计算机硬件基础4

网络管理员无心——计算机硬件基础知识软考教育寻址方式立即寻址方式操作数直接在指令中，速度快，节省访问内存的时间，灵活性差指令的地址字段，指出的不是操作数的地址，而是操作数本身。操作数地址是操作数间接寻址方式指令中存放了一个地址，这个地址对应的内容是操作数的地址。相对于直接寻址方式地址的地址03.寄存器寻址方式寄存器存放操作数操作数不放在内存当中，而是放在CPU通用寄存器当中04.直接寻址方式指令中存放的是操作数地址最基本，地址直接指出操作数在内存当中的地址。02.01.寻址方式就是处理器根据指令中给出的地址信息来寻找有效地址的方式，是确定本条指令的数据地址以及下一条要执行的指令地址的方法。寻址方式就是解释操作数的地址操作码操作数地址码立即寻址方式直接寻址方式间接寻址方式寄存器寻址方式寄存器间接寻址方式寄存器间接寻址方式寄存器内存放的是操作数的地址地址的地址05.软考教育计算机硬件基础知识软考教育计算机硬件基础知识高速缓冲存储器高速缓冲存储器一种特殊的存储器子系统，其中复制了频繁使用的数据以利于快速访问。位于CPU与主存之间。高速容量小，一般在几千字节到几兆字节之间。速度一般比主存快5~10倍，由快速半导体存储器制成其内容主要是内存内容的副本，按整块来进行取内容，局部性原理。对程序员来说是透明的既可存放程序又可存放数据。寄存器寄存器是中央处理器内的组成部分。寄存器是有限存贮容量的高速存贮部件，它们可用来暂存指令、数据和地址。在中央处理器的控制部件中，包含的寄存器有指令寄存器(IR)和程序计数器(PC)。在中央处理器的算术及逻辑部件中，寄存器有累加器(ACC)。存取速度快，容量小，成本高软考教育计算机硬件基础知识辅存辅存狭义上是我们平时讲的硬盘。科学地说是外部存储器(需要通过I/O系统与之交换数据，又称为辅助存储器)。断电保存主存主存是计算机中重要的部件之一，它是与CPU进行沟通的桥梁。计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的，因此内存的性能对计算机的影响非常大。暂时存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换的数据。只要计算机在运行中，CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算，当运算完成后CPU再将结果传送出来，内存的运行也决定了计算机的稳定运行。内存是由内存芯片、电路板、金手指等部分组成的。软考教育计算机硬件基础知识虚拟存储将多个不同类型、独立存在的物理存储体，通过软、硬件技术，集成转化为一个逻辑上的虚拟的存储单元，集中管理供用户统一使用。这个虚拟逻辑存储单元的存储容量是它所集中管理的各物理存储体的存储量的总和，而它具有的访问带宽则在一定程度上接近各个物理存储体的访问带宽之和。根据程序执行的互斥性和局部性两个特点，我们允装入的时候只装入一部分，另一部分放在磁盘上，当需要的时候再装入到主存，这样以来，在一个小的主存空间就可以运行一个比它大的作业。用户编程的时候也摆脱了一定要编写小于主存容量的作业的限制。也就是说，用户的逻辑地址空间可以比主存的绝对地址空间要大。对用户来说，好像计算机系统具有一个容量很大的主存储器，称为"虚拟存储器"。虚拟技术降低分布式存储系统部署成本软考教育计算机硬件基础知识硬盘的两个主要性能指标是硬盘的平均寻道时间和传输速率。一般来说，转速越高的硬盘寻道的时间越短，而且传输速率也越高，不过传输速率还受硬盘控制器的Cache影响。硬盘的每个存储表面被划分成若干个磁道(不同硬盘磁道数不同，每个磁道被别分成若干个扇区(不同的硬盘南区数不同)。每个存储表面的同一道形成一一个圆柱面，称为柱面。