大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng).ppt

1,第 2 章 計(jì)算機(jī)系統(tǒng),主要內(nèi)容： 硬件系統(tǒng) 軟件系統(tǒng),2,第 2 章 計(jì)算機(jī)系統(tǒng),目的要求： 通過本章的學(xué)習(xí)能夠較系統(tǒng)的掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成;,3,第 2 章 計(jì)算機(jī)系統(tǒng),教學(xué)重點(diǎn)： 硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng) 教學(xué)難點(diǎn)： 存儲(chǔ)器的分類；軟件的分類 教學(xué)課時(shí)： 3課時(shí),4,計(jì)算機(jī)系統(tǒng),5,計(jì)算機(jī)系統(tǒng),硬件系統(tǒng) 構(gòu)成計(jì)算機(jī)的所有實(shí)體部件的集合，通常由機(jī)械裝置等組成。 軟件系統(tǒng) 能夠驅(qū)使計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)進(jìn)行有效工作的程序集合。,6,計(jì)算機(jī)硬件,五大基本組成部分 輸入設(shè)備 存儲(chǔ)器 控制器 運(yùn)算器 輸出設(shè)備,7,計(jì)算機(jī)基本功能框圖,8,計(jì)算機(jī)工作原理,現(xiàn)在計(jì)算機(jī)基本上都是基于“存儲(chǔ)程序”的原理設(shè)計(jì)制造的。 存儲(chǔ)程序原理是由美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮諾依曼（Von Neumann）于1946年提出來的。 基本思想：把程序存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)，使計(jì)算機(jī)能像快速存取數(shù)據(jù)一樣快速存取組成程序的指令。,9,硬 件,主機(jī) CPU（Central Processing Unit）：控制器和運(yùn)算器 內(nèi)存儲(chǔ)器 外設(shè)（I/O設(shè)備） 輸入設(shè)備和輸出設(shè)備 外存儲(chǔ)器：兼作輸入、輸出設(shè)備,10,CPU Pentium4 820背面圖,11,CPU P4 820正面圖,12,CPU P4 820性能參數(shù)表,13,CPU Z軟件測試: P4 820,14,AMD 公司生產(chǎn)的CPU,15,中國研制的：龍芯三號(hào),16,龍芯（loongson）開發(fā)歷程: 2002年8月，我國研制出“龍芯一號(hào)”，性能相當(dāng)于“586”。 2003年研制出“龍芯二號(hào)”，達(dá)到中檔“P3”水平。 2006年9月研制出“龍芯二號(hào)增強(qiáng)型”，性能達(dá)到中低檔“奔四”水平 。 2011年研制出4核、8核的“龍芯三號(hào)”處理器，采用65納米生產(chǎn)工藝，1GHZ 主頻 。,17,中央處理器（CPU ) CPU由運(yùn)算器、控制器和寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)的總線構(gòu)成。 性能指標(biāo) ：主頻、外頻、倍頻系數(shù)、CPU的位和字長、緩存 前端總線(FSB)頻率、快速通道相聯(lián)(QPI)。,18,CPU性能指標(biāo) 主頻：也叫時(shí)鐘頻率，單位是兆赫（MHz）或千兆赫（GHz），用來表示CPU的運(yùn)算、處理數(shù)據(jù)的速度。 CPU的主頻=外頻倍頻系數(shù),19,CPU P4 820性能參數(shù)表,20,CPU性能指標(biāo) 外頻：外頻是CPU的基準(zhǔn)頻率，單位是MHz。CPU的外頻決定著整塊主板的運(yùn)行速度。 倍頻系數(shù)：指CPU主頻與外頻之間的相對比例關(guān)系。 CPU的字長：CPU在單位時(shí)間內(nèi)(同一時(shí)間)能一次處理的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)叫字長。,21,思 考 題 CPU主頻越高，計(jì)算機(jī)性能是否越好？