第三章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

1、第三章第三章 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)第三章 計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 3.1 3.1 計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu) 3.2 3.2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 3.3 3.3 計(jì)算機(jī)的工作過(guò)程計(jì)算機(jī)的工作過(guò)程 3.4 3.4 微型計(jì)算機(jī)硬件組成微型計(jì)算機(jī)硬件組成引入：人是如何處理事務(wù)的呢？引入：人是如何處理事務(wù)的呢？接收信息接收信息完成結(jié)果完成結(jié)果計(jì)算計(jì)算控制眼睛、手控制眼睛、手記憶數(shù)據(jù)記憶數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)也是模仿人來(lái)處理事務(wù)的計(jì)算機(jī)也是模仿人來(lái)處理事務(wù)的 計(jì)算機(jī)是如何實(shí)現(xiàn)按高效運(yùn)算的？計(jì)算機(jī)是如何實(shí)現(xiàn)按高效運(yùn)算的？ 計(jì)算機(jī)的運(yùn)行原理是什么？計(jì)算機(jī)的運(yùn)行原理是什么？ 計(jì)算機(jī)由

2、哪幾部分組成？計(jì)算機(jī)由哪幾部分組成？英國(guó)科學(xué)家阿蘭英國(guó)科學(xué)家阿蘭. .圖靈圖靈（1912-19541912-1954）1. 圖靈機(jī)圖靈機(jī)計(jì)算機(jī)的理論模型計(jì)算機(jī)的理論模型 20 20世紀(jì)世紀(jì)3030年代，圖靈提出了算年代，圖靈提出了算法的定義，建立了圖靈機(jī)模型，奠法的定義，建立了圖靈機(jī)模型，奠定了可計(jì)算理論基礎(chǔ)。由于圖靈提定了可計(jì)算理論基礎(chǔ)。由于圖靈提出的圖靈機(jī)模型直觀形象，用圖靈出的圖靈機(jī)模型直觀形象，用圖靈機(jī)模型能夠解釋算法的概念，很快機(jī)模型能夠解釋算法的概念，很快得到了人們的認(rèn)同。得到了人們的認(rèn)同。這也是圖靈一生中最大的貢獻(xiàn)。這也是圖靈一生中最大的貢獻(xiàn)。 3.1 計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)圖靈機(jī)

3、圖靈機(jī)計(jì)算機(jī)的理論模型計(jì)算機(jī)的理論模型v什么是圖靈機(jī)？什么是圖靈機(jī)？ 圖靈機(jī)由一條無(wú)限長(zhǎng)的磁帶、讀圖靈機(jī)由一條無(wú)限長(zhǎng)的磁帶、讀/ /寫頭及控制器構(gòu)成。寫頭及控制器構(gòu)成?？刂破鲀?nèi)包括控制規(guī)則表，它能夠通過(guò)讀控制器內(nèi)包括控制規(guī)則表，它能夠通過(guò)讀/ /寫頭對(duì)磁帶上寫頭對(duì)磁帶上的符號(hào)進(jìn)行讀或?qū)懀x寫頭可以在磁帶上左右移動(dòng)。磁帶的符號(hào)進(jìn)行讀或?qū)懀x寫頭可以在磁帶上左右移動(dòng)。磁帶分成了一個(gè)個(gè)的小方格，每個(gè)方格中可以記錄機(jī)器字母表分成了一個(gè)個(gè)的小方格，每個(gè)方格中可以記錄機(jī)器字母表里的符號(hào)，如里的符號(hào)，如0 0或或1 1等。等。 圖靈機(jī)模型圖靈機(jī)模型 圖靈機(jī)磁帶圖靈機(jī)磁帶- 圖靈機(jī)就是一個(gè)最簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)模型，

4、圖靈機(jī)將控制處理圖靈機(jī)就是一個(gè)最簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)模型，圖靈機(jī)將控制處理的規(guī)則用的規(guī)則用0 0 和和1 1表述，將處理的信息及處理的結(jié)果也用表述，將處理的信息及處理的結(jié)果也用0 0和和1 1表達(dá)，處理即是對(duì)表達(dá)，處理即是對(duì)0 0和和1 1的變換（可以用機(jī)械的變換（可以用機(jī)械/ /電子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)）。）。- - 用機(jī)器來(lái)模擬人們用紙筆進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算的過(guò)程，該過(guò)程可用機(jī)器來(lái)模擬人們用紙筆進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算的過(guò)程，該過(guò)程可分為如下兩個(gè)簡(jiǎn)單動(dòng)作：分為如下兩個(gè)簡(jiǎn)單動(dòng)作： 在紙上寫上或擦除某個(gè)符號(hào)在紙上寫上或擦除某個(gè)符號(hào) 把注意力從紙的一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置把注意力從紙的一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置- - 而在每

5、個(gè)階段，人要決定下一步的動(dòng)作，依賴于：而在每個(gè)階段，人要決定下一步的動(dòng)作，依賴于： 此人當(dāng)前所關(guān)注的紙上某個(gè)位置的符號(hào)此人當(dāng)前所關(guān)注的紙上某個(gè)位置的符號(hào) 此人當(dāng)前思維的狀態(tài)。此人當(dāng)前思維的狀態(tài)。圖靈機(jī)工作原理視頻圖靈機(jī)工作原理視頻 圖靈機(jī)不是一種具體的機(jī)器，而是一種理論模型，圖靈機(jī)不是一種具體的機(jī)器，而是一種理論模型，可用來(lái)指導(dǎo)制造一種十分簡(jiǎn)單但運(yùn)算能力極強(qiáng)的計(jì)可用來(lái)指導(dǎo)制造一種十分簡(jiǎn)單但運(yùn)算能力極強(qiáng)的計(jì)算裝置，使得這種機(jī)器能夠?qū)θ魏嗡阊b置，使得這種機(jī)器能夠?qū)θ魏巍翱捎?jì)算可計(jì)算”的函的函數(shù)進(jìn)行有效的計(jì)算，在有限步內(nèi)求出函數(shù)的計(jì)算結(jié)數(shù)進(jìn)行有效的計(jì)算，在有限步內(nèi)求出函數(shù)的計(jì)算結(jié)果。圖靈機(jī)模型理論是

