《微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)》PPT課件.ppt

計(jì)算機(jī)綜合實(shí)驗(yàn),第一章微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng),1.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成概述1.1.1體系結(jié)構(gòu)1.1.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成1.1.3硬件系統(tǒng)1.1.4軟件系統(tǒng)1.2計(jì)算機(jī)性能指標(biāo),微軟和惠普合作開發(fā)的新一代PC原型機(jī),馮.諾依曼體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)是由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入和輸出（I/O）設(shè)備組成,1.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成,1.1.1體系結(jié)構(gòu),根據(jù)馮諾伊曼體系結(jié)構(gòu)，一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括兩大部分，即硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。所謂硬件，是指構(gòu)成計(jì)算機(jī)的物理設(shè)備，即由機(jī)械、電子器件構(gòu)成的具有輸入、存儲(chǔ)、計(jì)算、控制和輸出功能的實(shí)體部件。所謂軟件也稱“軟設(shè)備”，廣義地說(shuō)軟件是指系統(tǒng)中的程序以及開發(fā)、使用和維護(hù)程序所需的所有文檔的集合。,1.1.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成,控制器中央處理器（）運(yùn)算器只讀存儲(chǔ)器（）硬件系統(tǒng)內(nèi)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器隨機(jī)存儲(chǔ)器（）外存儲(chǔ)器（軟盤、硬盤、光盤驅(qū)動(dòng)器、USB)輸入設(shè)備（鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、話筒、攝像頭)輸出設(shè)備（顯示器、打印機(jī)、音箱）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)操作系統(tǒng)系統(tǒng)軟件程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言軟件系統(tǒng)系統(tǒng)服務(wù)程序各種實(shí)際應(yīng)用程序：如文字處理、圖像處理及應(yīng)用軟件用戶專用的工資管理、人事檔案管理、財(cái)務(wù)1管理、圖書管理、物資管理等,1.1.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成,1.運(yùn)算器運(yùn)算器又稱算術(shù)邏輯單元（ArithmeticLogicUnit，簡(jiǎn)稱ALU），是計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理的部件，它的主要功能是對(duì)二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行加、減、乘、除等算術(shù)運(yùn)算和與、或、非等基本邏輯運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)邏輯判斷。運(yùn)算器在控制器的控制下實(shí)現(xiàn)其功能，運(yùn)算結(jié)果由控制器指揮送到內(nèi)存儲(chǔ)器中。,1.1.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成,2.控制器控制器主要由指令寄存器、譯碼器、程序計(jì)數(shù)器和操作控制器等組成，控制器是用來(lái)控制計(jì)算機(jī)各部件協(xié)調(diào)工作，并使整個(gè)處理過(guò)程有條不紊地進(jìn)行?；竟δ芫褪菑膬?nèi)存中取指令和執(zhí)行指令，即控制器按程序計(jì)數(shù)器指出的指令地址從內(nèi)存中取出該指令進(jìn)行譯碼，然后根據(jù)該指令功能向有關(guān)部件發(fā)出控制命令，執(zhí)行該指令。另外，控制器在工作過(guò)程中，還要接受各部件反饋回來(lái)的信息。,1.1.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成,3.存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器具有記憶功能，用來(lái)保存信息，如數(shù)據(jù)、指令和運(yùn)算結(jié)果等。