,22,主頻=外頻*倍頻，所以其中任何一項(xiàng)提高都可以使CPU的主頻上升。 由于主頻并不直接代表運(yùn)算速度，所以在一定情況下，很可能會(huì)出現(xiàn)主頻較高的CPU實(shí)際運(yùn)算速度較低的現(xiàn)象 。,23,主頻僅僅是CPU性能表現(xiàn)的一個(gè)方面，而不代表CPU的整體性能 更精湛的制造工藝也能對提升處理器的主頻起到作用 。,24,CPU的處理能力簡單地說可以看成：實(shí)際處理能力=主頻*執(zhí)行效率 AMD 2500+處理器，采用了10級管線，只有1.8G的主頻卻能匹敵2.4G的P4；蘋果電腦的G4處理器，更是采用了7級管線，只有1.2G的主頻卻能匹敵2.8C的P4，這些都要?dú)w功于更短的管線所帶來的更高的執(zhí)行效率。,25,摩爾定律,由英特爾（Intel）創(chuàng)始人之一戈登摩爾（Gordon Moore）1965年提出來的。其內(nèi)容為：當(dāng)價(jià)格不變時(shí)，集成電路上可容納的晶體管數(shù)目，約每隔18個(gè)月便會(huì)增加一倍，性能也將提升一倍。換言之，每一美元所能買到的電腦性能，將每隔18個(gè)月翻兩倍以上。這一定律揭示了信息技術(shù)進(jìn)步的速度。,26,27,蝕刻尺寸 ：是制造設(shè)備在一個(gè)硅晶圓上所能蝕刻的一個(gè)最小尺寸，是CPU核心制造的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)。,28,29,摩爾定律的意義,“摩爾定律”歸納了信息技術(shù)進(jìn)步的速度這40年里，計(jì)算機(jī)從神秘不可近的龐然大物變成多數(shù)人都不可或缺的工具，信息技術(shù)由實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入無數(shù)個(gè)普通家庭，因特網(wǎng)將全世界聯(lián)系起來，多媒體視聽設(shè)備豐富著每個(gè)人的生活。,30,摩爾定律的意義,這一切背后的動(dòng)力都是半導(dǎo)體芯片在今后幾年里，“摩爾定律”可能還會(huì)適用。但隨著晶體管電路逐漸接近性能極限，這一定律終將走到盡頭。,31,摩爾定律的極限,專家們預(yù)言，隨著半導(dǎo)體晶體管的尺寸接近納米級，不僅芯片發(fā)熱等副作用逐漸顯現(xiàn)，電子的運(yùn)行也難以控制，半導(dǎo)體晶體管將不再可靠。 美國惠普實(shí)驗(yàn)室研究人員斯坦威廉姆斯說，到2010年左右，半導(dǎo)體晶體管可能出現(xiàn)問題，芯片廠商必須考慮替代產(chǎn)品。,32,摩爾定律的極限,英特爾公司技術(shù)戰(zhàn)略部主任保羅加吉尼則認(rèn)為，2015年左右，部分采用了納米導(dǎo)線等技術(shù)的“混合型”晶體管將投入生產(chǎn)，5年內(nèi)取代半導(dǎo)體晶體管。,33,接口(Interface) 連接主機(jī)與外設(shè)的轉(zhuǎn)換電路，其作用是實(shí)現(xiàn)外設(shè)與主機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信的格式轉(zhuǎn)換（串行/并行）、類型轉(zhuǎn)換（模擬/數(shù)字）以及速度的匹配。,34,接口的分類 COM串行接口（接鼠標(biāo)等） LPT并行接口（接打印機(jī)等） 直接存儲(chǔ)器訪問（DMA）接口 USB接口,35,USB接口 通用串行總線（Universal Serial Bus，簡稱USB）是連接外部裝置的一個(gè)串口匯流排標(biāo)準(zhǔn)，在計(jì)算機(jī)上使用廣泛。,36,USB接口 USB 1.0 1996年，速度1.5Mb/s USB 1.1 1998年，速度12Mb/s USB 2.0 High-Speed 2003年，速度480Mb/s ( USB 2.0 Full-Speed 12Mb/s) USB 3.0 2008年，速度5Gb/s，（ Windows Vista、Windows 7 SP1和Linux支持USB 3.0）,37,計(jì)算機(jī)主板華碩,38,計(jì)算機(jī)主板技嘉P67主板,39,計(jì)算機(jī)主板微星,40,主板(MainBoard ) 它安裝在機(jī)箱內(nèi)，是微機(jī)最基本的也是最重要的部件之一。 