6、計(jì)算學(xué)科最核心的理論之一，果。圖靈機(jī)模型理論是計(jì)算學(xué)科最核心的理論之一，圖靈機(jī)模型是算法分析和程序語(yǔ)言設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，為圖靈機(jī)模型是算法分析和程序語(yǔ)言設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，為計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)指明了方向。計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)指明了方向。 2.2.馮馮諾依曼諾依曼計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī) 數(shù)學(xué)家馮數(shù)學(xué)家馮諾依曼根據(jù)圖靈機(jī)的設(shè)諾依曼根據(jù)圖靈機(jī)的設(shè)想提出設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)。這一結(jié)想提出設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)。這一結(jié)構(gòu)也稱為構(gòu)也稱為馮馮 諾依曼體系結(jié)構(gòu)諾依曼體系結(jié)構(gòu)。 馮馮諾依曼計(jì)算機(jī)主要有三個(gè)特點(diǎn)：諾依曼計(jì)算機(jī)主要有三個(gè)特點(diǎn)： 計(jì)算機(jī)由五大部分組成：運(yùn)算器、控制器、計(jì)算機(jī)由五大部分組成：運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。存儲(chǔ)器、輸入

7、設(shè)備和輸出設(shè)備。 指令和數(shù)據(jù)以同等地位存儲(chǔ)在主存儲(chǔ)器中，指令和數(shù)據(jù)以同等地位存儲(chǔ)在主存儲(chǔ)器中，并按地址訪問(wèn)、以順序的方式執(zhí)行。并按地址訪問(wèn)、以順序的方式執(zhí)行。 程序和數(shù)據(jù)以二進(jìn)制表示。程序和數(shù)據(jù)以二進(jìn)制表示。 EDVACEDVAC：馮馮 諾依曼諾依曼與莫爾小組合作，研制出了與莫爾小組合作，研制出了EDVACEDVAC計(jì)算機(jī)。該計(jì)計(jì)算機(jī)。該計(jì)算機(jī)根據(jù)馮算機(jī)根據(jù)馮 諾依曼提出的原理制造諾依曼提出的原理制造, ,改進(jìn)了第一臺(tái)計(jì)算機(jī)的不足改進(jìn)了第一臺(tái)計(jì)算機(jī)的不足。馮馮諾依曼計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是：以運(yùn)算器和控制器作為計(jì)算機(jī)結(jié)諾依曼計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是：以運(yùn)算器和控制器作為計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)的核心；指令和數(shù)據(jù)都采用二進(jìn)制代碼

8、的形式來(lái)表示；采構(gòu)的核心；指令和數(shù)據(jù)都采用二進(jìn)制代碼的形式來(lái)表示；采用存儲(chǔ)程序控制方式，指令和數(shù)據(jù)以同等地位存儲(chǔ)在同一個(gè)用存儲(chǔ)程序控制方式，指令和數(shù)據(jù)以同等地位存儲(chǔ)在同一個(gè)存儲(chǔ)器中；指令在存儲(chǔ)器中按其執(zhí)行順序存放。存儲(chǔ)器中；指令在存儲(chǔ)器中按其執(zhí)行順序存放。 馮馮諾伊曼計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)諾伊曼計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)運(yùn)算器運(yùn)算器輸出設(shè)備輸出設(shè)備存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器控制器控制器輸入設(shè)備輸入設(shè)備數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)指令指令結(jié)果結(jié)果3. 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)主機(jī)主機(jī) 根據(jù)馮根據(jù)馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)主要諾依曼體系結(jié)構(gòu)，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)主要以存儲(chǔ)器以存儲(chǔ)器為中心為中心，由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器和輸入、輸出設(shè)備五大部，由運(yùn)算器、控制器、存

9、儲(chǔ)器和輸入、輸出設(shè)備五大部分組成。分組成。 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)組成框圖 由于運(yùn)算器和控制器在邏輯關(guān)系和電路結(jié)構(gòu)上聯(lián)系緊密，特由于運(yùn)算器和控制器在邏輯關(guān)系和電路結(jié)構(gòu)上聯(lián)系緊密，特別是在大規(guī)模集成電路制作工藝下，這兩大部件通常被集成在同別是在大規(guī)模集成電路制作工藝下，這兩大部件通常被集成在同一個(gè)集成電路芯片上，統(tǒng)稱為中央處理器；而將輸入設(shè)備與輸出一個(gè)集成電路芯片上，統(tǒng)稱為中央處理器；而將輸入設(shè)備與輸出設(shè)備簡(jiǎn)稱為設(shè)備簡(jiǎn)稱為I/O設(shè)備。因此，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)可以認(rèn)為是由設(shè)備。因此，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)可以認(rèn)為是由CPU、I/O設(shè)備及主存儲(chǔ)器和輔助存儲(chǔ)器組成。設(shè)備及主存儲(chǔ)器和輔助存儲(chǔ)器組成。 計(jì)算機(jī)硬件組成的變化計(jì)算機(jī)硬件組成

10、的變化 隨著現(xiàn)代電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，近隨著現(xiàn)代電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，近年來(lái)計(jì)算機(jī)的硬件組成也有一些變化。年來(lái)計(jì)算機(jī)的硬件組成也有一些變化。 采用雙核或多核采用雙核或多核CPUCPU 設(shè)計(jì)先進(jìn)的總線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)先進(jìn)的總線結(jié)構(gòu) 超高速計(jì)算機(jī)采用平行處理技術(shù)超高速計(jì)算機(jī)采用平行處理技術(shù) 結(jié)合對(duì)網(wǎng)絡(luò)功能和服務(wù)的設(shè)計(jì)理念等結(jié)合對(duì)網(wǎng)絡(luò)功能和服務(wù)的設(shè)計(jì)理念等 。 3.2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件硬硬 件件由電子線路和由電子線路和機(jī)電設(shè)備組成機(jī)電設(shè)備組成的設(shè)備實(shí)體。的設(shè)備實(shí)體。為運(yùn)行、維護(hù)為運(yùn)行、維護(hù)管理、應(yīng)用計(jì)管理、應(yīng)用計(jì)算機(jī)所編制的算機(jī)所編制的計(jì)算機(jī)程序。計(jì)算機(jī)程序