存儲(chǔ)器可分為兩種：內(nèi)存儲(chǔ)器與外存儲(chǔ)器。（1）內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器也稱主存儲(chǔ)器（簡(jiǎn)稱內(nèi)存），它直接與CPU相聯(lián)接，存儲(chǔ)容量較小，但速度快，用來(lái)存放當(dāng)前運(yùn)行程序的指令和數(shù)據(jù)，并直接與CPU交換信息。內(nèi)存儲(chǔ)器由許多存儲(chǔ)單元組成，每個(gè)單元能存放一個(gè)二進(jìn)制數(shù)，或一條由二進(jìn)制編碼表示的指令。（2）外存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器又稱輔助存儲(chǔ)器（簡(jiǎn)稱外存或輔存），它是內(nèi)存的擴(kuò)充。外存的存儲(chǔ)容量大，價(jià)格低，但存儲(chǔ)速度較慢，一般用來(lái)存放大量暫時(shí)不用的程序、數(shù)據(jù)和中間結(jié)果。需要時(shí)，可成批地和內(nèi)存儲(chǔ)器進(jìn)行信息交換。外存只能與內(nèi)存交換信息，不能被計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的其它部件直接訪問(wèn)。常用的外存有磁盤、磁帶、光盤等。,1.1.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成,4.輸入/輸出設(shè)備（I/O）輸入/輸出設(shè)備（Input/Output，I/O）。用戶通過(guò)輸入設(shè)備將程序和數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，輸出設(shè)備將計(jì)算機(jī)處理的結(jié)果（如數(shù)字、字母、符號(hào)和圖形）顯示或打印出來(lái)。常用的輸入設(shè)備有：鍵盤、鼠標(biāo)器、掃描儀等。常用的輸出設(shè)備有：顯示器、打印機(jī)、繪圖儀等。,1.1.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成,通常人們所說(shuō)的計(jì)算機(jī)指的是在辦公室或者家里所使用的微型計(jì)算機(jī)，簡(jiǎn)稱“計(jì)算機(jī)”、“電腦”，又稱為“個(gè)人計(jì)算機(jī)”，即PC（PersonalCompute）。,它可以放置在桌面上，主要供個(gè)人使用。個(gè)人計(jì)算機(jī)的組成從外觀上主要由各種功能不同的部件所組成。,1.1.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成,1.1.3硬件系統(tǒng),計(jì)算機(jī)的硬件由電子器件和機(jī)電元件組成，這是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的物理實(shí)體部分。根據(jù)其結(jié)構(gòu)位置及功能的不同，可劃分為主機(jī)、外部設(shè)備兩大部分。主機(jī)主機(jī)包括CPU、主存儲(chǔ)器、接口電路和總線電路。其中CPU是計(jì)算機(jī)的心臟，它的性能強(qiáng)弱是直接決定整個(gè)計(jì)算機(jī)的性能、衡量計(jì)算機(jī)檔次的一個(gè)重要標(biāo)志。外部設(shè)備外部設(shè)備就是用線纜與主機(jī)板相連的設(shè)備，簡(jiǎn)稱“外設(shè)”。按用途可分為：輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、外存儲(chǔ)器等等。,1.1.4軟件系統(tǒng),計(jì)算機(jī)軟件由系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件組成。系統(tǒng)軟件主要作用是協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)的工作，保證計(jì)算機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，如操作系統(tǒng)。而應(yīng)用軟件則種類繁多，常常是為完成某種專門任務(wù)而開發(fā)，如：辦公軟件，事務(wù)處理軟件、多媒體處理軟件等。系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)（OperationSystem）是一個(gè)管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源、控制程序運(yùn)行的系統(tǒng)軟件，是一組程序的集合。從用戶的角度，操作系統(tǒng)是用戶和計(jì)算機(jī)交互的接口；從管理的角度，操作系統(tǒng)又是計(jì)算機(jī)資源的組織者和管理者。操作系統(tǒng)的任務(wù)就是合理有效地組織、管理計(jì)算機(jī)的軟硬件資源，充分發(fā)揮軟硬件資源效率，為用戶使用計(jì)算機(jī)提供一個(gè)良好的工作平臺(tái)和環(huán)境。