第三章微型計算機基礎(chǔ)知識資料

第三章微型計算機基礎(chǔ)知識當(dāng)前1頁，總共81頁。問題的提出：計算機不僅被用于計算購物賬單或從自動柜員機取款，還可幫助作家、歷史學(xué)家、音樂家、詩人、教師、電視節(jié)目制作人、圖像工作者等完成他們的工作。計算機為什么具有如此大的靈活性呢?當(dāng)前2頁，總共81頁。第三章微型計算機基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)目的和要求：了解微型機系統(tǒng)的硬件構(gòu)成知道微型計算機的工作過程熟悉微型機的組裝與配置掌握計算機的操作與維護培養(yǎng)使用計算機及常用軟件的基本技能當(dāng)前3頁，總共81頁。當(dāng)前4頁，總共81頁。微型計算機系統(tǒng)組成硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)當(dāng)前5頁，總共81頁。微型計算機硬件組成體系結(jié)構(gòu)指的是,構(gòu)成系統(tǒng)主要部件的總體布局、部件的主要性能以及這些部件之間的連接方式。馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)的要點：

計算機由運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備5大部分組成?？刂破骱瓦\算器是其核心，稱為CPU按存儲程序原理進行工作數(shù)據(jù)和程序以二進制代碼形式不加區(qū)別地存放在存儲器中，存放的位置由地址確定控制器是根據(jù)存放在存儲器中的指令序列（程序）進行工作，并由一個程序計數(shù)器控制指令的執(zhí)行。當(dāng)前6頁，總共81頁。

馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)控制器輸入設(shè)備運算器（ALU）輸出設(shè)備存儲器當(dāng)前7頁，總共81頁。硬件外設(shè)主機CPU輸入設(shè)備輸出設(shè)備內(nèi)存外存磁盤硬盤光盤軟盤打印機音箱顯示器閃存掃描儀鍵盤鼠標(biāo)攝像頭數(shù)碼相機主板微型計算機硬件組成當(dāng)前8頁，總共81頁。微型計算機的硬件結(jié)構(gòu)

微型計算機硬件的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與馮·諾依曼結(jié)構(gòu)無本質(zhì)上的差異，不過CPU已被集成在一片大規(guī)?；虺笠?guī)模集成電路上，稱為MPU。此外，微型計算機內(nèi)部的連接方式都是采用總線結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)總線：把CPU、存儲器和輸入輸出設(shè)備連接起來，用來傳送各部分之間的信息。

系統(tǒng)總線包括數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線三組。處理器存儲子系統(tǒng)I/O子系統(tǒng)當(dāng)前9頁，總共81頁。數(shù)據(jù)總線(DB)：數(shù)據(jù)總線是傳送數(shù)據(jù)和指令代碼的信號線,它是雙向總線。8088CPU內(nèi)部的數(shù)據(jù)線是16位，但CPU與存儲器、I/O端口之間是8位。80286內(nèi)/外數(shù)據(jù)線都是16位寬，是16位的微處理器。80486有32位數(shù)據(jù)線，一次可傳輸4個字節(jié)的數(shù)據(jù)。目前流行的計算機基本上都是64位的，一次可以傳輸8個字節(jié)的數(shù)據(jù)。信息流向是雙向流動。數(shù)據(jù)總線當(dāng)前10頁，總共81頁。控制總線CB：控制總線是管理總線上活動的信號線?？刂瓶偩€中的信號是用來實現(xiàn)CPU對外部部件的控制、狀態(tài)等信息的傳送以及中斷信號的傳送等。不同的CPU，其條數(shù)不同。信息流向大部分是單向的：或者是CPU發(fā)出的操作命令；或者是其他部件向CPU提出的請求信號。少數(shù)控制線是雙向控制線?？刂瓶偩€當(dāng)前11頁，總共81頁。

