計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)補(bǔ)充

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)第1頁(yè)，共34頁(yè)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn)計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)

自動(dòng)執(zhí)行；速度快；精度高；

存儲(chǔ)功能強(qiáng)；有邏輯判斷能力。第2頁(yè)，共34頁(yè)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工作原理迄今為止所有的電子計(jì)算機(jī)都是按美藉匈牙利科學(xué)家馮·諾依曼于1946年提出的結(jié)構(gòu)體系和工作原理設(shè)計(jì)制造的，故又統(tǒng)稱(chēng)為“馮·諾依曼型計(jì)算機(jī)”。馮·諾依曼型計(jì)算機(jī)的兩大特征：

程序存儲(chǔ)（計(jì)算機(jī)自動(dòng)連續(xù)工作的基礎(chǔ)）采用二進(jìn)制（機(jī)內(nèi)一切信息均需為二進(jìn)制編碼形式存在）馮·諾依曼型計(jì)算機(jī)的工作原理：

存儲(chǔ)程序（將欲執(zhí)行的任務(wù)事先編成程序存入主存中）程序控制（執(zhí)行時(shí)由CPU調(diào)用主存中的程序進(jìn)行運(yùn)算）第3頁(yè)，共34頁(yè)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)控制器輸入設(shè)備主存儲(chǔ)器運(yùn)算器輸出設(shè)備第4頁(yè)，共34頁(yè)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成

控制器中央處理器Intel的：x86、Pentiumx;AMD的：K6、硬（CPU）運(yùn)算器K7、Athlon、Athlonxp;威勝的：M300…內(nèi)存儲(chǔ)器：EDO、SDRAM、DDR、RUMBUS、……件存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器：type、hd-disk、floppy、cd-rom、…輸入設(shè)備：鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、掃描儀、CD—ROM、磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器……輸出設(shè)備：顯示器、打印機(jī)、投影儀、繪圖儀、磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器……操作系統(tǒng)：DOS、Windowsxx、UNIX、Linux、……機(jī)器語(yǔ)言：二進(jìn)制指令集（機(jī)器可以直接識(shí)別） 軟 系統(tǒng)軟件匯編語(yǔ)言：指令的符號(hào)（計(jì)算機(jī)不能直接識(shí)別）編程語(yǔ)言：（高級(jí)語(yǔ)言）：C++、BASIC、VC、…… 件 語(yǔ)言處理程序：BASIC解釋程序、C編譯程序、……應(yīng)用軟件：Office、WPS、PhotoShop、AutoCAD、……

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)第5頁(yè)，共34頁(yè)。微型計(jì)算機(jī)主板結(jié)構(gòu)第6頁(yè)，共34頁(yè)。主板是主機(jī)設(shè)備與外部設(shè)備集成的載體。各部分通過(guò)主板上的各種接口，在總線系統(tǒng)的支持下組合成一個(gè)完整的系統(tǒng)。所以認(rèn)清各種接口，以及它們所對(duì)應(yīng)的設(shè)備，對(duì)于我們實(shí)現(xiàn)電腦的組裝和維護(hù)有極為重要的意義。⒈AT主板

⒉ATX主板

第7頁(yè)，共34頁(yè)?？偩€微機(jī)系統(tǒng)總線有五種類(lèi)型：ISA（IndustryStandardArchitecture，標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)結(jié)構(gòu)）、EISA（ExtendedIndustryStandardArchitecture，擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)結(jié)構(gòu)）、MCA（MicroChannelArchitecture，微通道結(jié)構(gòu)）局部總線（VESA、PCI、PCI_E）。在計(jì)算機(jī)各部件之間傳遞數(shù)據(jù)信息的通道就叫做總線（Bus）。總線的作用是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和交換?？偩€的數(shù)據(jù)通道越寬，能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)就越多。而總線速度越高，數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣染驮娇?。?頁(yè)，共34頁(yè)。北橋芯片一般提供對(duì)CPU的類(lèi)型和主頻、內(nèi)存的類(lèi)型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC糾錯(cuò)等功能的支持，通常在主板上CPU插槽旁邊的位置，由于此類(lèi)芯片的發(fā)熱量一般較高，所以在此芯片上裝有散熱片。北橋芯片組南橋芯片在靠近PCI槽的位置，主要用來(lái)與I/O設(shè)備及ISA設(shè)備相連，并負(fù)責(zé)管理中斷及DMA通道，讓設(shè)備工作得更順暢，其提供對(duì)KBC（鍵盤(pán)控制器）、RTC（實(shí)時(shí)時(shí)鐘控制器）、USB（通用串行總線）、Ultra

