第三章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

第三章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)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

3.1計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)

3.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成

3.3計(jì)算機(jī)的工作過(guò)程

3.4微型計(jì)算機(jī)硬件組成引入：人是如何處理事務(wù)的呢？接收信息完成結(jié)果計(jì)算控制眼睛、手記憶數(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)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)由哪幾部分組成？……英國(guó)科學(xué)家阿蘭.圖靈（1912-1954）1.圖靈機(jī)——計(jì)算機(jī)的理論模型20世紀(jì)30年代，圖靈提出了算法的定義，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，很快得到了人們的認(rèn)同。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)圖靈機(jī)——計(jì)算機(jī)的理論模型什么是圖靈機(jī)？

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?？刂破鲀?nèi)包括控制規(guī)則表，它能夠通過(guò)讀/寫頭對(duì)磁帶上的符號(hào)進(jìn)行讀或?qū)?，讀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)器字母表里的符號(hào)，如0或1等。

圖靈機(jī)模型圖靈機(jī)磁帶--圖靈機(jī)就是一個(gè)最簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)模型，圖靈機(jī)將控制處理的規(guī)則用0和1表述，將處理的信息及處理的結(jié)果也用0和1表達(dá)，處理即是對(duì)0和1的變換（可以用機(jī)械/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)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)前思維的狀態(tài)。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，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魏巍翱捎?jì)算”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)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)，為計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)指明了方向。

2.馮·諾依曼計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)家馮·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)構(gòu)也稱為馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)。

馮·諾依曼計(jì)算機(jī)主要有三個(gè)特點(diǎn)：①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。②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。③程序和數(shù)據(jù)以二進(jìn)制表示。

EDVAC：馮諾依曼與莫爾小組合作，研制出了EDVAC計(jì)算機(jī)。該計(jì)算機(jī)根據(jù)馮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。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)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)存儲(chǔ)器中；指令在存儲(chǔ)器中按其執(zhí)行順序存放。馮·諾伊曼計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)運(yùn)算器輸出設(shè)備存儲(chǔ)器控制器輸入設(shè)備數(shù)據(jù)指令結(jié)果3.現(xiàn)代計(jì)算機(jī)主機(jī)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)主要以存儲(chǔ)器為中心，由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器和輸入、輸出設(shè)備五大部分組成?，F(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CPU、I/O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。采用雙核或多核CPU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)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)組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)=硬件系統(tǒng)+軟件系統(tǒng)系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件硬件由電子線路和機(jī)電設(shè)備組成的設(shè)備實(shí)體。為運(yùn)行、維護(hù)管理、應(yīng)用計(jì)算機(jī)所編制的計(jì)算機(jī)程序。軟件3.2.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)硬件內(nèi)存CPU外存：軟、硬盤、光盤、閃存外設(shè)主機(jī)運(yùn)算器網(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)、掃描儀輸出設(shè)備：顯示器、打印機(jī)隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)只讀存儲(chǔ)器(ROM)控制器計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)組成硬件操作系統(tǒng)軟件用戶程序或文檔計(jì)算機(jī)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)作為一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，硬件和軟件是按一定的層次關(guān)系組織起來(lái)的。操作系統(tǒng)向下控制硬件、向上支持軟件，所有的其他軟件都必須在操作系統(tǒng)的支持下運(yùn)行。對(duì)計(jì)算機(jī)的操作轉(zhuǎn)化為對(duì)操作系統(tǒng)的使用。為軟件開(kāi)發(fā)、擴(kuò)充和使用提供了條件。軟件系統(tǒng)系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件操作系統(tǒng)：Windows、Unix、Linux辦公軟件包、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

專業(yè)應(yīng)用軟件工具軟件

服務(wù)性程序：診斷程序、排錯(cuò)程序等

語(yǔ)言處理程序：C、C++、Java、VB等計(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)程序語(yǔ)言處理程序操作系統(tǒng)系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件…用戶程序應(yīng)用軟件包工具軟件1.操作系統(tǒng)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)。

常用的操作系統(tǒng)有：系統(tǒng)軟件

2.程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言及語(yǔ)言處理程序

機(jī)器語(yǔ)言：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，CPU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)器語(yǔ)言。系統(tǒng)軟件如：機(jī)器語(yǔ)言指令示例：0011010110100111完成的功能是將第5寄存器中的值存儲(chǔ)到指定的存儲(chǔ)單元。