地址總線AB:傳送CPU所要訪問的存儲單元或輸入輸出接口地址的信號線，它是單向總線。傳輸?shù)刂沸畔ⅲ脕韺ぶ反鎯卧虸/O端口。其“寬度”決定了內(nèi)存的最大容量：8088/8086有20根地址線，能尋址1兆內(nèi)存；80286有24根地址線，能尋址16兆內(nèi)存；80486有32根地址線，能尋址4G內(nèi)存；……現(xiàn)在的計算機以64位機為主流，但地址總線未必也就64根，這與CPU的芯片型號、尋址方式有關(guān)。地址總線當(dāng)前12頁，總共81頁。主板內(nèi)存總線插槽接口卡CPU串行接口USB接口芯片組當(dāng)前13頁，總共81頁。主板又叫系統(tǒng)板或是母板主板是整個電腦的基板，是CPU、內(nèi)存、顯卡及各種擴展卡的載體主板是否穩(wěn)定關(guān)系著整個電腦是否穩(wěn)定，主板的速度在一定程度上也制約著整機的速度是計算機各部件的連接工具

當(dāng)前14頁，總共81頁。CPU中央處理器英文名稱是CentralProcessingUnit簡稱為CPU主要包括運算器和控制器兩部分是電腦的核心部件，決定計算機的性能主要由INTEL和AMD公司生產(chǎn)發(fā)展：286、386、486、奔騰、PⅡ、PⅢ、PⅣ當(dāng)前15頁，總共81頁。

存儲器

通用寄存器堆指令和數(shù)據(jù)緩沖棧脫機外部存儲器（磁帶、光盤等）聯(lián)機外部存儲器（磁盤等）主存儲器（DRAM）Cache（SRAM）存儲容量越來越大速度越來越快存儲器的層次結(jié)構(gòu)當(dāng)前16頁，總共81頁。

存儲器容量

存儲器的容量是衡量存儲器性能的重要指標(biāo)之一，以字或字節(jié)為單位來表示存儲器存儲單元的總數(shù)，就得到了存儲器的容量。1KB等于1024字節(jié)。1MB等于1024×1024字節(jié)。1GB等于1024×1024×1024字節(jié)。1TB等于1024×1024×1024×1024字節(jié)。當(dāng)前17頁，總共81頁。存儲器的分類存儲器內(nèi)存（主存）：存放將執(zhí)行的程序（指令）和程序執(zhí)行所需的數(shù)據(jù)。目前內(nèi)存主要由半導(dǎo)體器件構(gòu)成。相對外存來說，價格貴、容量小。外存（輔存）：存放備用數(shù)據(jù)或程序。如軟盤、硬盤、CD-ROM等，屬于外部設(shè)備。相對價格低，容量大。一般概念上說存儲器往往指的是內(nèi)存。當(dāng)前18頁，總共81頁。

主存儲器主存儲器又稱為內(nèi)存儲器或內(nèi)存，是指能夠通過指令中的地址直接訪問的存儲器，它被用來存儲正在被CPU使用的程序和數(shù)據(jù)。隨機存儲器（RAM）動態(tài)RAM（DRAM）靜態(tài)RAM（SRAM）只讀存儲器（ROM）可編程只讀存儲器(PROM)可刪除編程只讀存儲器(EPROM)電可刪除編程存儲器(EEPROM)

當(dāng)前19頁，總共81頁。隨機存儲器RAMRAM通常有三個特點：可以讀出、也可以寫入。所謂隨機存取，意味著存取任一單元所需的時間相同。當(dāng)斷電后，存儲內(nèi)容立即消失，稱為易失性（volatile）。

通常內(nèi)存容量為32、64、128、256MB

當(dāng)前20頁，總共81頁。隨機存儲器的分類RAM可分為動態(tài)（DynamicRAM）和靜態(tài)（StaticRAM）兩大類。動態(tài)隨機存儲器DRAM是用MOS電路和電容來作存儲元件的，由于電容會放電，所以需要定時充電以維持存儲內(nèi)容的正確。靜態(tài)隨機存儲器SRAM是用雙極型電路或MOS電路的觸發(fā)器來作存儲元件的，沒有電容造成的刷新問題。只要有電源正常供電，觸發(fā)器就能穩(wěn)定地存儲數(shù)據(jù)。DRAM的特點是高密度，低成本，高耗電量；SRAM的特點是高速度，低密度，高成本。當(dāng)前21頁，總共81頁。只讀存儲器1．ROMROM為只讀存儲器（ReadOnlyMemory）的縮寫。它只能讀出原有的內(nèi)容，而不能寫入新內(nèi)容，原有內(nèi)容由廠家一次性寫入，并永久保存下來，當(dāng)然是非易失的。ROM的用途很廣。（1）與微程序設(shè)計相結(jié)合。（2）與操作系統(tǒng)、高級語言相結(jié)合。（3）與應(yīng)用軟件相結(jié)合。（4）無磁盤網(wǎng)絡(luò)工作站。

