算機(jī)的現(xiàn)這樣一個(gè)過程。沒有藍(lán)圖、沒有設(shè)想、沒有創(chuàng)新，就不會(huì)有計(jì)算機(jī)的發(fā)明。正是因?yàn)橛辛藞D靈機(jī)模型，人類才發(fā)明了有

7、史以來(lái)最偉大的科學(xué)發(fā)明。正是因?yàn)橛辛藞D靈機(jī)模型，人類才發(fā)明了有史以來(lái)最偉大的科學(xué)工具工具計(jì)算機(jī)；正是因?yàn)橛辛笋T計(jì)算機(jī)；正是因?yàn)橛辛笋T諾依曼體系結(jié)構(gòu)，才形成了現(xiàn)代計(jì)算諾依曼體系結(jié)構(gòu)，才形成了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的主要設(shè)計(jì)思想。從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來(lái)看，現(xiàn)在的微機(jī)系統(tǒng)大都采用的是計(jì)機(jī)的主要設(shè)計(jì)思想。從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來(lái)看，現(xiàn)在的微機(jī)系統(tǒng)大都采用的是計(jì)算機(jī)的經(jīng)典結(jié)構(gòu)算機(jī)的經(jīng)典結(jié)構(gòu)馮馮諾依曼結(jié)構(gòu)。諾依曼結(jié)構(gòu)。計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系3.1.3 微型計(jì)算機(jī)的誕生與發(fā)展微型計(jì)算機(jī)的誕生與發(fā)展 一般來(lái)說，電子計(jì)算機(jī)發(fā)展歷程是以所采用的電子一般來(lái)說，電子計(jì)算機(jī)發(fā)展歷程是以所采用的電子器件的不同來(lái)劃分的，即電子管、晶體管、中小

8、規(guī)模集器件的不同來(lái)劃分的，即電子管、晶體管、中小規(guī)模集成電路和大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)。成電路和大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)。 微型機(jī)屬于第四代電子計(jì)算機(jī)產(chǎn)品，其核心部件是微型機(jī)屬于第四代電子計(jì)算機(jī)產(chǎn)品，其核心部件是CPU，因此，因此CPU的發(fā)展、演變就代表了微機(jī)的發(fā)展過程。的發(fā)展、演變就代表了微機(jī)的發(fā)展過程。 計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系開始時(shí)間開始時(shí)間CPU芯片芯片集成度集成度主頻主頻字長(zhǎng)字長(zhǎng)(b)197140042300108KHz4197280062500200KHz819788086/80882.9萬(wàn)4.77-10MHz1619828028614.3萬(wàn)6-20MHz1

9、619858038627.5萬(wàn)12.5-33MHz32198980486125萬(wàn)33-133MHz321993Pentium310萬(wàn)60-233MHz321997Pentium 750萬(wàn)233-450MHz321999Pentium III2800萬(wàn)450-800MHz322000Pentium 44200萬(wàn)400M-3.2GHz32/642012Core i77.31億3.5GHz-4.0GHz64 CPU按照處理信息的字長(zhǎng)分為：按照處理信息的字長(zhǎng)分為：4位或位或8位微處理器、位微處理器、16位微處理器、位微處理器、32位微處理器以及位微處理器以及64位微處理器等?，F(xiàn)在微位微處理器等?，F(xiàn)在微

10、機(jī)的機(jī)的CPU一般是一般是32位或位或64位的處理器。位的處理器。計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系第一臺(tái)微機(jī)第一臺(tái)微機(jī)(1971)第一臺(tái)第一臺(tái)IBM PC(1981) 第一臺(tái)真正的個(gè)人微機(jī)第一臺(tái)真正的個(gè)人微機(jī)(1977) 新生事物在誕生時(shí)往往是不完善的，但是它揭示了事物發(fā)展的必然新生事物在誕生時(shí)往往是不完善的，但是它揭示了事物發(fā)展的必然趨勢(shì)。阿爾塔及后來(lái)蘋果機(jī)的誕生，雖然看起來(lái)是一只趨勢(shì)。阿爾塔及后來(lái)蘋果機(jī)的誕生，雖然看起來(lái)是一只“丑小鴨丑小鴨”，但，但它適應(yīng)了信息技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，使現(xiàn)代信息處理裝它適應(yīng)了信息技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，使現(xiàn)代信息處理裝置從科學(xué)殿堂走

11、出來(lái)，進(jìn)入尋常百姓家?，F(xiàn)在，人們的工作、學(xué)習(xí)和生置從科學(xué)殿堂走出來(lái)，進(jìn)入尋常百姓家?，F(xiàn)在，人們的工作、學(xué)習(xí)和生活都與計(jì)算機(jī)息息相關(guān)。使用計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為一種文化、一種生活方式。活都與計(jì)算機(jī)息息相關(guān)。使用計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為一種文化、一種生活方式。計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 微型機(jī)主要是由顯示器、鍵盤和主機(jī)箱構(gòu)成。在主機(jī)箱微型機(jī)主要是由顯示器、鍵盤和主機(jī)箱構(gòu)成。在主機(jī)箱內(nèi)有內(nèi)有CPU、主板、內(nèi)存、硬盤、光驅(qū)、電源等。、主板、內(nèi)存、硬盤、光驅(qū)、電源等。而中央處理而中央處理器和主存儲(chǔ)器一起構(gòu)成計(jì)算機(jī)主機(jī)。而中央處理器是計(jì)算機(jī)器和主存儲(chǔ)器一起構(gòu)成計(jì)算機(jī)主機(jī)。而中央處理器是計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算和控制的核心部

12、件，是計(jì)算機(jī)中負(fù)責(zé)取指令、對(duì)指進(jìn)行運(yùn)算和控制的核心部件，是計(jì)算機(jī)中負(fù)責(zé)取指令、對(duì)指令譯碼并執(zhí)行指令的核心。令譯碼并執(zhí)行指令的核心。 計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 3.2.1中央處理器中央處理器 CPU CPU的主要功能是控制計(jì)算機(jī)的操作和處理數(shù)據(jù)。的主要功能是控制計(jì)算機(jī)的操作和處理數(shù)據(jù)。CPU由控制器、運(yùn)算器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的由控制器、運(yùn)算器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的CPU內(nèi)部?jī)?nèi)部總線組成?？偩€組成。CPU從存儲(chǔ)器取出指令，放入從存儲(chǔ)器取出指令，放入CPU內(nèi)部的指令寄內(nèi)部的指令寄存器，并對(duì)指令譯碼。它把指令分解成一系列的微操作，然存器，并對(duì)指令譯碼。它把指令分解成一系列的微

13、操作，然后發(fā)出各種控制命令，執(zhí)行微操作系列，從而完成一條指令后發(fā)出各種控制命令，執(zhí)行微操作系列，從而完成一條指令的執(zhí)行。的執(zhí)行。計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 CPU的主要性能指標(biāo)的主要性能指標(biāo) ： (1) 主頻主頻/外頻外頻 主頻主頻=外頻外頻倍頻，即倍頻，即CPU工作頻率工作頻率 主板上有一個(gè)石英晶體，能夠定期地發(fā)出脈沖信號(hào)，被主板上有一個(gè)石英晶體，能夠定期地發(fā)出脈沖信號(hào)，被稱為時(shí)鐘脈沖。主板上產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖叫做外頻，是指揮主稱為時(shí)鐘脈沖。主板上產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖叫做外頻，是指揮主板上其他部件工作的節(jié)拍。即外頻是系統(tǒng)總線的工作頻率。板上其他部件工作的節(jié)拍。即外頻是系統(tǒng)總線的工作頻率。主板

