第一章信息技術(shù)基礎(chǔ)知識-(精)1

信息與數(shù)據(jù)信息（Information）概念由于分析的角度不同而眾說紛紜數(shù)據(jù)：

反映客觀事物屬性的原始事實(shí)信息：

一般認(rèn)為，信息是客觀世界物質(zhì)及其運(yùn)動的屬性及特征反映。是按特定的方式組織起來的事實(shí)集合。社會三大資源：物質(zhì)、能源、信息信息產(chǎn)業(yè)的形成第一頁，共72頁。第一頁，共72頁。信息技術(shù)信息技術(shù)在信息的獲取、整理、加工、傳遞、存儲和利用中所采取的技術(shù)和方法。信息技術(shù)的三個(gè)發(fā)展階段古代信息技術(shù)發(fā)展階段近代信息技術(shù)發(fā)展階段近代信息技術(shù)發(fā)展階段信息的電傳輸技術(shù)為主要特征電通信特點(diǎn):傳遞信息快、遠(yuǎn)、多電通信方式:有線通信、無線通信、衛(wèi)星通訊電通信種類:電報(bào)、有線電話、無線電話、傳真、廣播、電視整個(gè)近代信息技術(shù)的發(fā)展過程就是電信革命過程現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展階段現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展階段計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、光纖、衛(wèi)星通信為主要特征一門滲透性、綜合性極強(qiáng)的高技術(shù)現(xiàn)代信息技術(shù)處于現(xiàn)代高技術(shù)群體中最核心、最先導(dǎo)的地位現(xiàn)代信息技術(shù)是以電子技術(shù)，尤其是微電子技術(shù)為基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心、通信技術(shù)為支柱，以信息應(yīng)用技術(shù)為目標(biāo)的科學(xué)技術(shù)群。圖1.2.4現(xiàn)代信息技術(shù)的特征：網(wǎng)絡(luò)、光纖、衛(wèi)星通信第二頁，共72頁。第二頁，共72頁?，F(xiàn)代信息技術(shù)的內(nèi)容

⑴信息獲取技術(shù)⑵信息傳輸技術(shù)（通信技術(shù)）⑶信息處理技術(shù)（計(jì)算機(jī)技術(shù)）⑷信息控制技術(shù)

⑸信息存儲技術(shù)核心是3C技術(shù)第三頁，共72頁。第三頁，共72頁?，F(xiàn)代信息技術(shù)與教育多媒體技術(shù)應(yīng)用：改變傳統(tǒng)教育方式信息技術(shù)的應(yīng)用對社會生活的影響因特網(wǎng)使用：豐富教育信息資源，促使教育向資源全球化、教學(xué)自主化、個(gè)性化網(wǎng)絡(luò)教育、遠(yuǎn)程教育、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)：

教育超時(shí)空開放，教育社會化和終身化促使學(xué)校管理信息化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的定量綜合科學(xué)管理第四頁，共72頁。第四頁，共72頁。電子商務(wù)（electronic-basinessEB）電子商貿(mào)（electronic-commerceEC）電子商務(wù)對傳統(tǒng)商業(yè)體系的影響信息技術(shù)的應(yīng)用對社會生活的影響企業(yè)管理信息化辦公自動化科研領(lǐng)域工業(yè)領(lǐng)域（CAD、CAM、FMS）推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程家庭生活信息化第五頁，共72頁。第五頁，共72頁。信息安全信息安全已成為社會普遍關(guān)注的問題信息安全包括兩種含義：數(shù)據(jù)安全、計(jì)算機(jī)設(shè)備安全

信息安全的隱患1.計(jì)算機(jī)犯罪非法盜用服務(wù)功能與黑客線路竊聽盜竊財(cái)產(chǎn)：金融犯罪、軟件盜版2.計(jì)算機(jī)病毒3.計(jì)算機(jī)設(shè)備“無意的”誤操作和計(jì)算機(jī)設(shè)備物理

性破壞

編寫“期貨精靈”程序的25歲的“黑客”，因操縱期貨交易而受審。第六頁，共72頁。第六頁，共72頁。計(jì)算機(jī)病毒計(jì)算機(jī)病毒的定義:

