大学计算机基础PPT课件(完整版)

大学计算机基础2021/7/131第一章计算机及信息技术概述本章主要介绍计算机的发展史和特点、类型及应用，以及计算机的未来发展趋势；计算机系统的硬件和软件系统构成；最后介绍信息技术的基本概念。2021/7/1321.1计算机基础知识20世纪以来人类最重大的科技发明当数电子数字计算机，计算机改变了人们传统的工作和生活方式。这是一幅很著名的人类进化幽默图2021/7/1331.1计算机基础知识1.1.1计算机发展历史上的重要人物和思想人类从远古时代就产生了计算的需要。钟表业，特别是齿轮传动装置技术的发展，诞生了最早的机械式计算机。下面介绍几位在电子计算机诞生前后对计算机发展有过突出贡献的几位早期历史人物。

2021/7/134法国物理学家帕斯卡(1623-1662)：在1642年发明了第一台机械式加法机。该机由齿轮组成，靠发条驱动，用专用的铁笔来拨动转轮以输入数字。当时，19岁的帕斯卡为了帮助父亲计算税款，开始研究机械计算装置，最后制成了手摇驱动的齿轮进位式计算器，可完成六位数字的加减法。1.1计算机基础知识2021/7/135德国数学家莱布尼茨：在1673年发明了机械式乘除法器。基本原理继承于帕斯卡的加法机，也是由一系列齿轮组成，但它能够连续重复地做加减法，从而实现了乘除运算。据记载，莱布尼兹曾把自己的乘法机复制品送给康熙皇帝。

1.1计算机基础知识2021/7/1361.1计算机基础知识英国数学家巴贝奇：1822年，在历经10年努力终于发明了“差分机”。它有3个齿轮式寄存器，可以保存3个5位数字，计算精度可以达到6位小数。巴贝奇试图发明功能更好的通用计算机

——分析机，但最终失败。英国女数学家爱达(1815-1852)：巴贝奇的合作伙伴。她用穿孔卡片设计了世界上“第一件计算机程序”。她还建议分析机用二进制存储。预言分析机能唱歌、绘画。英国诗人拜伦的女儿2021/7/137图灵机：这个在当时看来是纸上谈兵的简单机器，隐含了现代计算机中“存储程序”的基本思想。半个世纪以来，数学家们提出的各种各样的计算模型都被证明是和图灵机等价的。英国科学家阿兰图灵(理论计算机的奠基人1912-1954)控制器（含运算功能）可在纸带上左右移动的读写头，用于读写数据(输入输出设备)可无限延伸的纸带。用于存储程序和数据（存储器）1.1计算机基础知识姚期智：2000年首位获奖图灵奖的华裔学者2021/7/138七十多年来，现代计算机基本结构仍然是“冯·诺依曼计算机”。美籍匈牙利数学家

冯诺依曼(计算机鼻祖)计算机应由运算器、控制器、存储器、

输入设备和输出设备五大部件组成；应采用二进制简化机器的电路设计；采用“存储程序”技术,以便计算机能保存和自动依次执行指令。冯·诺依曼：“如果不考虑巴贝奇、爱达和其他人早先提出的有关思想，计算机基本概念只能属于阿兰·图灵”1.1计算机基础知识2021/7/1391.1计算机基础知识1946年由美国宾夕法尼亚大学研制出世界上第一台电子数字计算机，取名ENIAC。由此诞生了“第一个电子的大脑”ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator电子数字积分计算机重30吨，占地167m2，耗电150千瓦主要元件为电子管、继电器，可保存80个字节，每秒钟做5000次加减法或400次乘法运算。致命缺陷：没有存储程序。1.1.2电子计算机发展历程2021/7/1310第一代计算机

1946－1958年以电子管为主要元件代表机型：ENIAC1.1计算机基础知识第二代计算机

1958－1964年以晶体管为主要元件采用晶体管的第二代电子计算机IBM7090型2021/7/1311第四代计算机

1971年至今以大规模/超大集成电路为主要元件巨型机、大型机、小型机、微型机以及便携机未来的第五代计算机是智能计算机1.1计算机基础知识第三代计算机

1964－1971年以集成电路为主要元件采用集成电路的第一台电子计算机IBM360型电子技术的发展促进了电子计算机的更新换代。2021/7/1312巨型机大型机小型机微型机工作站服务器嵌入式计算机按计算机规模分类1.1计算机基础知识1.1.3计算机类型2021/7/13131.1计算机基础知识计算机是一种能按照事先存储的程序，自动、高速地进行大量数值计算和各种信息处理的现代化智能电子设备。运算速度快计算精度高存储容量大具有逻辑判断能力按照程序自动运行计算机特点1.1.4计算机的特点及应用领域2021/7/13141.1计算机基础知识科学计算数据处理过程与实时控制人工智能计算机辅助设计与制造计算机应用领域远程通信与网络应用多媒体与虚拟现实2021/7/1315微机的发展(1975-1995)1975年第一台个人电脑问世。1981年第一台IBM-PC问世。1985年386；1989年486；1993年奔腾出现。CPU进入32位时代。1989年多媒体声卡问世。1995年个人电脑出现CD-ROM光驱。1995年Win95问世，操作系统进入Windows时代。多媒体和图形界面的出现使电脑真正进入家庭。2021/7/13161995年以来，Intel的CPU频率（2000年P4，2GHz；2004年P4，3.8GHz）。2001年WindowsXP，集成大量应用程序，例如IE、MediaPlayer、图像浏览等。2005年4月，64位WindowsXP操作系统问世。2005年4月，CPU进入双核和多核时代。2006年，WindowsVista32位/64位操作系统发布。2009年，Windows7操作系统发布。微机的发展(1995-)2021/7/1317①巨型化存储容量大、运算速度达每秒百万亿、千万亿次的巨型机是衡量一个国家科技实力的指标之一。1.1.5计算机发展趋势1.1计算机基础知识计算机正向巨型化、微型化、网络化和智能化方向发展。

2009年，我国成功研制出每秒1206万亿次的“天河一号”超级计算机，成为继美国之后世界上第二个能够研制千万亿次计算机的国家。美洲豹(美国)

走鹃(美国)

海妖(美国)

尤金(欧洲)

天河一号(中国)2009年全球超级计算机排行榜2021/7/13181.1计算机基础知识③网络化通过计算机网络可共享远程资源，实现通信和合作。④智能化智能计算机将是一种具有类似于人的思维能力，能听会说，能想会做，能代替人的体力劳动以及脑力劳动的智能机器人。②微型化计算机不再是单一的计算机器，而是个人的信息机器。2021/7/13191.1计算机基础知识DeepblueGarryKasparov