14、時(shí)鐘脈沖傳遞給主板時(shí)鐘脈沖傳遞給CPU的過程中被進(jìn)行了特殊處理，頻率的過程中被進(jìn)行了特殊處理，頻率被加倍，這樣被加倍，這樣CPU的工作速度就提高了。這個(gè)頻率就是常說的工作速度就提高了。這個(gè)頻率就是常說的的CPU主頻。而倍頻則是主頻。而倍頻則是CPU主頻相對(duì)于外頻的倍數(shù)。主頻相對(duì)于外頻的倍數(shù)。 脈沖就好像唱歌時(shí)的節(jié)拍，到一個(gè)節(jié)拍時(shí)，控制單元就發(fā)出一個(gè)命脈沖就好像唱歌時(shí)的節(jié)拍，到一個(gè)節(jié)拍時(shí)，控制單元就發(fā)出一個(gè)命令信號(hào)。設(shè)計(jì)者精妙地設(shè)計(jì)節(jié)拍的時(shí)間以及每個(gè)動(dòng)作完成的時(shí)間，讓每令信號(hào)。設(shè)計(jì)者精妙地設(shè)計(jì)節(jié)拍的時(shí)間以及每個(gè)動(dòng)作完成的時(shí)間，讓每個(gè)命令信號(hào)產(chǎn)生的動(dòng)作剛好在一個(gè)節(jié)拍時(shí)間內(nèi)完成。個(gè)命令信號(hào)產(chǎn)生的動(dòng)作

15、剛好在一個(gè)節(jié)拍時(shí)間內(nèi)完成。 目前在微機(jī)中，目前在微機(jī)中，CPU的主頻一般是自動(dòng)配置的，也可以通過主板跳的主頻一般是自動(dòng)配置的，也可以通過主板跳線或程序來(lái)設(shè)置外頻和倍頻。線或程序來(lái)設(shè)置外頻和倍頻。計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 (2) 數(shù)據(jù)總線寬度數(shù)據(jù)總線寬度 即字長(zhǎng)，是指即字長(zhǎng)，是指CPU可以同時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的位數(shù)，負(fù)責(zé)整個(gè)可以同時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的位數(shù)，負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流量大小。目前，市場(chǎng)上流行的是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流量大小。目前，市場(chǎng)上流行的是32位位CPU和和64位位CPU。 (3) 地址總線寬度地址總線寬度 地址總線寬度決定了地址總線寬度決定了CPU可以直接訪問的內(nèi)存物理地址空可以直接訪問的內(nèi)

16、存物理地址空間，間，32位地址總線可直接尋址位地址總線可直接尋址4GB (232 = 4G)。 (4) 高速緩存高速緩存Cache 由于由于CPU和內(nèi)存之間的速度差異，直接對(duì)內(nèi)存進(jìn)行讀寫將和內(nèi)存之間的速度差異，直接對(duì)內(nèi)存進(jìn)行讀寫將會(huì)遲滯會(huì)遲滯CPU的速度。因此，現(xiàn)在的的速度。因此，現(xiàn)在的CPU內(nèi)部一般都包含有內(nèi)部一般都包含有Cache。Cache是可以進(jìn)行快速存取數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，它使得數(shù)據(jù)是可以進(jìn)行快速存取數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，它使得數(shù)據(jù)可以更快地和可以更快地和CPU進(jìn)行交換。進(jìn)行交換。 計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 1. 運(yùn)算器運(yùn)算器 運(yùn)算器是完成算術(shù)和邏輯運(yùn)算的部件，又稱算術(shù)和邏輯運(yùn)算器是完

17、成算術(shù)和邏輯運(yùn)算的部件，又稱算術(shù)和邏輯運(yùn)算單元。計(jì)算機(jī)所完成的全部運(yùn)算都是在運(yùn)算器中進(jìn)行的。運(yùn)算單元。計(jì)算機(jī)所完成的全部運(yùn)算都是在運(yùn)算器中進(jìn)行的。運(yùn)算器的核心部件是運(yùn)算器的核心部件是: (1) 運(yùn)算邏輯部件運(yùn)算邏輯部件 (2) 寄存器部件寄存器部件 我們知道，計(jì)算機(jī)能做算術(shù)運(yùn)算，也能做關(guān)系運(yùn)算、邏輯運(yùn)算。除我們知道，計(jì)算機(jī)能做算術(shù)運(yùn)算，也能做關(guān)系運(yùn)算、邏輯運(yùn)算。除此以外，還能做很多別的事情。特別是給初學(xué)者的感覺好像計(jì)算機(jī)無(wú)所此以外，還能做很多別的事情。特別是給初學(xué)者的感覺好像計(jì)算機(jī)無(wú)所不能。從設(shè)計(jì)的角度來(lái)說，如果要求計(jì)算機(jī)本能地具有處理算術(shù)運(yùn)算、不能。從設(shè)計(jì)的角度來(lái)說，如果要求計(jì)算機(jī)本能地具有

18、處理算術(shù)運(yùn)算、關(guān)系運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的所有功能，那計(jì)算機(jī)的核心部件關(guān)系運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的所有功能，那計(jì)算機(jī)的核心部件CPU就太復(fù)就太復(fù)雜了。因?yàn)閮H就算術(shù)運(yùn)算而言，就必須為雜了。因?yàn)閮H就算術(shù)運(yùn)算而言，就必須為CPU設(shè)計(jì)加法器、減法器、乘設(shè)計(jì)加法器、減法器、乘法器、除法器，更不用說其他運(yùn)算了。事實(shí)上，在法器、除法器，更不用說其他運(yùn)算了。事實(shí)上，在CPU內(nèi)部用于運(yùn)算的內(nèi)部用于運(yùn)算的核心部件其實(shí)就是一個(gè)加法器，只能做加法運(yùn)算。那么減法、乘法和除核心部件其實(shí)就是一個(gè)加法器，只能做加法運(yùn)算。那么減法、乘法和除法運(yùn)算怎么辦呢？這些運(yùn)算都是通過加法來(lái)實(shí)現(xiàn)的！我們不得不說計(jì)算法運(yùn)算怎么辦呢？這些運(yùn)算都是通過加法來(lái)實(shí)現(xiàn)

19、的！我們不得不說計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)者真是太聰明了。機(jī)的設(shè)計(jì)者真是太聰明了。計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 2. 控制器控制器 控制器負(fù)責(zé)從存儲(chǔ)器中取出指令，并對(duì)指令進(jìn)行譯碼，控制器負(fù)責(zé)從存儲(chǔ)器中取出指令，并對(duì)指令進(jìn)行譯碼，并根據(jù)指令譯碼的結(jié)果，按指令先后順序，負(fù)責(zé)向其它各部并根據(jù)指令譯碼的結(jié)果，按指令先后順序，負(fù)責(zé)向其它各部件發(fā)出控制信號(hào)，保證各部件協(xié)調(diào)一致地完成各種操作。件發(fā)出控制信號(hào)，保證各部件協(xié)調(diào)一致地完成各種操作。 控制器主要由以下部件組成：控制器主要由以下部件組成： 程序計(jì)數(shù)器。存放下一條將要執(zhí)行的指令在內(nèi)存中的地址；程序計(jì)數(shù)器。存放下一條將要執(zhí)行的指令在內(nèi)存中的地址； 指令寄存器。

