第二章 计算机系统的组成.ppt

计算机应用基础,四川省高校计算机基础教材编委会zhonghai_68682007,第2章计算机系统的组成,2.1计算机基本工作原理,2.4微型计算机的配置简介,2.3计算机软件系统,2.2计算机的硬件系统,2.5计算机安全基础知识,2.1计算机基本工作原理,1.存储程序的思想是由美籍匈牙利人冯.诺依曼博士提出的，即计算机存储程序后按一定的顺序将组成程序的命令逐一取出，进行分析、解释、执行。,冯.诺依曼原理:,2.采用二进制并按这一原理工作的计算机称为冯.诺依曼（Neuamann)计算机,指令：是计算机完成某个基本操作的命令，用来规定计算各种操作。,指令由操作数和操作码组成，操作码指出机器进行什么操作，操作数指明操作的位置,2.2计算机的硬件系统,2.2.1运算器,运算器又称算术逻辑单元ALU（ArithmeticLogicUnit）。运算器的主要任务是执行各种算术运算和逻辑运算。,2.2.2控制器,控制器是对输入的指令进行分析，并统一控制计算机的各个部件完成一定的任务的部件。,2.2.3存储器,存储器具有记忆功能，用来保存信息，如数据、指令和运算结果等,存储器的分类,1、内存（主存）：（指CPU可以直接存取信息的存储器）,随机存储（RAM）：,开机后，用户可以向其中写入、取出信息，关机后其中的信息消失，再次通电也不能恢复。,可擦除的只读存储（EPROM）：,2、外存（辅助存储器）：,指CPU需要经过输入/输出通道进行交换信息的存储器。例如硬盘、软盘、磁带、光盘等,2、高速缓冲存储器：（Cache):,用来存储主存中马上就要执行的指令和数据或经常被CPU访问的那部分执行程序。速度是DRAM的10倍左右,只读存储器（ROM）：,是用户只能读出不能写入的存储器，所存的信息能永久保存。,存储器,高速高性能的动态存储器,存储器的功能：,主要功能是存放程序和数据。主存储器的核心是存储体，它由许多存储器单元组成，每个单元可以存放一个数据。给存储器单元按一定的顺序编号，该编号就是相应存储器的地址，CPU根据其地址对存储单元存取信息。,2.2.4输入/输出设备,输入设备：是用来接受用户输入的原始数据和程序，并将它们变为计算机能识别的二进制数存放到内存中。键盘一般称标准输入设备输出设备：用于将存放在内存中由计算机处理的结果转变为人们所能接受的形式显示器一般称标准输出设备。,计算机的软件系统,1、系统软件：是管理、监护和维护计算机资源的软件,2、应用软件：是为解决用户实际问题而设计的软件,各种程序设计语言及其解释程序和编译程序语言翻译系统,操作系统,数据库管理系统,服务程序：机器的监控管理程序、调试程序、故障检测和诊断程序、,科学计算,工程设计,数据处理,过程控制,2.3计算机的软件系统,2.4.1微型机的分类：,2.4微型计算机配置简介,按字长分按结构分按用途分按微处理器芯片型号分,微机系统组成示意图,1、字长：是指微处理器内部一次可并行处理的二进制位数，典型微机字长：8位，16位，32位，64位,2、运算速度：是指微处理器每秒钟执行指令的条数。,3、内存容量：是指内存储器能存储二进制信息的数量。一般以KB或MB为单位,3、时钟频率（主频）：是指CPU在单位时间（秒）内发出的脉冲数。,2.4.2、微型计算机的主要性能指标,2.4.3、微型计算机的各个部件：,1.主机箱,（1）主板：主板（MotherBoard，MainBoard，SystemBoard）是一台PC的主体所在，主板要完成电脑系统的管理和协调，支持各种CPU、功能卡和各总线接口的正常运行，它是PC机的“总司令部”，,总线：,数据总线：用来传输数据信息地址总线：用来传送CPU发出的地址信息控制总线：用来传送控制信号、时序信号和状态信号,扩展槽：,是外围输入/输出设备的连接端口，上面常插一些外设控制电路板（如显卡、声卡）实现对PC机系统性能的扩充,中央处理器(CPU)=运算器+控制器主机=CPU+存储器,主机,运算器,控制器,存储器,输出设备,输入设备,主机,又称算术逻辑单元ALU，是能完成各自、各种算术运算和逻辑运算的装置,一、计算机硬件的一般组成结构,2、CPU的组成：,运算器（ALU）,控制器,它主要对二进制数码进行算术运算和逻辑运算,3、输入/输出设备：,输入设备：,键盘、磁盘驱动器、鼠标、扫描仪、数码相机,输出设备：,磁盘驱动器,4、总线：,数据总线,控制总线,地址总线,显示器,分辨率越高，越清晰,常见的有VGA、SVGA、TVGA,打印机、绘图仪,软盘,硬盘,：主要由指令寄存器、译码器、程序计数器和操作控制器等组成，用来控制计算机各部件协调工作,2、外部设备：,（1）外存储器软盘：软磁盘是一种涂有磁性物质的圆盘。