主板一般為矩形電路板，上面安裝了組成計(jì)算機(jī)的主要電路系統(tǒng)，一般有BIOS芯片、I/O控制芯片、鍵盤和面板控制開關(guān)接口、指示燈插接件、擴(kuò)充插槽、主板及插卡的直流電源供電接插件等元件。,41,計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng),軟件 所有程序和相關(guān)文檔的總稱。 軟件分類 系統(tǒng)軟件 （支撐軟件） 應(yīng)用軟件,42,系統(tǒng)軟件,管理、監(jiān)視和維護(hù)計(jì)算機(jī) 分類： 操作系統(tǒng) 診斷程序 服務(wù)性程序,43,操作系統(tǒng),是最重要的系統(tǒng)軟件，是計(jì)算機(jī)與用戶之間的接口。 主要分為三大類 批處理系統(tǒng) 分時(shí)系統(tǒng) 實(shí)時(shí)系統(tǒng) （網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)）,44,操作系統(tǒng)還按應(yīng)用分類 單用戶、多用戶 如DOS 單任務(wù)、多任務(wù) 如Windows 操作系統(tǒng)的五大主要功能 作業(yè)管理、進(jìn)程管理、存儲(chǔ)器管理、設(shè)備管理和文件管理。,45,常見操作系統(tǒng),DOS、OS/2、UNIX、WINDOWS、 WINDOWS NT、 Novell NetWare、,46,我國自主研制 外掛式漢字操作系統(tǒng)：CCDOS、SPDOS、UCDOS（均基于MS-DOS）。 “麒麟”操作系統(tǒng),47,支撐軟件,支撐軟件是支持其它軟件實(shí)施設(shè)計(jì)、開發(fā)和維護(hù)的軟件。如：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。,48,應(yīng)用軟件,應(yīng)用軟件是指特定應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ｓ玫能浖?文字處理軟件：Word、WPS 財(cái)務(wù)管理軟件 銀行業(yè)務(wù)軟件。 ,49,微機(jī)原理結(jié)構(gòu),采用總線（Bus）結(jié)構(gòu) 總線：連接計(jì)算機(jī)各部件，是傳送信息的公共通道。 分類： 數(shù)據(jù)總線DB（data bus） 地址總線AB（address bus） 控制總線CB（control bus）,50,總線（Bus）,總線是一種內(nèi)部結(jié)構(gòu)，它是cpu內(nèi)存、輸入、輸出設(shè)備傳遞信息的公用通道，主機(jī)的各個(gè)部件通過總線相連接，外部設(shè)備通過相應(yīng)的接口電路再與總線相連接，從而形成了計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng) 。,51,微機(jī)原理結(jié)構(gòu)框圖,52,總線的主要技術(shù)指標(biāo),總線的帶寬(總線數(shù)據(jù)傳輸速率) 總線的位寬 總線的工作頻率,53,總線的主要技術(shù)指標(biāo),總線的帶寬(總線數(shù)據(jù)傳輸速率) 也稱“前端總線”(Front Side Bus FSB） 總線的帶寬指的是單位時(shí)間內(nèi)總線上傳送的數(shù)據(jù)量，即每秒鐘傳送MB的最大穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)傳輸率。 總線的帶寬總線的工作頻率*總線的位寬/8,54,總線的主要技術(shù)指標(biāo),總線的位寬 總線的位寬指的是總線能同時(shí)傳送的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)，或數(shù)據(jù)總線的位數(shù)，即32位、64位等總線寬度的概念。,55,總線的主要技術(shù)指標(biāo),總線的工作頻率 總線的工作時(shí)鐘頻率以MHZ為單位，工作頻率越高，總線工作速度越快。 100MHz前端總線指的是每秒鐘CPU可接受的數(shù)據(jù)傳輸量是100MHz64bit=6400Mbit/s=800MByte/s（1Byte=8bit）,56,總線的主要技術(shù)指標(biāo),前端總線 前端總線頻率越大，代表著CPU與內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)傳輸量越大，更能充分發(fā)揮出CPU的功能。 