第二章 计算机系统概述

（3）微机中，内存分类
1、 随机存储器RAM (Random Access Memory)：信息可 以通过指令随时读取和写入，在工作时存放当前正在执行的程 序和使用的数据，断电后RAM中的内容自行消失。
RAM分为静态存储器（SRAM）和 动态存储器（DRAM） SRAM的特点：速度快，集成度低，功耗大，常做cache DRAM的特点：集成度高，功耗小，需刷新电路，常做内存用
(1)操作系统(Operating System)
操作系统是用户使用计算机的界面，最底层的系统软件，其他系统 软件和应用软件都是在操作系统上运行的。它主要用来对计算机系统中 的各种软硬件资源进行统一的管理和调度。因此可以说操作系统是计算 机软件系统中最重要、最基本的系统软件。
操作系统是最基本的系统软件，其他的所有软件 都是建立在操作系统的基础上。

闪存盘（优盘）
软驱和软盘
软驱又称为软盘驱动器，软驱的基本作用是读取软盘中的 数据。目前使用的软驱主要是传统的1.44MB软驱，使用的软盘 为3.5英寸软盘，简称为3寸盘 。 (当右下方小方口被关闭时，该盘
片既能读又能写，当小方口被打开时，只能读不能写)
硬
盘
硬盘的容量也发展迅速，已经从过去的几百MB,发展到现 在的几百GB。 （磁道是个同心圆，最外圈的编号为0）
衡量CPU性能的主要技术参数 速度：指每秒平均执行指令的条数来衡量，单位是百万条/秒（MIPS） 主频：主频是指CPU的工作频率，也叫时钟频率，指cpu内数字
脉冲信号震荡的速度。单位用MHz或GHz表示计算机执行指令的过 程 。如：P4 2.4G 指时钟频率为2.4G
字长：CPU的字长是指CPU可以同时传送数据的位数，一般字长
2、只读存储器（ROM）： 特点：只能读出 不能再简单的写入 断电后ROM的信息也不会丢失
主要用来存放系统的引导程序、开机自检程序、基本输入/输出模 块和系统参数
外存不能直接与CPU交换信息，它用来保存暂时不用的信 息，待CPU需要加工其中信息时，通过内存与外存的信息交换， 暂时调入内存，供CPU使用。 常用的外存有： 软驱和软盘 硬盘 光存储器
2.1
操作系统的基本概念
4.分时系统 分时系统是系统处理机时间按一定的时间片轮流切换给各个终端用户 的作业使用。也就是指在一台主机上连接了多个带有显示器和键盘的终端， 同时允许多个用户通过自己的终端，以交互方式使用计算机共享主机中的 资源。系统按分时原则为每个用户服务，提高了资源利用率。每个用户各 占一个终端，彼此独立操作，互不干扰。如UNIX,Linux 5.实时系统 实时系统是指系统能及时响应外部事件的请求，在规定时间内完成对 该事件处理，并控制所有定时任务协调一致地运行，包括实现控制和实时 信息处理系统。 6.网络操作系统 是用来管理连接在计算机网络上的多个计算机终端和外设、具有远程 传送信息及共享资源功能的操作系统。常用的有Novell net ware , Windows NT。
ห้องสมุดไป่ตู้
CPU的考点
CPU的性能决定着整个微机的性能 CPU 的性能主要由CPU的字长和CPU 主频 决定。 CPU能直接与内存交换数据，不能与硬盘 直接交换数据。
著名CPU生产厂商
Intel公司：Pentium 4、Pentium III和Celeron （赛扬）系列 AMD公司：Athlon（速龙）XP系列和Duron（毒龙） 系列
中央处理器 主机 内存储器
硬件系统 外存储器
外部设备
输入设备（键盘、鼠标、扫描仪等） 输出设备（显示器、打印机等） 操作系统
微机系统
软件系统
系统软件
服务程序 语言翻译系统
应用软件
用户程序 应用软件包
图 计算机系统
计算机硬件的基本组成
1. 冯· 诺依曼计算机
存储程序工作原理
是能够自动地执行程序。
光 盘
光盘采用磁光材料作为存储介质，通过改变记录介 质的折光率保存信息，根据激光束反射光的强弱来 读出数据。 根据性能和用途的不同，光盘存储器可分为只读型 光盘（CD-ROM）、只可一次写入型光盘（CD-R）和 可重写型光盘（CD-RW）三种。