柱面是硬盘的一一个常用指标。硬盘的存储容量计算公式为存储容量一记录面面数X:每面磁道数x每扇区字节数x扇区数外存储器的特点是容量大、价格低，但是存取速度慢，用于存放暂时不用的程序和数据。外存储器主要有磁盘存储器、磁带存储器和光盘存储器。磁盘是最常用的外存储器，通常分为软磁盘和硬磁盘两类。常用的外存储器有硬盘和光盘存储器。它们和内存一样，存储容量也是以字节为基本单位的。外存硬盘硬盘的两个主要性能指标是硬盘的平均寻道时间和传输速率。一般来说，转速越高的硬盘寻道的时间越短，而且传输速率也越高。硬盘的每个存储表面被划分成若干个磁道(不同硬盘磁道数不同，每个磁道被别分成若干个扇区(不同的硬盘南区数不同)。每个存储表面的同一道形成一个圆柱面，称为柱面。柱面是硬盘的一个常用指标。硬盘的存储容量计算公式为存储容量=记录面面数X每面磁道数x每扇区字节数x扇区数软考教育计算机硬件基础知识硬盘的两个主要性能指标是硬盘的平均寻道时间和传输速率。一般来说，转速越高的硬盘寻道的时间越短，而且传输速率也越高，不过传输速率还受硬盘控制器的Cache影响。硬盘的每个存储表面被划分成若干个磁道(不同硬盘磁道数不同，每个磁道被别分成若干个扇区(不同的硬盘南区数不同)。每个存储表面的同一道形成一一个圆柱面，称为柱面。柱面是硬盘的一一个常用指标。硬盘的存储容量计算公式为存储容量一记录面面数X:每面磁道数x每扇区字节数x扇区数外存储器的特点是容量大、价格低，但是存取速度慢，用于存放暂时不用的程序和数据。外存储器主要有磁盘存储器、磁带存储器和光盘存储器。磁盘是最常用的外存储器，通常分为软磁盘和硬磁盘两类。常用的外存储器有硬盘和光盘存储器。它们和内存一样，存储容量也是以字节为基本单位的。外存光盘光盘以光信息做为存储物的载体，用来存储数据的一种物品。利用激光原理进行读、写的设备，是迅速发展的一种辅助存储器，可以存放各种文字、声音、图形、图像和动画等多媒体数字信息。不可擦写光盘，如CD-ROM（只读型光盘，有生产厂家预先将数据或程序写入，出厂后用户只能读取，不能写入或者修改）、DVD-ROM等可擦写光盘，如CD-RW、DVD-RAM等。软考教育计算机硬件基础知识硬盘的两个主要性能指标是硬盘的平均寻道时间和传输速率。一般来说，转速越高的硬盘寻道的时间越短，而且传输速率也越高，不过传输速率还受硬盘控制器的Cache影响。硬盘的每个存储表面被划分成若干个磁道(不同硬盘磁道数不同，每个磁道被别分成若干个扇区(不同的硬盘南区数不同)。每个存储表面的同一道形成一一个圆柱面，称为柱面。柱面是硬盘的一一个常用指标。硬盘的存储容量计算公式为存储容量一记录面面数X:每面磁道数x每扇区字节数x扇区数外存储器的特点是容量大、价格低，但是存取速度慢，用于存放暂时不用的程序和数据。外存储器主要有磁盘存储器、磁带存储器和光盘存储器。磁盘是最常用的外存储器，通常分为软磁盘和硬磁盘两类。常用的外存储器有硬盘和光盘存储器。它们和内存一样，存储容量也是以字节为基本单位的。外存USB某著名企业硬盘和USB闪存盘USB某著名企业硬盘的容量大，支持热插拔，即插即用，可像使用本地硬盘一样存取文件。USB硬盘一般由块2.5英寸的笔记本硬盘或普通3.5英寸硬盘与相应大小的硬盘盒组成。USB闪盘又称优盘，是使用闪存作为存储介质的一种半导体存储设备，采用USB接口标准。软考教育计算机硬件基础知识1指每个存储芯片所能存储的二进制的位数，也就是存储单元数乘以教据线位数。主存容量2由地址线位数确定可直接寻址空间3又称为存储器访问时间，是指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间。存储器存取时间4是指连续启动两次独立的存储器操作所需间隔的最小时间。