,計(jì)算機(jī)語(yǔ)言計(jì)算機(jī)語(yǔ)言也稱為程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，是人與計(jì)算機(jī)交流信息的一種語(yǔ)言。人們?cè)诶糜?jì)算機(jī)處理信息時(shí)，必須事先把處理問(wèn)題的方法、步驟以計(jì)算機(jī)可以識(shí)別和執(zhí)行的指令形式表示出來(lái)，也就是設(shè)計(jì)程序。這種用于編寫計(jì)算機(jī)程序的語(yǔ)言就稱為程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言分為機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言。系統(tǒng)服務(wù)程序主要指一些為系統(tǒng)提供服務(wù)的工具或支撐軟件。如系統(tǒng)診斷軟件、測(cè)試軟件、維護(hù)軟件等。,1.1.4軟件系統(tǒng),應(yīng)用軟件運(yùn)行在計(jì)算機(jī)上的軟件，除了操作系統(tǒng)外，應(yīng)用軟件必不可少，否則，計(jì)算機(jī)只是一個(gè)擺設(shè)。應(yīng)用軟件主要是針對(duì)專門的應(yīng)用而開發(fā)的軟件，用戶可根據(jù)自己不同需要來(lái)安裝、使用不同類型的應(yīng)用軟件。目前安裝在微型計(jì)算機(jī)上的應(yīng)用軟件主要有以下幾大類。辦公自動(dòng)化軟件辦公自動(dòng)化是指利用先進(jìn)的信息技術(shù)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工事務(wù)流程。其目的就是盡可能充分地利用信息資源，提高生產(chǎn)率、工作效率和質(zhì)量，輔助決策，求取更好的經(jīng)濟(jì)效率，以達(dá)到既定的目標(biāo)。目前，常用的辦公自動(dòng)化軟件分為兩類，一類為事務(wù)處理軟件，如財(cái)務(wù)管理軟件、人力資源管理軟件、圖書管理軟件等；另一類為文字、表格處理軟件，如微軟的Office系列、金山公司的WPSOffice等；,1.1.4軟件系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)軟件網(wǎng)絡(luò)軟件的品種繁多、功能強(qiáng)大。按其功能來(lái)分，網(wǎng)絡(luò)軟件可以分為以下幾類：第一，瀏覽器，如InternetExpleror、Netscape（后標(biāo)注）等；第二，郵件軟件，如Outlook、Foxmail等；第三，文件傳輸軟件，包括Http下載、ftp下載和上載等；第四，服務(wù)器軟件，包括建立網(wǎng)站的IIS、WebSite等。其它軟件還有網(wǎng)絡(luò)聊天軟件、新聞組軟件等；多媒體軟件多媒體軟件是用戶必不可少的工具。常見的多媒體軟件包括音頻軟件和視頻軟件，前者有著名的播放Mp3音樂(lè)的Winamp，后者有播放網(wǎng)絡(luò)電影的RealPlayer以及國(guó)產(chǎn)的優(yōu)秀軟件超級(jí)解霸等；,1.1.4軟件系統(tǒng),圖像軟件主要用來(lái)處理和瀏覽圖片，簡(jiǎn)單的如Windows附帶的畫圖，復(fù)雜的如Adobe公司的PhotoShop等，而瀏覽圖片的軟件則以Acdsee最為流行；游戲軟件這是最吸引人的一類軟件，從簡(jiǎn)單的掃雷到網(wǎng)上的各種網(wǎng)絡(luò)游戲，無(wú)不讓一批又一批用戶通宵達(dá)旦；,一臺(tái)完整的計(jì)算機(jī)離不開功能多樣的軟件系統(tǒng)，而這些軟件與硬件之間的關(guān)系可以說(shuō)互相依靠、互相作用。沒有軟件的計(jì)算機(jī)被稱為“裸機(jī)”，而沒有硬件的軟件也將無(wú)用武之地。,1.1.4軟件系統(tǒng),1.2計(jì)算機(jī)性能指標(biāo),字長(zhǎng)所謂字長(zhǎng)是計(jì)算機(jī)能夠同時(shí)處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)，能處理8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)的CPU就是8位字長(zhǎng)的CPU。字長(zhǎng)直接關(guān)系到計(jì)算機(jī)的計(jì)算精度和速度，字長(zhǎng)越長(zhǎng)，可以表示的有效位數(shù)就越多，因而精度和速度就越高。運(yùn)算速度運(yùn)算速度就是指計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令的速度，常以MIPS（MillionofInstructionsPerSecond）每秒執(zhí)行百萬(wàn)指令數(shù)為單位，現(xiàn)在通常以文字處理、分類排序、矩陣求逆、隨機(jī)文件存取和通用數(shù)字程序等基準(zhǔn)程序來(lái)計(jì)算。運(yùn)算速度當(dāng)然越高越好，它常常與計(jì)算機(jī)CPU的頻率有關(guān)。CPU的頻率分為主頻、外頻、倍頻，前者是后二者的乘積。