第2章计算机系统概述

信息资源管理系统平台构建关系
用户与计算机系统的关系
2.2计算机硬件系统
现代计算机无论速度的多么快、功 能多么强大、分类多么复杂，但计算 机系统运算器、控制器、内存储器、 输入输出设备，包括外存储器等五大 组成部分的体系结构基本未变，是硬 件系统构成基础，而软件系统则是对 硬件系统功能的拓展与扩充，是计算 机系统与人进行沟通的桥梁。
2.3.3.应用软件
所有的应用软件都应在操作系统 的支持下才能运行。 现在随着计算机软硬件技术的不 断发展，系统软件和应用软件（ Utilities）的划分并不是非常严格，有 一些应用型的软件固化在了硬件上， 成为“固件”，还有一些常用的应用 软件则集成在操作系统中。
2.3.4 计算机语言与程序
2.2.1计算机的体系结构
人们把发展至今的几代计算机统称为“冯· 诺依曼计 算机”。其基本逻辑构成与操作关系如图2.6所示。
2.2.2中央处理器
中央处理器，简称为CPU (Central Processing Unit)， 是计算机的核心部分，主要包括运算器、控制器。计算机 的全部控制和运算都是由CPU完成的。 CPU主要性能技术指标有： 1.主频：可以用一个量化公式来表示 2.外频：是主板系统总线匹配的工作频率 3. FSB前端总线频率:也可用公式量化表示与计算 4.CPU字长：单位时间能处理数据总量 5.倍频系数：主频与外频之间的相对工作比关系 6.高速缓存Cache：Cache L1 /Cache L2 /Cache L3 7.多核技术：也称单芯片多处理器
•
主板上I/O总线的类型主要有多种标准：ISA /EISA /AGP
/MCA /VESA /PCI /USB /IEEE1394 …
2.2.4内存储器
• 按存取方式分类:内存分为只读存储器 ROM(Read Only Memory)和随机存储 器RAM(Random Access Memory)。 1. DRAM动态内存 2. SRAM静态内存 3.高速缓冲存储器
• 计算机系统执行汇编源程序的过程
• 3.高级语言(High-level language) 高级语言与人们习惯使用的自然语言与数学语 言非常接近，例如，y=2x2-x+1这样一个数学表达 式用高级语言来表示，可以就写成y=2*x*x-x+1。
• 高级语言编写的源程序需要“翻译”成机器指令 才能让计算机执行。高级语言的“翻译”过程一 般分为两种方式，即编译方式和解释方式。
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编辑控制键区 (1) 脱离键（ESC ） (2) 插入键（Insert）或（Ins） (3) 删除键（Delete ）或（Del ） (4)光标移动键（←、↑、→、↓） (5) 翻页键(Page Up)和(Page Down ) (6)回首键 (Home ) (7)回尾键(End ) (8)屏幕打印键(Print Screen ) (9)暂停键(Pause )
2.2.3主板
主板又称为主机板(main board)、系统板(system board)或 母板(mother board)，是微机最基本的也是最重要的部件 之一。
主版上的主要构件
• • • • 1.芯片组 2.CPU插座 3. CMOS 4.扩展插槽 ：内存插槽 /PCI插槽 /AGP图形加速 卡插槽 /PCI Express插槽 • 5.外部接口：硬盘接口 /COM串行接口 /LPT并行 接口 /SATA接口 /USB接口 /其它外部接口
教育部 “十一五”国家级规划教材
《大学计算机基础教程》
(第三版)
第2章 计算机系统概述
清华大学出版社
本章主要内容有
• • • • • • 计算机系统及应用平台 计算机系统体系结构 计算机的硬件系统 计算机的软件系统 计算机语言与程序算法 键盘与鼠标应用
2.1 计算机系统及应用平台
完整的计算机系统是由硬件系统和 软件系统两大部分部分组成的，硬件 系统构成了软件系统运行的基础，软 件系统则可以最大限度地利用和发挥 了硬件设备的效率，为用户提供便捷 而有效的操作运行环境。
2.3.1 计算机软件
• 如果没有计算机系统软件，普通用户 根本不可能使用计算机，没有软件系 统的计算机就像一个人只有躯壳而没 有灵魂没有意识一样，要使计算机更 方便使用，多就需要开发具有各种功 能用途的软件系统程序。
2.3.2系统软件
系统软件(System Software)主要指 那些为管理计算机资源、分配和协调 计算机各部分工作、增强计算机的功 能、使用户能方便地使用计算机而编 制的系统程序。
• (3)扫描仪
目前扫描仪分两类：CCD扫描仪和PMT扫描仪。
2.2.8计算机的输出设备
• (1)显示器
显示器有几个重要的性能指标: 屏幕尺寸 /分辨率 /点距调节方式
(2)打印机 可分为击打式打印机和非击打式打印机。
• (3)绘图仪 • 目前绘图仪的种类主要有笔窗键与应用键的功能