當(dāng)前22頁，總共81頁。只讀存儲器2．PROMPROM是可編程只讀存儲器（ProgrammableReadOnlyMemory）的縮寫。它與ROM的性能一樣，存儲的程序在處理過程中不會丟失、也不會被替換。區(qū)別僅是廠家能針對用戶對軟件的專門需求來燒制其中的內(nèi)容。因此，PROM大都固化某些在使用中不需變更的程序或數(shù)據(jù)，從結(jié)構(gòu)上說它是根本無法擦除的。3.EPROMEPROM是可刪除編程只讀存儲器（ErasableProgrammableReadOnlyMemory),能通過可編程設(shè)備寫入程序等信息，并可通過紫外線刪除所存儲的信息。當(dāng)前23頁，總共81頁。只讀存儲器4．EEPROMEEPROM是電擦除可編程只讀存儲器（ElectricallyErasableProgrammableROM）的縮寫，它包含了EPROM的全部功能，而在擦除與編程方面更加方便。這就使EEPROM比EPROM有更大的靈活性和更廣泛的適應(yīng)性。當(dāng)前24頁，總共81頁。只讀存儲器5．FlashROMFlashROM也是一種ROM，但它也有自己的特點。它是設(shè)計在系統(tǒng)內(nèi)部用于更新BIOS數(shù)據(jù)時使用，而且無需使用燒錄器。FlashROM主要用在主板上，用戶將可以很容易地更新BIOS，而勿需打開電腦機箱。FlashROM在寫入數(shù)據(jù)時是以一個塊為單位，例如8KB為一塊，一次清除及寫入8KB，這一點它和EEPROM不一樣，EPROM是針對每一字節(jié)進行訪問的。當(dāng)前25頁，總共81頁。外存是一個外部的，永久的存儲區(qū)域，當(dāng)電源關(guān)閉時，其存儲的信息不會丟失。軟盤硬盤光盤U盤磁帶當(dāng)前26頁，總共81頁。軟盤可以移動的存儲介質(zhì)，但容量很小，常見的有1.2MB5.25英寸和.44MB3.5英寸兩種規(guī)格，5.25英寸盤基本上被淘汰了，目前使用的軟盤都是l.44MB的3.5英寸軟盤。通過軟盤驅(qū)動器進行讀寫操作讀：從磁盤里讀取數(shù)據(jù)；寫：向磁盤里寫入數(shù)據(jù)5.25英寸軟盤外觀3.5英寸軟盤外觀當(dāng)前27頁，總共81頁。軟盤的結(jié)構(gòu)和存儲原理軟盤片是軟盤的核心，是記錄數(shù)據(jù)的載體，它由一種塑料物構(gòu)成，表面涂著一層由鐵氧化物構(gòu)成的磁性材料。這與錄音機中使用的磁帶有點相似，盤片在軟盤驅(qū)動器中水平旋轉(zhuǎn)并通過磁頭來讀寫盤片上的信息，寫的過程是以電脈沖將磁頭下方磁道上那一點磁化，而讀的過程則將磁頭下方磁道上那一點的磁化信息轉(zhuǎn)化為電信號，并通過電信號的強弱來判斷為“0”還是“1”。

