認識計算機系統(tǒng)的組成

計算機組裝與維修模塊1認識計算機——計算機系統(tǒng)的組成《計算機組裝與維護》知識模塊模塊1認識計算機模塊2計算機硬件安裝與調(diào)試模塊3BIOS基本設置模塊4軟件安裝與調(diào)試模塊5數(shù)據(jù)安全與恢復模塊6計算機故障診斷與排隊模塊7計算機性能測試與系統(tǒng)優(yōu)化模塊一：考試標準要求1．了解計算機硬件體系結構。2．了解計算機軟件體系結構。3．掌握主板結構及其組成。4．掌握CPU、內(nèi)存、硬盤和顯卡的結構、性能指標及相關知識。5．理解顯示器、聲卡、光驅(qū)、打印機、掃描儀的工作原理、結構特點及性能指標。模塊1認識計算機任務1認識計算機系統(tǒng)的組成任務2認識計算機的基本配置任務1認識計算機系統(tǒng)的組成1.1

計算機硬件體系結構硬件指的是計算機系統(tǒng)中由電子、機械和光電元器件等組成的各種計算機部件和計算機設備。集成電路（芯片）任務1認識計算機系統(tǒng)的組成1.1

計算機硬件體系結構組成計算機硬件系統(tǒng)的五個基本組成部分:控制器、運算器、存儲器、輸入設備和輸出設備五部分組成。其中由控制器、運算器及寄存器組成中央處理器(CPU)。(1)計算機工作的基本原理：馮·諾依曼于1946年提出的存儲程序原理。(2)計算機的硬件系統(tǒng)原理圖(如圖所示)1.中央處理器CPU

中央處理器是將運算器、控制器、高速內(nèi)部緩存集成在一起的超大規(guī)模集成電路芯片，是計算機中最重要的核心部件。它的工作速度和計算精度等性能對計算機的整體性能有決定性的影響。任務1認識計算機系統(tǒng)的組成運算器負責對信息進行加工和運算，它的速度決定了計算機的運算速度?？刂破魇钦麄€計算機系統(tǒng)的控制中心。2．存儲器存儲器是具有記憶功能的設備，由具有兩種穩(wěn)定狀態(tài)的物理器件（也稱為記憶元件）來存儲信息。存儲器分為兩大類，內(nèi)存儲器和外存儲器，簡稱內(nèi)存和外存。內(nèi)存儲器又稱為主存儲器，外存儲器又稱為輔助存儲器。內(nèi)存的分類：隨機存儲器RAM和只讀存儲器ROM。計算機中的內(nèi)存一般是指隨機存儲器（RAM）。RAM內(nèi)存的特點：容量小、存取速度快，但不能長久保存數(shù)據(jù)，斷電后內(nèi)容丟失。ROM內(nèi)存和外存的特點：可以長久保存數(shù)據(jù)，斷電后內(nèi)容不會丟失。任務1認識計算機系統(tǒng)的組成3．輸入輸出設備常用的輸入設備有：鼠標、鍵盤、掃描儀、數(shù)碼相機、條碼閱讀器等。輸出設備是指從計算機中輸出信息的設備。最常用的輸出設備是顯示器、打印機和音箱，還有繪圖儀等。既是輸入設備又是輸出設備的有軟盤、硬盤、光盤、移動硬盤、U盤。任務1認識計算機系統(tǒng)的組成4．個人計算機（PC）架構個人電腦從系統(tǒng)架構上分為兩種：IBMPC/AT系統(tǒng)和麥金塔系統(tǒng)（Mac）。市場的主流是IBMPC/AT系統(tǒng)標準。計算機系統(tǒng)架構的發(fā)展方向是集成化越來越高，附件越來越少，與平板、手機的架構界限越來越模糊，并向單芯片化方向發(fā)展。IBM：國際商用機器公司PC/AT表示先進技術任務1認識計算機系統(tǒng)的組成1.2計算機軟件系統(tǒng)1．計算機軟件系統(tǒng)的構成軟件系統(tǒng)包括系統(tǒng)軟件和應用軟件兩大類。系統(tǒng)軟件是控制和協(xié)調(diào)計算機及其外部設備、支持應用軟件的開發(fā)和運行的軟件，其主要功能是進行調(diào)度、監(jiān)控和維護系統(tǒng)，主要包括操作系統(tǒng)軟件(DOS、Linux、Windows等)、各種語言的處理程序（低級語言、高級語言、編譯程序、解釋程序等）、各種服務性程序（機器調(diào)試、故障檢查、診斷程序和殺毒程序等）、各種數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（SQLSever、Oracle、Informix）等。如果把計算機比喻為一個人的話，那么硬件就表示人的身軀。而軟件則表示人的思想、靈魂。一臺沒有安裝任何軟件的計算機我們把它稱之為“裸機”