較低的前端總線將無法供給足夠的數(shù)據(jù)給CPU，這樣就限制了CPU性能得發(fā)揮，成為系統(tǒng)瓶頸。,57,Intel Core i3-2100性能參數(shù)表,58,QPI(QuickPath Interconnect ) QPI：快速通道相聯(lián) ，Core i7 平臺(tái)集成了內(nèi)存控制器，是數(shù)據(jù)總線的新名稱。 QPI的傳輸速率比FSB的傳輸速率快一倍?，F(xiàn)在QPI速率可達(dá)6.4TB/s 。 1GT/S就是每秒傳輸十的九次方次數(shù)據(jù)，如果一次傳輸8bit的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸速率是6.4GT/s ，那么帶寬就是51.2Gb/s 。,59,輸入設(shè)備,鍵盤、鼠標(biāo) 光筆、掃描儀、數(shù)碼攝像機(jī)、數(shù)碼照相機(jī)、傳真機(jī) 麥克風(fēng) ,60,輸出設(shè)備,顯示器 字符、圖形圖像、液晶 CRT：陰極射線管 CGA：彩色/圖形適配器 EGA：增強(qiáng)型CGA VGA：視頻圖形陣列 LCD ：即液晶顯示器,61,三星 788DF顯示器,62,CRT是什么？,CRT是一種使用陰極射線管（Cathode Ray Tube）的顯示器 應(yīng)用最廣泛的顯示器之一 CRT純平顯示器具有可視角度大 無壞點(diǎn)、色彩還原度高、色度均勻、可調(diào)節(jié)的多分辨率模式、 響應(yīng)時(shí)間極短 價(jià)格要比LCD顯示器便宜不少。,63,三星 788DF顯示器參數(shù),顯示屏尺寸 ：17吋 顯像管類型 ：純平 最高分辨率 ：1280*1024 帶寬 ：110MHZ 輸入信號(hào)連接/接口 ：15針 D-Sub,64,明基 FP241VW,65,LCD是什么？,液晶是一種有機(jī)復(fù)合物，液晶顯示器（英文全稱為Liquid Crystal Display，簡稱LCD）具有低輻射、體積小、能耗低的優(yōu)點(diǎn)。,66,LCD_明基 FP241VW參數(shù),屏幕比例為16:10 擁有6ms灰階響應(yīng)時(shí)間 具備19201200的分辨率 1000:1的對比度 500cd/m2的亮度 水平和垂直可視角度均達(dá)到了178 接口方面，明基 FP241VW 則配備了D-Sub/DVI-D/S-Video/AV/色差/HDMI接口 并通過了TCO 06認(rèn)證,67,明基 FP241VW接口,68,輸出設(shè)備,打印機(jī) 擊打式：針式打印機(jī)（用色帶，可打蠟紙） 非擊打式：激光（用碳粉，速度快、精度高）、噴墨打印機(jī)（用墨盒） 繪圖儀,69,微機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng),70,Intel Xeon CPU圖片,71,內(nèi)存儲(chǔ)器圖片,現(xiàn)代：184 pin DDR 400 512M,金士頓 240 pin DDR 533 512M,72,外存儲(chǔ)器硬盤圖片,硬盤 邁拓,73,外存儲(chǔ)器固態(tài)硬盤,硬盤 邁拓,Intel 120GB X25-M,74,外存儲(chǔ)器移動(dòng)硬盤圖片,硬盤 邁拓,愛國者移動(dòng)硬盤,75,中央處理器（微機(jī):微處理器） CPU（Central Processing Unit） 高速緩沖（Cache） 內(nèi)部存儲(chǔ)器（簡稱主存，Main Memory） 外部存儲(chǔ)器（簡稱輔助） 軟盤、光盤、移動(dòng)硬盤、硬盤、U盤、,76,微機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)器,只讀存儲(chǔ)器（ROM） ROM，Read Only Memory，存儲(chǔ)啟動(dòng)計(jì)算機(jī)的引導(dǎo)信息。 可編程ROM（PROM） 可擦寫可編程ROM（EPROM） 電可擦寫可編程ROM（EEPROM),77,只讀存儲(chǔ)器的應(yīng)用-BIOS,BIOS（Basic Input/Output System，基本輸入輸出系統(tǒng)） 全稱是ROMBIOS，是只讀存儲(chǔ)器基本輸入輸出系統(tǒng)的簡寫，它實(shí)際是一組被固化到電腦中，為電腦提供最低級最直接的硬件控制的程序，它是連通軟件程序和硬件設(shè)備之間的樞紐,78,BIOS,一般臺(tái)式機(jī)開機(jī)時(shí)用del鍵進(jìn)入設(shè)置界面。