當(dāng)前28頁，總共81頁。軟盤格式化軟盤格式：軟盤的平面圓片在邏輯上進一步劃分為面，磁道和扇區(qū)。格式化未格式化當(dāng)前29頁，總共81頁。軟盤格式化的原理軟盤只有經(jīng)過格式化后才可以使用。格式化是為存儲數(shù)據(jù)作準(zhǔn)備，在此過程中，軟盤被劃分為若干個磁道，磁道又被劃分為若干個扇區(qū)。例如，3.5英寸軟盤共有80個磁道，18個扇區(qū)，每個扇區(qū)的容量均為512個字節(jié)，兩面的總?cè)萘考s為1.44MB。軟盤的容量可以用下列公式計算。軟盤的容量=記錄面數(shù)×磁道數(shù)/面×扇區(qū)數(shù)/道×字節(jié)/扇區(qū)當(dāng)前30頁，總共81頁。兩種密度的軟盤格式當(dāng)前31頁，總共81頁。使用軟盤的注意事項不要彎曲或放置重物在磁盤上。不要觸摸磁盤保護套內(nèi)可見的東西。保存時應(yīng)避免強磁場，高熱和化學(xué)物品。將磁盤放置在硬塑料盒內(nèi)。當(dāng)前32頁，總共81頁。硬盤程序、各種數(shù)據(jù)和結(jié)果的存放處，里面存儲的信息不會由于斷電而丟失通過硬盤驅(qū)動器進行讀寫操作，制作時將驅(qū)動器與硬盤本身二合為一存儲容量大，硬盤為10、20、30、40、60GB

硬盤片讀寫磁頭當(dāng)前33頁，總共81頁。硬盤的分類從外形磁盤直徑尺寸分有5.25英寸、3.5英寸、2.5英寸和1.8英寸等。從存儲容量上分有8.4GB、10GBG、20GB、30GB等。從接口分有IDE、EIDE、ATA2、SCSI接口。其中SCSI接口硬盤主要用在服務(wù)器上。EIDE、ATA2是在IDE作了改進的接口，其傳輸速度有了大幅度的提高。當(dāng)前34頁，總共81頁。硬盤的結(jié)構(gòu)和存儲原理

硬盤與軟盤的工作原理相同。硬盤一般由多個盤片固定在一個公共的轉(zhuǎn)軸上，構(gòu)成盤片組。微機上用的硬盤采用了溫徹斯特技術(shù)，它把硬盤、驅(qū)動電機、讀寫磁頭等組裝并封裝在一起，成為曼徹斯特驅(qū)動器。硬盤工作時，固定同一個轉(zhuǎn)軸上的多張盤片以每分鐘數(shù)千轉(zhuǎn)甚至更高的速度旋轉(zhuǎn)，磁頭在驅(qū)動馬達的帶動下在磁介質(zhì)盤做徑向移動，尋找定位，完成寫入或讀出數(shù)據(jù)工作。硬盤經(jīng)過低級格式化、分區(qū)及高級格式化后即可使用。

當(dāng)前35頁，總共81頁。硬盤盤片圖當(dāng)前36頁，總共81頁。硬盤分區(qū)物理磁盤:磁盤實體邏輯磁盤:經(jīng)過分割所建立的磁盤區(qū)磁盤分區(qū)命令:FDISK當(dāng)前37頁，總共81頁。硬盤的磁道、扇區(qū)、柱面面柱扇區(qū)磁道硬盤的存儲容量

硬盤片以硬質(zhì)的鋁合金片為片基，并涂上精細(xì)磁性材料制作而成。磁盤表面也以轉(zhuǎn)軸中心為圓點，被均勻地劃分為若干個半徑不等的同心圓，稱為磁道。不同記錄面上相同直徑的磁道在垂直方向構(gòu)成同心圓柱，稱為柱面，柱面數(shù)等于磁道數(shù)。每個磁道同樣被劃分為若干個扇區(qū)，每個扇區(qū)的容量均為512字節(jié)。硬盤的容量可用下式計算：

硬盤容量=記錄面數(shù)×柱面數(shù)×扇區(qū)數(shù)/磁道×字節(jié)/扇區(qū)

當(dāng)前38頁，總共81頁。常見硬盤內(nèi)置硬盤：簡稱硬盤，安裝在系統(tǒng)單元的內(nèi)部。盒式硬盤：與錄音機的磁帶一樣，可以方便的移動，用于作為內(nèi)置硬盤的補充。硬盤組：存儲大容量信息可移動的存儲設(shè)備，其容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于上述兩種硬盤。USB移動硬盤：支持即插即用。當(dāng)前39頁，總共81頁。