20、保存現(xiàn)在正在執(zhí)行的指令；指令寄存器。保存現(xiàn)在正在執(zhí)行的指令； 指令譯碼器。用來(lái)識(shí)別指令的功能，分析指令的操作要求；指令譯碼器。用來(lái)識(shí)別指令的功能，分析指令的操作要求； 時(shí)序部件。產(chǎn)生各種定時(shí)控制信號(hào)，以協(xié)調(diào)各部件的工作順序；時(shí)序部件。產(chǎn)生各種定時(shí)控制信號(hào)，以協(xié)調(diào)各部件的工作順序； 微操作控制電路。一條指令的執(zhí)行可以分解為一系列不可再分的微操作控制電路。一條指令的執(zhí)行可以分解為一系列不可再分的微操作命令信號(hào)，這些信號(hào)通過微操作控制電路以一定的時(shí)間順序發(fā)往微操作命令信號(hào)，這些信號(hào)通過微操作控制電路以一定的時(shí)間順序發(fā)往各部件，控制各部件動(dòng)作。各部件，控制各部件動(dòng)作。 時(shí)序信號(hào)發(fā)得太快，前一動(dòng)作還沒有

21、做完，那就會(huì)出亂子。如果發(fā)時(shí)序信號(hào)發(fā)得太快，前一動(dòng)作還沒有做完，那就會(huì)出亂子。如果發(fā)得太慢，各個(gè)部件干完活只能閑等，浪費(fèi)時(shí)間。得太慢，各個(gè)部件干完活只能閑等，浪費(fèi)時(shí)間。計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系3.2.2 多核多核CPU技術(shù)技術(shù) 采用采用“雙核雙核”技術(shù)，就是在單個(gè)技術(shù)，就是在單個(gè)CPU中真正集成兩個(gè)中真正集成兩個(gè)物理的核心。在實(shí)際使用中，這種物理的核心。在實(shí)際使用中，這種“雙核心處理器雙核心處理器”和使和使用兩個(gè)獨(dú)立用兩個(gè)獨(dú)立CPU的系統(tǒng)在工作原理和性能上基本沒有區(qū)別。的系統(tǒng)在工作原理和性能上基本沒有區(qū)別。目前，目前，CPU已從雙核向已從雙核向4核、核、8核和多核方向發(fā)展。多核帶核

22、和多核方向發(fā)展。多核帶來(lái)的最大好處就是同時(shí)運(yùn)行多個(gè)任務(wù)時(shí)速度更快，效率更來(lái)的最大好處就是同時(shí)運(yùn)行多個(gè)任務(wù)時(shí)速度更快，效率更高、運(yùn)行更流暢。高、運(yùn)行更流暢。 計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 64位簡(jiǎn)介：位簡(jiǎn)介： (1) CPU、操作系統(tǒng)軟件是、操作系統(tǒng)軟件是64位，且應(yīng)用軟件用位，且應(yīng)用軟件用64編譯器編譯器重新編譯，效率最高重新編譯，效率最高(未來(lái)未來(lái))。 (2) CPU是是64位，操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件是位，操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件是32位，位，64位的位的CPU未發(fā)揮很好的作用未發(fā)揮很好的作用(現(xiàn)狀現(xiàn)狀) 。 (3) CPU、操作系統(tǒng)是、操作系統(tǒng)是64位，應(yīng)用軟件是位，應(yīng)用軟件是32位，位，6

23、4位的位的CPU未發(fā)揮很好的作用未發(fā)揮很好的作用(現(xiàn)狀現(xiàn)狀) 。 (4) CPU、操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件是、操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件是32位位(現(xiàn)狀現(xiàn)狀) 。計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系3.2.3 主板主板 主板是電腦中各種設(shè)備的連接載體。它提供了主板是電腦中各種設(shè)備的連接載體。它提供了CPU、各種、各種接口卡、內(nèi)存條和硬盤、軟驅(qū)、光驅(qū)的插槽，其它的外部設(shè)備接口卡、內(nèi)存條和硬盤、軟驅(qū)、光驅(qū)的插槽，其它的外部設(shè)備也會(huì)通過主板上的也會(huì)通過主板上的I/O接口連接到計(jì)算機(jī)上。接口連接到計(jì)算機(jī)上。 如果將主板比喻為一如果將主板比喻為一座城市，座城市，CPU就好比是這就好比是這座城市的政府管理機(jī)構(gòu)；座城市的

24、政府管理機(jī)構(gòu)；內(nèi)存就好比是居民的住所內(nèi)存就好比是居民的住所及活動(dòng)場(chǎng)所；接口就好比及活動(dòng)場(chǎng)所；接口就好比是這座城市與外界聯(lián)系的是這座城市與外界聯(lián)系的機(jī)場(chǎng)、車站、碼頭；總線機(jī)場(chǎng)、車站、碼頭；總線就好比是這座城市的供水、就好比是這座城市的供水、供電系統(tǒng)等。供電系統(tǒng)等。計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 (1) CPU插座插座 CPU插座用于連接并固定插座用于連接并固定CPU芯片，由主板提供電源進(jìn)行芯片，由主板提供電源進(jìn)行工作。不同的工作。不同的CPU需要選擇與之相匹配的主板。需要選擇與之相匹配的主板。 (2) 內(nèi)存插槽內(nèi)存插槽 內(nèi)存插槽是用來(lái)安裝內(nèi)存條的，允許用戶根據(jù)需要靈活地內(nèi)存插槽是用來(lái)安裝內(nèi)

25、存條的，允許用戶根據(jù)需要靈活地?cái)U(kuò)充內(nèi)存容量。擴(kuò)充內(nèi)存容量。 (3) 總線擴(kuò)展插槽總線擴(kuò)展插槽 主板上有一系列擴(kuò)展槽，用來(lái)連接各種功能插卡主板上有一系列擴(kuò)展槽，用來(lái)連接各種功能插卡(如聲卡、如聲卡、顯卡、網(wǎng)卡等顯卡、網(wǎng)卡等)與主板相連，這些擴(kuò)充卡通常都插在主板的總線與主板相連，這些擴(kuò)充卡通常都插在主板的總線插槽中。隨著主板集成化的提高，許多擴(kuò)充卡的功能都集成在插槽中。隨著主板集成化的提高，許多擴(kuò)充卡的功能都集成在主板上了。主板上了。計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 (4) 芯片組芯片組 芯片組是直接連接在主板上的一組核心芯片，一般由北橋芯片組是直接連接在主板上的一組核心芯片，一般由北橋和南橋

26、兩塊芯片組成。北橋芯片主要負(fù)責(zé)與和南橋兩塊芯片組成。北橋芯片主要負(fù)責(zé)與CPU的接口，控制的接口，控制CPU、內(nèi)存和、內(nèi)存和PCIe總線之間的高速數(shù)據(jù)傳輸和轉(zhuǎn)換，南橋芯片總線之間的高速數(shù)據(jù)傳輸和轉(zhuǎn)換，南橋芯片主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸相對(duì)較慢的主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸相對(duì)較慢的PCI總線、硬盤、鍵盤、鼠標(biāo)以總線、硬盤、鍵盤、鼠標(biāo)以及及USB接口等的連接控制，其中北橋芯片起主導(dǎo)作用，故也稱接口等的連接控制，其中北橋芯片起主導(dǎo)作用，故也稱主橋。一般主板型號(hào)的命名均與芯片組的類型有關(guān)聯(lián)。一定意主橋。一般主板型號(hào)的命名均與芯片組的類型有關(guān)聯(lián)。一定意義上講，芯片組決定了主板的級(jí)別和檔次。義上講，芯片組決定了主板的級(jí)別和檔次