DMA/33（66）EIDE數(shù)據(jù)傳輸方式和ACPI（高級(jí)能源管理）等的支持。南橋芯片組北橋芯片（NorthChipset）和南橋芯片（SourthChipset）第9頁(yè)，共34頁(yè)。CPU接口

CPU是整個(gè)電腦的核心部件，它有很多的管腳與主板連接。不同的CPU采用了不同的總線形式，而且它們的封裝形式也不盡相同，這就決定了主板的CPU接口有不同的形式。我們目前常見(jiàn)的有Socket和Slot兩種接口。Socket接口利用底座的孔和處理器的針腳相連，然后通過(guò)CPU座的手柄將處理器固定在底座上。Slot接口是一種比較老的接口形式，它是和內(nèi)存插槽一樣，通過(guò)金手指進(jìn)行連接的。此為Socket接口。同一類(lèi)接口的管腳數(shù)量不一定相同哦！第10頁(yè)，共34頁(yè)。內(nèi)存接口 內(nèi)存接口又稱(chēng)為DIMM槽，可以介入內(nèi)存條，擴(kuò)充系統(tǒng)的內(nèi)存容量。內(nèi)存槽根據(jù)適合的內(nèi)存不同又有所區(qū)分，目前的內(nèi)存比較常見(jiàn)的有SD內(nèi)存和DDR內(nèi)存，其他的如Rambus內(nèi)存和DDRⅡ內(nèi)存也少量存在。此主板使用的是DDR內(nèi)存，其數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行ьl率是SDAM的兩倍。目前大部分的主板都支持這種內(nèi)存，老的SDRAM已經(jīng)不多見(jiàn)了。SD和DDR內(nèi)存槽可以很容易地區(qū)分，SD的內(nèi)存槽有兩個(gè)小橫杠，而DDR內(nèi)存槽只有一個(gè)小橫桿，這樣一來(lái)，不同的內(nèi)存就不會(huì)混插了。第11頁(yè)，共34頁(yè)。AGP接口 AGP（AcceleratedGraphicsPort）接口是圖形加速端口，是較流行的顯卡專(zhuān)業(yè)插槽。此前流行的PCI接口與之相比，數(shù)據(jù)的速率較慢，無(wú)法滿(mǎn)足高質(zhì)量圖像顯示，尤其是三維圖形顯示的的需求。由Intel公司推出AGP1.0規(guī)范的AGP接口，分為1X和2X兩種模式，帶寬和133MB/s的PCI帶寬相比，分別達(dá)到了266MB/s和533MB/s。我們現(xiàn)在經(jīng)?？吹降腁GP4X模式屬于AGP2.0規(guī)范，它的帶寬已經(jīng)達(dá)到了1066MB/s。2000年發(fā)布的AGP3.0（AGP8X）規(guī)范，帶寬達(dá)到了2133MB/s。第12頁(yè)，共34頁(yè)。IDE接口