光盤可以移動的存儲介質(zhì)，光盤的容量比軟盤大多了通過光盤驅(qū)動器進行讀寫操作普通光盤CD-ROW（600MB）都是只能讀不能寫的有一種特殊的光盤CD-R是可以寫的，但需要使用“光盤刻錄機”才能把數(shù)據(jù)寫到CD-R光盤上，寫一次，讀多次DVD（digitalvideodisc):數(shù)字化視頻光盤，容量可達4.7GB當(dāng)前40頁，總共81頁。閃存（優(yōu)盤）閃存不僅具有RAM內(nèi)存可擦除、可編程的優(yōu)點,而且還具有ROM內(nèi)存的寫入數(shù)據(jù)在斷電后不會消失的優(yōu)點。USB閃存盤普遍采用USB接口，與計算機的理論傳輸速率可達12MB/s，具有易擴展、即插即用的優(yōu)點。CompactFlash又稱CF卡，是美國SanDisk公司于1994年推出的，它廣泛應(yīng)用于筆記本計算機和數(shù)字產(chǎn)品中。SmartMedia又稱SM卡，是東芝和Taec公司于2019年11月發(fā)布的。 MemoryStick又稱記憶棒，是索尼公司獨立推出的，它的體積非常小，廣泛用于索尼公司的電子產(chǎn)品上。U盤：可移動存儲時髦美觀小巧，容量常見16MB、32MB、64MB、128MB，USB接口，即插即用。當(dāng)前41頁，總共81頁。顯示卡

簡稱顯卡，是主機與顯示器之間的接口電路，其功能是將主機輸出的信號轉(zhuǎn)換成顯示器能接受的信息。當(dāng)前42頁，總共81頁。聲卡

又稱聲效卡，聲卡又稱音頻卡，是處理音頻信號的硬件，大多數(shù)主板集成了聲卡，也可安裝聲卡。當(dāng)前43頁，總共81頁。網(wǎng)卡用來連接一臺計算機到其他計算機，或通過網(wǎng)絡(luò)總線連接多臺計算機、打印機、服務(wù)器等設(shè)備。目前配置有100M和1000M。當(dāng)前44頁，總共81頁。輸入設(shè)備鍵盤鼠標(biāo)光筆數(shù)字相機數(shù)字?jǐn)z像機掃描儀當(dāng)前45頁，總共81頁。鍵盤基本的輸入設(shè)備常見的為104鍵位的鍵盤鍵盤是最常用的輸入設(shè)備，可以輸入字符、數(shù)字和特殊符號，并需要顯示器的配合。用鍵盤所輸入的符號都要被轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的二進制碼，如ASCII碼。當(dāng)前46頁，總共81頁。鍵盤分區(qū)整個鍵盤大致分為4個區(qū)：功能鍵區(qū)、打字鍵區(qū)、數(shù)字小鍵盤區(qū)、屏幕編輯鍵和光標(biāo)移動鍵區(qū)。當(dāng)前47頁，總共81頁。打字練習(xí)指法：關(guān)鍵是把雙手的拇指放在空格鍵上，其他八個手指分別放在基本行上，即兩食指放在F、J上，兩手在各自的范圍內(nèi)上下移動。按鍵時要彈擊，不要狠敲硬打。當(dāng)前48頁，總共81頁。鍵盤的清洗關(guān)閉電源,拔下鍵盤與主機的連接線使用吸塵器清除鍵盤中的灰塵與垃圾用軟性的布料粘上90%的異丙基酒精,輕輕清洗鍵盤表面,然后使用干凈的軟布擦干當(dāng)鍵盤徹底干了以后,重新連接鍵盤和主機當(dāng)前49頁，總共81頁。鼠標(biāo)計算機輸入設(shè)備使用鼠標(biāo)使計算機的某些操作更容易、更方便、更有趣，對計算機的普及具有偉大的貢獻當(dāng)前50頁，總共81頁。鼠標(biāo)的清洗關(guān)閉電源,拔下鼠標(biāo)與主機的連接線將鼠標(biāo)翻轉(zhuǎn),打開底蓋,取出滾動球用清潔劑或酒精和軟布清潔滾動球,然后擦干吹出放置滾動球隔艙中的灰塵,用棉花球擦凈滾輪上的油膩和垃圾將滾動球重新放入隔艙中并安裝好底蓋當(dāng)前51頁，總共81頁。光筆與計算機連接并放置在顯示屏旁的特殊輸入筆內(nèi)部有光電感應(yīng)器，可檢測顯示屏上的光柵掃描光束，然后通過相應(yīng)電路定位光筆所在屏幕的位置使用了藍牙協(xié)議作為無線傳輸發(fā)射端接受端都相當(dāng)細(xì)小，其中接受端使用了USB口，傳輸距離并沒有受到影響，達到了9m，分辨率依然相當(dāng)高，達到800dpi