27、。 芯片組是芯片組是CPU與周邊設(shè)備溝通的橋梁，與周邊設(shè)備溝通的橋梁，CPU的系統(tǒng)時(shí)鐘及的系統(tǒng)時(shí)鐘及各種與其同步的時(shí)鐘也都是由芯片組提供。芯片組還決定了主各種與其同步的時(shí)鐘也都是由芯片組提供。芯片組還決定了主板上所安裝的內(nèi)存最大容量、速度及可使用內(nèi)存條的類型等。板上所安裝的內(nèi)存最大容量、速度及可使用內(nèi)存條的類型等。計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 (5) BIOS和和CMOS 主板上有兩塊重要的集成電路芯片：基本輸入輸出系主板上有兩塊重要的集成電路芯片：基本輸入輸出系統(tǒng)統(tǒng)(BIOS)芯片和芯片和CMOS存儲(chǔ)器芯片。存儲(chǔ)器芯片。 BIOS芯片是一塊特殊的芯片是一塊特殊的ROM芯片，其中保存的

28、最重芯片，其中保存的最重要程序之一是基本輸入要程序之一是基本輸入/輸出程序，另外還有輸出程序，另外還有CMOS參數(shù)設(shè)參數(shù)設(shè)置程序、置程序、POST(加電自檢程序加電自檢程序)等。等。BIOS在開機(jī)之后最先在開機(jī)之后最先執(zhí)行，它首先檢測(cè)系統(tǒng)硬件有無(wú)故障，給出最低級(jí)的引導(dǎo)執(zhí)行，它首先檢測(cè)系統(tǒng)硬件有無(wú)故障，給出最低級(jí)的引導(dǎo)程序，然后調(diào)用操作系統(tǒng)。沒有它機(jī)器無(wú)法啟動(dòng)。程序，然后調(diào)用操作系統(tǒng)。沒有它機(jī)器無(wú)法啟動(dòng)。 在早期，主板上的在早期，主板上的ROM非常小，里面只有引導(dǎo)系統(tǒng)必需的一些指令。非常小，里面只有引導(dǎo)系統(tǒng)必需的一些指令。后來(lái)后來(lái)ROM越做越大，設(shè)計(jì)者就往越做越大，設(shè)計(jì)者就往ROM中加了開機(jī)自檢

29、程序、系統(tǒng)信息中加了開機(jī)自檢程序、系統(tǒng)信息設(shè)置程序。最后干脆把一些常規(guī)外設(shè)的驅(qū)動(dòng)程序也放在了里面，比如鍵設(shè)置程序。最后干脆把一些常規(guī)外設(shè)的驅(qū)動(dòng)程序也放在了里面，比如鍵盤、打印機(jī)、顯示器、硬盤，對(duì)于一臺(tái)計(jì)算機(jī)來(lái)說，要想正常工作，它盤、打印機(jī)、顯示器、硬盤，對(duì)于一臺(tái)計(jì)算機(jī)來(lái)說，要想正常工作，它們是最基本、最低限度的配置。正因?yàn)槿绱?，該們是最基本、最低限度的配置。正因?yàn)槿绱?，該ROM的名字也就變成基的名字也就變成基本輸入輸出系統(tǒng)，即本輸入輸出系統(tǒng)，即BIOS了。了。計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系(5) BIOS和和CMOS CMOS是主板上一塊可讀寫的是主板上一塊可讀寫的RAM芯片，用于保存系

30、統(tǒng)芯片，用于保存系統(tǒng)初始化時(shí)要用到的許多參數(shù)，如硬件配置、啟動(dòng)盤順序、開初始化時(shí)要用到的許多參數(shù)，如硬件配置、啟動(dòng)盤順序、開機(jī)密碼、機(jī)器時(shí)間等。因?yàn)闄C(jī)密碼、機(jī)器時(shí)間等。因?yàn)镃MOS由主板上的一塊鋰電池供由主板上的一塊鋰電池供電，而開機(jī)后鋰電池被自動(dòng)充電，因此，關(guān)機(jī)后電，而開機(jī)后鋰電池被自動(dòng)充電，因此，關(guān)機(jī)后CMOS參數(shù)參數(shù)不會(huì)丟失。不會(huì)丟失。CMOS中的信息通過中的信息通過BIOS中的參數(shù)設(shè)置程序來(lái)設(shè)中的參數(shù)設(shè)置程序來(lái)設(shè)置，所以置，所以CMOS設(shè)置也被稱為設(shè)置也被稱為BIOS設(shè)置。這個(gè)設(shè)置過程有人設(shè)置。這個(gè)設(shè)置過程有人叫叫“BIOS設(shè)置設(shè)置”，也有人叫，也有人叫“CMOS設(shè)置設(shè)置”。 要設(shè)置要

31、設(shè)置CMOS參數(shù)時(shí)，可以在開機(jī)時(shí)按下特定鍵參數(shù)時(shí)，可以在開機(jī)時(shí)按下特定鍵(一般是一般是Delete鍵鍵)進(jìn)進(jìn)入入CMOS參數(shù)設(shè)置程序界面。在新購(gòu)計(jì)算機(jī)、新增設(shè)備、參數(shù)設(shè)置程序界面。在新購(gòu)計(jì)算機(jī)、新增設(shè)備、CMOS數(shù)據(jù)意數(shù)據(jù)意外丟失外丟失(電池失效、病毒破壞等電池失效、病毒破壞等)，以及需要優(yōu)化系統(tǒng)時(shí)需要進(jìn)行，以及需要優(yōu)化系統(tǒng)時(shí)需要進(jìn)行CMOS設(shè)設(shè)置。另外，如果忘記開機(jī)密碼時(shí)也可以通過跳線來(lái)清除置。另外，如果忘記開機(jī)密碼時(shí)也可以通過跳線來(lái)清除CMOS數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)，該跳線通常在跳線通常在CMOS電池或電池或BIOS芯片附近。芯片附近。計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 現(xiàn)在的現(xiàn)在的CMOS芯片通

32、常都集成在主板的芯片通常都集成在主板的BIOS芯片里面，芯片里面，通過通過BIOS程序?qū)﹄娔X硬件進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置好的參數(shù)放在程序?qū)﹄娔X硬件進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置好的參數(shù)放在CMOS芯片里面。但是芯片里面。但是CMOS芯片和芯片和BIOS芯片卻是完全不同芯片卻是完全不同的概念。的概念。大致有如下設(shè)置內(nèi)容：大致有如下設(shè)置內(nèi)容：1.Standard CMOS Setup: 標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)設(shè)置，包括標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)設(shè)置，包括日期，時(shí)間和軟、硬盤參數(shù)等。日期，時(shí)間和軟、硬盤參數(shù)等。 2.BIOS Features Setup: 設(shè)置一些系統(tǒng)選項(xiàng)。設(shè)置一些系統(tǒng)選項(xiàng)。 3.Chipset Features Setup:主板芯片參數(shù)

33、設(shè)置。主板芯片參數(shù)設(shè)置。 4.Power Management Setup: 電源管理設(shè)置。電源管理設(shè)置。 5.PnP/PCI Configuration Setup: 即插即用及即插即用及PCI插件參數(shù)設(shè)置。插件參數(shù)設(shè)置。 6.其他其他: 硬盤自動(dòng)檢測(cè)，系統(tǒng)口令，加載缺省硬盤自動(dòng)檢測(cè)，系統(tǒng)口令，加載缺省設(shè)置，退出等設(shè)置，退出等 。計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 計(jì)算機(jī)具體的啟動(dòng)過程：計(jì)算機(jī)具體的啟動(dòng)過程： 當(dāng)打開微機(jī)的電源時(shí)，首先系統(tǒng)將調(diào)用當(dāng)打開微機(jī)的電源時(shí)，首先系統(tǒng)將調(diào)用BIOS中的中的POST(加電自檢程序加電自檢程序)檢查檢查BIOS芯片，芯片，然后測(cè)試然后測(cè)試CMOS。如果一切

