計算機系統(tǒng)知識課件

3輸入設備：鍵盤、鼠標、掃描儀

輸出設備：顯示器、打印機

外

存：軟、硬盤、光盤、閃存

網(wǎng)絡設備：網(wǎng)卡、調(diào)制解調(diào)器等

計算機系統(tǒng)軟件外部設備系統(tǒng)軟件

應用軟件

硬件運算器寄存器控制器

主機內(nèi)存CPU隨機存儲器(RAM)只讀存儲器(ROM)高速緩沖存儲器

操作系統(tǒng)：Windows、Unix、Linux語言處理程序：C、Pascal、VB等

服務型程序：診斷程序、排錯程序等數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)應用軟件包、用戶程序計算機系統(tǒng)層次圖微型計算機系統(tǒng)基礎知識硬件系統(tǒng):指構(gòu)成計算機系統(tǒng)的物理實體或物理裝置。軟件系統(tǒng):指在硬件基礎上運行的各種程序、數(shù)據(jù)及有關(guān)的文檔資料。裸機:通常把沒有軟件系統(tǒng)的計算機稱為“裸機”。451.4計算機硬件組成及其工作原理1.4.1計算機的硬件組成計算機的硬件結(jié)構(gòu)包括：運算器，控制器，存儲器，輸入、輸出設備功能：是接受軟件（程序），接收數(shù)據(jù)，計算（運行程序），輸出結(jié)果。運算器

ALU（Arithmeticandlogicunit）控制器會將數(shù)據(jù)信息送到運算器，在這里進行運算算術(shù)運算邏輯運算6它將輸入設備的程序和數(shù)據(jù)，存入存儲器，并按照程序的要求指揮運算器進行運算和處理，然后把運算和處理的結(jié)果再存入存儲器中，最后將處理結(jié)果傳送到輸出設備上。程序計數(shù)器（PC）用來存放下一條指令的地址，有自動加1的功能。指令寄存器（IR）用來存放當前要執(zhí)行的指令代碼。指令譯碼器（ID）用來識別IR中所存放要執(zhí)行指令的性質(zhì)。操作控制器（OC）根據(jù)指令譯碼器對要執(zhí)行指令的譯碼，產(chǎn)生實現(xiàn)該指令的全部動作的控制信號7控制器存儲器1.內(nèi)存儲器：電腦中只存放當前工作所需要的數(shù)據(jù)和程序。特點：容量小，存取速度快，斷電即丟失（存儲的信息不能長期保存）。使用的器件：多數(shù)采用半導體動態(tài)存儲器DRAM

2.外存儲器功能：存放當前不參與運行的程序和數(shù)據(jù)，它與主存儲器交換信息特點：容量大，存取速度慢，存儲的信息能長期保存。常用：磁盤、光盤。

83.高速緩沖存儲器因為存儲器與CPU之間有速度沖突，所以在存儲器與CPU之間增加高速緩存Cache，常用半導體靜態(tài)存儲器，寫作（SRAM）。Cache是高速小容量的臨時存儲器，可以用高速的靜態(tài)存儲器芯片實現(xiàn)，或者集成到CPU芯片內(nèi)部，存儲CPU最經(jīng)常訪問的指令或者操作數(shù)據(jù)。9存儲器的層次結(jié)構(gòu)輸入設備把程序和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成計算機能識別的信息（二進制編碼），然后送入內(nèi)存，常用的有鍵盤、鼠標器、掃描儀。輸出設備將計算機處理后的結(jié)果以我們能識別的，需要的形式輸出。常見的有：顯示器、打印機，繪圖儀

輸入設備、輸出設備屬于外部設備。

(英文簡寫I/O設備)111.4.2微型計算機硬件組成基本結(jié)構(gòu)12CPU主存儲器外存接口輸入接口輸出接口其他I/O接口驅(qū)動器各種外部設備顯示器打印機鍵盤鼠標器地址總線