见教材P27页硬磁盘：硬盘是由涂有磁性材料的合金圆盘组成，是微机系统的主要外存储器。磁带：磁带也称顺序存取存储器光盘：是一种小型光盘只读存储器。它的特点是只能写一次。一张光盘的容量为650MB左右。优盘：是一种新型的移动存储交换产品。可用于存储任何的数据文件和在微型计算机间方便地交换文件。目前优盘一般采用闪存存储介质和能用串行总（USB）接口。,鍵盘：键盘是向电脑提供指令和信息的必备工具之一，是微机系统的一个标准的输入设备，用一条电缆线连接到主机机箱。常用键盘有101键、104键。见教材P29页。鼠标：是当代计算机不可缺少的一种重要输入设备。（3）输出设备显示器：显示器又叫监视器（Monitor）。显示器是计算机最主要的输出设备之一，人与计算机交流的主要渠道目前微机上使用CRT显示器；便携机上使用LCD显示器。显示器必须配置正确的适配器（显示卡）才能构成完整的显示系统。显示器的主要技术指标：点距、分辨率、刷新频率等。,（2）输入设备,打印机是常用的输出设备，一般有三种：针式（点阵）打印机、喷墨打印机、激光打印机,打印机：,打印机的主要技术指标：分辨率、速度、字库、噪音等。,音箱：音箱是多媒体系统的重要组成部分，有有源音箱和无源音箱两种。,2.4.4多媒体计算机,媒体是指表示和传播信息的载体，当这种载体可表示和传播两种或两种以上的信息时，称之为多媒体。,1.媒体与多媒体技术：,多媒体技术是可以将文本、图形、图像、音频、视频等多媒体信息，经过计算机设备的获取、压缩、存储、播放等综合处理后，以单独或合成的形态表现出来的技术和方法。,2.多媒体计算机系统：,2.5计算机安全基础知识,2.5.1计算机信息系统的安全造成计算机信息系统的不安全的主要因素有以下几种：,自然灾害意外事故人为破坏计算机病毒黑客,1.计算机信息系统的实体安全,（1）环境安全（2）设备安全（3）媒体安全,2.计算机信息系统的信息安全,（1）操作系统安全（2）数据库安全（3）访问控制（4）密码技术,3.计算机信息系统的运行安全,（1）风险分析（2）审计跟踪（3）应急计刬和应急措施,2.5.1计算机信息系统安全,2.5.2网络安全,1.网络安全的主要威胁,2.网络安全系统的功能,3.常用的网络安全技术,2.5.3计算机安全操作,电源要求：,2.工作环境3.其它方面：正常的开、关机顺序经常对重要的数据进行备份不能在通电的情况下插拔电脑的部件、电缆等设置密码时最好包含有数字、大小写字母和一些的符号。操作过程中林养成按正常方式退出软件系统的好习惯在系统中安装防炎墙、搞冱等安全保护类软件。不要打开来路不明原电子邮件删除机密文件一定要注意及时清除回收站中的内容。,1.计算机病毒的定义,中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例中明确指出：“计算机病毒，是指编制或者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者毁坏数据，影响计算机使用，并能自我复制的一组计算机指令或者程序代码。”,2.5.4计算机病毒及防治,1）传染性2）破坏性3）潜伏性4）寄生性5）变种性6）针对性,2.计算机病毒的特点,（1）按病毒的表现性质：良性病毒恶性病毒（2）按病毒的感染方式：引导区型病毒文件型病毒混合型病毒（3）按病毒的寄生方式入侵型源码型操作系统型,3.计算机病毒的分类,4.计算机病毒的传染途径：,（1）通过软盘、光盘、移动存储器（优盘）传染2）通过机器在传染3）通过网络（互连网、局域网）传染,5.计算机病毒的检测与防治,（1）计算机病毒的检测与清除：1）检测(注意可能出现的异常现象)：a.磁盘坏簇莫名奇妙地增多；b.使可执行程序长度增大；c.造成异常的磁盘访问；d.使可用磁盘空间变小