34、正常，接下來(lái)就會(huì)。如果一切正常，接下來(lái)就會(huì)完成對(duì)完成對(duì)CPU、內(nèi)存、接口、顯示器、硬盤、鍵、內(nèi)存、接口、顯示器、硬盤、鍵盤等的測(cè)試盤等的測(cè)試(如果檢測(cè)到錯(cuò)誤，計(jì)算機(jī)會(huì)用喇叭如果檢測(cè)到錯(cuò)誤，計(jì)算機(jī)會(huì)用喇叭報(bào)警報(bào)警)。在。在POST過程中，鍵盤、顯示器、軟驅(qū)過程中，鍵盤、顯示器、軟驅(qū)和硬盤等外圍設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序也必須預(yù)先安放和硬盤等外圍設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序也必須預(yù)先安放在在ROM中，成為中，成為BIOS的組成部分，由的組成部分，由BIOS調(diào)調(diào)用這些基本設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序來(lái)完成檢測(cè)。當(dāng)自用這些基本設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序來(lái)完成檢測(cè)。當(dāng)自檢測(cè)試完成后，將執(zhí)行檢測(cè)試完成后，將執(zhí)行BIOS中的自舉中的自舉(裝入裝入)程程序，搜

35、索硬盤、光盤等，從中讀出引導(dǎo)程序并序，搜索硬盤、光盤等，從中讀出引導(dǎo)程序并裝入內(nèi)存，然后將控制權(quán)交給引導(dǎo)程序，由引裝入內(nèi)存，然后將控制權(quán)交給引導(dǎo)程序，由引導(dǎo)程序繼續(xù)啟動(dòng)操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)啟動(dòng)成功導(dǎo)程序繼續(xù)啟動(dòng)操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)啟動(dòng)成功后，用戶就可以正常地使用計(jì)算機(jī)了。正常情后，用戶就可以正常地使用計(jì)算機(jī)了。正常情況下，這個(gè)啟動(dòng)過程只需用戶按下微機(jī)電源開況下，這個(gè)啟動(dòng)過程只需用戶按下微機(jī)電源開關(guān)即可。關(guān)即可。 執(zhí)行執(zhí)行POST程序程序執(zhí)行自舉程序執(zhí)行自舉程序 裝入操作系統(tǒng)裝入操作系統(tǒng) 引導(dǎo)結(jié)束引導(dǎo)結(jié)束開機(jī)啟動(dòng)開機(jī)啟動(dòng) BIOS是否正常工作是否正常工作 BIOS已失敗已失敗 進(jìn)行進(jìn)行BIOS修補(bǔ)修

36、補(bǔ) 重新啟動(dòng)計(jì)算重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)機(jī)BIOS工作流程工作流程計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 早期的早期的PC機(jī)主板是將快速的機(jī)主板是將快速的CPU、中速的內(nèi)存、慢速的、中速的內(nèi)存、慢速的外設(shè)都連接在一條總線上，使系統(tǒng)的總體性能得不到優(yōu)化。外設(shè)都連接在一條總線上，使系統(tǒng)的總體性能得不到優(yōu)化。微型計(jì)算機(jī)的概念結(jié)構(gòu)微型計(jì)算機(jī)的概念結(jié)構(gòu) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系現(xiàn)代微型計(jì)算機(jī)的主板結(jié)構(gòu)：現(xiàn)代微型計(jì)算機(jī)的主板結(jié)構(gòu)：芯片組由芯片組由3塊芯片構(gòu)成。塊芯片構(gòu)成。跟南北橋架構(gòu)相差不大，跟南北橋架構(gòu)相差不大，它主要是把它主要是把PCI系統(tǒng)總系統(tǒng)總線控制部分從北橋轉(zhuǎn)到線控制部分從北橋轉(zhuǎn)到南橋。南橋。北

37、橋：主板上離北橋：主板上離CPU最近最近的一塊芯片，負(fù)責(zé)與的一塊芯片，負(fù)責(zé)與CPU的聯(lián)系并控制內(nèi)存、緩存、的聯(lián)系并控制內(nèi)存、緩存、顯卡數(shù)據(jù)在北橋內(nèi)部傳輸。顯卡數(shù)據(jù)在北橋內(nèi)部傳輸。鍵盤接口鍵盤接口鼠標(biāo)接口鼠標(biāo)接口串行口串行口并行口并行口CPU多核多核/單核單核存儲(chǔ)控制中心存儲(chǔ)控制中心(北橋北橋)中心高速接口中心高速接口I/O控制中心控制中心(南橋南橋)固件中心固件中心BIOS ROMPCI擴(kuò)展插槽擴(kuò)展插槽PCI總線總線USB接口接口音頻接口音頻接口I/O芯片芯片PCIe顯示接口顯示接口主存儲(chǔ)器主存儲(chǔ)器前端總線前端總線網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)接口硬盤和光驅(qū)接口硬盤和光驅(qū)接口存儲(chǔ)器總線存儲(chǔ)器總線PCIe總線總線

38、南橋：主板上另一南橋：主板上另一塊芯片，主要負(fù)責(zé)塊芯片，主要負(fù)責(zé)I/O接口以及接口以及IDE設(shè)設(shè)備的控制等。備的控制等。計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 內(nèi)存，由半導(dǎo)體材料構(gòu)成。內(nèi)存分為只讀存儲(chǔ)器和隨內(nèi)存，由半導(dǎo)體材料構(gòu)成。內(nèi)存分為只讀存儲(chǔ)器和隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器。機(jī)讀寫存儲(chǔ)器。 內(nèi)存儲(chǔ)器分類內(nèi)存儲(chǔ)器分類3.2.4 內(nèi)存內(nèi)存計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系存儲(chǔ)單元地址存儲(chǔ)單元地址0000H0001H0002HFFFFH存儲(chǔ)體結(jié)構(gòu)圖示意存儲(chǔ)體結(jié)構(gòu)圖示意存儲(chǔ)位存儲(chǔ)位存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)單元（字節(jié)）（字節(jié)）存儲(chǔ)體存儲(chǔ)體 512 MB 2 GB存儲(chǔ)單元特點(diǎn)：存儲(chǔ)單元特點(diǎn)： 地址與存儲(chǔ)單元是一一對(duì)應(yīng)的地址與存

39、儲(chǔ)單元是一一對(duì)應(yīng)的 一個(gè)數(shù)據(jù)存放在一個(gè)或多個(gè)字節(jié)中一個(gè)數(shù)據(jù)存放在一個(gè)或多個(gè)字節(jié)中 CPU通過單元地址訪問存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)通過單元地址訪問存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù) 往存儲(chǔ)單元放新數(shù)據(jù)時(shí)原數(shù)據(jù)將被覆蓋往存儲(chǔ)單元放新數(shù)據(jù)時(shí)原數(shù)據(jù)將被覆蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 1. 只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器ROM 特點(diǎn)：存儲(chǔ)的信息只能讀出，不能隨機(jī)改寫或存入，特點(diǎn)：存儲(chǔ)的信息只能讀出，不能隨機(jī)改寫或存入，斷電后信息不會(huì)丟失，可靠性高。斷電后信息不會(huì)丟失，可靠性高。ROM主要用于存放固定主要用于存放固定不變的、控制計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)程序和參數(shù)表不變的、控制計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)程序和參數(shù)表 ROM分類：分類： (1) 掩膜式掩膜式