1996年2月10日，卡斯帕罗夫战胜“深蓝”1997年5月12日，卡斯帕罗夫负于“更深的蓝”2021/7/1320计算机系统硬件软件系统软件应用软件中央处理器运算器控制器存储器内存外存输入/输出设备1.2计算机系统构成2021/7/13211.2.1计算机硬件系统1.2计算机系统构成冯•诺依曼计算机结构计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部分组成。控制信号流数据流2021/7/1322应用软件其它系统软件操作系统硬件应用软件是指用户为解决各种实际问题而编写的程序。应用软件可分为两类：一类是针对某个应用领域的具体问题开发的程序；第二类是一些大型专业软件公司开发的通用型应用软件。系统软件位于计算机系统最靠近硬件的一层，其他软件一般都通过系统软件发挥作用，系统软件主要包括：(1)操作系统。(2)语言处理程序。(3)监控管理程序、调试程序、故障检查和诊断程序等。1.2.2计算机软件系统1.2计算机系统构成2021/7/13231.3.1信息技术概念1.3信息技术基础知识

信息≠数据现代信息技术：计算机技术＋微电子技术＋通信技术信息、材料、能源是组成社会物质文明的三大要素。信息是一种知识，是接受者事先不知道不了解的知识。数据是信息的载体。数值、文字、语言、图形、图像等都是不同形式的数据。2021/7/1324计算机加工处理的对象是数据。除了数学上的数值以外，象字符、汉字、符号、声音、图形、图像等在进行数字编码后都可称之为数据。不同类型的数据在计算机内部有着不同的存储和处理方式。本章主要介绍计算机中采用的二进制及其运算规则，二进制与其它进制之间的转换；计算机中度量信息的数据单位；不同类型的数据采用的信息编码等。第二章计算机信息基础2021/7/13252.1计算机所使用的数制2.1.1数制的概念基数：R进制的基数=R位权：是一个与数字位置有关的常数，位权=Rn其中n取值：以小数点为界，向左0，1，2，3……，

向右-1，-2，-3……例：(275.8)10=2×102＋7×101＋5×100＋8×10-1常用数制十进制二进制八进制十六进制数字符号0～90，10～70～9,A,B,C,D,E,F基数102816(1011.1)2=1×23+0×22+1×21+1×20+1×2-12021/7/13262.1计算机所使用的数制十进制二进制八进制十六进制000011112102231133410044510155611066711177810001089100111910101012A11101113B12110014C13110115D14111016E15111117F16100002010常用数制的对应关系2021/7/13272.1计算机所使用的数制2.1.2二进制的运算二进制的算术运算加：0+0=00+1=11+0=11+1=10减：0-0=00-1=11-0=11-1=0乘：0×0=00×1=01×0=01×1=1除：0÷0=00÷1=01÷0(无意义)1÷1=1本位为0，

向高位进位1本位为1，

向高位借1当22021/7/1328二进制的逻辑运算与AND：0∧0=00∧1=01∧0=01∧1=1或OR：0∨0=00∨1=11∨0=11∨1=1非(取反)：

0=1

1=00表示“假、否”，1表示“真、是”2.1计算机所使用的数制∧表示串联，∨表示并联2021/7/1329十进制数二、八、十六进制的转换由一种数制转换成另一种数制2.1计算机所使用的数制①②③2021/7/13302.1.3二进制和其它进制的转换十进制二进制、八进制、十六进制十进制转二进制：整数部分除以2取余，直至商为0；小数部分乘以2取整，直至小数部分为0或达到所需精度为止。十进制转八进制：方法同上。整数部分除以8，小数部分乘以8。十进制转十六进制：方法同上。整数部分除以16，小数部分乘以16。2.1计算机所使用的数制2021/7/1331十进制整数二进制整数275

1

237

1

218

0

29

1

24

0

22

0

21

1

0结果为：1001011十进制小数二进制小数0.6875×21………1.3750×2

0………0.7500×2

1………1.5000×2

1………1.0000结果为：0.1011(75.6875)10=(1001011.1011)22.1计算机所使用的数制2021/7/1332十进制整数八进制整数结果为：113十进制整数十六进制整数结果为：4B

8753891811

0

1675B1644

02.1计算机所使用的数制2021/7/1333例：(1011.1)2=1×23+0×22+1×21+1×20+1×2-1=8+0+2+1+0.5 =(11.5)10二进制、八进制、十六进制十进制位权相加法：各位数码乘位权，再相加。2.1计算机所使用的数制2021/7/1334整数部分从右向左，小数部分从左向右，

每3位二进制一组，变为1位八进制。不足3位时分别在最左端和最右端补0凑够3位。例：(1100101001011.1101)2=(14513.64)8

二进制数

八进制数每1位八进制，变为3位二进制。例：(16347.52)8=(001110011100111.101010)2

=(1110011100111.10101)2八进制数

二进制数2.1计算机所使用的数制2021/7/1335二进制

十六进制整数部分从右向左，小数部分从左向右，

每4位二进制一组，变为1位十六进制。不足4位时分别在最左端和最右端补0凑够4位。例：(11010111101.1010001)2=(6BD.A2)16

十六进制

二进制每1位十六进制，变为4位二进制。例：(4C2.F6)16=(010011000010.11110110)2

=(10011000010.1111011)22.1计算机所使用的数制2021/7/13362.2计算机中的数据单位位(bit)：计算机存储数据的最小单元(0、1)字节(Byte)：处理数据的基本单位(8bit/Byte)……位（bit）字长字节（Byte）字长：CPU一次处理数据的二进制位数。常用的字节计数单位：1KB＝1024Byte(210B)1MB＝1024KB(220B)1GB＝1024MB(230B)1TB＝1024GB(240B)2021/7/13372.3信息表示与编码所谓编码，就是利用数字串来标识所处理对象的不同个体。计算机采用的是二进制，这就意味着所有需要计算机处理的信息，如数值、字母、汉字、符号、声音、图像等，都要用0和1组成的二进制编码形式来表示。2.3.1整数的表示在数学中，数值是用“＋”和“－”表示正数和负数的，而在计算机中只有0和1，所以正负号也用0和1表示，即数值符号数字化。2021/7/13382.3信息表示与编码符号位：在有符号的二进制数中，最高位用0表示“正”，1表示“负”。机器数：正负符号被数值化了的数。真值：该机器数所表达的数值。机器数00000101+5