一種人為編制的具有寄生性的計(jì)算機(jī)程序，它能在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中生存，通過自我復(fù)制進(jìn)行傳播，達(dá)到一定條件時(shí)被激活，給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)造成破壞。

“蠕蟲”病毒使網(wǎng)絡(luò)流量急劇增加。病毒的產(chǎn)生、病毒與反病毒的斗爭、信息戰(zhàn)的實(shí)例第七頁，共72頁。第七頁，共72頁。病毒的特點(diǎn)、檢測和清除計(jì)算機(jī)病毒的特點(diǎn):

破壞性，隱蔽性，傳染性，潛伏性計(jì)算機(jī)病毒的分類:

(1)按破壞程度:良性病毒和惡性病毒

(2)按激活方式及破壞對象：引導(dǎo)型，文件型，復(fù)合型，網(wǎng)絡(luò)型病毒的檢測和清除程序病毒的監(jiān)測程序功能:可駐留內(nèi)存，一旦發(fā)現(xiàn)病毒，發(fā)出警報(bào)。第八頁，共72頁。第八頁，共72頁。微電子技術(shù)基本知識第九頁，共72頁。第九頁，共72頁。概要電子管、晶體管及集成電路的最基本的原理、變遷和發(fā)展計(jì)算機(jī)工作基本原理、電子計(jì)算機(jī)的組成流水線和平行處理的基本概念，存儲管理，以及總線、外設(shè)和接口等計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)的有關(guān)概念論述計(jì)算機(jī)的分類及發(fā)展趨勢第十頁，共72頁。第十頁，共72頁。2.1.1從電子管到晶體管到集成電路電子管晶體管集成電路第十一頁，共72頁。第十一頁，共72頁。晶體管第十二頁，共72頁。第十二頁，共72頁。集成電路“集成電路”(IntegratedCircuit，IC)

把由若干個(gè)晶體管、電阻、電容等器件組成的、實(shí)現(xiàn)某種特定功能的電子線路，集中制造在一塊小小的半導(dǎo)體芯片上第十三頁，共72頁。第十三頁，共72頁。超大規(guī)模集成電路大規(guī)模集成電路1967~1973年集成度為1000~10000個(gè)單元1978年集成度為10萬~100萬個(gè)單元，目前已突破千萬單元（30mm2)第十四頁，共72頁。第十四頁，共72頁。集成電路的設(shè)計(jì)和制作

1．傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造方法設(shè)計(jì)和繪制電子線路圖集成電路的線路圖轉(zhuǎn)繪成芯片布局圖分解成與制造工藝對應(yīng)的各個(gè)層次的布局圖數(shù)字化成“掩膜（Mask）”圖紙?jiān)诎雽?dǎo)體材料（例如硅晶片）上進(jìn)行鍍膜、光刻、酸洗、燒結(jié)芯片測試、切割、分檔、引腳焊接、封裝第十五頁，共72頁。第十五頁，共72頁。2．使用硬件設(shè)計(jì)語言硬件描述語言

HardwareDiscriptionLanguage，HDL可以描述硬件電路的功能，信號連接關(guān)系及定時(shí)關(guān)系，比傳統(tǒng)電路圖更有效的表示電路的特性用HDL設(shè)計(jì)集成電路時(shí)，設(shè)計(jì)文件是用HDL語言編寫的源程序。便于保存、便于修改和閱讀方便能全自動生產(chǎn)、避免大量的差錯使用硬件設(shè)計(jì)語言HDL的設(shè)計(jì)方法及特點(diǎn)TOPDOWN設(shè)計(jì)方法(三層描述)HDL語言設(shè)計(jì)硬件的主要優(yōu)點(diǎn)第十六頁，共72頁。第十六頁，共72頁。集成電路用于電路設(shè)計(jì)

為了加快電路設(shè)計(jì)的速度，除直接用HDL等語言幫助制造專用的集成電路外，一般還可以利用集成電路作為模塊和分立元件進(jìn)行組合以完成電路設(shè)計(jì)。主要有：可編程邏輯控制器或可編程邏輯部件ProgrammableLogicController，PLC或

