5 第2章计算机组成

第五讲计算机的组成,第二章计算机系统的基本组成,2.1计算机系统概述2.2计算机的硬件系统2.3计算机的软件系统,2.1计算机系统概述,一个完整的计算机系统由计算机硬件系统及软件系统两大部分构成。计算机硬件是计算机系统中由电子、机械和光电元件组成的各种计算机部件和设备的总称，是计算机完成各项工作的物质基础。计算机软件是在计算机硬件设备上运行的各种程序及其相关文档的总称。冯诺伊曼是20世纪最杰出的数学家之一，于1945年提出了程序内存式计算机的设计思想。他被誉为计算机之父。,2.2计算机的硬件系统,图1.2从外部看到的微机系统,2.2.1主机,1.主板主板也称为主机板、系统板（SystemBoard）、母板。主板上装有中央处理器CPU或CPU插座、只读存储器ROM、随机存储器RAM（内存储器）或RAM插座、一些专用辅助电路芯片、输入输出扩展槽、键盘接口以及一些外围接口和控制开关等。,2.CPU(微处理器)计算机的核心部件,控制整个计算机的工作。目前用得最多的是x86CPU，最初由Intel公司生产，x86CPU的生产厂家主要是Intel、AMD、威盛等公司。3.内存RAM（随机存取存储器）俗称内存，是计算机系统必不可少的基本部件。CPU需要的信息要从内存读出来，CPU运行的结果要暂存到内存中，CPU与各种外部设备打交道，也要通过内存才能进行，内存在电脑中担任的任务就是“记忆”。包括只读存储器和随机存储器。,图1.3主机内部的结构,光驱机箱软盘驱动器内存条硬盘驱动器主机板,电源CPUPCI显示卡ISA声卡,主板,内存卡,硬盘,4.高速缓冲存储器Cache是高速缓冲，在内存和CPU之间增加可预读的高速缓冲区。5.总线一组连接各个部件的公共通信线，即系统各部件之间传送的公共通道。可分为数据总线、地址总线和控制总线。6.电源电源是安装在一个金属壳体内的独立部件。机箱中的电源有两种：老式的AT电源和新型的ATX电源。显示器和打印机本身有自己独立的电源系统，不需要系统装置的电源供电。,7.主机箱主机箱由金属体和塑料面板组成，通常有卧式和立式两种。上述所有系统装置的部件均安装在主机箱内部。5.各种接口适配器各种接口适配器的作用是沟通主板与各种外部设备之间的联系渠道。包括显卡、网卡、声卡、调制解调器卡（猫）等。,2.2.2外存（软盘、硬盘、光盘驱动器）软盘、硬盘、光盘存储器是微机系统中最主要的外部存储设备。此外还包括U盘、磁带存储器。软盘可分3.5英寸1.44MB和5.25英寸1.22MB软盘硬盘计算机中最重要的存储设备光盘利用光学方式进行读写信息的存储设备U盘一种新型可移动存储设备。,1软盘与软盘驱动器,软盘与软驱,软盘使用的基本常识,一般新软盘在使用前要进行格式化。格式化后才能被系统识别和使用。格式化的目的是将磁盘划分为磁道和扇区同时还将磁盘分成4个区域：引导扇区（BOOT），文件分配表（FAT），文件目录表（FDT）和数据区此外，在使用和保管软盘的过程中，应注意不要把软盘放在过热或过冷的地方，不要接近强磁场，不要划坏外套内部的软盘记录面，不要在软盘上放置重物等。否则，有可能损坏软盘上的数据。,2硬盘的外观,硬盘,硬盘是计算机中非常重要的存储设备，它对计算机的整体性能有很大的影响。硬盘具有存储容量大、读写速度快和稳定性好等特点，目前微型机上使用的硬盘容量常见的有60G、80G等，最大容量已超过200GB。硬盘在使用前要进行分区和格式化,3光盘与光盘驱动器的外观,光盘与光驱,光盘驱动器,光盘驱动器简称光驱，其速度对于观看动画和电影是十分重要的，速度过慢就会导致图像跳动和声音不连续。光驱的速度是指传输数据的速度，光驱最早的速度为150KB/s后来光驱的速度越来越快，都以单速的倍数表示其速度，并表示为多少X的形式。比如，某光驱的速度为16X，就是说该光驱每秒钟可传送16*150KB的数据，即每秒2.4MB。目前，光驱的速度一般是40X或52X，光驱的传输速度越高，播放的图像和声音就越平滑,光盘的分类,只读型光盘只读型光盘包括CD-ROM和一次写型光盘。CD-ROM由厂家预先写入数据，用户不能修改，这种光盘主要用于存储文献和不需要修改的信息。一次写型光盘可以由用户写入信息，但只能写一次，写后将永久存在盘上不可修改。可重写型光盘类似于磁盘，可以重复读写，它的材料与只读型光盘有很大的不同，是磁光材料,4U盘,外观,U盘,U盘是采用闪存芯片作为存储介质的一种新型移动存储设备，因其采用标准的USB接口与计算机连接而得名。存储容量大、体积小、重量轻、数据保存期长、可靠性好和便于携带等优点,使用U盘注意事项,拔除时，必须等指示灯停止闪烁（停止读写数据）时方可进行。拔除前，应先单击任务栏右边的“安全删除硬件”图标，然后单击安全删除USBMassStorageDevice，在电脑显示“安全地移除硬件”时才能拔下U盘。U盘拔下后才能进行写保护的关闭和打开。不使用U盘的时候，应该用盖子把U盘盖好，放在干燥阴凉的地方，避免阳光直射U盘。使用U盘时要注意小心轻放，防止跌落造成外壳松动。不要触摸U盘的USB接口，以免汗水氧化导致接触不良，引起电脑识别不到U盘。