存储间5是指存储器的数据传送率，即每秒传送的数据位数带宽随机存取存储器RAM，内容可随时读出写入，断某著名企业息消息。决定计算机运行快慢SRAM：断某著名企业息消失、一经写入多次读出，集成低、功耗大。DRAM：集成高，功耗小，信息会消失（刷新电路）。主存储器只读存储器ROM，可随机访问。出厂写好，不可写入数据。保存系统信息，断某著名企业息保存PROM：可编程只读存储器，使用特殊电子设备进行一次的读出写入EPROM：可擦除PROM，可擦除，紫外线照射Flash：可快速删除操作，比EPROM较快主存软考教育多级存储器结构顺序存储无地址磁带直接存取有地址，与位置有关硬盘、软盘、光盘随机存储有地址，与位置无关内存、U盘位置不固定相联存储按内容存取Cache软考教育计算机主要技术指标字长字长是指计算机运算部件一次能同时处理的二进制数据的位数，字长越长，计其机的运算速度就地高，计算机的处理能力就越强，通常字长是8的整数倍，如8位、16位、32位、64位等。时钟主频时钟主频是指CPU的时钟频率。一般来说，主频越高，速度越快。运算速度计算机的运算速度通常是指每秒钟所能执行加法指令的数目存储容量存储容量分为内存容量和外存容量，这里主要指内存储器的容量(RAM+ROM之和)系统的可靠性从它开始运行(=0)到某时刻1这段时间内能正常运行的概率，用R(t)表示平均无故障时间(MTBF)两次故障之间系统能正常工作的时间的平均值。平均修复时间(MTTR)从故障发生到机器修复平均所需要的时间。通常用平均修复时间(MTTR)来表示计算机的可维修性，即计算机的维修效率。可用性计算机的使用效率，系统在执行任务的任意时刻能正常工作的概率A=MTBF/(MTBF+MTTR)软考教育06计算机硬件基础知识01020304数据表示逻辑运算计算机结构真题讲解07040506寻址方式多级存储器结构计算机的主要技术指标真题讲解04软考教育计算机硬件基础知识磁盘存储器(magneticdiskstorage)，以磁盘为存储介质的存储器。它是利用磁记录技术在涂有磁记录介质的旋转圆盘上进行数据存储的辅助存储器。具有存储容量大、数据传输率高、存储数据可长期保存等特点。在计算机系统中，磁盘存储器常用于存放操作系统、程序和数据，是主存储器的扩充。发展趋势是提高存储容量，提高数据传输率，减少存取时间，并力求轻、薄、短、小。磁盘存储器通常由磁盘、磁盘驱动器(或称磁盘机)和磁盘控制器构成。软考教育计算机硬件基础知识主要技术指标平均潜伏期噪音数据传输率存取时间存储容量存储密度软考教育计算机硬件基础知识位、字节、字是计算机数据存储的单位。位是最小的存储单位，每一个位存储一个1位的二进制码，一个字节由8位组成。而字通常为16、32或64个位组成。1所谓位，是最基本的概念，在计算机中，由于只有逻辑0和逻辑1的存在，因此很多东西、动作、数字都要表示为一串二进制的字码。2例如：100100001101等等。其中每一个逻辑0或者1便是一个位。10001110共有八个位，它的英文名字叫（bit），是计算机中最基本的单位。3而字节以上，便是字：16个位为一个字，它代表计算机处理指令或数据的二进制数位数，是计算机进行数据存储和数据处理的运算的单位。通常称16位是一个字，而32位呢，则是一个双字，64位是两个双字。6在计算机科学中，用于表示ASCII字符，便是运用字节来记录表示字母和一些符号。例如字符A便用“01000001”来表示。5所谓的字节Byte，是由八个位组成的一个单元，也就是8个bit组成1个Byte。