當(dāng)前52頁，總共81頁。攝像頭數(shù)碼相機都不是計算機的常規(guī)外設(shè)，但可以拓展計算機的使用功能。你可以根據(jù)需要選擇是否配置。當(dāng)前53頁，總共81頁。數(shù)字?jǐn)z像機將場景以數(shù)字形式記錄在磁盤或攝像機的內(nèi)存中質(zhì)量優(yōu)于傳統(tǒng)攝像機可捕獲靜態(tài)數(shù)字圖像，故可作為數(shù)字相機使用當(dāng)前54頁，總共81頁。掃描儀輸入設(shè)備，但不是常規(guī)，可以根據(jù)需要選擇是否配置常用掃描圖片、像片、文本，有的掃描儀來可以掃描立體實物當(dāng)前55頁，總共81頁。顯示器計算機工作狀態(tài)的反應(yīng)、信息處理結(jié)果的輸出基本的計算機輸出設(shè)備當(dāng)前56頁，總共81頁。打印機輸出設(shè)備通過并口與主機相連分非接觸式打印機和接觸式打印機當(dāng)前57頁，總共81頁。打印機

通過打印機或繪圖儀將信息輸出到紙上稱為硬拷貝（顯示器輸出稱為軟拷貝）非接觸式打印機噴墨打印機：噴墨打印機以非常高的速度噴射微滴墨水到打印紙的表面，不僅產(chǎn)生字符質(zhì)量的圖像，也能打印彩色的圖像激光打印機：激光打印機使用與復(fù)印機相似的技術(shù)，即利用激光束產(chǎn)生很高質(zhì)量的字符和圖像熱學(xué)打印機：熱學(xué)打印機使用熱元素在熱敏感打印紙上產(chǎn)生字符和圖像當(dāng)前58頁，總共81頁。打印機（續(xù)）

接觸式打印機：使用“錘子”敲擊字符形體，字符形體進一步敲擊色帶，引起色帶上的字符圖像印刷在打印紙上點針打印機：它通過打印頭上的細(xì)小針?biāo)纬傻哪Ｐ痛蛴∽址蛨D形菊花輪打印機：使用一個塑料或金屬打印元素，其形狀相似于菊花上的花瓣行式打印機：利用一個打印輪或一個運動的鏈，一次能夠打印整個一行當(dāng)前59頁，總共81頁。繪圖儀