符号位真值机器数10000101－5

真值符号位2021/7/13392.3信息表示与编码原码：正号为0，负号为1，数值部分为二进制绝对值。反码：正数的反码和原码相同；负数的反码是将其原码除符号位外各位取反。补码：正数的补码和原码相同；负数的补码是将其反码在末位加1。-510000101原码11111010反码11111011补码+5的原码、反码和补码都是00000101在有符号运算中，需要通过原码、反码、补码转换来完成运算。2021/7/13402.3信息表示与编码补码的概念是怎么来的？“模”是指一个系统所能表示的数据个数。按模运算是指运算结果超过模时，模（或模的整数倍）将溢出而只剩下余数。8位二进制的模为28=256假设M为模，若数a，b满足a＋b＝M，则称a，b互为补数。

在有模运算中，减去一个数等于加上这个数对模的补数。2021/7/13412.3.2实数的表示定点数小数点位置固定的数称为定点数。定点整数：小数点隐含固定在数值部分最右端。定点整数是纯整数,其符号位右边所有的位数表示的是一个整数。2.3信息表示与编码定点整数：（-3）10000011隐含小数位符号位2021/7/134201000000定点小数：（+0.5）符号位隐含小数位2.3信息表示与编码定点小数：小数点隐含固定在数值部分最左端。定点小数是纯小数。2021/7/1343浮点数小数点位置不固定的数称为浮点数，它既有整数部分又有小数部分，如123.55、33.789等。

在计算机中通常把浮点数分成阶码和尾数两部分来表示，也就是平时所说的科学记数法。为保证不损失有效数字，对尾数进行规格化处理，即保证尾数的最高位为1，实际数值通过阶码进行调整。例如，二进制实数1010.1101可以用0.10101101×2100表示。(注:100等同于十进制的4)

2.3信息表示与编码2021/7/1344例：将十进制数+55以浮点数格式存放。(55)10=(110111)2=0.110111*26浮点数：字长4字节，则阶码部分为8位补码定点整数，尾数部分为24位补码定点小数。尾数最高位为131302524232270000001100100010100…阶码部分尾数部分阶码

符号位尾数

符号位2.3信息表示与编码110(注:6等同于二进制的110)2021/7/1345例：将十进制数-55以浮点数格式存放。（略）-(55)10=-(110111)2=-0.110111*26其中(-110111)的反码为：1001000，补码：1001001尾数格式：0.1001(小数点右移2位，指数变为24)尾数最高位为131302524232270000001001100000100…阶码部分尾数部分阶码

符号位尾数

符号位2.3信息表示与编码000隐含小数位(注:6等同于二进制的110)(注:6等同于二进制的100)2021/7/13462.3.3十进制数的编码——BCD码编码和数值是完全不同的！BCD码（8421码）：二－十进制编码，用4位二进制码表示1位十进制数。（不能参与运算）

例：(13579)10=(00010011010101111001)BCD(011010000000.00100100)BCD=(680.24)10

2.3信息表示与编码2021/7/13472.3.4西文字符的编码——ASCII码

ASCII码(AmericanStandardCodeforInformationInterchange)128个常用字符，用7位二进制编码，占一个字节，最高位0。其中，控制字符：0～32，127；普通字符：94个。2.3信息表示与编码b6b5b4b3b2b1b00000010100111001011101110000NULDLESP0@P`p0001SOHDC1!1AQaq0010STXDC2“2BRbr0011ETXDC3#3CScs0100EOTDC4$4DTdt0101ENQNAK%5EUeu0110ACKSYN&6FVfv0111BELETB‘7GWgw1000BSCAN(8HXhx1001HTEM)9IYiy1010LFSUB*:JZjz1011VTESC+;K[k{1100FFFS,<L\l|1101CRGS-=M]m}1110SORS.>N^n~1111SIUS/?O_oDEL2021/7/13482.3.5和汉字有关的编码

汉字输入码：操作人员通过键盘输入的汉字编码。数字编码：如区位码；拼音编码：如全拼、智能ABC、微软拼音输入法等；字形编码：如五笔字型法等。2.3信息表示与编码2021/7/1349(2)国标码和区位码1980年颁布(GB2312-80)，是中文信息处理的国家标准，是大陆及海外使用简体中文的地区使用的中文编码。每个汉字占两个字节的编码，且每个字节最高位均为0。2.3信息表示与编码该编码共收录6763个简体汉字、682个符号，其中汉字部分：一级汉字：3755个，以拼音排序；二级汉字：3008个，以偏旁排序。所有汉字分94个区，每个区94个汉字。由此构成区位码。而区位码的区码和位码各加32就得到国标码。2021/7/1350(3)机内码计算机内部存储和加工汉字所用的编码。不管用哪一种汉字输入法输入的汉字，在计算机内部都是由国标码转换成机内码来表示的。每个汉字的机内码占两个字节，每个字节最高位为1。汉字国标码汉字机内码中8680(0101011001010000)2(1101011011010000)2

华5942(0011101100101010)2(1011101110101010)2

中5448(区位码)华2710(区位码)注:十进制表示的国标码的每个字节减32即得区位码。2.3信息表示与编码2021/7/1351点阵汉字：每一个汉字以点阵形式存储，有点的地方为“1”，空白的地方为“0”。有16×16、24×24、48×48点阵等。点阵越大，字形分辨率越好，字形也越美观，但汉字存储的字节数就多，字库也就越庞大。2.3信息表示与编码(4)汉字字形码汉字存储在计算机内采用机内码，但输出时必须转换成字形码，再根据字形码输出汉字。字形码又称汉字字模，用于在显示器或打印机上输出各种文字和符号。通常有两种：2021/7/13522.3.5和汉字有关的编码矢量汉字:将汉字的笔画轮廓用一组直线和曲线来勾画，并记录存储每一直线和曲线的数字描述(端点及控制点的坐标)。在需要输出时，根据字形轮廓的描述计算出汉字点阵。矢量产生的汉字即使放大仍能保持较好的质量。2.3信息表示与编码汉字字库一般都存放在磁盘上，这种字库称为“软字库”，使用时根据汉字内码到字库中找到相应的字形码，然后调入内存并显示或打印。2021/7/1353计算机处理汉字的基本过程用户用键盘输入汉字的外码(输入码)，然后通过代码转换程序到码表中去检索机内码，汉字内码负责对汉字进行储存、处理、加工。输出时，利用字形检索程序在汉字字模库中查到表示这个汉字的字形码，然后在显示器或打印机上输出。2.3信息表示与编码2021/7/1354(5)其它编码GBK编码：是对GB2312的扩充。仍采用双字节编码，在此基础上对罕见汉字使用四字节编码，共收录了2.7万个汉字，与国标码兼容，同时收录了藏、蒙、维吾尔等主要少数民族文字。