數(shù)據(jù)總線控制總線總線存儲器CPU電源220VAC+12/-12+5/-5軟驅(qū)接口軟盤驅(qū)動器專用接口鍵盤揚聲器顯示卡顯示器聲卡音箱總線插槽網(wǎng)卡局域網(wǎng)通信接口打印機掃描儀鼠標器硬盤接口光盤驅(qū)動器硬盤13總線（1）總線概念：計算機中多個功能部件共享的信息傳輸線。（2）總線分類：內(nèi)部總線（芯片內(nèi)部連接各元件的總線）系統(tǒng)總線（連接CPU、存儲器和各種I/O模塊等主要部件的總線） 根據(jù)傳輸內(nèi)容的不同又分為：數(shù)據(jù)總線DB：用于CPU與主存儲器、CUP于I/O接口之間傳送信息。地址總線AB：用于定位數(shù)據(jù)在主存儲器或I/O端口的地址?？刂瓶偩€CB：用來控制對數(shù)據(jù)總線和地址總線的訪問和使用。外部總線（微機和外部設備之間的總線）。（3）總線標準:ISA、EISA、VESA、PCI、PCIE15主機板又稱系統(tǒng)主板包括有CPU插座、內(nèi)存插槽、總線擴展槽、BIOS芯片、CMOS芯片、芯片組、各種接口（鼠標、鍵盤等）芯片組（Chipset）是主板的核心組成部分，聯(lián)系CPU和其他周邊設備的運作。芯片組決定主板的功能，進而影響到整個電腦。芯片組是主板的靈魂。能生產(chǎn)芯片組的廠家有英特爾（美國）、VIA（臺灣）、SiS（臺灣）、AMD（美國）、NVIDIA（美國）、ServerWorks（美國）等幾家，其中以英特爾、AMD和nVIDIA的芯片組最為常見。英特爾芯片組包括：G系列，如G41集成顯卡，入門級。P系列，如P45沒有集成顯卡，高級。Q系列，如Q45集成顯卡，商用級。X系列，如X48沒有集成顯卡，發(fā)燒級。此外，數(shù)字代表級別檔次，如：G41的“4”表示G41是G31的下一代，G43的“3”表示G43性能好于G41。16主板ASUSp8Q67

17各種接口IDE：主要連接IDE硬盤和IDE光驅(qū)SATA：連接SATA硬盤和SATA光驅(qū)軟盤接口串行接口：處置MODEM，一般為COM1和COM2并行接口：用于連接打印機，標識為LPT或PRNUSB（通用串行總線）可以連接鍵盤、鼠標、數(shù)碼相機、掃描儀等跳線開關(guān)1819PS2鍵盤、鼠標接口并行接口串行接口四個USB接口RJ45LAN接口各種接口20顯示器信號連接線耳機、麥克風連接線鼠標鍵盤中央處理器(CPU)組成運算器、控制器、寄存器主要生產(chǎn)廠家INTEL（80x86系列、PENTIUM系列,Core系列、i系列）AMD（K8速龍系列、K10羿龍系列、）CYRIX：美國國家半導體公司,現(xiàn)被臺灣公司收購。CPU的主要性能指標字與字長

字是計算機內(nèi)CPU進行數(shù)據(jù)處理的基本單位

字長越長,一次可處理的數(shù)據(jù)二進制位越多運算能力越強計算精度越高21主頻指的是CPU的時鐘頻率，主頻越高,一個時鐘里完成的指令數(shù)也越多,CPU的運算速度越快。時鐘頻率CPU的外部時鐘頻率,也稱外頻,它左右CPU與內(nèi)存之間數(shù)據(jù)交換速度地址總線寬度

決定了CPU可以訪問的物理空間(使用內(nèi)存容量)數(shù)據(jù)總線寬度

決定一次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息量內(nèi)部緩存(L1,L2,CACHE)CPU制造工藝采用45、32、22nm技術(shù)，具有較低的能耗，發(fā)熱量低。決定CPU性能的唯一標準應該是運算力水平，對于不同體系的產(chǎn)品簡單以頻率作為衡量的標準，顯然沒有說服力。22內(nèi)存儲器的分類隨機存儲器(RAM)可讀,可寫斷電后RAM中的信息全部丟失用于存放當前運行的程序和數(shù)據(jù)一般采用的DRAM（DDRⅡ、DDRⅢ）只讀存儲器(ROM)只能讀,不能寫,斷電后信息不丟失主要存放固定不變的信息,如系統(tǒng)的引導程序,開機自檢常用的有PROM、EPROM、EEPROM、FLASHMEMORY高速緩沖存儲器（CACHE）處于CPU與內(nèi)存之間采用SRAM23CPUCacheRAMDDRⅢDDRⅡ外存儲器軟盤硬盤移動存儲器：移動硬盤、U盤光盤存儲器24輸入設備鍵盤、鼠標器25輸出設備顯示器分類色彩：單色和彩色器件：陰極射線管顯示器（CRT）、液晶顯示器（LCD）、發(fā)光二極管（LED）、等離子體（PDP）、熒光（VF）平板顯示器等。顯示方式：字符顯示方式和圖形顯示方式26顯示適配器（顯卡）分類