11、。軟軟 件件3.2.1 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)硬件硬件內(nèi)存內(nèi)存CPUCPU外外 存：軟、硬盤、光盤、閃存存：軟、硬盤、光盤、閃存 外外設(shè)設(shè)主主機(jī)機(jī)運(yùn)算器運(yùn)算器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：網(wǎng)卡、調(diào)制解調(diào)器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：網(wǎng)卡、調(diào)制解調(diào)器等輸入設(shè)備：鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀輸入設(shè)備：鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀 輸出設(shè)備：顯示器、打印機(jī)輸出設(shè)備：顯示器、打印機(jī) 隨機(jī)存儲(chǔ)器隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)(RAM)只讀存儲(chǔ)器只讀存儲(chǔ)器(ROM)(ROM)控制器控制器計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)組成計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)組成硬硬 件件操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)用戶程序或文檔用戶程序或文檔作為一個(gè)完整的作為一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，硬計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，硬件和軟件是按一件和軟件是按一定的層

12、次關(guān)系組定的層次關(guān)系組織起來(lái)的?？椘饋?lái)的。操作系統(tǒng)向下控操作系統(tǒng)向下控制硬件、向上支制硬件、向上支持軟件，所有的持軟件，所有的其他軟件都必須其他軟件都必須在操作系統(tǒng)的支在操作系統(tǒng)的支持下運(yùn)行。對(duì)計(jì)持下運(yùn)行。對(duì)計(jì)算機(jī)的操作轉(zhuǎn)化算機(jī)的操作轉(zhuǎn)化為對(duì)操作系統(tǒng)的為對(duì)操作系統(tǒng)的使用。為軟件開(kāi)使用。為軟件開(kāi)發(fā)、擴(kuò)充和使用發(fā)、擴(kuò)充和使用提供了條件。提供了條件。軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件操作系統(tǒng)：操作系統(tǒng)：WindowsWindows、UnixUnix、LinuxLinux辦公軟件包、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)辦公軟件包、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) 專業(yè)應(yīng)用軟件專業(yè)應(yīng)用軟件 工具軟件工具軟件 服務(wù)性程序：診斷程序

13、、排錯(cuò)程序等服務(wù)性程序：診斷程序、排錯(cuò)程序等 語(yǔ)言處理程序：語(yǔ)言處理程序：C C、C+C+、JavaJava、VBVB等等 計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)組成計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)組成 3.2.2 計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)服務(wù)程序服務(wù)程序語(yǔ)言處理程序語(yǔ)言處理程序操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)用戶程序用戶程序應(yīng)用軟件包應(yīng)用軟件包工具軟件工具軟件 1. 1. 操作系統(tǒng)操作系統(tǒng) 操作系統(tǒng)是最重要的系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)是最重要的系統(tǒng)軟件, ,是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件的核心，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件的核心，是對(duì)計(jì)算機(jī)硬件、軟件資源進(jìn)行管理、調(diào)度、控制和運(yùn)行的是對(duì)計(jì)算機(jī)硬件、軟件資源進(jìn)行管理、調(diào)度、控制和運(yùn)行的一組程序，它也是用戶與計(jì)算機(jī)之間的接口。用戶通過(guò)操作一組程序，

14、它也是用戶與計(jì)算機(jī)之間的接口。用戶通過(guò)操作系統(tǒng)方便、順利地操作計(jì)算機(jī)，而不必過(guò)問(wèn)計(jì)算機(jī)硬件的具系統(tǒng)方便、順利地操作計(jì)算機(jī)，而不必過(guò)問(wèn)計(jì)算機(jī)硬件的具體細(xì)節(jié)。體細(xì)節(jié)。 常用的操作系統(tǒng)有：常用的操作系統(tǒng)有：系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件 2. 2. 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言及語(yǔ)言處理程序程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言及語(yǔ)言處理程序 機(jī)器語(yǔ)言：機(jī)器語(yǔ)言：用二進(jìn)制代碼編寫，機(jī)器能直接執(zhí)行。用二進(jìn)制代碼編寫，機(jī)器能直接執(zhí)行。 為了應(yīng)用存儲(chǔ)程序概念，為了應(yīng)用存儲(chǔ)程序概念，CPUCPU被設(shè)計(jì)成可以識(shí)別二進(jìn)被設(shè)計(jì)成可以識(shí)別二進(jìn)制模式編碼的指令。這組指令以及編碼系統(tǒng)稱為機(jī)制模式編碼的指令。這組指令以及編碼系統(tǒng)稱為機(jī)器語(yǔ)言。器語(yǔ)言。 系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件如：機(jī)器

15、語(yǔ)言指令示例：如：機(jī)器語(yǔ)言指令示例： 0011 0101 1010 0111完成的功能是將第完成的功能是將第5 5寄存器中的值存儲(chǔ)到指定的存儲(chǔ)單元。寄存器中的值存儲(chǔ)到指定的存儲(chǔ)單元。 2. 2. 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言及語(yǔ)言處理程序程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言及語(yǔ)言處理程序 匯編語(yǔ)言：匯編語(yǔ)言：用符號(hào)表示指令代碼，需要匯編程序?qū)⒂梅?hào)表示指令代碼，需要匯編程序?qū)⑵浞g成機(jī)器指令后才能運(yùn)行。其翻譯成機(jī)器指令后才能運(yùn)行。 如如: :用用ADDADD表示加、表示加、SUBSUB表示減、表示減、HLTHLT表示停機(jī)表示停機(jī) 匯編語(yǔ)言程序示例：計(jì)算匯編語(yǔ)言程序示例：計(jì)算 S=12+6S=12+6系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件MOV S,12

16、把把12放入累加器放入累加器S中中ADD S,6 6與累加器與累加器S中的值相加，結(jié)果仍放入中的值相加，結(jié)果仍放入S中中HLT 結(jié)束，停機(jī)結(jié)束，停機(jī) 2. 2. 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言及語(yǔ)言處理程序程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言及語(yǔ)言處理程序 高級(jí)語(yǔ)言：高級(jí)語(yǔ)言：采用接近自然語(yǔ)言的字符或表達(dá)式、按采用接近自然語(yǔ)言的字符或表達(dá)式、按照一定的語(yǔ)法規(guī)則編寫程序，需要高級(jí)語(yǔ)言編譯程照一定的語(yǔ)法規(guī)則編寫程序，需要高級(jí)語(yǔ)言編譯程序?qū)⒃闯绦蚓幾g生成目標(biāo)程序后才能運(yùn)行。序?qū)⒃闯绦蚓幾g生成目標(biāo)程序后才能運(yùn)行。 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言分為面向過(guò)程和面向?qū)ο髢深悺３绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言分為面向過(guò)程和面向?qū)ο髢深悺?高級(jí)語(yǔ)言程序示例：高級(jí)語(yǔ)言程序示例：計(jì)算計(jì)算 S