ProgrammableLogicDevice，PLD用于設(shè)計(jì)用戶專用集成電路芯片第十七頁，共72頁。第十七頁，共72頁。微電子工業(yè)的幾個(gè)熱點(diǎn)半導(dǎo)體工藝已經(jīng)達(dá)到0.18微米及更小HardwareDescriptionLanguage(HDL)印刷電路板的自動設(shè)計(jì)——ORCAD數(shù)字信號處理機(jī)——DSP一種具有特殊結(jié)構(gòu)的微處理器，B不同的型號被設(shè)計(jì)成專門用來處理復(fù)雜的圖形、圖像、視頻和音頻數(shù)字化信息。應(yīng)用領(lǐng)域：

通信、語音、圖像/圖形、軍事、儀器儀表、自動控制、醫(yī)療、家用電器等。第十八頁，共72頁。第十八頁，共72頁。微電子技術(shù)展望電子元器件和線路越來越小、細(xì)，集成度越來越高，芯片運(yùn)行的速度越來越高快摩爾定律：集成度每18個(gè)月翻一番，而價(jià)格保持不變甚至下降人的頭發(fā)100微米

Intel803861.20微米工藝33MHzIntel804860.80微米工藝100MHzIntelPentium0.60微米工藝200MHzIntelPII0.35微米工藝500MHzIntelPIII0.25微米工藝800MHz最近已經(jīng)達(dá)到0.13微米2GMHz目前集成電路制造商進(jìn)軍≤0.1微米工藝

第十九頁，共72頁。第十九頁，共72頁。計(jì)算機(jī)基本結(jié)構(gòu)和原理

了解計(jì)算機(jī)基本工作原理、基本結(jié)構(gòu)及其發(fā)展的趨勢，將有利于在計(jì)算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展的形勢下，跟上它前進(jìn)的步伐。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成：硬件和軟件硬件構(gòu)成：中央處理單元、輸入接口和設(shè)備、輸出接口和設(shè)備、以及存儲器等軟件組成：程序、文件以及有關(guān)的文檔資料第二十頁，共72頁。第二十頁，共72頁。計(jì)算機(jī)基本工作原理

1．基本組成組成：存儲器、運(yùn)算器、控制器、輸入設(shè)備與輸出設(shè)備等五大部分運(yùn)算器、控制器制作在同一芯片內(nèi)合稱“中央處理器（CPU）早期的以控制器、運(yùn)算器為機(jī)器的中心快速中央處理在等待慢速的外圍設(shè)備控制器的負(fù)擔(dān)過重現(xiàn)計(jì)算機(jī)改成以主存儲器為中心系統(tǒng)的輸入／輸出與CPU的運(yùn)算并行多種輸入和輸出并行第二十一頁，共72頁。第二十一頁，共72頁。第二十二頁，共72頁。第二十二頁，共72頁。計(jì)算機(jī)基本工作原理

2．二進(jìn)制編碼計(jì)算機(jī)內(nèi)部采用二進(jìn)制編碼原因：二值器件（如開/關(guān)）物理上容易實(shí)現(xiàn)

“是”和“否”二種狀態(tài)的判斷最為簡單和穩(wěn)定

常用數(shù)制進(jìn)位計(jì)數(shù)制表示的數(shù)都是按權(quán)展開的多項(xiàng)式之和

進(jìn)位制二進(jìn)制八進(jìn)制十進(jìn)制十六進(jìn)制規(guī)則逢二進(jìn)一逢八進(jìn)一逢十進(jìn)一逢十六進(jìn)一基數(shù)r=2r=8r=10r=16數(shù)符0,l0,1,…,70,1,…,90,1,…,9,A,B,C,D,E,F權(quán)2i8i10i16i形式表示BODH第二十三頁，共72頁。第二十三頁，共72頁。計(jì)算機(jī)基本工作原理

3．程序和數(shù)據(jù)的存儲程序存儲和程序控制存儲器基本存儲單元地址、地址總線和尋址能力計(jì)算機(jī)存儲器極其作用高速緩存主存(內(nèi)存）輔存(外存)第二十四頁，共72頁。第二十四頁，共72頁。計(jì)算機(jī)基本工作原理

4．指令系統(tǒng)指令用來指揮硬件動作的命令指令組成操作碼：指示要進(jìn)行什么操作操作數(shù)：指定操作對象，0-3個(gè)尋址方式立即數(shù)直接地址間接地址變址指令集第二十五頁，共72頁。第二十五頁，共72頁。計(jì)算機(jī)基本工作原理