任務1認識計算機系統(tǒng)的組成2．主流操作系統(tǒng)

操作系統(tǒng)（英語：OperatingSystem，簡稱OS）是管理和控制計算機硬件與軟件資源的計算機程序，是直接運行在“裸機”上的最基本的系統(tǒng)軟件，任何其他軟件都必須在操作系統(tǒng)的支持下才能運行。

操作系統(tǒng)為用戶程序提供接口，協(xié)調(diào)各應用程序使用硬件資源。目前個人計算機操作系統(tǒng)主要有Windows系列系統(tǒng)、蘋果筆記本上運行的IOS系統(tǒng)；掌上計算機系統(tǒng)（也可以稱為移動終端）主要有安卓、黑莓、塞班、蘋果IOS以及Windows。任務1認識計算機系統(tǒng)的組成任務1認識計算機系統(tǒng)的組成認識計算機的軟件組成計算機系統(tǒng)的體系結構知識圖譜任務1認識計算機系統(tǒng)的組成計算機發(fā)展史1.3計算機發(fā)展史1．歷史上的計算工具（1）算籌（2）算盤（3）機械計算尺計算機發(fā)展史2.第一臺電子計算機世界上第一臺電子計算機ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorandCalculator)，于1946年2月14日在美國賓夕法尼亞大學誕生。計算機類別

計算機產(chǎn)品和形態(tài)類型眾多，大體上可以分為以下幾類?！癜凑沼嬎銠C的使用范圍，可分為個人計算機和商用計算機。

（1）個人計算機

個人計算機（PersonalComputer）簡稱PC或微機，是現(xiàn)在使用最廣泛的計算機類型，主要是用在家庭、學校、企業(yè)單位等這些普通個人消費場合。

（2）商用計算機

商用計算機外觀比較大氣，擁有更高的穩(wěn)定性、安全性、耐用性和運行性能，在售后服務和技術支持方面也更為完善，大多用于滿足企業(yè)和政府單位中的商務辦公、專業(yè)設計、工程開發(fā)等使用需要。IBM個人計算機

28K型號Mac計算機

計算機類別按照計算機的機身結構形式，可分為臺式計算機、便攜式計算機、一體式計算機和嵌入式計算機。⑴臺式計算機

臺式計算機又稱為桌上型電腦（DesktopComputer），是一種將各類部件分離開來的計算機，散熱性能比較好，可以很方便地安裝、拆卸、添加或更換配件，在裝機時也可以靈活、個性化地配置計算機的硬件性能。計算機類別⑵便攜式計算機

便攜式計算機則將大部分配件都集中在一個狹小的空間內(nèi)，體積更加小巧，具有優(yōu)異的集成性、便攜性與可移動性。目前比較流行的筆記本電腦（LaptopComputer）、平板電腦（TabletPC）、二合一設備均屬于便攜式計算機的范疇。

當今的筆記本電腦根據(jù)用途可分為：上網(wǎng)本、商務本、家用本、學習本、超級本、超級移動個人計算機（UMPC）……東芝T1000筆記本電腦計算機發(fā)展史及類別（3）一體式計算機

一體式計算機（AIOComputer）又稱為一體機，是一種比較前衛(wèi)的計算機形態(tài)，既保持了臺式計算機寬大的顯示界面與主流的性能配置，又吸納了筆記本電腦的高度集成化、輕薄化和占地面積小等特性。AIO：AllInOnePC計算機發(fā)展史及類別（4）嵌入式計算機