2.程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言及語(yǔ)言處理程序

匯編語(yǔ)言：用符號(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。

如:用ADD表示加、SUB表示減、HLT表示停機(jī)匯編語(yǔ)言程序示例：計(jì)算S=12+6系統(tǒng)軟件MOVS,12把12放入累加器S中ADDS,66與累加器S中的值相加，結(jié)果仍放入S中HLT結(jié)束，停機(jī)

2.程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言及語(yǔ)言處理程序

高級(jí)語(yǔ)言：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?/p>

高級(jí)語(yǔ)言程序示例：計(jì)算S=12+6

系統(tǒng)軟件S=12+612與6相加結(jié)果放入S中PRINTS輸出SEND程序結(jié)束(1)面向過(guò)程語(yǔ)言

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：

系統(tǒng)軟件(2)面向?qū)ο笳Z(yǔ)言

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，編程效率高。如：

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)，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(稱為目標(biāo)程序)后才能執(zhí)行,或者通過(guò)解釋程序邊解釋邊執(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。

--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

--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)的，可以分為兩種：

（1）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)的軟件，在系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件包的支持下開(kāi)發(fā)。

（2）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)用軟件主要內(nèi)容指令和程序的概念計(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)。

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)中的程序控制下進(jìn)行的。

1、指令和程序的概念

指令:

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,其格式如下:

操作碼操作數(shù)操作碼：指明該指令要完成操作:加、減、乘、除、傳送等操作數(shù):指出被操作的對(duì)象所在存儲(chǔ)單元地址,寄存器地址及立即數(shù)。或指出運(yùn)算的結(jié)果應(yīng)送到哪個(gè)單元中。程序：根據(jù)解決某一問(wèn)題的步驟，編制的指令序列。①數(shù)據(jù)傳送指令：將數(shù)據(jù)在內(nèi)存與CPU之間進(jìn)行傳送。②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。如＋－×÷AndOr等③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。如IfGoto等④輸入/輸出指令:實(shí)現(xiàn)外部設(shè)備與主機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸。⑤其它指令: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)：

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)。計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)：2、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)。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）。

取指令：控制器據(jù)程序計(jì)數(shù)器PC的內(nèi)容，將要執(zhí)行的指令從內(nèi)存單元中取出，并送到CPU的指定寄存器中。分析指令：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：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。程序的執(zhí)行過(guò)程計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令的工作過(guò)程取指令分析指令執(zhí)行指令

PC+1控制器運(yùn)算器內(nèi)存計(jì)算機(jī)根據(jù)程序計(jì)數(shù)器的內(nèi)容，將要執(zhí)行的指令從內(nèi)存單元中取出，并送到CPU指定的寄存器中。CPU對(duì)取出的指令通過(guò)譯碼器進(jìn)行分析譯碼，判斷指令要完成的操作。CPU根據(jù)指令分析結(jié)果，向各部件發(fā)出完成該操作的控制信號(hào)，相關(guān)部件進(jìn)行工作，完成指令規(guī)定的動(dòng)作，并為下一條指令做好準(zhǔn)備。位(bit,縮寫為b)

是計(jì)算機(jī)中表示信息的最小單位，符號(hào)為b,代碼為0和1;n位二進(jìn)制數(shù)能表示2n種狀態(tài)。字節(jié)

(Byte,縮寫為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8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。1Byte=8bit

1KB=1024B=210

1MB=1024KB=2201GB=1024MB=2301TB=1024GB=240字（Word）

是計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和運(yùn)算的單位，即CPU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)組成，如16位、32位、64位等.目前常用的是32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)。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)容微型計(jì)算機(jī)概述微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)微型計(jì)算機(jī)主要性能指標(biāo)微型計(jì)算機(jī)概述計(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)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)，其硬件系統(tǒng)包括主板、微處理器、存儲(chǔ)器和各種外設(shè)等。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)構(gòu)相類似。微型計(jì)算機(jī)可分為IBM-PC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、I/O（輸入/輸出）設(shè)備及其接口電路和總線組成。中央處理器地址總線數(shù)據(jù)總線控制總線內(nèi)存插槽外存接口I/O接口其他I/O主存儲(chǔ)器硬盤等各種外設(shè)鍵盤顯示接口電路臺(tái)式機(jī)筆記本工作站掌上電腦平板電腦工作站平板電腦

