1、1.3 個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成（一）,教學(xué)目的： 一、掌握個(gè)人計(jì)算機(jī)硬件的基本結(jié)構(gòu) 二、了解各部件的作用,重點(diǎn)：存儲(chǔ)器的分類與特點(diǎn),難點(diǎn)：CPU字長(zhǎng)概念的理解,1.3 個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成（一）,一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。,硬件（Hard ware）：也稱硬設(shè)備，是指計(jì)算機(jī)各種看的見(jiàn)、摸的著、實(shí)實(shí)在在的裝置，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的物理基礎(chǔ)。,軟件（Soft ware）：是指所有計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，是些看不見(jiàn)、摸不著的程序與數(shù)據(jù)。,現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成如下圖所示：,運(yùn)算器，寄存器等 中央處理單元 主機(jī) 控制器 硬主（內(nèi)）存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器（ROM） 隨機(jī)存儲(chǔ)器（ RAM ） 電 件高速

2、緩沖存儲(chǔ)器（Cache） 子 系 計(jì) 統(tǒng) 外（輔）存儲(chǔ)器（ 軟盤、光盤、硬盤、磁帶等） 算 外設(shè) 其他：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（網(wǎng)卡、調(diào)制解調(diào)器）、聲卡等 機(jī) 輸入輸出設(shè)備（鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器、 系 打印機(jī)、繪圖儀、掃描儀等） 統(tǒng) 結(jié) 操作系統(tǒng)（DOS、WINDOWS、 UNIX等） 構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) 軟 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)軟件 件 軟件 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言和語(yǔ)言處理程序 系 系統(tǒng)服務(wù)程序（界面工具、編輯程序、診斷程序） 統(tǒng) 應(yīng)用 - 字處理、電子表格、繪圖軟件、課件制作等 軟件軟件及用戶程序,1.3.1微機(jī)的硬件系統(tǒng),中央 總線 處理器 （CPU） 主存儲(chǔ)器 磁盤驅(qū)動(dòng)器 輸入輸出 其他外設(shè) 通信線路 接口 接口 接口 接

3、口 磁盤驅(qū)動(dòng)器 打印機(jī)鍵盤 各種外設(shè) 通信線路 接口 PC硬件體系的基本結(jié)構(gòu),1.3.1 微機(jī)的硬件系統(tǒng),1）主板：包括CPU、內(nèi)存模塊、基本I/O接口、中斷控制器、DMA控制器及連接其他部件的總線。,2）CPU：是個(gè)人計(jì)算機(jī)的核心部件，一般由高速的電子線路組成。也稱微處理器。,主頻：指CPU 能適應(yīng)的時(shí)鐘頻率，或者就是該CPU的標(biāo)準(zhǔn)工作頻率。決定了計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度。一般以Hz為單位。,關(guān)于CPU的兩個(gè)重要概念： 字長(zhǎng)：CPU字長(zhǎng)即計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)。指CPU一次操作中處理的最大數(shù)據(jù)單位，體現(xiàn)了一條指令所能處理數(shù)據(jù)的能力。,3）總線：是連接CPU、存儲(chǔ)器和外設(shè)的公共信息通道，通常由三部分組成：數(shù)據(jù)總

4、線（DB）、地址總線（AB）和控制總線（CB），三者在物理上是做在一起的，但各司其職。,數(shù)據(jù)總線：在CPU與內(nèi)存或輸入輸出接口之間傳遞數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)總線位數(shù)的多少?zèng)Q定了CPU一次可以接受數(shù)據(jù)的能力。,地址總線：用來(lái)傳遞存儲(chǔ)單元或輸入輸出接口的地址信息。地址總線的位數(shù)限制了一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的最大內(nèi)存容量。 例如：8位芯片，地址總線一般為16位，可尋216=65536個(gè)地址。,控制總線：用來(lái)傳遞各種控制信號(hào)與應(yīng)答信號(hào)。一般傳遞兩類信號(hào)：一類是由CPU、內(nèi)存、外設(shè)發(fā)送的控制信號(hào)，另一類是由外設(shè)或有關(guān)接口電路向CPU送回的信號(hào)，包含內(nèi)存的應(yīng)答信號(hào)。,4）存儲(chǔ)器：是計(jì)算機(jī)用來(lái)存放程序和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)裝置。分為主（