• 2.键盘操作 键盘操作主要是指法操作习惯的培养，其目 的是为了从开始学习到平时操作应用计算机，养 成自然良好的键盘使用姿势，以提高数据录入速 度，提高计算机的操作使用效率。
• 击键方法与标准指法 击键时应干脆利落，有节奏感，不要用力过 大，击中后立即自然弹起，收回到基本键位。这 是一种熟练过程，需要反复练习一定的时间才能 掌握好。
2.2.6 USB可移动硬盘
• USB可移动硬盘属于外部存储器，分为USB闪存 和USB硬盘两类。 • USB闪存常称为U盘，小巧灵活，无需驱动器和 额外电源，只需从其采用的标准USB接口总线取 电，可热拔插，真正即插即用。
2.2.7计算机的输入设备
• (1)键盘
• (2)鼠标
鼠标的分类鼠标可分为机械鼠标、光学鼠标和光 学机械鼠标三大类。
这是一台典型的个人多媒体计算机系统，主机箱面板 上有麦克风插口、耳机插口、5个USB接口、光盘驱动器等 等，电源等其它接口在主机背板上。
2.3 计算机软件系统
软件与硬件是相互对应、相辅相 成的，其中系统软件是基于硬件系统 开发，以好充分发挥硬件系统的配置 长处, 系统软件出了管理维护好计算机 系统所有硬件资源和软件资源外，还 要使用户更方便有效地使用操作计算 机，提高使用计算机软硬件资源的效 率。
• 计算机语言是人们指挥计算机完成任务，进行信 息交换的媒介与工具。 • 计算机语言随计算机科学技术的发展而逐步形成 了三大类，即人们常说的三代语言： 1.机器语言 例如，计算表达式m÷n-z的值，并把结果值 存到10010000号内存单元。
• 2.汇编语言(Assembler language) 例如仍然以计算数学表达式m÷n-z值的为例： • LDA M • DIV N • SUB Z • MOV Y • 可见汇编语言指令的操作码部分使用的是英语 单词的省略形式符号表示，相对比较容易记忆。
2.1.1 计算机系统组成
2.1.2 计算机系统应用平台
现代计算机系统都不是孤立应用的 ，从应用的角度来看计算机系统，通 常情况下是以单机操作为基础，在一 个部门、一个企业，或者一个组织机 构组成的局域网平台或公共广域网平 台操作和使用计算机系统的。
以企业信息资源管理系统应用为例，按计算 机系统应用基础设施建设划分，主要还是分为硬 件系统和软件系统两大类进行建设，包括网络基 础设施建设和使用也是如此，计算机系统功能分 层扩充示意，如图2.2所示。
2.2.5 外存储器
1. 常用的外存设备有磁盘、磁带、光盘等。无论是使用磁盘 ，还是磁带或光盘. 2. 光盘的优点是存储量大， 一般的CD光盘650MB，最大容量~700MB，单面DVD光 盘4.7GB，刻录数据最多~4.38G， 双面DVD光盘8.5GB，刻录数据最多~8.2GB， BD（Blue Disk）蓝光光盘容量相对较大，比如 HD DVD单面单层光盘容量为15GB、双层双面光盘容 量为30GB； BD单面单层光盘容量为25GB、双面光盘容量为50GB 。
• 功能键区 • F1～F12键在不同的操作系统中有不同的定义，产生 不同的作用，例如在DOS操作系统中，按F3键，可 以重复最近一次回车前输入的一条命令。例如，在 Windows/Vista的DOS行命令提示符下输入一条命令 ： • C:\>COPY C:ZL\*.txt D:↙ • F3键：复制上次输入的命令，屏幕上会显示： • C:\>COPY C:ZL\*.txt D:↙ • F3在Windows/Vista的DOS行命令提示符下复制上次 输入的所有内容。 • F1键在Windows/Vista操作系统下可调用联机帮助。
PS/2鼠标接口 PS/2键盘接口 USB接口
串口
显示器接口
总线结构
总线结构是计算机系统的动脉。提供了一种多用途的、 公用的通讯通道，只要总线相同，主板插件就可通用。 • 地址总线, 也称AB（Address Bus）总线 • 数据总线，也称DB（Data、Bus）总线 • 控制总线，也称CB（Control Bus）总线 总线主要的技术指标是总线带宽 总线带宽＝总线工作频率×总线位数/8
2.3.5 键盘与鼠标的使用
打字机键区 打字机键区的字母和数字其排列位置与机械式打字机 类似，也称主键区，主要有字母、数字、常用符号和一些 用做组合控制的特殊键。 (1)回车键 (2)空格键 (3)退格删除键 (4) 换档键 (5)大小写字母锁定键 (6)小键盘数字锁定键 (7) 制表定位键（Tab） （8）控制键和选择键 （Ctrl）和（Alt）
• 小键盘区 小键盘区共有17个键，主要用于数字输入，双 重键用数字锁定键（Num Lock）进行切换,也可以 作为编辑控制键。 • 其他键 其他键还有ESC脱离键。脱离键的主要作用是 取消当前的操作，退回到上次的操作环境。 在104键增强型键盘上还有两种键，即Windows 操作系统下的“视窗键”和一个“应用键”。如 图2.23所示。