BIG5码：台湾、香港等地区使用的繁体汉字编码标准。2.3信息表示与编码2021/7/13552.3.6多媒体信息的数字化数字化就是对模拟世界的一种量化，表示信息的最小单位是位(bit)——“0”或“1”。多媒体信息在计算机中也要转换为0和1，因此也需要进行编码。也就是说无论是文字、图像、声音或视频，数字化后都可分解为一系列0或1的排列组合。各种多媒体信息在进入到计算机中进行运算、存储、传输等过程中，需要进行数字化处理，输出时再将其还原成各自本身的特性呈现在我们面前。2.3信息表示与编码2021/7/13562.3信息表示与编码数值西文汉字声像十—二进制转换ASCII码输入码—机内码模数转换数值西文汉字声像十—二进制转换ASCII码输入码—机内码模数转换数值西文汉字声像二—十进制转换西文形码汉字字形码数模转换内存各种多媒体信息的数字化处理过程示意图2021/7/1357本章主要介绍计算机硬件方面的有关内容，包括计算机硬件系统的构成；微机的结构(CPU、主板、内存、总线、接口等)；外部存储器(软盘、硬盘、光盘、U盘等)；常用外部设备(显示器、打印机等)；计算机指令系统等。第三章计算机硬件体系结构

2021/7/13583.1计算机系统的构成一个完整的计算机系统是由硬件和软件组成。硬件是由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五部分组成。其中：中央处理器(简称CPU)=运算器+控制器主机=中央处理器+主存储器软件是指各类程序和数据，计算机软件包括计算机本身运行所需要的系统软件和用户完成任务所需要的应用软件。2021/7/13593.1计算机系统的构成3.1.1计算机的硬件系统U盘2021/7/13603.1计算机系统的构成冯·诺依曼型计算机是将程序和数据事先存放在外存储器中，在执行时将程序和数据先从外存装入内存，然后让计算机在工作时自动地从内存取出指令并加以执行，这就是存储程序的基本原理。3.1.2冯·诺依曼型计算机的结构

冯·诺依曼计算机体系结构的主要特点是：(1)采用二进制形式表示程序和数据。(2)计算机硬件是由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。(3)程序和数据以二进制形式存放在存储器中。(4)控制器根据存放在存储器中的指令(程序)工作。

2021/7/13613.1计算机系统的构成3.1.3微型计算机的诞生与发展微型机属于第四代电子计算机产品，其核心部件是CPU，因此我们主要通过CPU的发展、演变来介绍微机系统的发展过程。

开始时间CPU芯片集成度主频字长(b)最大内存197140042300108KHz4640B19788086/80882.9万4.77-10MHz161MB19828028614.3万6-20MHz1616MB19858038627.5万12.5-33MHz324GB198980486125万33-133MHz324GB1993Pentium310万60-233MHz324GB1997PentiumⅡ750万233-450MHz324GB1999PentiumIII2800万450-800MHz3264GB2000Pentium44200万400M-3.2GHz32/6464GB2021/7/13623.2微型计算机主机结构微型机基本是由显示器、键盘和主机箱构成。在主机箱内有CPU、主板、内存、硬盘、光驱、电源等。3.2.1中央处理器CPUCPU从存储器取出指令，放入CPU内部的指令寄存器，并对指令译码。它把指令分解成一系列的微操作，然后发出各种控制命令，执行微操作系列，从而完成一条指令的执行。

CPU的主要性能指标：(1)主频/外频（主频=外频×倍频，即CPU工作频率）(2)数据总线宽度（即字长，指CPU传输数据的位数）(3)地址总线宽度（决定了CPU可访问的地址空间）(4)工作电压（低电压可减少CPU过热，降低功耗）(5)高速缓存Cache（加速CPU与其它设备间数据交换）(6)运算速度（CPU每秒能处理的指令数）2021/7/13633.2微型计算机主机结构1.运算器

运算器是完成算术和逻辑运算的部件，又称算术和逻辑运算单元。计算机所完成的全部运算都是在运算器中进行的。运算器的核心部件是:(1)运算逻辑部件(2)寄存器部件2.控制器

控制器负责从存储器中取出指令，并对指令进行译码，并根据指令译码的结果，按指令先后顺序，负责向其它各部件发出控制信号，保证各部件协调一致地完成各种操作。2021/7/13643.2微型计算机主机结构控制器主要由以下部件组成：①程序计数器。存放下一条将要执行的指令在内存中的地址；②指令寄存器。保存现在正在执行的指令；③指令译码器。用来识别指令的功能，分析指令的操作要求；④时序部件。产生各种定时控制信号。简单讲就是为保证不出现任何动作差错而对各种操作实施时间上的控制；⑤微操作控制电路。一条指令的执行可以分解为一系列不可再分的微操作命令信号，这些信号通过微操作控制电路以一定的时间顺序发往各部件，控制各部件动作。2021/7/13653.2微型计算机主机结构3.2.2高级CPU技术

双核心CPU技术：组建双CPU系统成本高且复杂，而采用“双核”技术，就是在单个CPU中真正集成两个物理的核心。在实际使用中，这种“双核心处理器”和使用两个独立CPU的系统在工作原理和性能上基本没有区别。目前，CPU已从双核向4核、8核和多核方向发展。