筆記本一般用F11等功能鍵進(jìn)入，要留意啟動(dòng)屏幕上的提示。 CMOS是目前絕大多數(shù)電腦中都使用的一種電池供電，用來保存BIOS參數(shù)。 開機(jī)時(shí)，電腦需要用這些信息來啟動(dòng)系統(tǒng)。如果不慎或發(fā)生意外而弄亂了CMOS中保留的信息，電腦系統(tǒng)將不能正常啟動(dòng)。,79,BIOS操作示圖,80,隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM） RAM，Random Access Memory，存儲(chǔ)執(zhí)行的程序和文件，斷電時(shí)丟失全部數(shù)據(jù)。 靜態(tài)（Static RAM）、動(dòng)態(tài)(Dynatic RAM）,81,靜態(tài)（SRAM）和動(dòng)態(tài) (DRAM） SRAM不需要刷新電路就能保持它內(nèi)部存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，速度快（115ns)，集成度低，功耗較大，多用于高速緩存Cache。 高速緩存：位于CPU與內(nèi)存之間，是一個(gè)讀寫速度比內(nèi)存更快的存儲(chǔ)器。當(dāng)CPU向內(nèi)存中寫入或讀出數(shù)據(jù)時(shí)，這個(gè)數(shù)據(jù)也被存儲(chǔ)進(jìn)高速緩沖存儲(chǔ)器中。,82,靜態(tài)（SRAM）和動(dòng)態(tài) (DRAM） DRAM利用電容上的電荷來表示數(shù)據(jù)（由于漏電的存在），為了保持?jǐn)?shù)據(jù)每隔一段時(shí)間需要刷新充電，否則內(nèi)部的數(shù)據(jù)就會(huì)丟失 ，多用于內(nèi)存條（5070ns）。 SRAM存儲(chǔ)l位的信息需要4-6只晶體管，制造成本較高(DRAM只要1只晶體管就可以實(shí)現(xiàn))。,83,SDRAM：Synchronous Dynamic Random Access Memory，同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器的分代 第一代SDR SDRAM 第二代DDR SDRAM DDR：Double Data Rate雙倍速率 第三代DDR2 SDRAM 第四代DDR3 SDRAM 第五代DDR4 SDRAM，2012年上市,84,SDRAM：同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器,注： SDRAM用時(shí)鐘頻率命名，如pc100，以后的內(nèi)存則采用數(shù)據(jù)讀寫速率作為命名標(biāo)準(zhǔn) ，如PC-即DDR，PC2=DDR2，PC3=DDR3。,85,DDR、DDR2、DDR3和DDR4 不同類型的內(nèi)存條不可以混插。 同類型的內(nèi)存條不同頻率的可以混插。 內(nèi)存條向更省電、傳輸效率更快方向發(fā)展。 內(nèi)存技術(shù)的出現(xiàn)主要是為了提升內(nèi)存與處理器之間的通信帶寬（即FSB內(nèi)存帶寬達(dá)到平衡）。,86,內(nèi)存帶寬瓶頸 前端總線頻率大多為800MHz，其前端總線帶寬為800MHz64bit/8=6.4GB/s。如系統(tǒng)使用單通道DDR 400內(nèi)存，由于單通道內(nèi)存位寬只有64 bit，因此其內(nèi)存總線帶寬只有400MHz64bit/8=3.2GB/s，顯然前端總線將有一半的帶寬被浪費(fèi)（內(nèi)存帶寬瓶頸 ）。,87,內(nèi)存帶寬瓶頸 顯然前端總線將有一半的帶寬被浪費(fèi)，有什么解決方法？,88,解決方案 雙通道DDR400內(nèi)存已經(jīng)成為800FSB處理器搭配的基本標(biāo)準(zhǔn)。 雙通道：就是在北橋芯片級里設(shè)計(jì)兩個(gè)內(nèi)存控制器，這兩個(gè)內(nèi)存控制器可相互獨(dú)立工作，每個(gè)控制器控制一個(gè)內(nèi)存通道，從而使內(nèi)存的帶寬增加一倍 。