掌上電腦筆記本臺(tái)式機(jī)典型微型計(jì)算機(jī)1.主板2.CPU3.存儲(chǔ)器4.總線與接口5.輸入設(shè)備6.輸出設(shè)備微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)1.主板主板：主板是微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的核心，是各種設(shè)備的連接載體，為所有硬件提供接口或插槽

。計(jì)算機(jī)通過(guò)主板把CPU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。

CPU插槽芯片組內(nèi)存插槽系統(tǒng)BIOS，提供最基本的硬件控制功能

CMOS,存放硬件配置參數(shù)微機(jī)主板結(jié)構(gòu)圖主板的板載功能隨著主板技術(shù)的發(fā)展，主板已經(jīng)不單一的是搭載CPU、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。這些功能稱為板載功能。

目前，主板的板載功能有顯卡、聲卡、網(wǎng)卡、1394卡等。CPU（CentralProcessingUnit)中央處理器，也稱中央處理單元、微處理器.

CPU是微機(jī)中運(yùn)算器+控制器+高速緩存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)著的運(yùn)算和控制任務(wù)。CPU的性能大致反映了微機(jī)的性能和檔次

CPU的產(chǎn)品：

（1）奔騰（Pentium）系列

（2）賽揚(yáng)（Celeron）系列

（3）酷睿（Core）系列

（4）AMD系列

2.CPU3.存儲(chǔ)器存儲(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)工作時(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。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)內(nèi)存輔存內(nèi)存儲(chǔ)器（1）內(nèi)存儲(chǔ)器(內(nèi)存）:（包括RAM和ROM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。速度快、容量小，價(jià)格較高，可由CPU直接訪問(wèn)，直接為CPU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（1）只讀存儲(chǔ)器（ROM—ReadOnlyMemory）

ROM:

存放內(nèi)容只能讀不能寫。（用特殊方法寫入）特點(diǎn)：ROM中的數(shù)據(jù)斷電后仍然保存。（2）隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM—RandomAccessMemory

）RAM：存放用戶數(shù)據(jù)和程序。斷電后內(nèi)容丟失，RAM中的內(nèi)容可隨時(shí)讀寫。系統(tǒng)對(duì)內(nèi)存的識(shí)別是以Byte（字節(jié)）為單位，每個(gè)字節(jié)由8位二進(jìn)制數(shù)組成。（2）高速緩沖存儲(chǔ)器Cache

高速緩沖存儲(chǔ)器Cache（緩存）：

位于CPU與主存間的一種容量小、速度快、造價(jià)高的存儲(chǔ)器，可由CPU直接訪問(wèn)。

作用：解決CPU運(yùn)算速度與內(nèi)存讀寫速度不匹配的矛盾。

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)間內(nèi)CPU即將訪問(wèn)的。當(dāng)CPU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CPU處理。若未找到，CPU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。CPUCacheRAM外存柱面扇區(qū)磁道特點(diǎn)：工作速度較快、存儲(chǔ)容量大，已超過(guò)1TB，一般配置的硬盤容量為幾百GB。硬盤驅(qū)動(dòng)器:常用字母C:、D:……來(lái)標(biāo)識(shí)。柱面：磁盤上同一編號(hào)的磁道構(gòu)成柱面扇區(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。

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。1）硬盤（3）外部存儲(chǔ)器（硬盤、光盤、移動(dòng)盤）外存特點(diǎn)：順序存取/塊存取，容量大，速度慢，價(jià)格低；不能由CPU直接訪問(wèn)，存放暫時(shí)不用的數(shù)據(jù)和程序。2）光盤

特點(diǎn)存儲(chǔ)密度高、容量大、成本低便于攜帶信息保存時(shí)間長(zhǎng)。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0、1方式記錄，有坑的就是1，沒(méi)有的地方代表0。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)動(dòng)器。3）移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備Flash存儲(chǔ)設(shè)備閃存芯片為存儲(chǔ)介質(zhì)采用USB的接口可擦寫100萬(wàn)次以上

移動(dòng)硬盤由筆記本硬盤改裝而成，便攜采用USB、IEEE1394接口設(shè)備與各部件之間的連接總線CPU及其他芯片內(nèi)存外存儲(chǔ)器接口外部設(shè)備接口/接口卡4.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)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)刻能夠傳送的二進(jìn)制位數(shù)）來(lái)衡量?？偩€（BUS）

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