17、=12+6S=12+6 系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件S=12+6 12與與6相加結(jié)果放入相加結(jié)果放入S中中PRINT S 輸出輸出SEND 程序結(jié)束程序結(jié)束 ( (1) 1) 面向過(guò)程語(yǔ)言面向過(guò)程語(yǔ)言 特點(diǎn)：特點(diǎn)：強(qiáng)調(diào)用計(jì)算機(jī)能夠理解的邏輯來(lái)描述解決問(wèn)題強(qiáng)調(diào)用計(jì)算機(jī)能夠理解的邏輯來(lái)描述解決問(wèn)題的方法和步驟，不僅要說(shuō)明做什么，還要說(shuō)明如何做。的方法和步驟，不僅要說(shuō)明做什么，還要說(shuō)明如何做。過(guò)分強(qiáng)調(diào)求解過(guò)程的描述，程序難以重復(fù)使用。如：過(guò)分強(qiáng)調(diào)求解過(guò)程的描述，程序難以重復(fù)使用。如： 系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件 (2) (2) 面向?qū)ο笳Z(yǔ)言面向?qū)ο笳Z(yǔ)言 特點(diǎn)：特點(diǎn)：能夠直接描述客觀世界的事物，將一切事物都看成具能夠直接描

18、述客觀世界的事物，將一切事物都看成具有屬性和行為的對(duì)象。通過(guò)抽象找出同一類對(duì)象的共同屬性有屬性和行為的對(duì)象。通過(guò)抽象找出同一類對(duì)象的共同屬性和行為，并抽象成類。通過(guò)類的繼承實(shí)現(xiàn)代碼重用，編程效和行為，并抽象成類。通過(guò)類的繼承實(shí)現(xiàn)代碼重用，編程效率高。如：率高。如： 任何一種高級(jí)語(yǔ)言或匯編語(yǔ)言編寫的程序任何一種高級(jí)語(yǔ)言或匯編語(yǔ)言編寫的程序( (稱為源程序稱為源程序) )，都不能由計(jì)算機(jī)直接執(zhí)行，必須通過(guò)相應(yīng)的編譯程序翻譯成機(jī)都不能由計(jì)算機(jī)直接執(zhí)行，必須通過(guò)相應(yīng)的編譯程序翻譯成機(jī)器語(yǔ)言程序器語(yǔ)言程序( (稱為目標(biāo)程序稱為目標(biāo)程序) )后才能執(zhí)行后才能執(zhí)行, ,或者通過(guò)解釋程序邊或者通過(guò)解釋程序邊解

19、釋邊執(zhí)行。不同的語(yǔ)言所對(duì)應(yīng)的語(yǔ)言處理程序也是不同的。解釋邊執(zhí)行。不同的語(yǔ)言所對(duì)應(yīng)的語(yǔ)言處理程序也是不同的。系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件 應(yīng)用軟件是指除了系統(tǒng)軟件以外的所有軟件應(yīng)用軟件是指除了系統(tǒng)軟件以外的所有軟件, ,它是用戶利它是用戶利用計(jì)算機(jī)及其提供的系統(tǒng)軟件為解決各種實(shí)際問(wèn)題而編制的計(jì)用計(jì)算機(jī)及其提供的系統(tǒng)軟件為解決各種實(shí)際問(wèn)題而編制的計(jì)算機(jī)程序。算機(jī)程序。 - - 用于科學(xué)計(jì)算的軟件包、辦公自動(dòng)化軟件用于科學(xué)計(jì)算的軟件包、辦公自動(dòng)化軟件 - - 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、輔助制造、輔助教學(xué)軟件計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、輔助制造、輔助教學(xué)軟件 - - 圖形軟件、工具軟件圖形軟件、工具軟件 應(yīng)用軟件是在系統(tǒng)軟件支持下開(kāi)發(fā)

20、的，可以分為兩種：應(yīng)用軟件是在系統(tǒng)軟件支持下開(kāi)發(fā)的，可以分為兩種： （1 1）用戶程序）用戶程序 用戶程序是用戶為了解決自己特定的具體問(wèn)題而開(kāi)發(fā)的軟用戶程序是用戶為了解決自己特定的具體問(wèn)題而開(kāi)發(fā)的軟件，在系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件包的支持下開(kāi)發(fā)。件，在系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件包的支持下開(kāi)發(fā)。 （2 2）應(yīng)用軟件包）應(yīng)用軟件包 應(yīng)用軟件包是為實(shí)現(xiàn)某種特殊功能或特殊計(jì)算，經(jīng)過(guò)精心應(yīng)用軟件包是為實(shí)現(xiàn)某種特殊功能或特殊計(jì)算，經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)的獨(dú)立軟件系統(tǒng)，可以滿足同類應(yīng)用許多用戶需要的軟件。設(shè)計(jì)的獨(dú)立軟件系統(tǒng)，可以滿足同類應(yīng)用許多用戶需要的軟件。 應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 指令和程序的概念指令和程序的概念 計(jì)

21、算機(jī)執(zhí)行的指令過(guò)程計(jì)算機(jī)執(zhí)行的指令過(guò)程 計(jì)算機(jī)中常用數(shù)據(jù)單位計(jì)算機(jī)中常用數(shù)據(jù)單位3.3 計(jì)算機(jī)的工作過(guò)程 為使計(jì)算機(jī)自動(dòng)解決各種實(shí)際問(wèn)題，必須首先把為使計(jì)算機(jī)自動(dòng)解決各種實(shí)際問(wèn)題，必須首先把各種程序、數(shù)據(jù)以及圖形圖像等信息輸入到計(jì)算機(jī)的各種程序、數(shù)據(jù)以及圖形圖像等信息輸入到計(jì)算機(jī)的內(nèi)存中。若要長(zhǎng)期保存信息，還要將內(nèi)存的信息保存內(nèi)存中。若要長(zhǎng)期保存信息，還要將內(nèi)存的信息保存到外存儲(chǔ)器中，需要時(shí)再將外存的信息取回到內(nèi)存中到外存儲(chǔ)器中，需要時(shí)再將外存的信息取回到內(nèi)存中來(lái)。來(lái)。 程序是由一條條指令按一定順序組合而成，它告程序是由一條條指令按一定順序組合而成，它告訴計(jì)算機(jī)要完成什么功能和具體步驟。程序必