,89,雙通道和三通道 雙通道是一種主板芯片組(Athlon 64集成于CPU中）所采用新技術(shù)，與內(nèi)存本身無關(guān)，任何DDR內(nèi)存都可工作在支持雙通道技術(shù)的主板上。,90,雙通道主板-華碩P8H61 PRO,支持雙通道DDR3 1333/1066MHz內(nèi)存 2011價(jià)格 ￥849元,91,三通道主板-華碩SaberTooth X58,支持三通道DDR3 1866/1800/1600/1333/1066MHz內(nèi)存 2011價(jià)格￥1974元,92,雙通道和三通道 Core i7處理器采用的三通道內(nèi)存技術(shù)拋棄了前端總線，在處理器內(nèi)部集成了內(nèi)存控制器，內(nèi)存與處理器之間采用點(diǎn)對點(diǎn)連接設(shè)計(jì)，內(nèi)存里的數(shù)據(jù)可由內(nèi)存總線直接傳送給處理器，無需再由北橋進(jìn)行中轉(zhuǎn)。 要想實(shí)現(xiàn)三通道，只要將同色的三根內(nèi)存插槽插上內(nèi)存即可，系統(tǒng)便會(huì)自動(dòng)識(shí)別并進(jìn)入三通道模式。但如果插上非3或非6條的內(nèi)存，如4根內(nèi)存，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)入單通道模式。,93,FSB1333Mhz的帶寬10664 MB/S,94,微機(jī)外部存儲(chǔ)器,軟磁盤存儲(chǔ)器（軟盤+軟驅(qū)） 軟盤規(guī)格：8、5.25、3.5、2.5英寸 目前微機(jī)常用軟盤(Floppy Diskette） 3.5英寸、約1.44MB（1440KB） 讀寫窗口、防塵金屬片、防寫保護(hù)口 軟盤保護(hù)：防磁、防塵、 軟磁盤驅(qū)動(dòng)器,95,3.5英寸軟盤_正面圖,96,3.5英寸軟盤_背面圖,97,3.5英寸1.44MB軟盤格式化,面數(shù)：雙面（DS） 高密: HD 磁道數(shù)：每面80個(gè)磁道: 079 扇區(qū)數(shù)：每磁道18個(gè)扇區(qū) 扇區(qū)容量：每扇區(qū)512字節(jié) 格式化容量（約1.44MB） 2*80*18*512B=1440KB,98,硬磁盤驅(qū)動(dòng)器（HDD） 硬磁盤（Hard Disk） 技術(shù)：溫切斯特技術(shù) 規(guī)格：8、5.25、3.5、2.0英寸等 存儲(chǔ)格式：磁頭、柱面、扇區(qū) 接口標(biāo)準(zhǔn)與性能參數(shù) 保護(hù)：防震動(dòng)、防磁、,99,外存儲(chǔ)器硬盤圖片,硬盤 邁拓,100,固態(tài)硬盤(SSD，Solid State Disk ) 是由控制單元和存儲(chǔ)單元(FLASH芯片)組成，是用固態(tài)電子存儲(chǔ)芯片陣列而制成的硬盤。 根據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)分為兩種：一種是采用閃存（FLASH芯片）作為存儲(chǔ)介質(zhì)，另外一種是采用DRAM作為存儲(chǔ)介質(zhì)（這種固態(tài)硬盤目前應(yīng)用范圍較窄）。,101,外存儲(chǔ)器固態(tài)硬盤,硬盤 邁拓,Intel 120GB X25-M,102,外存儲(chǔ)器固態(tài)硬盤,硬盤 邁拓,Intel 120GB X25-M,103,外存儲(chǔ)器固態(tài)硬盤,硬盤 邁拓,Intel 120GB X25-M,104,固態(tài)硬盤與傳統(tǒng)硬盤比較：,105,固態(tài)硬盤與傳統(tǒng)硬盤比較：,注：SATA（Serial ATA）口的硬盤又叫串口硬盤,106,固態(tài)硬盤與傳統(tǒng)硬盤比較優(yōu)勢： 存取速度方面：SSD固態(tài)硬盤采用閃存作為存儲(chǔ)介質(zhì)，讀取速度相對機(jī)械硬盤更快，而且尋道時(shí)間幾乎為0，這樣的特質(zhì)在作為系統(tǒng)盤時(shí)候，可以明顯加快操作系統(tǒng)啟動(dòng)速度和軟件啟動(dòng)速度。 抗震性能方面：SSD固態(tài)硬盤由于完全沒有機(jī)械結(jié)構(gòu)，所以不怎么怕震動(dòng)和沖擊，不用擔(dān)心因?yàn)檎饎?dòng)造成無可避免的數(shù)據(jù)損失。