繪圖儀是用于產(chǎn)生直方圖、地圖、建筑圖紙以及三維圖表的專用輸出設(shè)備筆式繪圖儀：通過在設(shè)計圖紙上移動一個水筆或鉛筆創(chuàng)建線圖噴墨繪圖儀：通過噴射墨水微滴創(chuàng)建線圖和彩色立體圖像靜電繪圖儀：使用靜電電荷在特殊處理的紙張上創(chuàng)建高分辨率的“圖像點”直接成像繪圖儀：使用熱感應(yīng)紙和電加熱針創(chuàng)建圖像當(dāng)前60頁，總共81頁。軟件軟件可分為兩大類系統(tǒng)軟件(systemsoftware)應(yīng)用軟件(applicationsoftware)當(dāng)前61頁，總共81頁。應(yīng)用軟件、系統(tǒng)軟件、硬件之間的層次關(guān)系計算機硬件系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件用戶按下‘P’鍵Hi，OS，發(fā)生了一個事件：‘P’鍵被按下了！Hi，財務(wù)系統(tǒng)，鍵盤輸入的是‘P’，看著辦吧！Hi，OS，打印我送到你那里的工資報表文件！Hi，激光打印機，把我送給你的數(shù)據(jù)打印出來！激光打印機開始打印07:31當(dāng)前62頁，總共81頁。系統(tǒng)軟件當(dāng)前63頁，總共81頁。管理和控制計算機的要求計算機有許多部件，需要對它們進行統(tǒng)一管理，包括：內(nèi)存和外存；各個部件之間的通信與協(xié)調(diào)運行。還有許多與硬件有關(guān)的、公共的事情：接受輸入設(shè)備（例如鍵盤）送來的數(shù)據(jù)；把數(shù)據(jù)存儲到外存，或者從外存讀取所需要的數(shù)據(jù)；把數(shù)據(jù)送給輸出設(shè)備（例如顯示器、打印機等）。這些事情：完全可以用程序來做。因為計算機不僅可以為用戶計算，還可以為自己計算。不應(yīng)當(dāng)由每一個程序都來做，而應(yīng)當(dāng)由專門的程序來做。當(dāng)前64頁，總共81頁。系統(tǒng)軟件這類軟件不需要用戶的干預(yù)，就能處理技術(shù)上很復(fù)雜的、繁雜的、一般用戶處理不了的那些事情。這類軟件包括：操作系統(tǒng)語言處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)系統(tǒng)實用程序當(dāng)前65頁，總共81頁。操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)的功能（Basicfunctions）：處理器管理：負(fù)責(zé)在多道程序之間分配，使每道程序都能高效而有序的執(zhí)行。存儲器管理：內(nèi)存空間的分配和回收，地址轉(zhuǎn)換和內(nèi)存保護，內(nèi)存的虛擬存儲器擴充。設(shè)備管理：統(tǒng)一管理各種已登入系統(tǒng)的外部設(shè)備并負(fù)責(zé)外設(shè)和主機之間的信息交換。文件管理：統(tǒng)一管理各種以文件形式保存在外存上的信息，負(fù)責(zé)文件的建立、讀、寫、復(fù)制和刪除等。作業(yè)和進程管理：對程序運行進行管理。當(dāng)前66頁，總共81頁。操作系統(tǒng)自身的運行方式：開機即開始運行，關(guān)機時終止運行；開機時，由ROM中的程序從外存讀入操作系統(tǒng)的一部分到內(nèi)存并運行它，再由運行中的操作系統(tǒng)自己把操作系統(tǒng)的其他部分讀入內(nèi)存并執(zhí)行之；關(guān)機時，操作系統(tǒng)終止其他程序后，最后才終止運行。操作系統(tǒng)的類別：單用戶操作系統(tǒng)多用戶操作系統(tǒng)單道批處理操作系統(tǒng)多道批處理操作系統(tǒng)分時操作系統(tǒng)實時操作系統(tǒng)當(dāng)前67頁，總共81頁。計算機專業(yè)人員應(yīng)當(dāng)怎樣看待操作系統(tǒng)？當(dāng)然要能夠熟練地通過操作系統(tǒng)來使用計算機，但絕不能滿足于只會手工使用操作系統(tǒng)。在開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)時：能夠通過系統(tǒng)功能調(diào)用，來充分、有效地利用操作系統(tǒng)已有的功能，而不是一切白手起家；能夠充分發(fā)揮操作系統(tǒng)同時運行多個應(yīng)用程序的能力，這就是并發(fā)程序設(shè)計（Concurrentprogramming）；操作系統(tǒng)是一類水平最高的軟件，要認(rèn)真學(xué)習(xí)其設(shè)計思想，以及表示和管理各種資源的手法，再應(yīng)用到自己的開發(fā)工作中去。