22、須事先訴計(jì)算機(jī)要完成什么功能和具體步驟。程序必須事先輸入到計(jì)算機(jī)中，才能被執(zhí)行。計(jì)算機(jī)執(zhí)行了相應(yīng)的輸入到計(jì)算機(jī)中，才能被執(zhí)行。計(jì)算機(jī)執(zhí)行了相應(yīng)的指令序列，就完成了預(yù)定的任務(wù)。計(jì)算機(jī)的一切操作指令序列，就完成了預(yù)定的任務(wù)。計(jì)算機(jī)的一切操作都是在事先編制好的、存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中的程序控制下都是在事先編制好的、存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中的程序控制下進(jìn)行的。進(jìn)行的。 1 1、指令和程序的概念、指令和程序的概念 指指 令令: : 計(jì)算機(jī)硬件可執(zhí)行的、完成某種操作的命令。計(jì)算機(jī)硬件可執(zhí)行的、完成某種操作的命令。 指令由操作碼和操作數(shù)兩部分組成指令由操作碼和操作數(shù)兩部分組成, ,其格式如下其格式如下: : 操作碼操作碼 操

23、作數(shù)操作數(shù)操作碼：操作碼：指明該指令要完成操作指明該指令要完成操作: :加、減、乘、除、傳送等加、減、乘、除、傳送等操作數(shù)操作數(shù): : 指出被操作的對(duì)象所在存儲(chǔ)單元地址指出被操作的對(duì)象所在存儲(chǔ)單元地址, ,寄存器地址寄存器地址 及立即數(shù)?；蛑赋鲞\(yùn)算的結(jié)果應(yīng)送到哪個(gè)單元中。及立即數(shù)?；蛑赋鲞\(yùn)算的結(jié)果應(yīng)送到哪個(gè)單元中。 程程 序：序：根據(jù)解決某一問(wèn)題的步驟，編制的指令序列。根據(jù)解決某一問(wèn)題的步驟，編制的指令序列。數(shù)據(jù)傳送指令：將數(shù)據(jù)在內(nèi)存與數(shù)據(jù)傳送指令：將數(shù)據(jù)在內(nèi)存與CPUCPU之間進(jìn)行傳送。之間進(jìn)行傳送。數(shù)據(jù)處理指令：對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)、邏輯或關(guān)系運(yùn)算。數(shù)據(jù)處理指令：對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)、邏輯或關(guān)系運(yùn)算。

24、 如如 And OrAnd Or等等程序控制指令：控制程序中指令的執(zhí)行順序。如條程序控制指令：控制程序中指令的執(zhí)行順序。如條件轉(zhuǎn)移、無(wú)條件轉(zhuǎn)移、子程序調(diào)用、返回、停機(jī)等。件轉(zhuǎn)移、無(wú)條件轉(zhuǎn)移、子程序調(diào)用、返回、停機(jī)等。 如如 If Goto If Goto 等等輸入輸入/ /輸出指令輸出指令: :實(shí)現(xiàn)外部設(shè)備與主機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳實(shí)現(xiàn)外部設(shè)備與主機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸。輸。其它指令其它指令: : 對(duì)計(jì)算機(jī)硬件進(jìn)行管理等。對(duì)計(jì)算機(jī)硬件進(jìn)行管理等。 計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)：計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)： 一臺(tái)計(jì)算機(jī)所有指令的集合稱為該計(jì)算機(jī)的一臺(tái)計(jì)算機(jī)所有指令的集合稱為該計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)，不同種類計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)所包含的指令指令

25、系統(tǒng)，不同種類計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)所包含的指令數(shù)目與格式也不相同。指令系統(tǒng)不僅是硬件設(shè)計(jì)的數(shù)目與格式也不相同。指令系統(tǒng)不僅是硬件設(shè)計(jì)的依據(jù)，而且是軟件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。依據(jù)，而且是軟件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)：計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)：2 2、計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令的過(guò)程、計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令的過(guò)程 存儲(chǔ)程序控制原理是計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和自動(dòng)連續(xù)工作的基礎(chǔ)存儲(chǔ)程序控制原理是計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和自動(dòng)連續(xù)工作的基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)依靠硬件和軟件的配合進(jìn)行工作，計(jì)算機(jī)的工作過(guò)程就。計(jì)算機(jī)依靠硬件和軟件的配合進(jìn)行工作，計(jì)算機(jī)的工作過(guò)程就是執(zhí)行指令的過(guò)程（三個(gè)階段）。是執(zhí)行指令的過(guò)程（三個(gè)階段）。 取指令：取指令： 控制器據(jù)程序計(jì)數(shù)器控制器據(jù)程序計(jì)

26、數(shù)器PCPC的內(nèi)容，將要執(zhí)行的指令從內(nèi)存單的內(nèi)容，將要執(zhí)行的指令從內(nèi)存單元中取出，并送到元中取出，并送到CPUCPU的指定寄存器中。的指定寄存器中。分析指令：分析指令： CPU CPU對(duì)取出的指令通過(guò)譯碼器進(jìn)行分析，判斷指令要完成對(duì)取出的指令通過(guò)譯碼器進(jìn)行分析，判斷指令要完成的操作。的操作。如果需要操作數(shù)，則到內(nèi)存中取操作數(shù)，如果需要如果需要操作數(shù)，則到內(nèi)存中取操作數(shù)，如果需要運(yùn)算，則通知運(yùn)算器進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果再保存到內(nèi)存中。運(yùn)算，則通知運(yùn)算器進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果再保存到內(nèi)存中。執(zhí)行指令：執(zhí)行指令： CPU CPU根據(jù)指令分析的結(jié)果，向各部件發(fā)出完成該操作的控根據(jù)指令分析的結(jié)果，向各部件發(fā)出完

27、成該操作的控制信號(hào)，相關(guān)部件進(jìn)行執(zhí)行指令工作，完成指令規(guī)定的操作，制信號(hào)，相關(guān)部件進(jìn)行執(zhí)行指令工作，完成指令規(guī)定的操作，并為執(zhí)行下一條指令做好準(zhǔn)備。并為執(zhí)行下一條指令做好準(zhǔn)備。計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令的工作過(guò)程計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令的工作過(guò)程 取指令取指令分析指令分析指令執(zhí)行指令執(zhí)行指令 PC+1控制器控制器運(yùn)算器運(yùn)算器內(nèi)存內(nèi)存計(jì)算機(jī)根據(jù)程序計(jì)數(shù)計(jì)算機(jī)根據(jù)程序計(jì)數(shù)器的內(nèi)容，將要執(zhí)行器的內(nèi)容，將要執(zhí)行的指令從內(nèi)存單元中的指令從內(nèi)存單元中取出，并送到取出，并送到CPUCPU指指定的寄存器中。定的寄存器中。CPUCPU對(duì)取出的指令通對(duì)取出的指令通過(guò)譯碼器進(jìn)行分析譯過(guò)譯碼器進(jìn)行分析譯碼，判斷指令要完成碼，判斷指令要完成