硬盤(pán)接口中比較成熟的一種接口就是IDE接口，由于數(shù)據(jù)是并行傳輸?shù)?，也被稱(chēng)為是并行ATA接口。它的傳輸速率不高，從33MB/s到133MB/s不等，所以按照速率不同IDE規(guī)格又被分為DM33、DM66、DM100和DM133，從DM66開(kāi)始，IDE就開(kāi)始使用80Pin的排線，也就是我們目前看到的比較常見(jiàn)的硬盤(pán)排線。第13頁(yè)，共34頁(yè)。PCI接口 外設(shè)部件互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)PCI（PeripheralComponentInterconnect）是目前最流行的接口，幾乎所有的主板上都有這種接口。PCI也是Intel公司提出來(lái)的一種總線規(guī)范，最早的PCI總線工作在33MHz的頻率之下，傳輸帶寬達(dá)到了133MB/s。之后又推出了64bit位寬的PCI總線，將總線頻率提高到了66MHz，很多設(shè)備如：顯卡、聲卡、網(wǎng)卡、MODEM等都要通過(guò)它與整個(gè)電腦系統(tǒng)相連。第14頁(yè)，共34頁(yè)。SATA接口 SATA（SerialATA）是硬盤(pán)的另一種接口規(guī)范，它的數(shù)據(jù)是串行傳輸?shù)模砸脖环Q(chēng)為串行ATA接口。目前最高的IDE規(guī)格是133MB/s，但SATA的第一代就達(dá)到了150MB/s.還會(huì)有進(jìn)一步的提高到300MB/s、600MB/s等等另一個(gè)區(qū)別就是串行ATA的數(shù)據(jù)線很少，只有4條數(shù)據(jù)線。為了防止插錯(cuò)，接口橫截面是“L”型。第15頁(yè)，共34頁(yè)。PCI-E接口 在AGP3.0規(guī)范推出不到一年的時(shí)間后，Intel宣布要啟用一種全新的技術(shù)作為電腦系統(tǒng)中的內(nèi)部連線，即第三代的I/O總線技術(shù)：3GIO（3rdGenerationI/O）。一年后，3GIO被正式命名為PCIExpress，也就是我們現(xiàn)在所說(shuō)的PCI-E。隨著目前Intel915芯片的推出，PCI-E已經(jīng)正式成為下一代的總線標(biāo)準(zhǔn)，而針對(duì)顯卡推出的PCI-E16X的總線將成為代替目前AGP接口新的接口標(biāo)準(zhǔn)。第16頁(yè)，共34頁(yè)。PS/2接口 在PS/2接口出現(xiàn)以前，鍵盤(pán)鼠標(biāo)都是使用COM口的，隨著電腦的發(fā)展，鍵盤(pán)和鼠標(biāo)接口逐漸被PS/2接口所取代，由于鍵盤(pán)和鼠標(biāo)的接口不能混插，所以現(xiàn)在的PS/2接口會(huì)按照顏色來(lái)區(qū)分，藍(lán)色代表鍵盤(pán)，綠色代表鼠標(biāo)。串口 串口又稱(chēng)為COM口，是I/O接口的一種，目前的串口一般為雙排9Pin的接口，一般主板上會(huì)集成兩個(gè)COM口，目前的串口設(shè)備不多。標(biāo)準(zhǔn)的串口能夠提供最高115Kbps的數(shù)據(jù)傳輸速度，而一些增強(qiáng)型串口則能達(dá)到460Kbps。第17頁(yè)，共34頁(yè)。并口(LPT) 并口是并行接口的簡(jiǎn)稱(chēng)，英文為ParallelPort，采用雙排25Pin的接口，由于這個(gè)接口大部分都是和打印機(jī)相連，所以也稱(chēng)為打印機(jī)口。除打印機(jī)外，還有并口的掃描儀、網(wǎng)卡等等。要連接兩臺(tái)電腦，除使用網(wǎng)卡外，還可以用并口來(lái)連接。USB接口 幾乎所有外設(shè)都有USB接口的。USB按照規(guī)范分為1.0和2.0。USB1.0只能提供12Mbps的傳送速度，已經(jīng)是標(biāo)準(zhǔn)串口的100倍、標(biāo)準(zhǔn)并口的10倍。而USB2.0協(xié)議已經(jīng)可以提供480Mbps的傳輸率。其他接口