5．指令執(zhí)行由起始地址開始，從存儲器中取一條，執(zhí)行一條，順序地執(zhí)行，直到程序（指令）執(zhí)行完畢程序計(jì)數(shù)器（PC）指令執(zhí)行步驟：取指令指令譯碼執(zhí)行指令存操作結(jié)果指令周期CPU的時(shí)鐘頻率指令譯碼取指令執(zhí)行指令存操作結(jié)果一般情況下，每完成一條指令，指令計(jì)數(shù)器加一圖指令的執(zhí)行第二十六頁，共72頁。第二十六頁，共72頁。流水線和平行處理

并行計(jì)算是為提高計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度而始終不變的基本思想之一。并行計(jì)算的基本途徑：流水線并行方式：時(shí)間上實(shí)現(xiàn)并行處理多處理機(jī)并行方式：空間上實(shí)現(xiàn)并行處理第二十七頁，共72頁。第二十七頁，共72頁。流水線和平行處理

1．流水線流水線特征

過程被分成時(shí)間相等或成倍比的若干工序，分別固定在順序排列工位進(jìn)行流水線目的

提高效率計(jì)算機(jī)流水線

執(zhí)行四個(gè)步驟的四個(gè)執(zhí)行部件同時(shí)執(zhí)行不同指令的相應(yīng)處理，理想情況下，速度可提高四倍。第二十八頁，共72頁。第二十八頁，共72頁。第二十九頁，共72頁。第二十九頁，共72頁。流水線和平行處理

2．流水線中的技術(shù)問題計(jì)算機(jī)流水線比工業(yè)生產(chǎn)流水線復(fù)雜計(jì)算機(jī)流水線的問題與處理指令多樣：多流水線每條指令的步驟數(shù)不同：按最多步驟、延遲技術(shù)各個(gè)步驟花費(fèi)時(shí)間不同：化時(shí)長的分解成小步驟指令間的數(shù)據(jù)相關(guān)性：避免發(fā)生、相關(guān)性預(yù)測指令會發(fā)生跳轉(zhuǎn)：取消、重取指令 第三十頁，共72頁。第三十頁，共72頁。流水線和平行處理

3．并行處理并行處理的概念和實(shí)例并行處理的關(guān)鍵問題分解各個(gè)部分能相互交換信息達(dá)到“協(xié)同”工作較高的性能價(jià)格比并行處理 實(shí)施方案多處理機(jī)系統(tǒng) –多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)陣列計(jì)算機(jī)系統(tǒng) –脈動陣列計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等實(shí)例：曙光公司生產(chǎn)的天演系列和天潮系列計(jì)算機(jī)系統(tǒng)第三十一頁，共72頁。第三十一頁，共72頁。48474949第三十二頁，共72頁。第三十二頁，共72頁。第三十三頁，共72頁。第三十三頁，共72頁。存儲器及其管理

存儲器器件的基本要求能表示兩個(gè)狀態(tài)（電路、磁性體、光器件）能保持狀態(tài)的穩(wěn)定（磁性體最佳）在控制條件下可以實(shí)現(xiàn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換存儲器器件變革電子器件40年代，速度快，容量小，不能停電磁芯存儲器50年代半導(dǎo)體存儲器60年代、速度快、體積小、耗電省第三十四頁，共72頁。第三十四頁，共72頁。第三十五頁，共72頁。第三十五頁，共72頁。存儲器及其管理

1．存儲器器件的變革目前常用內(nèi)存半導(dǎo)體存儲器類型DRAM：電容充放電、結(jié)構(gòu)簡單、容量大、功耗小SRAM：集成度低、成本高、功耗較大不同模式的DRAM快速頁模式（FPM，F(xiàn)astPageMode）擴(kuò)充數(shù)據(jù)輸出（EDO，ExtendedDataOut）錯誤校驗(yàn)與糾正（ECC，ErrorCheckingandCorrecting）BEDO（BurstEDO）同步動態(tài)RAM（SDRAM，SynchronousDynamicRAM）RDRAM（RambusDRAM）和DDRRAM（DoubleDateRateRAM）第三十六頁，共72頁。第三十六頁，共72頁。第三十七頁，共72頁。第三十七頁，共72頁。存儲器及其管理