如PIII800，其外頻為133MHz，倍頻為6，故主頻為800MHz。一般在同樣主頻的基礎(chǔ)上，外頻越高計(jì)算機(jī)的性能越好。,內(nèi)存內(nèi)存有速度和容量?jī)蓚€(gè)指標(biāo)，其中容量是指隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM存儲(chǔ)容量的大小，它決定了可運(yùn)行程序的大小和程序運(yùn)行的效率。隨著操作系統(tǒng)的不斷升級(jí)和各種應(yīng)用軟件對(duì)內(nèi)存要求的不斷提高，所要求的內(nèi)存容量也在不斷增大。例如，最初的DOS僅需要幾百KB內(nèi)存，而在Windows2000環(huán)境下，標(biāo)準(zhǔn)要求128MB的內(nèi)存。內(nèi)存越大，主機(jī)和外設(shè)交換數(shù)據(jù)所需的時(shí)間越少，因而運(yùn)行速度越高。存儲(chǔ)容量一般指硬盤，在初期的286、386計(jì)算機(jī)上硬盤只有數(shù)十兆字節(jié)，能運(yùn)行的軟件也不多。隨著硬盤制造工藝的發(fā)展，現(xiàn)在主流計(jì)算機(jī)的硬盤比以前大了數(shù)千倍。,1.2計(jì)算機(jī)性能指標(biāo),外設(shè)配置一臺(tái)計(jì)算機(jī)除了運(yùn)行速度外，其它如顯示系統(tǒng)的性能高低、鼠標(biāo)鍵盤的好壞、是否配備附屬設(shè)備等也成為計(jì)算機(jī)性能高低的重要標(biāo)志之一。軟件配置計(jì)算機(jī)運(yùn)行離不開軟件的支持，隨著DOS、Windows、Linux等操作系統(tǒng)的出現(xiàn)，不同操作系統(tǒng)也決定了計(jì)算機(jī)不同的運(yùn)行性能，再加上辦公軟件、娛樂(lè)軟件等不斷升級(jí)，計(jì)算機(jī)的整體性能也不斷得到提高和發(fā)展。,1.2計(jì)算機(jī)性能指標(biāo),Netscape（網(wǎng)景）是一個(gè)自1994年開始的品牌。它亦是網(wǎng)景通訊公司（NetscapeCommunicationsCorporation，1994年4月4日2003年7月5日）的常用簡(jiǎn)稱。網(wǎng)景通訊公司曾經(jīng)是一家美國(guó)的電腦服務(wù)公司，以其生產(chǎn)的同名網(wǎng)頁(yè)瀏覽器而聞名。就市場(chǎng)占有率來(lái)說(shuō)，網(wǎng)景的網(wǎng)頁(yè)瀏覽器曾占首位，但在“第一次瀏覽器大戰(zhàn)”中被微軟的InternetExplorer所擊敗?，F(xiàn)時(shí)網(wǎng)景各版本的網(wǎng)頁(yè)瀏覽器的使用率的總和不足一個(gè)百分比。2008年3月1號(hào)，Netscape已經(jīng)正式結(jié)束它的的瀏覽器舞臺(tái)，不再提供任何支持，內(nèi)核開發(fā)雖早已停止，只是Firefox內(nèi)核的擴(kuò)展皮膚。,OfficeOutlook是Microsoftoffice套裝軟件的組件之一，它對(duì)Windows自帶的Outlookexpress的功能進(jìn)行了擴(kuò)充。Outlook的功能很多，可以用它來(lái)收發(fā)電子郵件、管理聯(lián)系人信息、記日記、安排日程、分配任務(wù)。Foxmail：郵件客戶端軟件，是中國(guó)最著名的軟件產(chǎn)品之一，中文版使用人數(shù)超過(guò)400萬(wàn)，英文版的用戶遍布20多個(gè)國(guó)家，列名“十大國(guó)產(chǎn)軟件”，被太平洋電腦網(wǎng)評(píng)為五星級(jí)軟件。Foxmail通過(guò)和U盤的授權(quán)捆綁形成了安全郵，隨身郵等一系列產(chǎn)品。,InternetInformationServices（IIS，互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)），是由微軟公司提供的基于運(yùn)行MicrosoftWindows的互聯(lián)網(wǎng)基本服務(wù)。最初是WindowsNT版本的可選包，隨后內(nèi)置在Windows2000、WindowsXPProfessional和WindowsServer2003一起發(fā)行，但在普遍使用的WindowsXPHome版本上并沒有IIS。Website的中文名稱是網(wǎng)站，是指在互聯(lián)網(wǎng)上，根據(jù)一定的規(guī)則，使用HTML等工具制作的用于展示特定內(nèi)容的相關(guān)網(wǎng)頁(yè)的集合。簡(jiǎn)單地說(shuō)，Website是一種通訊工具，就像布告欄一樣，人們可以通過(guò)Website來(lái)發(fā)布自己想要公開的資訊，或者利用Website來(lái)提供相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。人們可以通過(guò)網(wǎng)頁(yè)瀏覽器來(lái)訪問(wèn)Website，獲取自己需要的資訊或者享受網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。,