其他接口包括電源、網(wǎng)卡、聲卡及游戲柄接口等。第18頁(yè)，共34頁(yè)。主板的設(shè)置BIOS和CMOS的區(qū)別BIOS(BasicInputOutputSystem)是一種程序，在出廠時(shí)廠家將其寫(xiě)入一塊ROM芯片中，通常叫BIOS芯片。CMOS是互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體的簡(jiǎn)稱(chēng)，是一塊可讀寫(xiě)的RAM芯片，用來(lái)保存當(dāng)前系統(tǒng)的硬件配置和用戶(hù)對(duì)某些參數(shù)的設(shè)定。進(jìn)入BIOS設(shè)置的方法

AwardBIOS：按Del或Ctrl＋Alt＋Esc鍵。AMIBIOS：按Del或Esc鍵，屏幕有提示。PhoenixBIOS：按F2或Ctrl＋Alt＋S鍵示。第19頁(yè)，共34頁(yè)。第20頁(yè)，共34頁(yè)。計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的定義和分類(lèi)定義：

操作系統(tǒng)是控制和管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)各種軟、硬件資源，有效地組織多道程序運(yùn)行的系統(tǒng)軟件，是用戶(hù)與計(jì)算機(jī)之間的接口。第21頁(yè)，共34頁(yè)。計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的基本功能1·存儲(chǔ)器管理功能

１）內(nèi)存管理：為每一道程序分配一定的內(nèi)存空間。

即：CPU是與內(nèi)存打交道的，作業(yè)在內(nèi)存中是怎樣分配的？又是怎樣釋放的？

2）地址映射：在內(nèi)存中怎樣放置用戶(hù)的程序？

即：將程序放在內(nèi)存的哪個(gè)位置？地址為多少？怎樣進(jìn)行地址變換？

3）內(nèi)存保護(hù)：保證多個(gè)程序在內(nèi)存中互不干擾（越界問(wèn)題）。

4）內(nèi)存擴(kuò)充：在有限的內(nèi)存容量中，假想地?cái)U(kuò)充其容量，使用戶(hù)使用計(jì)算機(jī)時(shí)感覺(jué)內(nèi)存無(wú)限大。2·處理器（CPU）管理功能

1）作業(yè)和進(jìn)程調(diào)度：選擇一道作業(yè)（哪一道），并執(zhí)行（處理）之。

2）進(jìn)程控制：進(jìn)程的創(chuàng)建、鎖定、喚醒、撤消。

3）進(jìn)程通信：合作的若干個(gè)進(jìn)程之間的信息交換。第22頁(yè)，共34頁(yè)。3·設(shè)備管理功能

1）緩沖區(qū)管理：解決物理器件之間的速度不匹配問(wèn)題。

2）設(shè)備分配：根據(jù)用戶(hù)請(qǐng)求，為用戶(hù)分配相應(yīng)的設(shè)備等。

3）設(shè)備驅(qū)動(dòng)：由CPU發(fā)出指令后進(jìn)行相應(yīng)的I/O操作。

4）設(shè)備無(wú)關(guān)性：使用戶(hù)在使用設(shè)備時(shí)，不必考慮設(shè)備本身的物理特性（品牌、設(shè)備型號(hào)、制造廠家）。4·文件管理功能

