武汉大学计算机基础 第三讲：计算机系统组成

1、第三讲 计算机系统组成,本章重点讲述以下内容：,一、计算机系统概述 二、计算机硬件系统 三、微机及常用硬件简介 四、计算机软件系统 五、计算机程序设计语言,一、计算机系统概述,二、计算机硬件组成,计算机硬件包括主机和外设,摩尔定律,三、微机及常用硬件简介,微机基本结构,1、微处理器,存放程序 和数据,微处理器一般也称CPU （Central Process Unit) ，由运算器和控制器组成。 类型: Intel: 8080、80286、80386 Pentium P 733 AMD: 80286、80386、80486、K5、K6、 K7 IBM： 80486 工作频率 P 733 733：

2、MHZ 工作频率越大速度越快,内部存储器 访问速度快 信息暂时性 相对价格高,外部存储器 访问速度慢 信息永久性 相对价格低,存储器,微型计算机存储器分内部存储器和外部存储器,2、 内存储器(主存)： 内存按功能分为两种： 只读存储器（ROM）：储存的信息只能读出，不能写入，断电后信息不会丢失。 随机存储器（RAM）：储存的信息可以读出，也可以写入，断电后存储的信息会丢失。,高速缓存（Cache）： 为了解决CPU与内存之间的速度不匹配而影响系统运行速度的问题。 Cache的储存容量256K、512K、2M等。 Cache的储存容量不是越大越好。,1KB=210B=1024B 1MB=1024

3、KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB,数据存储的最小单位：位（bit） 数据存储的最基本单位：字节（Byte） 计算机处理数据的基本单位：字（word）,数据的存储单位,内存以字节为单位编址。目前，内存的容量一般为： 128M、256M、512M等。,存储器的访问过程,地址0001,控制:写,10000000,3、外存储器(辅助存储器)： 软磁盘、硬盘、光盘等 扇区 0道 软磁盘 （1.44MB) 3.25 结构：,N道,硬盘,1968年IBM公司提出了温砌斯特技术，其技术以硬盘盘片和驱动器密封在一起为特色，今天，温盘几乎成了硬盘的同义词。 硬盘与软盘的不同之处在于：软盘具有使用携

4、带方便的特点，存储容量小，读写速度慢，对大量数据的储存就显得力不从心。而硬盘则与其相反，它的读写速度快，存储容量大。目前的容量多为40GB或80GB。,硬盘的磁道、扇区、柱面,硬盘片是由涂有磁性材料的铝合金构成。 读写硬盘时，磁性圆盘高速旋转产生的托力使磁头悬浮在盘面上而不接触盘面。 硬盘容量视具体类型而定,光盘,用于计算机系统的光盘有三种类型：只读型光盘（ CD-ROM ）、一次写入型光盘（WROM:Write Once Read Many Dick ）、可擦型光盘（Erasable Optical Dick）。光盘只能在光盘驱动器上使用。 CD-ROM驱动器是Compact Disk Re

5、ad Only Memory的简称，又称光驱。它的特点是只能由制造厂家写一次，写好的信息将永久保存，不可重写。它使用激光技术将数字信息记录在CD-ROM 上。一张光盘可储存650MB以上的信息，大约相当于500张3.5英寸软盘。,移动存储产品,磁光技术移动存储产品 磁盘技术与光技术结合,Flash存储设备： 闪存芯片为存储介质 采用USB的接口 可擦写100万次以上,4、输入设备： 键盘 （104键） 鼠标 （ 机械、光电） 扫描仪 5、输出设备： 显示器：类型有阴极射线管（CRT）和 液晶（LCD）；大小有14、15、17、20英寸，或更大；技术指标有点距、像素和分辩率等。 打印机：种类有针

6、式打印机（如EPSON LQ1600K）、喷墨打印机、激光打印机（如HP6L），越来越趋于智能化。,6、常用硬件设备简介： 主板：通常是固定在机箱内的一块电路板，其上装有CPU芯片、存储器芯片、控制芯片、ROM BIOS芯片、高速数据缓冲芯片等，此外还有连接软驱、硬盘、键盘、鼠标器的I/O接口插座以及供插入接口卡的I/O扩展槽等组件。 电源：计算机内部有专用的电源箱为主板、光驱和软驱等供电。 总线（BUS）：是连接CPU和内存、缓存、外部控制芯片之间的数据通道。常用有ISA和PCI类型。总线分为三类：控制总线（CB）、地址总线（AB） 和数据总线（DB）。,CPU,内存,串行接口,USB接口,

7、接口卡,芯片组,总线插槽,系统主板,总线与输入/输出接口电路,总线：微处理器与各部件和外围设备共用的连接线路,计算机的指令系统,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,If Goto, And Or,对计算机的硬件进行管理等,指令,四、计算机软件系统,应用软件,系统软件,硬件,DOS WINDOS,Wps OFFICE,系统软件 应用软件,软件 系统,1、计算机系统软件 由计算机厂商提供的，不需要用户修改的软件。 主要包括： 操作系统（DOS、WINDOWS、UNIX和LINUX等） 各种程序设计语言的编译系统（BASIC、C、PASCAL等） 数据库系统,操作系统:

8、用于管理和控制计算机硬件和软件资源的一组程序,计算机硬件与其它软件的接口 用户和计算机的接口,操作系统的主要功能,1处理机管理 ： 处理机即CPU 2存储管理 根据用户程序的需要给它们分配内存，同时要保护存放在内存中的用户程序和数据不被破坏，还要解决内存扩充问题。 3设备管理 一方面，它提供了用户与外部设备的接口 ，另一方面，为了提高设备的效率和利用率，操作系统还要采取缓冲技术和虚拟设备技术，尽可能使外部设备和处理器并行工作，以解决快速CPU与慢速外部设备的矛盾。 4文件管理 支持文件的存储、检索、修改等操作，解决文件的共享、保密和保护问题，并提供友好的用户界面，使用户能实现对文件的按名存取，

9、而不必关心文件在磁盘上的存放细节。,操作系统的分类,2、计算机应用软件,定义： 计算机用户和计算机厂商为了解决 应用中的实际问题而研制的专用软件。 如 OFFICE、 WPS等 应用软件和系统软件无明显区别。,五、计算机程序设计语言,（1）机器语言：机器语言就是二进制代码语言，唯有它能直接被计算机识别并执行。 （2）汇编语言：用英文缩写符号来代替机器语言指令代码中的操作码，用地址符号来代替地址码。 （3）高级语言：用人们比较熟悉的代码来编辑程序，通过系统软件翻译成机器能识别的语言，从而按照人的意愿进行操作。 数据库语言：一种是将数据库的操作功能和数据的运算功能相结合的完整的独立系统，可单独使用进行简单的查询、更新等。 智能语言：是将复杂的知识进行编码。,语言处理程序两种工作方式,解释方式：是一种边扫描边翻译边执行的口译形式的翻译程序 。特点是方便、灵活，但执行速度慢，且离不开源程序。 编译方式：是一种先分析再综合再生成完整代码去执行操作的笔译的翻译程序 。特点是速度快，运行时与源程序和编译程序无关，但不灵活，