嵌入式計算機是內(nèi)嵌在其它設備中的專用計算機。嵌入式計算機安裝在手機、數(shù)碼相機、家用電器、電子玩具等產(chǎn)品中，也被廣泛應用于工業(yè)和軍事等領域，是計算機市場中增長最快的部分。世界上90%的計算機（微處理器）都以嵌入方式在各種設備中運轉。計算機發(fā)展史及類別●按照計算機的功能層次，可分為服務器、工作站和普通計算機。

（1）服務器

服務器（Server）是一類較高性能的計算機，一般采用專門設計的核心配件、操作系統(tǒng)和應用軟件，具有優(yōu)異的穩(wěn)定性、安全性和運行效率，主要負責處理大部分的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡支持服務，是網(wǎng)絡的關鍵節(jié)點之一，如圖1-4所示。

（2）工作站

工作站（Workstation）也屬于一類特殊的計算機，其核心性能往往不及服務器那般強大，但是仍然具有較高的數(shù)據(jù)運算和圖形處理能力，主要用在計算機輔助設計、大型軟件開發(fā)、建筑工程圖紙制作、影視特效渲染、3D動畫建模等專業(yè)領域。如圖1-5和圖1-6所示。

（3）普通計算機

普通計算機是指辦公用或家用計算機。圖1-4工業(yè)級服務器圖1-5臺式圖形工作站圖1-6移動式圖形工作站不同外觀樣式的服務器塔式服務器機架式服務器刀片式服務器計算機類別●按照計算機的性能規(guī)模大小，可分為超級計算機、大型計算機、小型計算機和微型計算機。

（1）超級計算機

超級計算機（Supercomputer）是一套龐大、復雜的計算機系統(tǒng)，通常擁有數(shù)千乃至數(shù)萬個數(shù)據(jù)計算核心與圖形處理核心，具備極為強大的數(shù)值運算和數(shù)據(jù)存儲能力。超級計算機是一個國家科研實力的突出體現(xiàn)，對國家的戰(zhàn)略發(fā)展與安全防護具有舉足輕重的意義。我國擁有“天河二號”、“神威·太湖之光”等世界領先的超級計算機，如圖1-7和圖1-8所示，2021年我國超級計算機入圍Top500榜單數(shù)量位列世界第一。

（2）大型計算機

大型計算機（Mainframe，大型機），是一種特殊的計算機設備，其處理性能、可靠性、安全性和I/O吞吐能力都很強，至今仍大量用于銀行、電信、證券、電力、互聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)的后臺數(shù)據(jù)處理服務，如圖1-9所示。圖1-7“天河二號”超級計算機圖1-8“神威·太湖之光”超級計算機圖1-9IBM大型機系統(tǒng)計算機發(fā)展史及類別

（3）小型計算機

小型計算機（MidrangeComputer，小型機）是指功能介于大型機和普通服務器之間的計算機設備，多采用RISC處理器結構，整機體積較小，擁有穩(wěn)定的運行性能和出色的并發(fā)訪問處理能力，可滿足中小規(guī)模業(yè)務環(huán)境的運算和數(shù)據(jù)處理要求。IBMAS/400是當今世界最成功的小型機系統(tǒng)，如圖1-10所示。

（4）微型計算機

微型計算機（MicroComputer，微機）一般就是指人們平常所用的個人計算機（PC），具有體積較小、組建靈活、外觀時尚、使用方便等特點，性能也越來越高，適合各行各業(yè)的終端消費者使用，圖1-11所示。圖1-10IBMAS/400小型機家族圖1-11PC迷你型主機計算機發(fā)展史及類別未來的計算機計算機的發(fā)展趨勢及應用計算機的發(fā)展趨勢：1、巨型化：巨型化是指研制速度更快的、存儲量更大的和功能強大的巨型計算機。2、微型化：微型化是指利用微電子技術和超大規(guī)模集成電路技術，把計算機的體積進一步縮小，價格進一步降低。3、網(wǎng)絡化：是指利用通信技術和計算機技術，把分布在不同地點的計算機互聯(lián)起來，按照網(wǎng)絡協(xié)議相互通信，以達到所有用戶都可共享軟件、硬件和數(shù)據(jù)資源的目的。4、智能化：計算機智能化是指計算機具有模擬人的感覺和思維過程的能力。智能化的研究包括模式識別、物形分析、自然語言的生成和理解、博弈、定理自動證明、自動程序設計、專家系統(tǒng)、學習系統(tǒng)和智能機器人等。計算機的應用領域：科學計算、數(shù)據(jù)處理、實時控制、計算機輔助系統(tǒng)（輔助設計與制造、輔助教學、輔助醫(yī)療等）人工智能、網(wǎng)絡應用等。知識總結啟動和關閉計算機1．計算機啟動