2．現(xiàn)代存儲技術(shù)移動存儲設(shè)備閃存卡：CompactFlash(CF)卡SmartMedia(SM)卡MultiMediaCard(MMC)索尼公司的MemoryStick(MS)ScanDisk(SD)第三十八頁，共72頁。第三十八頁，共72頁。存儲器及其管理

2．現(xiàn)代存儲技術(shù)移動存儲設(shè)備磁光技術(shù)移動存儲產(chǎn)品：磁阻技術(shù)的ORB結(jié)合光學(xué)與電磁學(xué)可重復(fù)擦寫存儲技術(shù)的MO體積小巧的Click!IBM的Microdrive使用了DVD技術(shù)的Dataplay第三十九頁，共72頁。第三十九頁，共72頁。存儲器及其管理

2．現(xiàn)代存儲技術(shù)移動存儲設(shè)備閃盤：深圳朗科公司開發(fā)的優(yōu)盤(OnlyDisk)華旗資訊的愛國者迷你王(MiniKing)等

第四十頁，共72頁。第四十頁，共72頁。存儲器及其管理

3．存貯器的層次結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對存儲器的要求：容量、速度計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲器的層次結(jié)構(gòu)形式：CacheMemorydisk第四十一頁，共72頁。第四十一頁，共72頁。存儲器及其管理

4．多級高速緩存目的：解決快速CPU和低速內(nèi)存之間的矛盾多級高速緩存第一級Cache：在CPU的芯片內(nèi)外部連線用內(nèi)部連線替代提高對Cache的存取速度，容量小第二級Cache：在片外，安裝在主板上，容量為256K字節(jié)或512K字節(jié)Cache的“命中率”的問題各級緩存和內(nèi)存間內(nèi)容保持一致的問題同步更新內(nèi)存內(nèi)容滯后更新內(nèi)容的方法

第四十二頁，共72頁。第四十二頁，共72頁。存儲器及其管理

5．虛擬存儲技術(shù)目的：擴(kuò)大內(nèi)存容量方法：暫時(shí)不用的內(nèi)存數(shù)據(jù)存入外存

—虛擬內(nèi)存需要時(shí)從外存調(diào)入內(nèi)存運(yùn)行得失：增加內(nèi)存容量、降低運(yùn)行速度第四十三頁，共72頁。第四十三頁，共72頁?？偩€、外設(shè)和接口

1．總線和多重總線總線頻繁的數(shù)據(jù)信息交換的公共通道類型：數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線總線的管理：申請、等待、判定、交用獨(dú)立雙重總線（DualIndependentBus）

PentiumII芯片中實(shí)現(xiàn)前端總線：微處理器和主存間的信息交換后端總線：微處理器和高速緩存間信息交換第四十四頁，共72頁。第四十四頁，共72頁?？偩€、外設(shè)和接口

2．外部設(shè)備外存儲器：軟盤、硬盤、光盤和磁帶機(jī)輸入設(shè)備：鍵盤和鼠標(biāo)輸出設(shè)備：顯示器和打印機(jī)其他設(shè)備：

繪圖機(jī)、掃描儀、攝像頭、照片輸出機(jī)、

數(shù)碼照相機(jī)、聲卡、音響等等第四十五頁，共72頁。第四十五頁，共72頁。總線、外設(shè)和接口

2．外部設(shè)備接連接存儲設(shè)備(DirectAccessStorage，DAS)

硬盤：目標(biāo)高速、大容量，已達(dá)單碟40GB100GB常用接口標(biāo)準(zhǔn)：

EIDE（EnhancedIntegratedDriveElectric）接口

SCSI（SmallComputerSystemInterface）接口光盤：CD-ROM、CD-R（WORM）、CD-RW（E-R/W）DVD常用接口標(biāo)準(zhǔn)：IDE第四十六頁，共72頁。第四十六頁，共72頁?？偩€、外設(shè)和接口