1）文件存儲(chǔ)空間的管理：為文件在磁盤(pán)等存儲(chǔ)設(shè)備上分配存儲(chǔ)空間的大小和位置。

2）文件操作的一般管理：文件的刪除、打開(kāi)、關(guān)閉、復(fù)制等。

3）目錄管理：如何組織文件、查詢(xún)、訪問(wèn)文件、共享文件資源等。

4）文件的讀、寫(xiě)管理和存取控制；保證文件的安全、保密等不遭破壞。5·用戶(hù)接口：

為用戶(hù)使用計(jì)算機(jī)提供各種方便的操作：操作界面形式有：命令界面（如DOS），程序界面（編寫(xiě)程序中使用）和圖形界面（如：Windows）。第23頁(yè)，共34頁(yè)。操作系統(tǒng)的分類(lèi)與常用操作系統(tǒng)按工作機(jī)制分批處理系統(tǒng)分時(shí)系統(tǒng)實(shí)時(shí)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)分布式操作系統(tǒng)批處理系統(tǒng)

以作業(yè)為對(duì)象，連續(xù)處理在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行的作業(yè)流分時(shí)系統(tǒng)以一個(gè)CPU連接多個(gè)終端，輪流為各個(gè)終端服務(wù)

常用：UNIX，LINUX實(shí)時(shí)系統(tǒng)對(duì)外來(lái)作用和信號(hào)及時(shí)作出反應(yīng)。

常用：RDOS網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器向工作站（客戶(hù)機(jī)）提供共享資源服務(wù)。

常用：NetWareWindowsNT/2000 UNIX/Linux分布式操作系統(tǒng)由多臺(tái)平等的計(jì)算機(jī)組成協(xié)調(diào)工作或共享資源

第24頁(yè)，共34頁(yè)。按用戶(hù)和任務(wù)分DOS（DiskOperatingSystem,磁盤(pán)操作系統(tǒng)）

單用戶(hù)單任務(wù)通過(guò)命令行形式執(zhí)行任務(wù)Windows95/98

單用戶(hù)多任務(wù)通過(guò)屏幕“桌面”上的“窗口”形式執(zhí)行任務(wù)Linux桌面版 多用戶(hù)，多任務(wù) 可以連接多個(gè)用戶(hù)終端或啟動(dòng)多個(gè)控制臺(tái)、X_window第25頁(yè)，共34頁(yè)。WindowsXP的FAT32文件系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)

物理存儲(chǔ)邏輯分區(qū)磁道扇區(qū)邏輯結(jié)構(gòu)引導(dǎo)區(qū)（BOOT區(qū)）、文件分配表區(qū)（FAT區(qū)）、數(shù)據(jù)區(qū)（DATA區(qū)）。引導(dǎo)區(qū)和文件分配表區(qū)又合稱(chēng)為系統(tǒng)區(qū).引導(dǎo)區(qū)從第一扇區(qū)開(kāi)始，使用了三個(gè)扇區(qū)，保存了該邏輯盤(pán)每扇區(qū)字節(jié)數(shù)，每簇對(duì)應(yīng)的扇區(qū)數(shù)等等重要參數(shù)和引導(dǎo)記錄。文件分配表區(qū)共保存了兩個(gè)相同的文件分配表，F(xiàn)AT實(shí)現(xiàn)了文件所占用的存儲(chǔ)空間（簇鏈）及空閑空間的管理。數(shù)據(jù)區(qū)的存儲(chǔ)空間是按簇進(jìn)行劃分和管理的，簇是空間分配和回收的基本單位，一個(gè)文件總是占用若干個(gè)整簇，文件所使用的最后一簇剩余的空間就不再使用。FAT32系統(tǒng)一簇對(duì)應(yīng)8個(gè)邏輯相鄰的扇區(qū)。第26頁(yè)，共34頁(yè)。FAT32文件系統(tǒng)目錄結(jié)構(gòu)DOS命令格式：><commandname>[/option][argument]D:Md[d:][path]<目錄名>cd[path]<目錄名>cd..cd\d:\c-lx\c-dm>cd\c-lx\doslxd:\c-lx\c-dm>cd..\doslxcddir[option][d:][path][argument]d:\c-lx\c-dm>dird:\c-lx\c-dm>dir\d:\c-lx\c-dm>dir..\doslxd:\c-lx\c-dm>dir\/wclsrd[d:][path]<子目錄名>