,2.2.3基本I/O设备,1键盘2鼠标3显示器4打印机,2.2.5其他设备声卡视频卡显卡调制解调器“猫”,2.3.1计算机的软件系统,1.系统软件(1)操作系统操作系统管理计算机系统的全部硬件资源、软件资源及数据资源，使计算机系统所有资源最大限度地发挥作用，为用户提供方便的、有效的、友善的服务界面。所有的其他软件（包括系统软件与应用软件）都建立在操作系统基础上，并得到它的支持和取得它的服务。操作系统是用户与计算机之间的接口。,(2)程序设计语言和语言处理程序程序是计算机语言的具体体现，是用计算机程序设计语言为解决问题而编的。对于用高级语言编写的程序，计算机是不能直接识别和执行的。要执行高级语言编写的程序，首先要将高级语言编写的程序翻译成计算机能识别和执行的二进制机器指令，然后才能供计算机执行程序设计语言是用户用来编写程序的语言，它是人与计算机之间交换信息的工具。程序设计语言是软件系统重要的组成部分。一般可分为机器语言、汇编语言和高级语言3类。语言处理就是将编写的源程序转换成机器语言的形式，以便计算机能够运行,(3)数据库系统数据库系统主要面向解决数据处理的非数值计算问题，目前主要用于档案管理、财务管理、图书资料管理及仓库管理等方面的数据处理。2.应用软件应用软件是指计算机用户利用计算机及其提供的系统软件，为解决某一专门的应用问题而编制的计算机程序。应用软件是多种多样的。例如科学计算、工程设计、文字处理、辅助教学、游戏等方面的程序。,2.4计算机工作原理,“程序和存储控制”原理设计计算机，也称冯.诺依曼原理。2.4.1计算机指令指令是计算机完成某一个操作而发出的指示或命令。指令由操作码和操作数两大部分组成。指令系统一台计算机所有指令的集合称为该计算机的指令系统。指令的执行过程1取指令2分析指令3执行指令,2.4.2计算机语言分为机器语言、汇编语言和高级语言1.机器语言以二进制代码组成的机器指令的集合，计算机能直接识别和执行的语言。2.汇编语言用助记符表示指令功能的计算机语言。2.高级语言接近人类语言和数学语言的计算机语言。,2.5计算机系统配置及主要性能指标,计算机系统配置一般包括硬件系统配置和软件系统配置两大部分硬件系统配置一般包括：微处理器、内存储器、软盘、硬盘、光盘、显示器和相应的接口。软件系统配置中一般首先配置操作系统，比如Windows2000、WindowsXP等。至于其他的软件用户应根据系统硬件性能和工作需要进行合理的配置。,2.5.2计算机的性能指标,1字长一般说来，字长是计算机内部一次可以处理的二进制数码的位数。在其他指标相同时，字长越长计算机处理数据的能力强。微型计算机的字长一般有16位、32位、64位等。,2运算速度,运算速度是衡量计算机性能的一项重要指标。通常所说的计算机运算速度（平均运算速度），是指每秒钟所能执行的指令条数，一般用“百万条指令秒”（MIPS，MillionInstructionPerSecond）来描述。,3内存容量,内存储器容量的大小反映了计算机即时存储和处理信息的速度。随着操作系统的升级，应用软件的不断丰富及其功能的不断扩展，人们对计算机内存容量的需求也不断提高。例如，运行Windows2000操作系统至少需要64MB的内存容量，WindowsXP则需要128MB以上的内存容量。,2.5病毒的特征及危害,2.5.1什么是计算机病毒计算机病毒实际上就是一段计算机程序，只是这种程序可以在计算机之间传染。它不仅会给计算机系统带来故障，破坏系统资源，干扰机器运行，甚至会导致系统瘫痪。由于这种程序在计算机之间的传染与生物机体之间的传染有许多类似之处，因此也就把这种具有传染性的计算机程序称为计算机病毒。计算机病毒是一种能够通过修改程序，尽可能地把自身复制进去，进而去传染给其它程序的程序。这一说法比较准确地揭示了计算机病毒所具有的基本特征：寄生性、传染性、潜伏性和危害性。,2.5.2.计算机病毒的主要特征(1)传染性(2)程序性（隐蔽性）(3)破坏性(4)扩散性,2.5.3.计算机病毒的分类常见有以下3种分类方法：(1)按病毒的寄生媒介可分为入侵型、源码型、外壳型和操作系统型4种类型。(2)按病毒的表现性质可分为良性病毒和恶性病毒两种类型。(3)按病毒感染的目标可分为引导型病毒、文件型病毒和混合型病毒3种类型。,2.5.4计算机病毒的防治,1.计算机病毒的预防措施(1)不随便使用外来软盘。如果必须使用时，应先检测，确信无病毒后再使用。(2)不准将各种游戏软件随意装入计算机系统（游戏软件是计算机病毒的主要载体）。(3)在可能条件下，尽量不用软盘启动系统。若用，必须用原始系统软盘启动。(4)不要在系统引导盘上存放用户数据和程序。(5)对重要软件要做备份，万一遇到系统崩溃时，可最大限度地恢复系统。(6)给系统设置使用权限及专人使用的保护机制，禁止来历不明的人和软件进入系统。(7)选用优秀的反病毒产品定期对磁盘作检查，及时发现病毒，消除病毒。,2.计算机病毒的症状(1)屏幕显示异常屏幕上的字符出现脱落；屏幕上显示异常提示信息；屏幕上出现异常图形；屏幕突然变暗，显示信息消失；屏幕上出现雪花滚动或静止的雪花亮点等。(2)计算机系