40、ROM(Mask ROM) (2) 可編程可編程 PROM(Programmable ROM) (3) 可擦除可擦除 EPROM (Erasable PROM) (4) 電可擦電可擦 EEPROM(Electrically EPROM) (5) 快擦寫快擦寫 ROM(Flash ROM) 注：閃存注：閃存ROM主要是利用單晶體管的特性，在通電以主要是利用單晶體管的特性，在通電以后能夠改變狀態(tài)、不通電就固定狀態(tài)來(lái)存儲(chǔ)信息的。后能夠改變狀態(tài)、不通電就固定狀態(tài)來(lái)存儲(chǔ)信息的。計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 2. 隨機(jī)存儲(chǔ)器隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM 特點(diǎn)：特點(diǎn)：用于存放原始數(shù)據(jù)、中間結(jié)果、最終結(jié)果。開機(jī)前

41、用于存放原始數(shù)據(jù)、中間結(jié)果、最終結(jié)果。開機(jī)前是空的，斷電后數(shù)據(jù)消失。是空的，斷電后數(shù)據(jù)消失。 RAM 分類分類: (1) SRAM：靜態(tài)：靜態(tài)RAM。不需要充電來(lái)保持?jǐn)?shù)據(jù)完整性，。不需要充電來(lái)保持?jǐn)?shù)據(jù)完整性，成本高且集成低，一般做高速緩沖存儲(chǔ)器。成本高且集成低，一般做高速緩沖存儲(chǔ)器。 (2) DRAM：動(dòng)態(tài)：動(dòng)態(tài)RAM。需要定時(shí)充電來(lái)保持?jǐn)?shù)據(jù)的完整。需要定時(shí)充電來(lái)保持?jǐn)?shù)據(jù)的完整性，通常所說的性，通常所說的“內(nèi)存內(nèi)存”主要由它構(gòu)成。一般指以下兩種類型：主要由它構(gòu)成。一般指以下兩種類型： SDRAM-同步動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器同步動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器 DDR-雙倍速率內(nèi)存雙倍速率內(nèi)存 (DDR2DDR3DDR4DDR5

42、等等)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系3.2 微型計(jì)算機(jī)主機(jī)結(jié)構(gòu)微型計(jì)算機(jī)主機(jī)結(jié)構(gòu) 3. Cache(高速緩存高速緩存 ) Cache是一種高速緩沖存儲(chǔ)器，是為了解決是一種高速緩沖存儲(chǔ)器，是為了解決CPU與主存與主存之間速度不匹配而采用的一種重要技術(shù)。其中片內(nèi)之間速度不匹配而采用的一種重要技術(shù)。其中片內(nèi)Cache集集成在成在CPU芯片中，片外芯片中，片外Cache安插在主板上。高速緩存的存安插在主板上。高速緩存的存取速度比主存要快一個(gè)數(shù)量級(jí)，接近取速度比主存要快一個(gè)數(shù)量級(jí)，接近CPU的處理速度。的處理速度。 計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系3.2 微

43、型計(jì)算機(jī)主機(jī)結(jié)構(gòu)微型計(jì)算機(jī)主機(jī)結(jié)構(gòu) 4.多級(jí)緩存多級(jí)緩存 最早的最早的CPU緩存容量很低。當(dāng)集成在緩存容量很低。當(dāng)集成在CPU內(nèi)核中的緩存內(nèi)核中的緩存已不能滿足已不能滿足CPU的需求時(shí)，出現(xiàn)了集成在與的需求時(shí)，出現(xiàn)了集成在與CPU同一塊主板同一塊主板上的緩存，此時(shí)把上的緩存，此時(shí)把CPU內(nèi)核集成的緩存稱為一級(jí)緩存，而外內(nèi)核集成的緩存稱為一級(jí)緩存，而外部的稱為二級(jí)緩存。部的稱為二級(jí)緩存。 隨著隨著CPU制造工藝的提高，現(xiàn)在二級(jí)緩存也被集成到制造工藝的提高，現(xiàn)在二級(jí)緩存也被集成到CPU芯片中。較高端的芯片中。較高端的CPU中還會(huì)帶有三級(jí)緩存中還會(huì)帶有三級(jí)緩存 。 另外，另外，Cache的容量并不是

44、越大越好，過大的的容量并不是越大越好，過大的Cache會(huì)降會(huì)降低低CPU在在Cache中查找的效率。中查找的效率。 計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 6. 存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu) 既要速度快，又要求容量大，同時(shí)價(jià)格又要求合理，既要速度快，又要求容量大，同時(shí)價(jià)格又要求合理，在目前技術(shù)條件下這三項(xiàng)指標(biāo)很難用單一種類的存儲(chǔ)器來(lái)在目前技術(shù)條件下這三項(xiàng)指標(biāo)很難用單一種類的存儲(chǔ)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。折衷的方法是采用層次結(jié)構(gòu)。實(shí)現(xiàn)。折衷的方法是采用層次結(jié)構(gòu)。(通用寄存器)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系3.2.5 總線總線 (1) 總線的定義及分類總線的定義及分類 是一組連接各個(gè)部件的公共通信線路，是

45、計(jì)算機(jī)內(nèi)部傳是一組連接各個(gè)部件的公共通信線路，是計(jì)算機(jī)內(nèi)部傳輸指令、數(shù)據(jù)和各種控制信息的高速通道，是計(jì)算機(jī)硬件的輸指令、數(shù)據(jù)和各種控制信息的高速通道，是計(jì)算機(jī)硬件的一個(gè)重要組成部分。一個(gè)重要組成部分。計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系總線按所傳輸信號(hào)不同可分為：總線按所傳輸信號(hào)不同可分為： 數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線 地址總線地址總線 控制總線控制總線。 地址總線。傳輸?shù)氖堑刂沸盘?hào)，一地址總線。傳輸?shù)氖堑刂沸盘?hào)，一般是單向傳輸。當(dāng)般是單向傳輸。當(dāng)CPU需要訪問某個(gè)外需要訪問某個(gè)外設(shè)時(shí)，它向地址總線發(fā)出相應(yīng)外設(shè)的地設(shè)時(shí)，它向地址總線發(fā)出相應(yīng)外設(shè)的地址信號(hào)，以選擇某個(gè)外設(shè)。址信號(hào)，以選擇某個(gè)外設(shè)。 數(shù)據(jù)總

46、線。傳輸?shù)氖菙?shù)據(jù)，一般是數(shù)據(jù)總線。傳輸?shù)氖菙?shù)據(jù)，一般是雙向傳輸。雙向傳輸。CPU進(jìn)行進(jìn)行“讀讀”時(shí)，數(shù)據(jù)由時(shí)，數(shù)據(jù)由外設(shè)流向外設(shè)流向CPU，當(dāng)，當(dāng)CPU進(jìn)行進(jìn)行“寫寫”時(shí)，時(shí)，數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)由CPU流向外設(shè)。流向外設(shè)。 控制總線。有的是控制總線。有的是CPU向內(nèi)存或外部設(shè)備向內(nèi)存或外部設(shè)備發(fā)出的信號(hào)；有的是內(nèi)存或外部設(shè)備向發(fā)出的信號(hào)；有的是內(nèi)存或外部設(shè)備向CPU發(fā)出的信號(hào)。對(duì)每條控制線而言信號(hào)是單向發(fā)出的信號(hào)。對(duì)每條控制線而言信號(hào)是單向傳送，但作為整體是雙向的。傳送，但作為整體是雙向的。計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系微機(jī)各級(jí)總線的簡(jiǎn)易關(guān)系微機(jī)各級(jí)總線的簡(jiǎn)易關(guān)系 總線按處于計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)中的位