刻录机
随着光技术的不断进步，成本的不断降低，光盘刻 录机的使用已经十分普及，并大有取代光驱而成为 计算机标准外设的趋势。 光盘刻录机按照功能可以分为CD-R和CD-RW两种 。 读取速度也是刻录机的主要性能指标 ，对刻录机 而言，分为读取速度、写入速度和复写速度；其中 写入速度是最重要的指标，写入速度直接决定了刻 录机的性能、档次与价格。
个过程在控制器的指挥下有条不紊地进行。
2、控制器(Control Unit)
控制器是计算机的指挥中枢，主要作用是使计算机能够自 动地执行命令。控制器从存储器中取出指令，并分析指令，然 后根据指令的要求向各个部件发出控制信号，控制各个部件协 调工作。
CPU（Central Processing Unit）的中文名称是 中央处理器，微型计算机中的CPU又称为微处理器 （Micro-Processor），是利用大规模集成电路技术， 把整个运算器、控制器集成在一块芯片上的集成电 路。CPU内部可分为控制单元、逻辑单元和存储单元 三大部分。这三大部分相互协调，进行分析、判断、 运算并控制计算机各部分协调工作。如图为Intel公 司生产的CPU。
机械鼠标
滚动小球
光学鼠标
机械鼠标
反射板 光电鼠标
扫描仪
扫描仪是一种图像输入设备，通过它可以将图像、 照片、图形、文字等信息以图像形式扫描输入到计 算机中。扫描仪是继键盘和鼠标之后的第三代计算 机输入设备，目前正在被广泛使用。
5.输出设备(Output Device)
输出设备用来把计算机处理的结果，以及原 始输入信息，以人们要求的直观的形式输出。
较长的CPU处理数据的能力较强，处理数据的精度也较高。 外频：CPU的基准频率，单位为MHz。外频是CPU与主板之间同 步运行的速度。 一级高级缓存（L1 Cache）：它是封闭在CPU内部的高速 缓存，用于暂时存储CPU运算时的部分指令和数据，容量单位一般 为KB 二级高级缓存（L2 Cache）：一般与CPU封装在一起，可 以提高内存和CPU之间的数据交换频率，提高计算机的总体性能。
1.系统软件(System Software)
系统软件是计算机系统必备的软件，它的主要功能是管理、监控和 维护计算机资源(包括硬件资源和软件资源)，以及开发应用软件。系统 软件可以看作为用户与硬件系统的接口，为用户和应用软件提供了控制 和访问硬件的手段。系统软件包括操作系统、语言处理程序、数据库管 理系统、支撑服务程序。
计算机的两个基本能力：一是能够存储程序，二
计算机是利用“存储器”（内存）来存放所要执
行的程序的，而称之为CPU的部件可以依次从存储器中 取出程序中的每一条指令，并加以分析和执行，直至 完成全部指令任务为止。
John von Neumann 冯诺依曼
2. 计算机的硬件结构
计算机硬件通常由5部分组成：输入设备、输出 设备、存储器、运算器和控制器。这5部分之间的 连接结构如下图，称为冯·诺依曼结构图。
第二章 计算机系统概述
本章知识要点
计算机系统构成 微型计算机的硬件系统 微型计算机的软件系统 计算机安全知识
2.1
计算机系统的构成
微型计算机由硬件系统和软件系统组成。硬件指 的是所能够看得见的组成计算机的物理设备，例如： 显示器、主机等，是构成计算机的实体，硬件系统是 就计算机系统中所有硬件设备的总称；软件是用来指 挥计算机完成具体工作的程序和数据，是整个计算机 的灵魂。
目前常用的输出设备有：
显示器
打印机
绘图仪
外存既可作为输入设备也可作为输出设备
显示器
显示器是微机最主要的输出设备 ，通过显卡和计算机相连接 。 从显示的颜色区分，显示器可分为单色和彩色两类。 从显示器的尺寸大小区分，显示器有14英寸、15英寸、17英 寸等。 从所使用的显示管区分，有传统的CRT（Cathode-Ray-Tube， 阴极显示管）显示器和LCD（Liquid Crystal Display）液晶显 示器。
应 种 各 操 用 DOS
作
系
程 统 序