2．外部設(shè)備顯示器、顯示卡、鍵盤和鼠標(biāo)顯示器參數(shù)：尺寸、分辨率、材料類型顯示卡總線類型：ISA、EISA、VISA和PCI顯卡二維、三維加速顯示卡顯示內(nèi)存的型號（DRAM、EDODRAM、VRAM、WRAM）和容量鍵盤：101/102鍵、Windows、無線鍵盤鼠標(biāo)：機(jī)械的、光電的、無線遙控第四十七頁，共72頁。第四十七頁，共72頁?？偩€、外設(shè)和接口

2．外部設(shè)備打印機(jī)和掃描儀打印機(jī)：點(diǎn)陣式打印機(jī)、噴墨打印機(jī)和激光打印機(jī)性能指標(biāo)：打印分辨率dps、打印速度ppm掃描儀性能指標(biāo)：掃描儀的分辨率、色彩位數(shù)、

掃描幅面、掃描速度手持式掃描儀第四十八頁，共72頁。第四十八頁，共72頁?？偩€、外設(shè)和接口

2．外部設(shè)備其他設(shè)備聲卡：多媒體功能必不可少的，用于錄音和放音技術(shù)指標(biāo)：采樣位數(shù)、最高采樣頻率、采用數(shù)字信號處理器（DSP）、波表（WaveTable）合成、Internet連接的功能調(diào)制解調(diào)器：電話線上網(wǎng)技術(shù)指標(biāo)：速率、差錯控制標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)壓縮標(biāo)準(zhǔn)、傳真（FAX）功能、兼容性網(wǎng)卡第四十九頁，共72頁。第四十九頁，共72頁。總線、外設(shè)和接口

3．主機(jī)板上的ISA到PCI總線PC(PC/XT)總線：8位擴(kuò)展總線PC/AT總線：16位擴(kuò)展總線ISA總線：16位擴(kuò)展總線MCA總線：IBM、32位、強(qiáng)化仲裁EISA總線：VL-Bus總線:和微處理器直連、同速、顯示PCI總線:不直連（PC橋）VL-Bus2.0總線：64位、更高傳輸速率、ISA兼容PCMCIA總線：小、薄、輕環(huán)境下的總線系統(tǒng)第五十頁，共72頁。第五十頁，共72頁?？偩€、外設(shè)和接口

4．硬盤接口類型及選擇最早的是ST-506和ESDIIDE(IntelligentDeviceElectronics,智能設(shè)備電子接口)控制部分設(shè)置到硬件驅(qū)動器中最多支持兩個(gè)硬盤，每個(gè)硬盤的容量最大為528MB它的傳輸速率達(dá)到15MB/sEIDE（EnhancedIntelligentDeviceElectronics）支持四臺存儲設(shè)備，存儲容量突破528MB限制傳輸速率可達(dá)到12MB/s一18MB/s，傳送帶寬32位

SCSI（SmallComputerSystemInterface）接口是一種系統(tǒng)級接口，可以連接各種不同的設(shè)備一個(gè)SCSI接口可支持多臺設(shè)備第五十一頁，共72頁。第五十一頁，共72頁。5．從RS232C到USBRS232C：通用的串行端口USB：通用串行總線（UniversalSerialBus）由Intel提出的一種新型接口標(biāo)準(zhǔn)，目前已是主流規(guī)范使所有的低速設(shè)備都可以連接到統(tǒng)一接口上支持功能傳遞，可以相互連接成串USB接口本身就提供動力來源具有即插即用功能以樹狀結(jié)構(gòu)連接127個(gè)幾乎目前所有種類的外設(shè)最大數(shù)據(jù)傳輸速率為12MbpsUSB2.0的數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)到480MbpsIEEE1394：另一個(gè)用于高速傳輸數(shù)據(jù)的串行接口標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)到400Mbps。第五十二頁，共72頁。第五十二頁，共72頁。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分類

按器件分：電子管；晶體管；集成電路；大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)等按大小分：巨型機(jī)、大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)、微型機(jī)按用途分：科學(xué)計(jì)算、事務(wù)處理、實(shí)時(shí)控制、工作站、服務(wù)器、家用計(jì)算機(jī)等。按數(shù)據(jù)類型分：定點(diǎn)機(jī)、浮點(diǎn)機(jī)、向量機(jī)、堆棧機(jī)按處理機(jī)個(gè)數(shù)和種類分：單處理機(jī)、并行處理機(jī)、多處理機(jī)、分布處理機(jī)、關(guān)聯(lián)處理機(jī)、超標(biāo)量處理機(jī)、超流水線處理機(jī)。按指令的復(fù)雜程度分：復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)和簡單指令集計(jì)算機(jī)第五十三頁，共72頁。第五十三頁，共72頁。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分類