28、的操作。的操作。CPUCPU根據(jù)指令分析結(jié)果根據(jù)指令分析結(jié)果，向各部件發(fā)出完成該，向各部件發(fā)出完成該操作的控制信號(hào)，相關(guān)操作的控制信號(hào)，相關(guān)部件進(jìn)行工作，完成指部件進(jìn)行工作，完成指令規(guī)定的動(dòng)作，并為下令規(guī)定的動(dòng)作，并為下一條指令做好準(zhǔn)備。一條指令做好準(zhǔn)備。v位位 (bit ,(bit ,縮寫為縮寫為b b) ) 是計(jì)算機(jī)中表示信息的最小單位，符號(hào)為是計(jì)算機(jī)中表示信息的最小單位，符號(hào)為b,b,代碼為代碼為0 0和和1;n1;n位位二進(jìn)制數(shù)能表示二進(jìn)制數(shù)能表示2 2n n種狀態(tài)。種狀態(tài)。v字節(jié)字節(jié) (Byte,(Byte,縮寫為縮寫為B B) ) 是計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)信息的基本單位，每個(gè)字節(jié)由是計(jì)算機(jī)中

29、存儲(chǔ)信息的基本單位，每個(gè)字節(jié)由8 8位二進(jìn)制數(shù)位二進(jìn)制數(shù)組成。計(jì)算機(jī)是以字節(jié)來(lái)計(jì)算存儲(chǔ)容量的。組成。計(jì)算機(jī)是以字節(jié)來(lái)計(jì)算存儲(chǔ)容量的。 1Byte=8bit 1Byte=8bit 1KB=1024B=21KB=1024B=21010 1MB=1024KB=21MB=1024KB=22020 1GB=1024MB=2 1GB=1024MB=23030 1TB=1024GB=2 1TB=1024GB=24040v字字（WordWord） 是計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和運(yùn)算的單位，即是計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和運(yùn)算的單位，即CPUCPU在單位時(shí)間內(nèi)在單位時(shí)間內(nèi)能一次處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)，稱為字長(zhǎng)。由若干字節(jié)組能一

30、次處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)，稱為字長(zhǎng)。由若干字節(jié)組成，如成，如1616位、位、3232位、位、6464位等位等. .目前常用的是目前常用的是3232位計(jì)算機(jī)。位計(jì)算機(jī)。 字長(zhǎng)較長(zhǎng)的計(jì)算機(jī)在相同的時(shí)間內(nèi)能處理更多的數(shù)據(jù)。字長(zhǎng)較長(zhǎng)的計(jì)算機(jī)在相同的時(shí)間內(nèi)能處理更多的數(shù)據(jù)。3、計(jì)算機(jī)中常用數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單位3.4 微型計(jì)算機(jī)硬件組成主要內(nèi)容主要內(nèi)容v 微型計(jì)算機(jī)概述微型計(jì)算機(jī)概述 v 微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)v 微型計(jì)算機(jī)主要性能指標(biāo)微型計(jì)算機(jī)主要性能指標(biāo)微型計(jì)算機(jī)概述u計(jì)算機(jī)分為巨型計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)、小型計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)分為巨型計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)、小型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)。微型計(jì)算機(jī)。u微型計(jì)算

31、機(jī)包含了多種系列、不同檔次、型號(hào)的計(jì)算微型計(jì)算機(jī)包含了多種系列、不同檔次、型號(hào)的計(jì)算機(jī)，微型計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)采用總線結(jié)構(gòu)，其硬件系機(jī)，微型計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)采用總線結(jié)構(gòu)，其硬件系統(tǒng)包括主板、微處理器、存儲(chǔ)器和各種外設(shè)等。統(tǒng)包括主板、微處理器、存儲(chǔ)器和各種外設(shè)等。u微型計(jì)算機(jī)性能飛速提高，不同種類計(jì)算機(jī)之間界限微型計(jì)算機(jī)性能飛速提高，不同種類計(jì)算機(jī)之間界限變得模糊，大、小、微型計(jì)算機(jī)的工作原理和系統(tǒng)結(jié)變得模糊，大、小、微型計(jì)算機(jī)的工作原理和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相類似。構(gòu)相類似。u微型計(jì)算機(jī)可分為微型計(jì)算機(jī)可分為IBM-PCIBM-PC兼容機(jī)和蘋果機(jī)兩大類。兼容機(jī)和蘋果機(jī)兩大類。微機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 微型計(jì)算機(jī)系

32、統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)是由中央處理器、存儲(chǔ)器、微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)是由中央處理器、存儲(chǔ)器、I/OI/O（輸入（輸入/ /輸出）設(shè)備及其接口電路和總線組成。輸出）設(shè)備及其接口電路和總線組成。 中中央央處處理理器器地址總線地址總線數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線控制總線控制總線內(nèi)存插槽內(nèi)存插槽外存接口外存接口I/OI/O接口接口其他其他I/OI/O主主存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器硬盤等硬盤等各種外設(shè)各種外設(shè)鍵盤顯示鍵盤顯示接口電路接口電路臺(tái)式機(jī)臺(tái)式機(jī)筆記本筆記本工作站工作站掌上電腦掌上電腦平板電腦平板電腦工作站工作站平板電腦 掌上掌上電腦電腦筆記本筆記本臺(tái)式機(jī)臺(tái)式機(jī)典型微型計(jì)算機(jī) 1. 1. 主板主

33、板2. CPU2. CPU3. 3. 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器4. 4. 總線與接口總線與接口5. 5. 輸入設(shè)備輸入設(shè)備6. 6. 輸出設(shè)備輸出設(shè)備微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)1. 1. 主板主板主板：主板是微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的核心，是各種主板：主板是微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的核心，是各種設(shè)備的連接載體，為所有硬件提供接口或插槽設(shè)備的連接載體，為所有硬件提供接口或插槽 。計(jì)算。計(jì)算機(jī)通過(guò)主板把機(jī)通過(guò)主板把CPUCPU和其他硬件連接成一個(gè)完整的系統(tǒng)。和其他硬件連接成一個(gè)完整的系統(tǒng)。不同的主板，結(jié)構(gòu)和布線略有不同。不同的主板，結(jié)構(gòu)和布線略有不同。v CPUCPU插槽插槽v 芯片組芯片組v 內(nèi)存插槽內(nèi)存插槽