5、內(nèi)）存儲(chǔ)器和輔（外）存儲(chǔ)器。,主（內(nèi)）存儲(chǔ)器：存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)當(dāng)前要用的各種程序、數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)加工的中間結(jié)果及最終結(jié)果。,輔（外）存儲(chǔ)器：存放計(jì)算機(jī)暫時(shí)不用或需要長(zhǎng)期保存的各種程序、數(shù)據(jù)等信息。,衡量存儲(chǔ)器的指標(biāo)有三項(xiàng)：存儲(chǔ)容量、存儲(chǔ)速度和價(jià)格。,（）主（內(nèi)）存儲(chǔ)器是一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，由大規(guī)模集成電路構(gòu)成。, RAM:在計(jì)算機(jī)工作時(shí)既可讀出也可寫入數(shù)據(jù)。其上的數(shù)據(jù)以電信號(hào)形式保存，一旦斷電存儲(chǔ)內(nèi)容立即消失。 用來(lái)存放當(dāng)前要運(yùn)行的程序、數(shù)據(jù)及運(yùn)算過(guò)程中的中間結(jié)果。程序必須放到RAM后才能運(yùn)行。,按讀寫方式的不同可分為隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）和只讀存儲(chǔ)器（ROM）,RAM又分為動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（DRAM

6、)和靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)。,ROM:由特殊方式寫入，不用特殊方法不能修改，只能讀取。 加電后會(huì)自動(dòng)恢復(fù)。 ROM中主要裝有BIOS基本的輸入輸出程序，檢測(cè)程序、初始化程序、boot引導(dǎo)程序及服務(wù)程序等。計(jì)算機(jī)啟動(dòng)時(shí)首先執(zhí)行ROM內(nèi)的程序。 EPROM 、EEPROM,Cache:高速緩沖存儲(chǔ)器,（）輔（外）存儲(chǔ)器：用磁性材料作為存儲(chǔ)介質(zhì)。主要有軟磁盤、硬磁盤、磁帶和光盤等。,1.軟磁盤存儲(chǔ)器 磁道、扇區(qū)、寫保護(hù)口,2.硬磁盤存儲(chǔ)器,3.磁帶存儲(chǔ)器,4.光盤存儲(chǔ)器,5）I/O總線和擴(kuò)展槽： I/O總線就是CPU互連I/O設(shè)備，是供外設(shè)訪問(wèn)存儲(chǔ)器和CPU資源的通道。常用的I/O總線有：

7、ISA、 EISA、 PCI。 系統(tǒng)主板上一般有多個(gè)擴(kuò)展槽，是用來(lái)連接各種接口板的，用戶可以根據(jù)自己的需要插入各種各樣的接口板連接各種各樣外設(shè)。,）通用串行總線USB,）輸入設(shè)備：鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀。,）輸出設(shè)備：顯示器、打印機(jī)。 分辨率指顯示器所能顯示的像素的個(gè)數(shù)。 掃描頻率,1.3.2計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng),軟件一般可分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。 系統(tǒng)軟件：通常是負(fù)責(zé)管理、控制和維護(hù)計(jì)算機(jī)的各種軟硬件資源，并為用戶提供一個(gè)友好的操作界面，以及服務(wù)于一般目的的上機(jī)環(huán)境。 應(yīng)用軟件：是專業(yè)人員為各種應(yīng)用目的而開(kāi)發(fā)的軟件，是為解決各類實(shí)際問(wèn)題而設(shè)計(jì)的程序，這些程序是利用高級(jí)語(yǔ)言編制或使用應(yīng)用程序的生

8、成工具來(lái)生成的。 ）計(jì)算機(jī)上常用的操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)是用戶與計(jì)算機(jī)硬件之間的接口。 操作系統(tǒng)分類：從應(yīng)用角度可分為單用戶、多用戶、單道批處理、多道批處理、分時(shí)、實(shí)時(shí)和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等不同類型。 個(gè)人計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)間介：DOS、Windows操作系統(tǒng)。 主要的操作系統(tǒng)：UNIX系統(tǒng)、Linux系統(tǒng)、OS/2. ）語(yǔ)言處理系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的發(fā)展：機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言、高級(jí)語(yǔ)言、非過(guò)程化語(yǔ)言 ）數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù) ）應(yīng)用軟件：Word、電子表格Excel、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件CAD、統(tǒng)計(jì)軟件SPSS等。,1）計(jì)算機(jī)上常用的操作系統(tǒng) 操作系統(tǒng)是最基本的系統(tǒng)軟件，其他所有的軟件都是建立在操作系統(tǒng)之上的。是用戶