47、置來(lái)分：總線按處于計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)中的位置來(lái)分：CPU內(nèi)部?jī)?nèi)部總線總線內(nèi)存內(nèi)存Cache局部總線局部總線顯示接口顯示接口芯片組芯片組(北橋北橋)芯片組芯片組(南橋南橋)系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線擴(kuò)展插槽擴(kuò)展插槽硬盤接口、網(wǎng)絡(luò)接口、音頻接口、硬盤接口、網(wǎng)絡(luò)接口、音頻接口、USB接口、鍵盤、鼠標(biāo)接口、鍵盤、鼠標(biāo) 外部總線外部總線 外部總線外部總線(又稱通信總線又稱通信總線)。是微機(jī)和中。是微機(jī)和中低速外部設(shè)備之間連接的總線。低速外部設(shè)備之間連接的總線。內(nèi)部總線內(nèi)部總線 (又稱片內(nèi)總線又稱片內(nèi)總線)。是指。是指CPU芯片內(nèi)部的總線。芯片內(nèi)部的總線。 系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線(又稱輸入又稱輸入/輸出總線輸出總線)。是微。

48、是微機(jī)中各插件板與系統(tǒng)主板之間的總線，機(jī)中各插件板與系統(tǒng)主板之間的總線，用于插件板一級(jí)的互連。用于插件板一級(jí)的互連。局部總線局部總線 (又稱片間總線又稱片間總線)。是主。是主板上各外圍芯片與板上各外圍芯片與CPU之間的總之間的總線，用于芯片一級(jí)互連。線，用于芯片一級(jí)互連。計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系微機(jī)系統(tǒng)三層總線示意簡(jiǎn)圖微機(jī)系統(tǒng)三層總線示意簡(jiǎn)圖北橋北橋CPU內(nèi)存內(nèi)存Cache南橋南橋PCI 和和PCI Express X1接口接口（網(wǎng)卡、聲卡等）（網(wǎng)卡、聲卡等）鍵盤、鼠標(biāo)接口鍵盤、鼠標(biāo)接口USB接口接口前端總線前端總線存儲(chǔ)器總線存儲(chǔ)器總線PCI Express X16顯卡顯卡片內(nèi)總線

49、片內(nèi)總線PCI擴(kuò)展總線擴(kuò)展總線中心快速通道中心快速通道BIOS ROM硬盤、光驅(qū)、網(wǎng)硬盤、光驅(qū)、網(wǎng)絡(luò)、音頻接口絡(luò)、音頻接口計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 ISA總線。是最早的總線。是最早的8位系統(tǒng)總線。后位系統(tǒng)總線。后來(lái)擴(kuò)展到來(lái)擴(kuò)展到16位。位。ISA是現(xiàn)代個(gè)人計(jì)算機(jī)是現(xiàn)代個(gè)人計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)。的基礎(chǔ)。(2) 系統(tǒng)總線標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)總線標(biāo)準(zhǔn) 系統(tǒng)總線標(biāo)準(zhǔn)大致可分為系統(tǒng)總線標(biāo)準(zhǔn)大致可分為ISA總線、總線、PCI總線、總線、PCI Express三個(gè)階段。三個(gè)階段。 PCI總線。主要特點(diǎn)是傳輸速度高，總線。主要特點(diǎn)是傳輸速度高，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代微機(jī)中。廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代微機(jī)中。 AGP總線。專為系統(tǒng)中一塊圖

50、形顯示總線。專為系統(tǒng)中一塊圖形顯示卡設(shè)計(jì)的總線。卡設(shè)計(jì)的總線。PCIe 16PCIe1 PCI Express總線。是總線。是新一代的總線接口。新一代的總線接口。計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 總線帶寬，也稱總線數(shù)據(jù)傳輸率。用總線上每秒可傳送總線帶寬，也稱總線數(shù)據(jù)傳輸率。用總線上每秒可傳送數(shù)據(jù)量的多少表示，常用單位為數(shù)據(jù)量的多少表示，常用單位為Mbps或或MB/s。 總線帶寬總線帶寬=總線寬度總線寬度總線頻率總線頻率每時(shí)鐘周期傳輸數(shù)據(jù)的次數(shù)每時(shí)鐘周期傳輸數(shù)據(jù)的次數(shù) 【例】【例】32位、位、33.3MHz的的PCI總線帶寬計(jì)算如下：總線帶寬計(jì)算如下： 總線帶寬總線帶寬=4(字節(jié)字節(jié))33(

51、MHz)1(每周期傳輸次數(shù)每周期傳輸次數(shù))=132MB/s 【例】【例】32位、位、66.6MHz的的AGP4總線帶寬計(jì)算如下：總線帶寬計(jì)算如下： 總線帶寬總線帶寬=4(字節(jié)字節(jié))66.6(MHz)4(每周期傳輸次數(shù)每周期傳輸次數(shù))=1066MB/s 另外，另外，PCIe總線帶寬的計(jì)算方法與一般總線不同，總線帶寬的計(jì)算方法與一般總線不同，PCI總總線每個(gè)通道的帶寬為線每個(gè)通道的帶寬為500MB/s，那么，那么PCIe的總線帶寬為：的總線帶寬為：500 MB/s通道數(shù)。通道數(shù)。 【例】那么【例】那么PCIe16的總線帶寬計(jì)算如下：的總線帶寬計(jì)算如下： 總線帶寬總線帶寬= 500 MB/s16=

52、8GB/s計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 在微機(jī)統(tǒng)中，最常見的外部總線是在微機(jī)統(tǒng)中，最常見的外部總線是USB總線?？偩€。 USB總線：屬高速串行接口總線。該總線最多可連接總線：屬高速串行接口總線。該總線最多可連接127個(gè)設(shè)備，支持熱拔插，支持即插即用，該接口已經(jīng)成為許多個(gè)設(shè)備，支持熱拔插，支持即插即用，該接口已經(jīng)成為許多外設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)接口。外設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)接口。USB有三個(gè)規(guī)范，即有三個(gè)規(guī)范，即USB1.1、USB2.0和和USB3.0 。 (3) 外部總線標(biāo)準(zhǔn)外部總線標(biāo)準(zhǔn) USB總線在某種程度上可以看作是系統(tǒng)總線的一個(gè)連接低速外設(shè)的總線在某種程度上可以看作是系統(tǒng)總線的一個(gè)連接低速外設(shè)的延長(zhǎng)線。延

53、長(zhǎng)線。USB總線一端連接在系統(tǒng)總線上總線一端連接在系統(tǒng)總線上(如前面提到的如前面提到的PCI總線總線)，另一，另一端可以連接低速的設(shè)備。端可以連接低速的設(shè)備。計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 I/O接口的功能是負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)接口的功能是負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)CPU通過系統(tǒng)總線把主機(jī)系統(tǒng)通過系統(tǒng)總線把主機(jī)系統(tǒng)和外圍設(shè)備聯(lián)系在一起，是內(nèi)、外交流的窗口。和外圍設(shè)備聯(lián)系在一起，是內(nèi)、外交流的窗口。I/O接口是連接口是連接主機(jī)和外部設(shè)備之間的邏輯部件，由接主機(jī)和外部設(shè)備之間的邏輯部件，由I/O接口電路、連接器接口電路、連接器(一般為連接電纜一般為連接電纜)和接口軟件和接口軟件(即設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序即設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序)組成。組成。