单用户操作系统： 多用户分时操作系统：批处理操作系统 实时操作系统 网络操作系统：Net Ware,Windows NT 分布式操作系统
操作系统的分类
1.单用户系统 PC机上的操作系统是一种单用户操作系统，它的特点是计算机在 某一时间为单个用户服务，计算机系统的全部资源为一个用户独占。 MS-DOS(单用户单任务务),Windows系列（单用户多任务） 2.多用户系统 多用户操作系统允许在一台计算机中安装多个用户终端，几个人在 不同的终端上同时使用一台计算机，使计算机资源为大家所共享。 3.多道批处理系统 多道批处理系统又称为多任务操作系统，它是指在计算机内存中 同时存放几道相互独立的作业，这些作业在操作系统控制下相互穿插 进行。
光存储器
由于技术成熟、读取速度快、价格低和使用方便等优点， 光存储器的使用越来越广泛，这里主要讲解光驱、光盘和刻录 机。图为光驱和光盘示意图，刻录机的外形和光驱相似。
光 驱
光盘驱动器简称光驱，英文名称为CD-ROW，它是读取 光盘信息的设备，目前已成为多媒体计算机必备的外 部设备。 光盘驱动器主要有CD-ROM和DVD两种。 倍速是指光驱读取资料的速度，它是衡量光驱性能的 重要指标 ，单倍速的速度是150KB/s，所以50倍速的 光驱的数据传输速率为50×150KB/s=7500KB/s。(世界 上第一种光驱的速度为150KB/秒，后来光驱就以这个 速度为计数来衡量)
闪存盘（优盘）
优盘主要是通过USB接口与电脑连接，有热拔插和 即插即用功能，windows 2000/xp不需要安装驱动
4.输入设备(Input Device)
输入设备主要是向计算机中输入信息的，常用的输 入设备有： 键盘 鼠标 扫描仪
鼠标
鼠标已经成为计算机最重要的输入设备。鼠标可以分为三类：
主机箱里包含着微型计算机的大部分重要硬件设备，如CPU、 主板、内存、硬盘、光驱、软驱、各种板卡、电源及各种连线。 系统主板（简称主板）是微型计算机中最大的一块集成电路 板。
各个部件的主要功能
CPU由运算器和控制器组成
1、运算器(Arithmetic Unit)
运算器是计算机的核心部件，是计算机中直接执行各种操 作的部件。运算器不断地从存储器中得到要加工的数据，对其 进行算术运算和逻辑运算，并将最后的结果送回存储器中，整
3、存储器(Memory)
存储器主要负责对数据和控制信息的存储，是计算机的记忆单元。 1) 基本概念 “写盘”或“存”：向外存储器中送入信息。 “读盘”或“取”：从外存储器中取出信息。
2)内存储器与外存储器
按存储器与CPU之间的关系将其分为内（主）存储器和外 存储器。内存的存取速度较快，直接与CPU交换信息，只能在 计算机工作时存储信息，造价也较贵。外存储器的容量大，能 够永久存放信息。但其存取的速度相对较慢，造价较低。 目前计算机上的内存的存储容量通常有64MB、128MB、 256MB、512MB等
（外）存储器
输入 设备
（内）存储器
输出 设备
运算器
控制器
数据流 地 址 控制流
中央处理器（CPU）
图 计算机硬件结构示意
3.微型计算机的基本组成
微型计算机的硬件系统分为两大部分，即主机和外设。主机 是微机的主体，微机的运算、存储过程都是在这里完成的。主 机以外的设备称为外设。
从外观上看，一台微型计算机的硬件主要包括主机箱、显示 器、常用I/O设备（如鼠标、键盘等）
软件是计算机系统重要的组成部分，没有软件计算机就 无法工作。没有软件系统的计算机称为“裸机”。 计算机软件系统是管理和支持计算机运行的各种程序和 运行时需要的数据及有关资料说明、文档的总称。 计算机软件系统分为系统软件和应用软件两大类。
硬件（裸机） 计算机系统 系统软件（如操作系统）
软件 应用软件（如办公软件）
显
卡
显卡（Video Card）是系统必备的装置，基本作用 是控制计算机的图形输出 ，目前计算机上配置的显 卡大部分为AGP接口，这样的显卡本身具有加速图形 处理的功能。
打印机
打印机是计算机重要的输出设备。目前使用的打印机主要有三 种: 点阵打印机 喷墨打印机
激光打印机
2.3 计算机软件