34、v 系統(tǒng)系統(tǒng)BIOSBIOS，提供最基本的硬件控制功能，提供最基本的硬件控制功能v CMOS,CMOS,存放硬件配置參數(shù)存放硬件配置參數(shù)微機(jī)主板結(jié)構(gòu)圖微機(jī)主板結(jié)構(gòu)圖主板的板載功能主板的板載功能 隨著主板技術(shù)的發(fā)展，主板已經(jīng)不單一的是搭隨著主板技術(shù)的發(fā)展，主板已經(jīng)不單一的是搭載載CPUCPU、內(nèi)存、硬盤以及外設(shè)的平臺(tái)，而是可以附加、內(nèi)存、硬盤以及外設(shè)的平臺(tái)，而是可以附加許多原來(lái)由各種類型的卡所承擔(dān)的功能。這些功能許多原來(lái)由各種類型的卡所承擔(dān)的功能。這些功能稱為稱為板載功能板載功能。 目前，主板的板載功能有顯卡、聲卡、網(wǎng)卡、目前，主板的板載功能有顯卡、聲卡、網(wǎng)卡、13941394卡等?？ǖ?。CPU

35、CPU（Central Processing Unit)Central Processing Unit)中央處理器，也稱中中央處理器，也稱中央處理單元、微處理器央處理單元、微處理器. . CPU CPU是微機(jī)中是微機(jī)中運(yùn)算器運(yùn)算器+ +控制器控制器+ +高速緩存高速緩存組成的一塊組成的一塊集成電路芯片，是組成微型計(jì)算機(jī)的核心部件，承擔(dān)集成電路芯片，是組成微型計(jì)算機(jī)的核心部件，承擔(dān)著的運(yùn)算和控制任務(wù)。著的運(yùn)算和控制任務(wù)。CPUCPU的性能大致反映了微機(jī)的性的性能大致反映了微機(jī)的性能和檔次能和檔次 CPUCPU的產(chǎn)品：的產(chǎn)品：（1 1）奔騰（）奔騰（PentiumPentium）系列）系列（2 2

36、）賽揚(yáng)（）賽揚(yáng)（CeleronCeleron）系列）系列（3 3）酷睿（）酷睿（CoreCore）系列）系列（4 4）AMDAMD系列系列2.CPU2.CPU3.3.存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)的重要組成部分存儲(chǔ)系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)的重要組成部分, ,用來(lái)存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)用來(lái)存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)工作時(shí)使用的各類信息（程序和數(shù)據(jù)）。正是因?yàn)橛泄ぷ鲿r(shí)使用的各類信息（程序和數(shù)據(jù)）。正是因?yàn)橛辛舜鎯?chǔ)器，計(jì)算機(jī)才有信息記憶的功能。了存儲(chǔ)器，計(jì)算機(jī)才有信息記憶的功能。存儲(chǔ)器分為：內(nèi)存、外存、高速緩存。存儲(chǔ)器分為：內(nèi)存、外存、高速緩存。 微機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)微機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)內(nèi)存輔存內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器（1 1）內(nèi)存儲(chǔ)器）內(nèi)存

37、儲(chǔ)器( (內(nèi)存）內(nèi)存） : :（包括（包括RAMRAM和和ROMROM兩部分）兩部分） 內(nèi)存又稱主存儲(chǔ)器，是微機(jī)中存放數(shù)據(jù)和各種程序的裝置。內(nèi)存又稱主存儲(chǔ)器，是微機(jī)中存放數(shù)據(jù)和各種程序的裝置。速度快、容量小，價(jià)格較高，可由速度快、容量小，價(jià)格較高，可由CPUCPU直接訪問(wèn)，直接為直接訪問(wèn)，直接為CPUCPU提提供數(shù)據(jù)和指令，并存入由運(yùn)算器送來(lái)的數(shù)據(jù)。內(nèi)存以內(nèi)存條的供數(shù)據(jù)和指令，并存入由運(yùn)算器送來(lái)的數(shù)據(jù)。內(nèi)存以內(nèi)存條的形式插在主板的內(nèi)存插槽上。形式插在主板的內(nèi)存插槽上。 內(nèi)存儲(chǔ)器的特點(diǎn)和分類內(nèi)存儲(chǔ)器的特點(diǎn)和分類（1 1）只讀存儲(chǔ)器（）只讀存儲(chǔ)器（ROMROMRead Only MemoryRea

38、d Only Memory） ROM:ROM: 存放內(nèi)容只能讀不能寫。（用特殊方法寫入）存放內(nèi)容只能讀不能寫。（用特殊方法寫入） 特點(diǎn)：特點(diǎn)：ROMROM中的數(shù)據(jù)斷電后仍然保存。中的數(shù)據(jù)斷電后仍然保存。（2 2）隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（）隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM RAM Random Access MemoryRandom Access Memory ） RAM RAM：存放用戶數(shù)據(jù)和程序。斷電后內(nèi)容丟失，存放用戶數(shù)據(jù)和程序。斷電后內(nèi)容丟失，RAMRAM中的內(nèi)容中的內(nèi)容可隨時(shí)讀寫。可隨時(shí)讀寫。系統(tǒng)對(duì)內(nèi)存的識(shí)別是以系統(tǒng)對(duì)內(nèi)存的識(shí)別是以ByteByte（字節(jié)）為單位，每個(gè)字節(jié)由（字節(jié)）為單位，每個(gè)字節(jié)由8

39、8位二進(jìn)制數(shù)組成。位二進(jìn)制數(shù)組成。（2 2）高速緩沖存儲(chǔ)器）高速緩沖存儲(chǔ)器 CacheCache 高速緩沖存儲(chǔ)器高速緩沖存儲(chǔ)器CacheCache（緩存）（緩存）： 位于位于CPUCPU與主存間的一種容量小、速度快、造價(jià)高的存儲(chǔ)器，與主存間的一種容量小、速度快、造價(jià)高的存儲(chǔ)器，可由可由CPUCPU直接訪問(wèn)。直接訪問(wèn)。 作用作用：解決：解決CPUCPU運(yùn)算速度與內(nèi)存讀寫速度不匹配的矛盾。運(yùn)算速度與內(nèi)存讀寫速度不匹配的矛盾。 工作原理：工作原理： 緩存中的數(shù)據(jù)是內(nèi)存中的一小部分，但這一小部分是短時(shí)間緩存中的數(shù)據(jù)是內(nèi)存中的一小部分，但這一小部分是短時(shí)間內(nèi)內(nèi)CPUCPU即將訪問(wèn)的。當(dāng)即將訪問(wèn)的。當(dāng)CP