,107,固態(tài)硬盤的應(yīng)用： Windows 7系統(tǒng)對固態(tài)硬盤性能和壽命方面的技術(shù)進(jìn)行了更好的改善。無需用戶的任何設(shè)置，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)辨識(shí)存儲(chǔ)設(shè)備是機(jī)械硬盤還是固態(tài)硬盤。 可結(jié)合現(xiàn)有傳統(tǒng)硬盤（HDD），將操作系統(tǒng)和主要應(yīng)用程序存儲(chǔ)在SSD里，而將視頻、音樂及照片等文件存儲(chǔ)在傳統(tǒng)硬盤里，這樣就能夠最大限度地利用SSD高性能的優(yōu)勢。,108,光盤存儲(chǔ)器（Compact Disc） 光盤驅(qū)動(dòng)器 只讀光盤（CD-ROM） 一次性可寫光盤 可重寫光盤 音頻光盤CD、視頻光盤VCD,109,存儲(chǔ)器的多級結(jié)構(gòu) 在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)中，大容量、高速度和高性價(jià)比，永遠(yuǎn)是我們追求的目標(biāo)。,110,存儲(chǔ)器的多級結(jié)構(gòu),111,存儲(chǔ)器的多級結(jié)構(gòu) 用容量更小但速度最快的 SRAM芯片組成 Cache 容量較大速度適中的 DRAM芯片組成 Main Memory 用容量特大但速度極慢的磁盤設(shè)備構(gòu)成 Virtual Memory,112,存儲(chǔ)器的多級結(jié)構(gòu)解決方案 選用生產(chǎn)與運(yùn)行成本不同的、存儲(chǔ)容量不同的、讀寫速度不同的多種存儲(chǔ)介質(zhì)，組成一個(gè)統(tǒng)一的存儲(chǔ)器系統(tǒng)，使每種介質(zhì)都處于不同的地位，發(fā)揮不同的作用，充分發(fā)揮各自在速度、容量、成本方面的優(yōu)勢，從而達(dá)到最優(yōu)性能價(jià)格比，以滿足使用要求。,113,1993年大型計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器系統(tǒng),設(shè)備 存取速度 存儲(chǔ)容量 存儲(chǔ)成本 CPU 10ns 512B 1800 (美分/KB) 緩存 2040ns 128KB 72 主存 60100ns 512MB 5.6 虛存 1020ms 60228GB 0.23 后援 220ms 512GB2TB 0.01,114,存儲(chǔ)器的多級結(jié)構(gòu),若能使 CPU大部分時(shí)間訪問高速緩存CACHE，速度最快；僅在從緩存中讀不到數(shù)據(jù)時(shí)才去讀主存，速度略慢但容量更大；當(dāng)從主存中還讀不到時(shí)才去成批量讀虛存，速度很慢容量極大；這就很好地同時(shí)解決了對速度容量、成本三個(gè)方面的需求。,115,存儲(chǔ)器的多級結(jié)構(gòu),一定容量的緩存Cache，較高速度和較大容量的內(nèi)存Main Meory，較快速度的硬盤Hard Disk，對計(jì)算機(jī)整體性能的提高影響較大。,116,思 考,在個(gè)人電腦性能不斷提高的今天，你認(rèn)為制約電腦性能提高的因素 (CPU、內(nèi)存、硬盤、主板等)是什么？請說明一下你的理由？,117,參考文獻(xiàn),1、內(nèi)存瓶頸導(dǎo)致多核超級計(jì)算機(jī)性能下降http:/digi.QQ.com 2009年11月 2、解決PC速度瓶頸! 金士頓固態(tài)硬盤 NCDIY.COM 2011年8月 3、專家提突破計(jì)算機(jī)瓶頸新思路 美國紐約時(shí)報(bào)網(wǎng)站報(bào)道 2011年5月,118,計(jì)算機(jī)指令,指令 指示計(jì)算機(jī)執(zhí)行某種操作的命令 每條指令完成一個(gè)獨(dú)立的操作 指令格式 操作碼+操作數(shù)（地址碼） 指令字長度（字長）,119,指令系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)所能執(zhí)行的指令集合 指令分類 數(shù)據(jù)傳送指令 運(yùn)算指令（算術(shù)、邏輯） 程序控制類指令 輸入、輸出指令,120,計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì),著名學(xué)者Christopher Strachey曾說過：“如果一個(gè)人不能理解程序設(shè)計(jì)語言，他就不能真正理解計(jì)算機(jī)” 。