建議在學(xué)過《操作系統(tǒng)》課程后，讀一讀經(jīng)典操作系統(tǒng)的源程序。當(dāng)前68頁，總共81頁。語言處理系統(tǒng)高級語言，匯編語言，機器語言將用高級語言或匯編語言編寫的程序（源程序，Sourceprograms），翻譯成等價的機器語言程序。翻譯時，要對源程序進行檢查，來保證翻譯后的程序是可執(zhí)行的。但是，語言翻譯程序無法保證程序的執(zhí)行結(jié)果是否正確，這要靠程序設(shè)計人員自己來判斷。這是因為，在正確地表達了一個錯誤的源程序時，語言翻譯程序只能肯定源程序的表達方式（語法，Syntax）是正確的，而沒有能力判斷出程序的內(nèi)涵（語義，Semantics）是錯誤的。當(dāng)前69頁，總共81頁。語言處理系統(tǒng)類別：編譯程序（Compiler）：將高級語言程序翻譯成對應(yīng)的匯編語言程序，或者直接翻譯成對應(yīng)的機器語言程序（稱為目標(biāo)程序（Objectprogram)，存儲于外存，不能直接執(zhí)行）。匯編程序（Assembler）：將匯編語言程序翻譯成對應(yīng)的目標(biāo)程序。鏈接程序（Linker）：將一個或多個目標(biāo)程序與一個或多個相關(guān)的程序庫（Library，也是由一些目標(biāo)程序構(gòu)成）組織在一起，產(chǎn)生可執(zhí)行代碼（Executablecode）并存入外存，在需要運行時再由操作系統(tǒng)加載后執(zhí)行。解釋程序（Interpreter）：對高級語言程序逐句地進行翻譯，產(chǎn)生對應(yīng)的機器語言指令序列并執(zhí)行之。當(dāng)前70頁，總共81頁。語言處理系統(tǒng)編譯－鏈接－加載－執(zhí)行的過程：編譯鏈接目標(biāo)程序其他目標(biāo)程序與程序庫可執(zhí)行程序源程序加載ExecutableCode執(zhí)行當(dāng)前71頁，總共81頁。語言處理系統(tǒng)不同的高級語言有不同的編譯程序或解釋程序。目前主要的高級語言有：C++、C#、CJavaVisualBasicPASCAL、DelphiAdaFortranCOBOL計算機的機器指令不同，匯編程序就不同。鏈接程序通常與操作系統(tǒng)有關(guān)，可以鏈接同一操作系統(tǒng)中不同語言的編譯程序或匯編程序所產(chǎn)生的目標(biāo)程序。當(dāng)前72頁，總共81頁。計算機專業(yè)人員應(yīng)當(dāng)怎樣看待語言處理系統(tǒng)？計算機上所使用的語言并不限于程序設(shè)計語言：計算機總是要與用戶對話的。對話時所使用的語言應(yīng)當(dāng)易于用戶理解和使用，可能是文字語言，可能是圖形語言，還可能就直接是用戶的聲音或圖像。與用戶對話的語言，必須能夠被翻譯成計算機中的程序能夠理解和執(zhí)行的方式。用戶在使用對話語言時，不可能不犯錯誤，因此需要把能夠判斷清楚的錯誤都查出來，而不能稀里糊涂地執(zhí)行。因此，計算機專業(yè)人員應(yīng)當(dāng)能夠設(shè)計和實現(xiàn)與用戶對話的語言。認(rèn)真學(xué)習(xí)語言處理系統(tǒng)的原理和技術(shù)是必要的。當(dāng)前73頁，總共81頁。系統(tǒng)實用程序是專門用于系統(tǒng)維護（Systemmaintenance）的程序：解決系統(tǒng)出現(xiàn)的一些問題；提高系統(tǒng)的運行效率；保護系統(tǒng)，使得系統(tǒng)能夠安全、可靠、持續(xù)地運行?；镜膶嵱贸绦蛩哂械墓δ埽簬椭藖碓\斷與排除系統(tǒng)故障（Troubleshooting）防病毒（Antivirus）安裝（Install）和卸載（Uninstall）計算機中的程序?qū)ο到y(tǒng)中的程序和數(shù)據(jù)進行備份（Backup）對文件進行壓縮（Filecompression），以減少存儲空間，提高傳送速度當(dāng)前74頁，總共81頁。設(shè)備驅(qū)動程序外設(shè)本身也是靠既定的程序（即設(shè)備驅(qū)動程序）來控制的，使得外設(shè)與計