64位简介：(1)CPU、操作系统软件是64位，且应用软件用64编译器重新编译，效率最高(未来)。(2)CPU是64位，操作系统和应用软件是32位(现状)，64位的CPU未发挥很好的作用。(3)CPU、操作系统和应用软件是32位(现状)。2021/7/13663.2微型计算机主机结构3.2.3主板主板是电脑中各种设备的连接载体。它提供了CPU、各种接口卡、内存条和硬盘、软驱、光驱的插槽，其它的外部设备也会通过主板上的I/O接口连接到计算机上。2021/7/13673.2微型计算机主机结构CMOS与BIOSCMOS是主板上一块可读写的RAM芯片，用于保存系统初始化时要用到的许多参数，如硬件配置、启动盘顺序、开机密码、机器时间等。可以在开机时按下特定键(一般是Del键)进入CMOS参数设置程序，从而对CMOS参数进行设置。BIOS芯片是一块特殊的ROM芯片，其中保存的最重要程序之一是基本输入/输出程序，另外还有CMOS参数设置程序、POST(加电自检程序)等。BIOS在开机之后最先执行，它首先检测系统硬件有无故障，给出最低级的引导程序，然后调用操作系统。2021/7/13683.2微型计算机主机结构486到PentiumII期间，主板一般采用南北桥芯片结构。PentiumII采用的南北桥芯片结构主板早期的PC机主板是将快速的CPU、中速的内存、慢速的外设都连接在一条总线上，使系统的总体性能得不到优化。北桥：主板上离CPU最近的一块芯片，负责与CPU的联系并控制内存、缓存、显卡数据在北桥内部传输。南桥：主板上另一块芯片，主要负责I/O接口以及IDE设备的控制等。2021/7/13693.2微型计算机主机结构PentiumIII以上的主板结构(采用中心结构的主板结构)。键盘鼠标串行口并行口处理器8XX系列存储控制中心中心高速接口I/O控制中心固件中心PCI槽PCI总线IDE驱动器USB端口AC’97编码SuperI/OLPCI/FAGP图形控制器主存储器处理器CPU总线LAN连接芯片组由3块芯片构成。跟南北桥架构相差不大，它主要是把PCI系统总线控制部分从北桥转到南桥。存储控制中心：相当北桥芯片。I/O控制中心：相当南桥芯片。固件中心：相当BIOSROM。2021/7/13703.2微型计算机主机结构采用中心结构的主板结构PCI-E:PCIExpress的简称，是用来代替PCI、AGP接口的一种新的总线和接口标准，其传输速度远远高于PCI和AGP总线。2021/7/13713.2微型计算机主机结构内存储器(简称内存)，由半导体材料构成。内存分为只读存储器和随机读写存储器。内存储器分类

3.2.4内存储器2021/7/1372存储单元地址0000H0001H0002HFFFFH存储体结构图示意存储位存储单元（字节）存储体

512MB2GB存储单元特点：

地址与存储单元是一一对应的一个数据存放在一个或多个字节中

CPU通过单元地址访问存储单元中的数据往存储单元放新数据时原数据将被覆盖2021/7/13733.2微型计算机主机结构1.只读存储器ROM

特点：存储的信息只能读出，不能随机改写或存入，断电后信息不会丢失，可靠性高。ROM分类(1)掩膜式ROM(MaskROM)(2)可编程PROM(ProgrammableROM)(3)可擦除EPROM(ErasablePROM)(4)电可擦EEPROM(ElectricallyEPROM)(5)快擦写ROM(FlashROM)2021/7/13743.2微型计算机主机结构2.随机存储器RAM

特点：用于存放原始数据、中间结果、最终结果。开机前是空的，断电后数据消失。RAM分类:(1)SRAM：静态RAM。不需要充电来保持数据完整性，成本高且集成低，一般做高速缓冲存储器。(2)DRAM：动态RAM。需要定时充电来保持数据的完整性，通常所说的“内存”主要由它构成。一般指以下两种类型：①SDRAM---同步动态存储器②DDR---双倍速率内存(DDR2\DDR3\DDR4\DDR5等)2021/7/13753.2微型计算机主机结构2021/7/13763.2微型计算机主机结构3.Cache(高速缓存)

Cache是一种高速缓冲存储器，是为了解决CPU与主存之间速度不匹配而采用的一种重要技术。其中片内Cache集成在CPU芯片中，片外Cache安插在主板上。高速缓存的存取速度比主存要快一个数量级，接近CPU的处理速度。2021/7/13773.2微型计算机主机结构4.多级缓存

最早的CPU缓存容量很低。当集成在CPU内核中的缓存已不能满足CPU的需求时，出现了集成在与CPU同一块主板上的缓存，此时把CPU内核集成的缓存称为一级缓存，而外部的称为二级缓存。现在多数CPU内部也有二级缓存，于是二级缓存又可分为内部二级缓存和外部二级缓存。较高端的CPU中还会带有三级缓存。

5.双核心CPU的二级缓存(略)

2021/7/13786.存储器的层次结构

既要速度快，又要求容量大，同时价格又要求合理，在目前技术条件下这三项指标很难用单一种类的存储器来实现。折衷的方法是采用层次结构。3.2微型计算机主机结构(通用寄存器)2021/7/13793.2微型计算机主机结构3.2.5总线总线：是一组连接各个部件的公共通信线路，是计算机内部传输指令、数据和各种控制信息的高速通道，是计算机硬件的一个重要组成部分。2021/7/13803.2微型计算机主机结构总线按所传输信号不同可分为：

数据总线

地址总线

控制总线。①地址总线。传输的是地址信号，一般是单向传输。当CPU需要访问某个外设时，它向地址总线发出相应外设的地址信号，以选择某个外设。②数据总线。传输的是数据，一般是双向传输。CPU进行“读”时，数据由外设流向CPU，当CPU进行“写”时，数据由CPU流向外设。③控制总线。有的是CPU向内存或外部设备发出的信号；有的是内存或外部设备向CPU发出的信号。对每条控制线而言信号是单向传送，但作为整体是双向的。2021/7/13813.2微型计算机主机结构微机各级总线的简易关系总线按处于计算机硬件系统中的位置来分：①片内总线(又称内部总线)。是指CPU芯片内部的总线。②片间总线(又称局部总线)。是主板上各外围芯片与CPU之间的总线，用于芯片一级互连。③系统总线(又称输入/输出总线)。是微机中各插件板与系统主板之间的总线，用于插件板一级的互连。④外部总线(又称通信总线)。是微机和中低速外部设备之间连接的总线。2021/7/13823.2微型计算机主机结构微机系统三层总线示意简图北桥CPU内存Cache局部总线南桥PCI和PCIExpressX1接口（网卡、声卡等）键盘、鼠标接口USB接口外部总线前端总线存储器总线PCIExpressX16显卡系统总线片内总线PCI扩展总线中心快速通道BIOSROM硬盘、光驱、网络、音频接口2021/7/13833.2微型计算机主机结构①ISA总线。是最早的8位系统总线。后来扩展到16位。ISA是现代个人计算机的基础。系统总线标准