,121,程序設(shè)計(jì)語言教學(xué)的目的 不僅僅是為了使學(xué)生掌握一種編程工具，更重要的是讓學(xué)生學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的基本思想和方法，培養(yǎng)學(xué)生用計(jì)算機(jī)分析問題、解決問題的能力，提高學(xué)生的計(jì)算機(jī)文化素質(zhì)。,122,程序：有限指令序列 程序設(shè)計(jì) 問題分析 算法設(shè)計(jì) 編寫程序代碼 上機(jī)調(diào)試程序 得出正確結(jié)果,123,計(jì)算機(jī)語言（四代）,機(jī)器語言 匯編語言 高級語言 甚高級語言,124,機(jī)器語言 二進(jìn)制指令集 匯編語言 二進(jìn)制指令的符號(hào)化代碼集,125,高級語言 更接近自然語言的計(jì)算機(jī)語言。常見的有：BASIC、DEPHI、VC.NET、SQL、C+、JAVA、 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)FoxPro，具有程序設(shè)計(jì)功能,126,語言處理程序,匯編程序 將匯編語言編寫的程序（源程序）翻譯成機(jī)器語言程序（目標(biāo)程序）的語言處理程序。其過程稱為匯編。,127,編譯程序 將高級語言編寫的程序（源程序）翻譯成機(jī)器語言程序（目標(biāo)程序）的語言處理程序。其過程稱為編譯。 只有編譯成功（無錯(cuò)誤）的程序才能被執(zhí)行。 如C、C+是編譯型語言,128,解釋程序 將高級語言編寫的程序（源程序）逐句翻譯成機(jī)器指令并立即執(zhí)行的語言處理程序。其過程稱為解釋。 程序執(zhí)行時(shí)，遇錯(cuò)時(shí)停。可修改錯(cuò)誤后再執(zhí)行。 如BASIC、FoxPro是解釋型語言,129,微機(jī)系統(tǒng)性能指標(biāo),字長：主要地決定CPU性能 運(yùn)算速度 主頻：CPU的時(shí)鐘頻率 外設(shè)配置 軟件配置,130,當(dāng)前中檔筆記本硬件配置,價(jià)格：5300元左右；定位：商用 主機(jī)：Intel 酷睿i7 2630QM CPU 2GHz主頻、最高睿頻 2900MHz 、四核心/八線程 、4GB以上內(nèi)存 顯示器：14英寸 、1366768分辨率 屏幕比例 16:9 顯卡：NVIDIA GeForce GT 540M 、 1GB 顯存、顯存位寬 128 硬盤：640GB、5400轉(zhuǎn)/分,131,光驅(qū)：DVD刻錄機(jī) 其它：筆記本重量 ：2.184Kg 6芯鋰電池，4400毫安 集成200萬像素?cái)z像頭 1000Mbps以太網(wǎng)卡 支持，藍(lán)牙2.1模塊 6合1讀卡器 支持指紋識(shí)別功能,132,微機(jī)軟件配置,Windows 7 Home Basic Office2008 BC+、VC.NET、JAVA、 詞霸2011、瑞星殺毒2011、 IE、下載軟件、,133,多媒體計(jì)算機(jī),媒體：是指信息表示和傳播的 載體，如：文字，聲音。,134,多媒體技術(shù),是指利用計(jì)算機(jī)技術(shù)把文本、聲音、圖形和圖像等各種媒體綜合一體化，使它們建立起邏輯關(guān)系，并能進(jìn)行加工處理的技術(shù)。 加工處理：主要指對這些媒體的錄入、壓縮、存儲(chǔ)、顯示、傳輸?shù)取?135,多媒體技術(shù)的特征,集成性 交互性:是指人和計(jì)算機(jī)能”對話”，以便進(jìn)行人工干預(yù)控制，它是多媒體技術(shù)的關(guān)鍵特征。 數(shù)字化 實(shí)時(shí)性,136,小 結(jié),通過上面的學(xué)習(xí)，你是否明白： 一個(gè)較完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由哪幾部分組成？,137,作 業(yè),一、簡答題 2題、4題、5題、12題、15題 二、單選題（全部）,138,作 業(yè),三、思考題 在多核CPU計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，是否核數(shù)越多，計(jì)算機(jī)性能越好？,