9、與計(jì)算機(jī)硬件之間的接口。對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟、硬件資源進(jìn)行合理的調(diào)度和分配，改善資源的共享和利用狀況，最大限度的發(fā)揮計(jì)算機(jī)的工作效率。DOS、Windows、UNIX、Linux、OS/2 操作系統(tǒng)的分類：從應(yīng)用角度可分為單用戶、多用戶、單道批處理、多道批處理、分時(shí)、實(shí)時(shí)和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等不同類型。,單用戶操作系統(tǒng)： 單用戶單任務(wù)操作系統(tǒng)-單個(gè)用戶獨(dú)占計(jì)算機(jī)的硬、軟件資源而僅運(yùn)行一個(gè)作業(yè)。DOS 單用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)-允許多個(gè)程序或多個(gè)作業(yè)同時(shí)存在或運(yùn)行。Windows 多道批處理操作系統(tǒng): 批處理是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中,用戶將其作業(yè)程序系統(tǒng)交給操作系統(tǒng)就不再干預(yù),直到程序作業(yè)運(yùn)行完畢. 多道即指

10、內(nèi)存中同時(shí)存放幾道相互獨(dú)立的程序,使他們?cè)谙到y(tǒng)的控制下交替運(yùn)行. 分時(shí)操作系統(tǒng)(多用戶操作系統(tǒng)): 一臺(tái)計(jì)算機(jī)可與多個(gè)終端相連,分時(shí)系統(tǒng)把CPU的運(yùn)行時(shí)間分成很短的時(shí)間片,按時(shí)間片輪流把處理機(jī)分配給各連機(jī)作業(yè)使用. 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng):實(shí)施過(guò)程控制系統(tǒng),實(shí)時(shí)信息處理系統(tǒng) 系統(tǒng)響應(yīng)速度快,要求計(jì)算機(jī)對(duì)輸入的信息作出及時(shí)的響應(yīng),并在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定的操作. 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng):運(yùn)行在局域網(wǎng)上的操作系統(tǒng),2）語(yǔ)言處理系統(tǒng) 一、機(jī)器語(yǔ)言 它是計(jì)算機(jī)誕生和發(fā)展初期使用的語(yǔ)言，CPU可以識(shí)別。由機(jī)器語(yǔ)言編寫的程序計(jì)算機(jī)可以直接識(shí)別因此他的運(yùn)算速度比較快，基本上發(fā)揮了計(jì)算機(jī)的速度性能。 對(duì)于不同的計(jì)算機(jī)硬件其機(jī)器語(yǔ)

11、言一般是不同的，因此機(jī)器語(yǔ)言程序編寫難度大，不易調(diào)試，修改也不方便。 二、匯編語(yǔ)言 是用助記符來(lái)表示每一條機(jī)器指令的。匯編語(yǔ)言編寫的程序機(jī)器不能直接識(shí)別，需用經(jīng)過(guò)翻譯轉(zhuǎn)換為機(jī)器語(yǔ)言才可以執(zhí)行。 三、高級(jí)語(yǔ)言 機(jī)器語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言都是面向機(jī)器的語(yǔ)言，一般稱為低級(jí)語(yǔ)言。而高級(jí)語(yǔ)言不是依賴于具體機(jī)型知識(shí)面向過(guò)程的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，易于掌握和接受。 由于高級(jí)語(yǔ)言是獨(dú)立于具體的計(jì)算機(jī)硬件的，因此通用性和可移植性好，用它編寫的程序必須經(jīng)過(guò)編譯程序或解釋程序的翻譯才能執(zhí)行。 四、非過(guò)程化語(yǔ)言 不必關(guān)心問(wèn)題的解法和處理過(guò)程的描述，只要說(shuō)明要完成的加工和條件。,3）數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù) 數(shù)據(jù)庫(kù)：按一定的方式組織起來(lái)的數(shù)據(jù)的集合。 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)：作用是管理數(shù)據(jù)庫(kù)，一般具有建立數(shù)據(jù)庫(kù)，編輯、修改、增、刪數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容等。 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)：通常由計(jì)算機(jī)（硬件、操作系統(tǒng)），數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)及各類相關(guān)人員所組成。 數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)：主要服務(wù)與企業(yè)或機(jī)構(gòu)中的高層領(lǐng)導(dǎo)或決策人士，向他們提供分析型戰(zhàn)略數(shù)據(jù)的一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理方式。 4）應(yīng)用軟件：文字處理軟件WPS、Word、電子表格Excl、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件CAD、統(tǒng)計(jì)軟件SPSS等。,(1)微型計(jì)算機(jī)中，控制器的基本功能是 A)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算B)存儲(chǔ)各種控制信息 C)保持各種控制狀態(tài) D)控制機(jī)器各個(gè)部件協(xié)調(diào)一致地