系统总线标准大致可分为ISA总线、PCI总线、PCIExpress三个阶段。

②PCI总线。主要特点是传输速度高，广泛应用于现代微机中。③AGP总线。专为系统中一块图形显示卡设计的总线。④PCIExpress总线。是新一代的总线接口。2021/7/13843.2微型计算机主机结构常见的I/O总线：①USB总线属高速串行接口总线。该总线最多可连接127个设备，支持热拔插，支持即插即用，该接口已经成为许多外设的标准接口。USB有两个规范，即USB1.1和USB2.0。②IEEE1394总线属高速串行接口总线，主要用于连接DV产品。外部总线标准2021/7/13853.2微型计算机主机结构I/O接口是连接主机和外部设备之间的逻辑部件，由I/O接口电路、连接器(一般为连接电缆)和接口软件(即设备驱动程序)组成。3.2.6接口2021/7/13863.2微型计算机主机结构I/O接口分为内置I/O接口和外置I/O接口两类。(1)内置I/O接口将I/O接口电路内嵌在主板中，由主板提供外设接口电路插座，如键盘接口、鼠标接口、USB接口、串口、并口及软硬盘接口等。(2)外置I/O接口将I/O接口集成到一块独立的电路板(接口卡)上，接口卡必须插在总线扩展插槽上(如PCI、PCIExpress插槽等)。2021/7/13873.3外部存储器外部存储器通常用来存放需要长期保存的各种程序和数据。当需要执行或处理这些程序和数据时，必须将其先调入到内存中然后再被CPU处理，所以外存实际上属于输入／输出设备。目前微机常用的外存储器主要有软盘、硬盘、光盘、U盘等。2021/7/13883.3外部存储器3.3.1软盘

792021/7/13893.3外部存储器3.3.2硬盘

硬盘是微机最重要的外部存储器，常用于安装微机运行所需的系统软件和应用软件，以及存储大量数据。柱面磁头臂(1)硬盘存储格式在对硬盘进行格式化时，将对盘片进行划分磁道和扇区，对于大容量的硬盘还将多个扇区组织起来成为一个块——“簇”，簇成为磁盘读写的基本单位。有的簇是一个扇区，有的有好几个扇区，一般在格式化时根据硬盘大小确定。2021/7/13903.3外部存储器(2)硬盘性能指标①硬盘的容量。现在微机配置的硬盘一般在200GB以上。②硬盘的转速。硬盘的转速越快，硬盘寻找文件的速度也就越快。现在的主流硬盘转速一般为7200rpm以上。③缓存。硬盘自带的缓存能提高硬盘的访问速度。(3)硬盘接口硬盘接口分为IDE、SATA、SCSI和光纤通道四种，IDE接口硬盘多用于家用产品中，SATA是种新生的硬盘接口类型。(4)硬盘格式化①硬盘低级格式化。主要是对一个新硬盘划分磁道和扇区。②硬盘分区。把硬盘划分为成若干个相对独立的逻辑分区。③硬盘高级格式化。高级格式化主要是对指定的硬盘分区进行初始化，建立文件分配表以便系统按指定格式存储文件。2021/7/13913.3.3光盘存储器

光盘的分类:

1．只读型光盘只读光盘中的数据是在制作时写入的，用户只能读数据，而不能写入或修改光盘中的数据。音频光盘CD-DA、数据光盘CD-ROM、VCD、DVD等都属于只读光盘。2．一次写入光盘这种光盘允许一次写入数据，但不能修改和擦除数据，如CD-R。3．可擦写光盘这种光盘可多次写入或修改数据，如CD-RW。3.3外部存储器光盘简称CD(CompactDisc)是利用塑料盘片表面凹凸不平的特征，通过光的反射来记录和识别二进制的0、1信息。2021/7/1392光驱把经过聚焦后的激光投射到光盘上，利用光盘的凹坑或非凹坑边缘反射的激光强度不同而将其表示为不同的电信号。光驱倍数是指光盘的数据传输率（150KB/s为单倍，以此类推）。CD-ROM光驱能读除DVD以外的所有光盘。而DVD光驱不仅兼容CD-ROM光驱，还可以读DVD光盘。3.3外部存储器2021/7/1393

DVD光盘

DVD盘片的物理规格与CD盘片是一样的，CD盘只使用一个面记录一层的信息，而DVD盘可分为单面单层、单面双层、双面单层以及双面双层4种结构。3.3外部存储器DVD按用途可分为以下几类：

应用最广的是DVD-Video格式，用于存储影音信息。此外还有DVD-ROM(只读DVD)、DVD-Audio(音频DVD)、DVD±R(可写DVD)、DVD-RAM或DVD±RW(可擦写DVD)。另外，还有蓝光高清DVD光盘。2021/7/1394光盘刻录机包括CD和DVD两种刻录机。3.3外部存储器

①CD刻录机既有CD-ROM光驱的功能，也能够向刻录CD光盘。其传输速率一般标注为A/B/C的形式（如20/10/40），其中A表示写CD-R盘的倍速，B表示写CD-RW盘的倍速，C表示读盘的倍速。②DVD刻录机既具有DVD-ROM光驱的功能，也能够刻录DVD光盘和CD光盘。

3.3.4USB盘通过USB接口与电脑连接，无任何机械式装置，抗震性能强。U盘中的存储模块其实就是Flash-ROM。移动硬盘一般由笔记本硬盘和硬盘盒组成。

2021/7/13953.４常用的外部设备3.4.1输入设备(1)键盘(2)鼠标(3)扫描仪

……3.4.2输出设备(1)显示器(2)打印机

……2021/7/13963.４常用的外部设备(1)显示器

CRT显示器在工作时，电子枪发出电子束轰击荧光粉层上的某一点，使该点发光，每个像素有红、绿、蓝三基色组成，通过对三基色的强度的控制就能合成各种不同颜色。

液晶显示器LCD的优点在于：①图像稳定。由于只有在画面内容发生变化时才需要刷新，因此没有闪烁感；②液晶底板整体发光，真正的完全平面；③LCD显示器基本上没有辐射；④能耗低。约为CRT显示器的三分之一。2021/7/13973.４常用的外部设备

(2)打印机常用的有针式打印机、喷墨打印机和激光打印机等。①针式打印机特点。利用钢针击打色带把色带上的墨打印在纸上形成文本或图形。缺点是打印质量差、速度慢、噪声大；优点是可以打多联纸，耗材相对较便宜。②喷墨打印机特点。打印时，墨水经喷头以每秒近万次的频率喷射到纸上。其打印质量、速度、噪声及成本方面处于中等层次。③激光打印机特点。利用激光将碳粉固着在纸上，加热后印出文字和图片。优点是打印速度快、噪音低、质量好，缺点是价格及打印成本较高。对三种打印机的打印效果对比来说，激光最好，喷墨其次，而针式相对较差。2021/7/13983.４常用的外部设备