（1）冷啟動。冷啟動是指計算機在沒有加電的狀態(tài)下初始加電，一般原則是，先開外設電源，后開主機電源。而關機時正好相反，應該在關閉計算機程序后，先關主機后關外設，這樣可以防止外設電源斷開一瞬間產(chǎn)生的電壓感應沖擊對主機造成意外傷害。

（2）熱啟動。計算機在DOS狀態(tài)下運行時，同時按Ctrl+Alt+Delete組合鍵，計算機會重新啟動，這種啟動方式是在不斷電狀態(tài)下進行計算機的程序啟動，所以也叫做熱啟動。啟動和關閉計算機1．計算機啟動

（3）復位啟動(Reset)。復位啟動，指在計算機停止響應后（死機），甚至連鍵盤都不能響應時采用的一種熱啟動方式，一般在主機面板上都有一個復位按鈕開關，輕輕按一下即可，計算機會重新加載硬盤等所有硬件及系統(tǒng)的各種軟件，當然它的威脅不亞于熱啟動。啟動和關閉計算機2．計算機關閉

（1）正常關機。正常的關機方法有：

鼠標單擊“開始→關閉系統(tǒng)→關閉計算機→是”按鈕，然后再依次關閉顯示器→電源開關→其他外設開關→關閉總電源開關。

按菜單鍵用光標鍵選擇“關機”命令即可。

（2）強行關機。計算機有時死機后就連復位開關都無可奈何的時候，我們就只有強行關機了，方法有兩種：一種是新增按住主電源開關5秒鐘左右，電源會自動關閉，當然主機會突然停止所有工作；另一種是直接拔掉電源線。任務2認識計算機的基本配置1.4計算機基本配置1.認識計算機主板（技嘉Z370HD3主板整體外觀）（1）主板主要參數(shù)（2）主板主要功能（3）主板的基本組成（4）常見臺式主板規(guī)格（5）總線（6）芯片組任務2認識計算機的基本配置任務2認識計算機的基本配置常見臺式主板規(guī)格任務2認識計算機的基本配置2.認識CPUAMDFX-8300CPU外觀任務2認識計算機的基本配置Intel酷睿i78700KCPU任務2認識計算機的基本配置（1）CPU主要參數(shù)（2）CPU工作原理（3）CPU基本參數(shù)（4）CPU內(nèi)核（5）命名規(guī)則（6）超線程任務2認識計算機的基本配置Intel酷睿i系列CPU命名規(guī)則任務2認識計算機的基本配置３.認識硬盤希捷Barracuda1TB7200轉64MB單碟硬盤任務2認識計算機的基本配置（１）硬盤結構硬盤外部結構任務2認識計算機的基本配置硬盤的物理結構任務2認識計算機的基本配置硬盤的邏輯結構硬盤每個盤片上面有很多同心圓，這些就叫做磁道，磁道又分成許多段，叫做扇區(qū)，每個扇區(qū)通常存儲512個字節(jié)。每一面上位置相同的磁道共同構成一個柱面。通常在每個盤面上都有一個磁頭。所有的磁頭都安裝在一個公共的支架或承載設備上作一致地徑向移進或移出，而不能單獨地移動。任務2認識計算機的基本配置２.硬盤的引導原理３.硬盤的主要性能參數(shù)４.固態(tài)硬盤任務2認識計算機的基本配置４.認識內(nèi)存金士頓4GBDDR31333內(nèi)存條任務2認識計算機的基本配置（１）內(nèi)存條的認識與分類（２）內(nèi)存條的主要性能指標（３）雙通道技術DDR、DDR2、DDR3內(nèi)存條任務2認識計算機的基本配置５