54、3.2.6 接口接口計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 I/O接口分為內(nèi)置接口分為內(nèi)置I/O接口和外置接口和外置I/O接口兩類。接口兩類。 (1) 內(nèi)置內(nèi)置I/O接口接口 將將I/O接口電路內(nèi)嵌在接口電路內(nèi)嵌在主板中，由主板提供外設(shè)主板中，由主板提供外設(shè)接口電路插座，如鍵盤接接口電路插座，如鍵盤接口、鼠標(biāo)接口、口、鼠標(biāo)接口、USB接口、接口、串口、并口及軟硬盤接口串口、并口及軟硬盤接口等。等。 常見的內(nèi)置常見的內(nèi)置I/O接口：接口： 計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 (2) 外置外置I/O接口接口 將將I/O接口集成到一塊獨(dú)立的電路板接口集成到一塊獨(dú)立的電路板(接口卡接口卡)上，接口卡上

55、，接口卡必須插在總線擴(kuò)展插槽上必須插在總線擴(kuò)展插槽上(如如PCI、PCI Express插槽等插槽等) 。在。在每一張接口卡的邊緣，有一排像鋼琴按鍵一樣的銅皮，它們每一張接口卡的邊緣，有一排像鋼琴按鍵一樣的銅皮，它們是接口卡與主機(jī)連接的導(dǎo)線。當(dāng)接口卡插到主板上的擴(kuò)展槽是接口卡與主機(jī)連接的導(dǎo)線。當(dāng)接口卡插到主板上的擴(kuò)展槽里時(shí)，這些銅皮就會(huì)與主板上的電路接通。里時(shí)，這些銅皮就會(huì)與主板上的電路接通。計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 外部存儲(chǔ)器通常用來(lái)存放需要長(zhǎng)期保存的各種程序和數(shù)外部存儲(chǔ)器通常用來(lái)存放需要長(zhǎng)期保存的各種程序和數(shù)據(jù)。當(dāng)需要執(zhí)行或處理這些程序和數(shù)據(jù)時(shí)，必須將其先調(diào)入據(jù)。當(dāng)需要執(zhí)行或處

56、理這些程序和數(shù)據(jù)時(shí)，必須將其先調(diào)入到內(nèi)存中然后再被到內(nèi)存中然后再被CPU處理，處理， 所以外存實(shí)際上屬于輸入所以外存實(shí)際上屬于輸入輸出設(shè)備。輸出設(shè)備。 目前微機(jī)常用的外存儲(chǔ)器主要有硬盤、光盤、目前微機(jī)常用的外存儲(chǔ)器主要有硬盤、光盤、 U盤等。盤等。 存儲(chǔ)器是由一些具有記憶功能的器件構(gòu)成的。對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)說，存儲(chǔ)器是由一些具有記憶功能的器件構(gòu)成的。對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)說，所謂記憶功能就是能夠保持兩種不同的狀態(tài)。例如，電容可以有帶電所謂記憶功能就是能夠保持兩種不同的狀態(tài)。例如，電容可以有帶電和沒電兩種狀態(tài)，因此它可以用來(lái)做內(nèi)存條。又比如，磁性材料可以和沒電兩種狀態(tài)，因此它可以用來(lái)做內(nèi)存條。又比如，磁性材

57、料可以被磁化成不同極性方向，所以可以用兩個(gè)相反的極性來(lái)表示被磁化成不同極性方向，所以可以用兩個(gè)相反的極性來(lái)表示0和和1兩種兩種數(shù)碼。因而磁性材料也可以做成磁盤。其實(shí)可以表示兩種狀態(tài)的材料數(shù)碼。因而磁性材料也可以做成磁盤。其實(shí)可以表示兩種狀態(tài)的材料非常多。比如在一張紙上打一個(gè)孔，就可以和沒打孔的地方區(qū)分開，非常多。比如在一張紙上打一個(gè)孔，就可以和沒打孔的地方區(qū)分開，因而也可以表示兩種狀態(tài)。從這個(gè)角度來(lái)說，紙張也是一種存儲(chǔ)器。因而也可以表示兩種狀態(tài)。從這個(gè)角度來(lái)說，紙張也是一種存儲(chǔ)器。只不過它的存儲(chǔ)容量太小，成本太高，而且不能重復(fù)使用。只不過它的存儲(chǔ)容量太小，成本太高，而且不能重復(fù)使用。計(jì)算機(jī)科學(xué)

58、與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系3.3.1 磁盤磁盤 磁盤分為軟盤和硬盤，是由一個(gè)或多個(gè)表面涂有磁性材磁盤分為軟盤和硬盤，是由一個(gè)或多個(gè)表面涂有磁性材料的薄盤組成。這類用磁化磁性材料的原理制成的存儲(chǔ)器上料的薄盤組成。這類用磁化磁性材料的原理制成的存儲(chǔ)器上被磁化后的極性，如果沒有被再次磁化，就不變了。它不需被磁化后的極性，如果沒有被再次磁化，就不變了。它不需要用電或者其他的任何幫助，信息就可以長(zhǎng)期保持下來(lái)了。要用電或者其他的任何幫助，信息就可以長(zhǎng)期保持下來(lái)了。如果需要重寫，用磁頭對(duì)其進(jìn)行再次磁化就可以了。早期的如果需要重寫，用磁頭對(duì)其進(jìn)行再次磁化就可以了。早期的3.5英寸軟盤曾經(jīng)被廣泛使用，但缺點(diǎn)是容

59、量太小，存取速度英寸軟盤曾經(jīng)被廣泛使用，但缺點(diǎn)是容量太小，存取速度較慢，數(shù)據(jù)保存時(shí)間不長(zhǎng)久，且盤片很容易受損。目前，在較慢，數(shù)據(jù)保存時(shí)間不長(zhǎng)久，且盤片很容易受損。目前，在微機(jī)上軟盤已被微機(jī)上軟盤已被U盤等存儲(chǔ)設(shè)備所取代，原來(lái)作為標(biāo)準(zhǔn)配置盤等存儲(chǔ)設(shè)備所取代，原來(lái)作為標(biāo)準(zhǔn)配置的軟驅(qū)也已被取消。的軟驅(qū)也已被取消。計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系3.3.1 磁盤磁盤 硬盤是微機(jī)最重要的外部存儲(chǔ)器，常用于安裝微機(jī)運(yùn)行硬盤是微機(jī)最重要的外部存儲(chǔ)器，常用于安裝微機(jī)運(yùn)行所需的系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，以及存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)。所需的系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，以及存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)。柱柱面面磁頭磁頭臂臂 1956年年9月月13日，一

60、個(gè)名叫雷諾日，一個(gè)名叫雷諾約翰遜的人和他的同事們首次將一個(gè)約翰遜的人和他的同事們首次將一個(gè)叫硬盤的大家伙安裝到計(jì)算機(jī)上。這個(gè)足有兩個(gè)冰箱那么大，重達(dá)叫硬盤的大家伙安裝到計(jì)算機(jī)上。這個(gè)足有兩個(gè)冰箱那么大，重達(dá)1噸東噸東西，從側(cè)面看上去像一把巨大的梳子，但是，以今天的眼光來(lái)看容量實(shí)西，從側(cè)面看上去像一把巨大的梳子，但是，以今天的眼光來(lái)看容量實(shí)在是太小了，只有在是太小了，只有4.4MB，勉強(qiáng)存得下一首，勉強(qiáng)存得下一首MP3歌曲。歌曲。計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系 (1) 硬盤存儲(chǔ)格式硬盤存儲(chǔ)格式 在對(duì)硬盤進(jìn)行格式化時(shí)，將對(duì)盤片進(jìn)行劃分磁道和扇區(qū)，在對(duì)硬盤進(jìn)行格式化時(shí)，將對(duì)盤片進(jìn)行劃分磁道和扇