激光打印机工作原理简介

硒鼓表面带正电荷，被激光照射时照射点位置的正电荷减弱或消失，而未消失部分吸附带负电荷的碳粉形成潜影。送纸机构将打印纸送入，此时打印纸会带上很强的正电荷。打印纸与硒鼓墨粉影像区接触后，墨粉会在更强的静电作用力下转移到纸张上面，形成打印影像。加热纸张，墨粉被熔化固定在纸上，完成一个扫描行的打印。硒鼓不断转动、墨粉连续被吸附、纸张持续被送入，最终完成整幅图像的打印。

2021/7/13993.４常用的外部设备3.4.3其他外部设备

(1)多媒体设备（第七章）(2)调制解调器010011010011

2021/7/131003.5计算机指令系统3.5.1计算机指令系统概述

指令：是指计算机执行特定操作的命令，是程序设计的最小语言单位。指令构成：操作码+操作数例如：某单片机指令0010001100000010将2送累加器A，前8位是操作码，后8位是操作数指令系统：是指一台计算机所能执行的全部指令的集合。不同型号的计算机有不同的指令系统，它反映了计算机的处理能力。2021/7/131013.5计算机指令系统操作码

操作数数据传送指令数据处理指令程序控制指令输入输出指令其它指令

IfGoto……＋－×÷AndOr……CPU内存I/O设备主机对计算机的硬件进行管理等指令

结构分类操作码要完成的操作类型或性质操作数操作的内容或所在的地址2021/7/131023.5计算机指令系统3.5.2指令的执行过程

开始取一条指令执行指令取数分析指令停止停机指令执行指令2021/7/131033.5计算机指令系统可分为以下四个步骤：首先，将被执行程序第一条指令的首地址0100H写入程序计数器PC。①取指令按计数器中的地址从内存中取出指令(070270H)，并送往指令寄存器。然后计数器PC自动加1指向下一指令地址。②分析指令由译码器对操作码(07H)进行译码，由地址码(0270H)确定操作数地址。③执行指令取出操作数，去完成该指令所要求的操作。例如，取内存单元(0270H)的值和累加器的值相加，结果还是放在累加器。④一条指令执行完成，再回到①取指令阶段开始下一指令的执行。2021/7/131043.5计算机指令系统3.5.3计算机硬件系统的性能指标

(1)CPU的主频。主频越高，单位时间内完成的指令数也越多，CPU工作的速度也就越快。(2)字长。字长越长，一次所能处理信息的位数就越多，计算机的运算速度越快。(3)运算速度。它是一项综合性性能指标。指计算机每秒钟执行的指令数，即每秒百万条指令(MIPS)。(4)内存容量。容量越大，一次读入的程序、数据就越多，计算机的运行速度也就越快。(5)内存存取速度。内存连续启动两次独立的“读”或“写”操作所需的最短时间，称为存取周期。(6)I/O速度。I/O的速度是指CPU与外部设备进行数据交换的速度。目前系统性能的瓶颈越来越多地体现在I/O速度上。2021/7/13105第四章计算机操作系统

操作系统是配置在计算机硬件上的第一层软件，是控制计算机所有操作的软件。本章主要讲述操作系统概念及构成；以点的方式重点讲述操作系统中的几个基本功能及相关概念，主要是：进程管理、内存管理、文件管理、输入/输出系统管理；最后介绍几个典型的操作系统产品。2021/7/131064.1操作系统概念及构成4.1.1操作系统的概念

操作系统：是管理计算机软硬件资源的程序，同时它又是用户与计算机硬件的接口。系统程序和应用程序操作系统硬件层用户没有操作系统，应用软件如同空中楼阁，无法运行。

2021/7/131074.1.2操作系统的构成4.1操作系统概念及构成操作系统①进程管理②内存管理③文件管理④输入/输出系统管理⑤二级存储管理用户接口⑥

联网、保护系统和命令解释程序系统就是对CPU的管理。就是如何合理分配和使用内存。就是对文件及文件夹进行管理。就是对外部各种输入输出设备进行管理。主要是指对硬盘进行管理。就是提供对网络管理、对进程工作过程的保护及提供用户与操作系统的接口程序。2021/7/131084.2.1操作系统的类别4.2操作系统类别与计算环境批处理系统1多道程序系统2分时系统3实时系统4桌面系统5多处理机系统6网络系统7分布式系统8嵌入式系统9经过多年的发展，操作系统多种多样。早期，操作系统从批处理，多道程序发展为分时操作系统；另外，为满足计算机处理实时事件的需要，就有了实时操作系统；为适应个人计算机系统的需要又出现了桌面操作系统；为适应并行系统的需要，就有了多处理机操作系统；为满足网络和分布计算的需要，就有了网络操作系统和分布式操作系统；此外，还有为支持嵌入式计算机的嵌入式操作系统。2021/7/131094.2.2计算环境

操作系统总是在某种计算环境中设置和使用，就目前来看计算环境可分为以下几类：4.2操作系统类别与计算环境

1.传统计算环境指普通意义下的独立或联网工作下所形成的计算环境。

2.基于Web的计算环境互联网的普及使得计算被延伸到Web环境。

3.嵌入式计算环境嵌入式计算机就是安装在某些设备上的计算部件，其计算相对比较简单。2021/7/131104.3.1进程的概念4.3进程管理什么是进程？它与程序有什么区别？程序：用户为完成某一个特定问题而编写的操作步骤。进程：可简单地看作是正在执行的程序。但是进程需要一定的资源来完成它的任务(例如CPU时间、内存、文件和I/O设备)。进程与程序的区别在于进程是动态的、有生命力的，而程序是静态的。一个程序加载到内存，系统就创建一个进程，程序执行结束后，该进程也就消亡了。在计算机中，由于多个程序共享系统资源，就必然引发对CPU的争夺。如何有效地利用CPU资源，如何在多个请求CPU的进程中选择取舍，这就是进程管理要解决的问题。2021/7/131114.3.2进程的状态转移新的就绪运行终止等待允许中断退出允许进程状态及转换图4.3进程管理如CPU时间片被用完，迫使进程让出CPU进程等待分配CPU进程已分配到CPU，正在被执行。进程正在被创建进程已完成进程等待一些事件的出现如进程可能要使用某个I/O设备而进入等待状态，等待使用相应的设备，当I/O完成后进程进入就绪队列。2021/7/131124.3.3进程控制块PCB(略)4.3进程管理为了控制进程，操作系统就必须知道进程存储在哪里，以及进程的一些属性。进程控制块是进程实体的一部分，是操作系统中记录进程的专用数据结构。一个新的进程创建时，操作系统就会为该进程建立一个进程控制块。操作系统根据进程控制块对并发进程进行控制。2021/7/131134.3.4进程调度及队列图4.3进程管理在某一时刻，计算机的CPU(单核)只能运行一个进程，如果存在多个进程，其它进程就需要等CPU空闲时才能被调度执行。