MDA、CGA、EGA、VGA、SVGA、XGA打印機分類輸出方式：逐行和逐字顏色：單色打印機和彩色打印機工作方式：擊打式打印機和非擊打式打印機擊打式：針式打印機：噪聲大、速度慢、精度低、價格便宜，對紙張要求低非擊打式2728噴墨打印機特點：打印速度快、打印質(zhì)量高技術(shù)參數(shù)：打印分辨率|打印速度|打印最大尺寸：A4激光打印機噪聲低、打印速度快、分辨率高、打印質(zhì)量好。對紙張要求高，耗材貴 29微型計算機選型品牌機國產(chǎn)：價格適中，售后服務較好。國外：價格較貴，售后服務較好。一線品牌包括：HP、DELL、聯(lián)想、宏基等。特點：質(zhì)量好，價格高，服務好。其中DELL為直銷模式，價格較其它幾家便宜，但服務較差。其它品牌為二線品牌，價格適中，售后服務較好。攢機(兼容機)：便宜，配置靈活，售后服務差。性價比30臺式機31相對于筆記本和上網(wǎng)本體積較大，主機、顯示器等設備一般都是相對獨立的，一般需要放置在電腦桌或者專門的工作臺上。因此命名為臺式機。其它類型微機一體電腦32把主機集成到顯示器中，從而形成一體電腦（all-in-one），縮寫為AIO。AIO相較傳統(tǒng)臺式機有著連線少、體積小的優(yōu)勢，集成度更高，價格也相對較高。與筆記本和臺式機并列新興產(chǎn)品。其它類型微機筆記本電腦33英文名稱為NoteBook，俗稱筆記本電腦。是一種小型、可攜帶的個人電腦，通常重1-3公斤。其發(fā)展趨勢是體積越來越小，重量越來越輕，而功能卻越發(fā)強大。其它類型微機平板電腦34平板電腦（英文：TabletPersonalComputer，簡稱TabletPC、FlatPc、Tablet、Slates），是一種小型、方便攜帶的個人電腦，以觸摸屏作為基本的輸入設備。它擁有的觸摸屏（也稱為數(shù)位板技術(shù)）允許用戶通過觸控筆或數(shù)字筆來進行作業(yè)而不是傳統(tǒng)的鍵盤或鼠標。其它類型微機智能手機35智能手機（Smartphone)，是指“像個人電腦一樣，具有獨立的操作系統(tǒng)，可以由用戶自行安裝軟件、游戲等第三方服務商提供的程序，通過此類程序來不斷對手機的功能進行擴充，并可以通過移動通訊網(wǎng)絡來實現(xiàn)無線網(wǎng)絡接入的這樣一類手機的總稱”。軟件：提高計算機使用效率、擴大計算機功能的各類程序、數(shù)據(jù)和有關(guān)文檔。程序：為了解決某一問題而設計的一系列指令或語句的有序集合。數(shù)據(jù)：程序處理的對象和處理的結(jié)果。文檔：描述程序操作及使用的有關(guān)資料。361.5計算機軟件系統(tǒng)…服務程序語言處理程序操作系統(tǒng)用戶程序應用軟件包工具軟件…系統(tǒng)軟件應用軟件計算機軟件系統(tǒng)微型計算機系統(tǒng)系統(tǒng)軟件通用性：不是針對具體用戶，各個應用領域都可使用?；A性：其它軟件都在系統(tǒng)軟件的支持下開發(fā)和運行。系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)：管理系統(tǒng)資源的軟件。語言處理系統(tǒng)：對各種計算機語言進行編譯和解釋數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：工具軟件：對機器實施監(jiān)控、調(diào)試、故障診斷。381.5.1

系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)

操作系統(tǒng)是計算機軟件系統(tǒng)的核心部分。任何用戶都是通過操作系統(tǒng)使用計算機的，也只是在有了操作系統(tǒng)之后，用戶才可以非常方便地使用計算機。（它是計算機硬件的第一級擴充）什么是操作系統(tǒng)？操作系統(tǒng)的功能

處理器管理存儲器管理設備管理文件管理操作系統(tǒng)基礎操作系統(tǒng)的分類

單用戶單任務單用戶多任務多用戶多任務分時網(wǎng)絡DOSWindowsUNIXWindowsserver操作系統(tǒng)基礎程序設計語言機器語言：最底層的語言，直接在機器上運行，速度快。 語句＝操作碼＋操作數(shù)（二進制形式）

例： 1011001001011001匯編語言：要先翻譯成機器語言計算機硬件才能識別，而翻譯過程需要時間和空間，所以運行匯編語言會比運行機器語言的程序稍慢一些。

語句＝助記符＋地址符號

例：MOV

AX，12H

MOV

BX，(0F2H)

ADD

AX，BX

優(yōu)點：易懂、易查、易改

缺點：面向機器，不具有通用性和可移植性

42高級語言采用自然語匯+數(shù)學語言構(gòu)成的高級語言，語句簡單明了，非常容易讀懂。但高級語言編出的程序，計算機不能直接識別，需（編譯程序）翻譯成機器語言后，計算機才能執(zhí)行。visualbasicC和C++語言JAVA語言1.5.2應用軟件應用軟件是針對某一專門目的面開發(fā)的軟件.包括文字處理軟件、圖形處理軟件、財務管理系統(tǒng)等

431.5.3微型計算機的軟件系統(tǒng)常用系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)DOS、WINDOWS3.X、WINDOWS95、WINDOWS98LINUX、UNIX語言BASIC、FORTRAN、PASCAL、C、C++、JAVA數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)ACCE