40、UCPU要讀取一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，首先從緩存中查要讀取一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，首先從緩存中查找，若找到，就立即讀取并送給找，若找到，就立即讀取并送給CPUCPU處理。若未找到，處理。若未找到， CPUCPU就再就再?gòu)膬?nèi)存中讀取并處理，同時(shí)把這個(gè)數(shù)據(jù)所在的數(shù)據(jù)塊調(diào)入緩存從內(nèi)存中讀取并處理，同時(shí)把這個(gè)數(shù)據(jù)所在的數(shù)據(jù)塊調(diào)入緩存中，以便以后對(duì)整塊數(shù)據(jù)的讀取都從緩存中進(jìn)行，不必再調(diào)用中，以便以后對(duì)整塊數(shù)據(jù)的讀取都從緩存中進(jìn)行，不必再調(diào)用內(nèi)存。內(nèi)存。CPUCacheRAM外存外存柱面扇區(qū)磁道特點(diǎn)：特點(diǎn)：工作速度較快、存儲(chǔ)容量大，已超過(guò)工作速度較快、存儲(chǔ)容量大，已超過(guò)1TB1TB，一般配置的硬盤容量為幾百，一般配置的硬盤容量為

41、幾百GBGB。硬盤驅(qū)動(dòng)器硬盤驅(qū)動(dòng)器: :常用字母常用字母C C: :、D D: : 來(lái)標(biāo)識(shí)。來(lái)標(biāo)識(shí)。柱面：柱面：磁盤上同一編號(hào)的磁道構(gòu)成柱面磁盤上同一編號(hào)的磁道構(gòu)成柱面扇區(qū)：扇區(qū)：磁盤上分為若干個(gè)扇區(qū)，數(shù)據(jù)是按扇區(qū)存放的磁盤上分為若干個(gè)扇區(qū)，數(shù)據(jù)是按扇區(qū)存放的。 硬盤存儲(chǔ)器的基本組成是硬盤盤片和硬盤驅(qū)動(dòng)器，硬盤盤片由硬盤存儲(chǔ)器的基本組成是硬盤盤片和硬盤驅(qū)動(dòng)器，硬盤盤片由涂有磁性材料的鋁合金構(gòu)成。涂有磁性材料的鋁合金構(gòu)成。 1）硬盤（3 3）外部存儲(chǔ)器）外部存儲(chǔ)器（硬盤、光盤、移動(dòng)盤）硬盤、光盤、移動(dòng)盤）外存特點(diǎn)：外存特點(diǎn)：順序存取順序存取/ /塊存取，容量大，速度慢，價(jià)格低；不能塊存取，容量大

42、，速度慢，價(jià)格低；不能由由CPUCPU直接訪問(wèn)，存放暫時(shí)不用的數(shù)據(jù)和程序。直接訪問(wèn)，存放暫時(shí)不用的數(shù)據(jù)和程序。 2 2）光盤）光盤 特點(diǎn)特點(diǎn)存儲(chǔ)密度高、容量大、存儲(chǔ)密度高、容量大、成本低成本低便于攜帶便于攜帶信息保存時(shí)間長(zhǎng)。信息保存時(shí)間長(zhǎng)。 在光盤表面燒出小坑來(lái)記錄數(shù)在光盤表面燒出小坑來(lái)記錄數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采用據(jù)，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采用 0 0、1 1 方式記方式記錄，有坑的就是錄，有坑的就是1 1，沒(méi)有的地方代，沒(méi)有的地方代表表0 0。光頭發(fā)出的激光打到這些小。光頭發(fā)出的激光打到這些小坑的時(shí)候反射會(huì)不一樣，以此來(lái)讀坑的時(shí)候反射會(huì)不一樣，以此來(lái)讀取數(shù)據(jù)。取數(shù)據(jù)。 光盤存儲(chǔ)器的基本組成是光盤盤片和光盤驅(qū)

43、動(dòng)器光盤存儲(chǔ)器的基本組成是光盤盤片和光盤驅(qū)動(dòng)器。3 3）移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備）移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備Flash存儲(chǔ)設(shè)備存儲(chǔ)設(shè)備 閃存芯片為存儲(chǔ)介質(zhì)閃存芯片為存儲(chǔ)介質(zhì)采用采用USB的接口的接口可擦寫可擦寫100萬(wàn)次以上萬(wàn)次以上 移動(dòng)硬盤移動(dòng)硬盤由筆記本硬盤改裝而成，便攜由筆記本硬盤改裝而成，便攜 采用采用USB、IEEE1394接口接口設(shè)備與各部件之間的連接設(shè)備與各部件之間的連接總 線CPU及其及其他芯片他芯片內(nèi)存內(nèi)存外存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器接口接口外部設(shè)備接口外部設(shè)備接口/接口卡接口卡4.4.總線與接口總線與接口 總線是計(jì)算機(jī)中各部件之間傳輸數(shù)據(jù)的公用通道，從主機(jī)總線是計(jì)算機(jī)中各部件之間傳輸數(shù)據(jù)的公用通道，從主機(jī)各部件之間的連接，到主機(jī)與外設(shè)之間的連接，都采用了總各部件之間的連接，到主機(jī)與外設(shè)之間的連接，都采用了總線結(jié)構(gòu)?？偩€的數(shù)據(jù)交換能力用總線帶寬（同一時(shí)刻能夠傳線結(jié)構(gòu)。總線的數(shù)據(jù)交換能力用總線帶寬（同一時(shí)刻能夠傳送的二進(jìn)制位數(shù)）來(lái)衡量。送的二進(jìn)制位數(shù)）來(lái)衡量。 總線（總線（BUS） 連接對(duì)象連接對(duì)象內(nèi)部總線：連接內(nèi)部總線：連接CPUCPU芯片內(nèi)部各個(gè)組成部件芯片內(nèi)部各個(gè)組成部件系統(tǒng)總線：連接計(jì)