4位字节字节字节字节字节字节字节字节字字字字字字字字字字字字字字字字11234567812345678910111213141516软考教育计算机硬件基础知识三种BCD码与十进制数的对应关系十进制数码8421码余3码格雷码0000000110000100010100000120010010100113001101100010401000111011050101100001116011010010101701111010010081000101111009100111001101目前计算机中用得最广泛的字符集及其编码是由美国国家标准局(ANS)制定的美国标淮信息交换码(ASCII),它已被国际标准化组织(ISO)定为国际标准，称为Iso646标准。软考教育计算机硬件基础知识1存储单元按字编址:存储体的存储单元是字存储单元,即最小寻址单位是一个字按字节编址:存储体的存储单元是字节存储单元,即最小寻址单位是一个字节。23根据存储器所要求的容量和选定的存储芯片的容量,就可以计算出所需芯片的总数，即:总片数=总容量/每片的容量若内存地址区间为4000H~43FFH,每个存储单元可存储16位二进制数，该内存区域用4片存储器芯片构成,则构成该内存所用的存储器芯片的容量是多少?（43FF-4000）H+1=400H（16）1*2104000H的时候已经可以开始存储1*210*16/4软考教育计算机硬件基础知识非格式化容量=位密度x∩x最内圈直径x总磁道数注意:位密度是每道不同的，但每道的容量是相同的。0道是最外面的磁道,其位密度最小格式化容量=每道扇区数x扇区容量x总磁道数平均数据传输速率=每道扇区数x扇区容量x盘片转数存取时间=寻道时间+等待时间(平均定位时间+转动延迟)寻道时间是指磁头某著名企业到磁道所需的时间;等待时间为等待读写的扇区转到磁头下方所用的时间。软考教育真题训练1.在计算机系统中总线宽度分为地址总线宽度和数据总线宽度。若计算机中地址总线的宽度为32位,则最多允访问主存储器()物理空间。A.40MBB.4GBC.40GBD.400GB参考答案：B2.计算机的用途不同，对其部件的性能指标要求也有所不同。以科学计算为主的计算机对__(1)要求较高，所以应该重点考虑(2)_。(1)A.外存储器的读写速度B.主机的运算速度C.I/O设备的速度D.显示分辨率(2)A.CPU的主频、字长以及内存容量B.硬盘读写速度与字长C.CPU的主频和显示分辨率D.硬盘读写速度和显示分辨率参考答案:(1)B;(2)A。安点解析:CPU包括运算器和控制器，以科学计算为主的计算机肯定对主机运算速度要求较高，因此对CPU的性能指标有较高的要求。主频和字长是CPU主要的性能指标。主存用于存放当前运行的程序和程序所需的数据，CPU进行计算时直接从内存读取数据。主存容量越大，存取的数据就越多，从外存调取数据的次数就越少，系统运行效率就越高。软考教育真题训练3.以下关于磁盘的描述中不正确的是（）。A.同一个磁盘上每个磁道的位密度都是相同的B.同一个磁盘上的所有磁道都是同心圆C.提高磁盘的转速一般不会减少平均寻道时间D.磁盘的格式化容量一般要比非格式化容量小【答案】A【解析】磁盘存储器由盘片、驱动器、控制器和接口组成．盘片用来存储信息．驱动器用于驱动磁头沿盘面作径向运动以寻找目标磁道位置，驱动盘片以额定速率稳定旋转，并且控制数据的写入和读出。硬盘中可记录信息的磁介质表面叫做记录面。每一个记录面上都分布着若干同心的闭合圆环，称为磁道．数据就记录在磁道上。使用时要对磁道进行编号，按照半径递减的次序从外到里编号，最外一圈为0道，往内道号依次增加。为了便于记录信息，磁盘上的每个磁道又分成若干段，每一段称为一个扇区。位密度是指在磁道圆位长度内存储的二进制位的个数。虽然每个磁道的同，但是其存储容量却是相同的，因此，同一个磁盘上每个磁道的位密度都是不同的。最内圈的位密度称为最大位密度。磁盘的容盘有非格式化容量