当一个进程处于等待或CPU时间片用完时，操作系统就会从该进程中拿走CPU控制权，然后再交给其它进程使用，这就是进程的调度。

进程B进程A进程CCPU时间进程C进程B进程A2021/7/131144.3.5CPU调度及其准则4.3进程管理

在设计CPU调度程序时主要应该考虑的准则包括：

(1)CPU使用率。让CPU尽可能地忙。(2)吞吐量。让CPU在一定时间内完成的进程数尽可能多。(3)周转时间。让进程从提交到运行完成的时间尽可能短。(4)等待时间。让进程在就绪队列中等待所花时间之和尽可能短。(5)响应时间。让进程从提交请求到产生第一响应之间的时间尽可能短。2021/7/131154.3.7进程的同步与互斥4.3进程管理

进程的同步就是指相互协作的进程不断调整它们之间的相对速度，以实现共同有序地推进。换句话说,在操作系统中，允许多个进程并发运行。然而，有些进程之间本身存在某种联系，它们在系统中需要一种协作，以保证进程能正确有序地执行并维护数据的一致性。把数据从键盘送入缓冲区给B发信号(缓冲区已满)等待B发回信号(再送数据到缓冲区)A进程B进程等待A信号(等待取数据并计算)取缓冲区中的数据进行计算给A发信号(缓冲区数据已取走)例:A、B两进程同步工作如下图（A进程负责从键盘读数据到缓冲区，B进程从缓冲区取数据并计算。2021/7/131164.3进程管理

在操作系统中，可能存在着多个进程。而系统中一些资源一次只允许一个进程使用，这类资源被称为临界资源。在进程中访问临界资源的那段程序称为临界区。当一个进程进入临界区执行时，其它进程就不允许进入临界区执行，否则就会导致错误结果。例如：多个进程在竞争使用打印机时表现为互斥。一个文件可供多个进程共享，其中有一个进程在写操作时，其它进程则不允许同时写或读，表现为互斥。由此得出:

多个进程并发执行时，只允许一个进程进入临界区运行，这就是进程的互斥。

2021/7/13117在多道程序设计中，多个进程可能竞争一定数量的资源。一个进程在申请资源时，如果所申请资源不足，该进程就必须处于等待状态。如果所申请的资源被其它进程占有，那么进程的等待状态就可能无法改变，从而形成进程之间相互一直等待的局面，这就是死锁。4.3.8进程的死锁及处理方法4.3进程管理竞争资源引起死锁

死锁举例：

四方街区的车辆阻塞。每个方向都希望其它方让出通道，但谁也不能够让出。2021/7/13118引起死锁的四个必要条件：

(1)互斥：某一资源任一时刻只能有一个进程独占，若另一进程申请该资源则需延迟到该资源释放为止。(2)占有并等待：即该进程占有部分资源后还在等待其它资源，而该资源被其它进程占有。(3)非抢占：某进程已占用资源且不主动放弃它所占有的资源时，其它进程不能强占该资源，只有等其完成任务并释放资源。(4)循环等待：在出现死锁的系统中，一定存在这样一个进程链，其中每个进程至少占有其它进程所必需的资源，从而形成一个等待链。4.3进程管理进程A进程B打印机CD-ROM

死锁举例：进程A：获得CD-ROM使用权，申请打印机进程B：获得打印机使用权，申请CD-ROM死锁：此时进程A、B均被阻塞，无法运行2021/7/13119处理死锁问题的三种方式：(1)使用协议预防和避免死锁，确保系统从不进入死锁状态。(2)允许系统进入死锁状态，然后检测出死锁，并加以恢复。(3)可忽略进程死锁问题，并假装系统中死锁从来不会发生。即没有必要把精力花在小概率事件上。4.3进程管理处理死锁优先考虑的顺序：先预防和避免

再检测和恢复2021/7/131204.4内存管理内存是现代操作系统的核心，是可被CPU和I/O设备所共同访问的数据仓库。计算机的所有程序运行时都要调入内存。内存管理的主要工作是：为每个用户进程合理地分配内存，以保证各个进程之间在存储区不发生冲突；当内存不足时，如何把内存和外存结合起来，给用户提供一个比实际内存大得多的虚拟内存，使得程序能顺利执行。2021/7/131214.4.1用户程序执行与地址映射(了解)4.4内存管理用户编写程序在执行前，需要多个处理步骤，然后在内存中等待执行。当然有时并非每个步骤都是必需的。源程序编译器或汇编器目标模块链接编辑器加载模块加载器内存中二进制内存映像其它目标模块动态装入的系统库系统库动态链接编译阶段加载阶段执行阶段图4.4用户程序多步骤处理说明：编译器和汇编器用于将高级语言源程序翻译成二进制代码的机器语言程序。链接器将编译后不同的程序、函数库文件等连接生成EXE文件。当运行EXE文件时，操作系统的加载器读取EXE文件并将它们加载到内存中。预先编译好的在调入内存前加载的库文件就是静态链接库文件。运行时动态装入的库文件叫动态链接库文件。OBJ文件EXE文件2021/7/131224.4内存管理1.编译阶段:如果在编译时就知道进程将在内存中的什么位置驻留，那么编译器就可以直接以生成绝对地址代码。

2.加载阶段:不知道进程将驻留在什么位置，那么编译器就必须生成程序的逻辑地址，在加载阶段再转变成内存的绝对地址。

3.执行阶段:如果进程在执行时可以从一个内存段移动到另一个内存段，那么进程的绝对地址映射工作只能延迟到执行时进行。通常，将指令和数据的地址映射成内存地址可以发生在以下三个执行阶段。(了解)2021/7/131234.4.2物理地址空间与逻辑地址空间4.4内存管理几个相关概念物理地址:是计算机内存单元的真实地址。物理地址空间:由物理地址所构成的地址范围。

逻辑地址:经编译后的用户程序地址，从0开始编址。逻辑地址空间:由逻辑地址所构成的地址范围。地址映射:用户程序在运行时要装入内存，这就需要将逻辑地址变换成物理地址，该过程称为地址映射，也称重定位。2021/7/13124用户编写的源程序是不考虑地址的，源程序经编译后产生逻辑地址。将逻辑地址转换为内存中的物理地址是由计算机中被称为内存管理单元的硬件设备来实现的，将逻辑地址与内存管理单元中存放的内存基址相加就得到物理地址。物理地址Base+X逻辑地址XCPU重定位寄存器Base+内存内存管理单元4.4