按并行度分類：比較流行和合理的分類指令流和數(shù)據(jù)流單指令流單數(shù)據(jù)流計(jì)算機(jī)（SISD）單指令流多數(shù)據(jù)流計(jì)算機(jī)（SIMD）多指令流單數(shù)據(jù)流計(jì)算機(jī)（MISD）多指令流多數(shù)據(jù)流計(jì)算機(jī)（MIMD）第五十四頁，共72頁。第五十四頁，共72頁。第五十五頁，共72頁。第五十五頁，共72頁。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分類

按指令的復(fù)雜程度把計(jì)算機(jī)劃分復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)CISC（ComplexInstructionSetComputing）簡單指令集計(jì)算機(jī)RISC（ReducedInstructionsetComputing）第五十六頁，共72頁。第五十六頁，共72頁。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及應(yīng)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成：計(jì)算機(jī)硬件和計(jì)算機(jī)軟件計(jì)算機(jī)軟件分兩大類：系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件系統(tǒng)軟件：為運(yùn)行計(jì)算機(jī)而必須的最基本的軟件功能：管理各種資源，人機(jī)交互，高級語言的解釋、編譯、基本的系統(tǒng)維護(hù)調(diào)試等應(yīng)用軟件為完成某種具體的應(yīng)用性任務(wù)而編制的軟件第五十七頁，共72頁。第五十七頁，共72頁。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及應(yīng)用裸機(jī)操作系統(tǒng)編譯、匯編、支撐應(yīng)用程序圖計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)第五十八頁，共72頁。第五十八頁，共72頁。操作系統(tǒng)不同類型的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)也往往不同Apple的NewiMac計(jì)算機(jī)：MacOSXIBMRS/600044PModel170

：AIXVersion4.360年代初出現(xiàn)的監(jiān)控程序是操作系統(tǒng)的前身1964年IBM公司推出IBMOS/360AT&T公司從60年代末到70年代初研制了UNIX操作系統(tǒng)，是操作系統(tǒng)發(fā)展史上的重大事件。單用戶、單任務(wù)→向單用戶、多任務(wù)→多用戶、多任務(wù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)部操作系統(tǒng)的管理下，各個(gè)工作都被設(shè)置成一個(gè)個(gè)相對獨(dú)立的程序，也稱為“進(jìn)程”（Process）第五十九頁，共72頁。第五十九頁，共72頁。操作系統(tǒng)

1．操作系統(tǒng)的基本功能

一、管理、調(diào)度計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源處理器管理–存儲器管理輸入輸出設(shè)備管理–信息管理二、提供友好的界面和良好的服務(wù)操作系統(tǒng)是用戶與計(jì)算機(jī)的接口提供軟件開發(fā)的各個(gè)階段所需的工具軟件提供龐大的可調(diào)用的程序庫提供重用技術(shù)以方便用戶調(diào)用這些軟件模塊

第六十頁，共72頁。第六十頁，共72頁。操作系統(tǒng)

2．多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)的基本特性

在計(jì)算機(jī)的主存中存放多道用戶和任務(wù)為目標(biāo)的進(jìn)程，他們同時(shí)處于運(yùn)行狀態(tài)并共享系統(tǒng)的資源。原由：CPU同常用的輸入輸出設(shè)備（如打印機(jī)、磁盤等）之間速度的差距太大

目的：提高CPU的利用率，充分發(fā)揮并行性途徑：直接控制輸入輸出工作轉(zhuǎn)交給“通道”并行性：并行運(yùn)行、協(xié)調(diào)關(guān)系、避免干擾共享性：允許共享所有系統(tǒng)資源第六十一頁，共72頁。第六十一頁，共72頁。操作系統(tǒng)

3．操作系統(tǒng)的類型按硬件大?。捍笮蜋C(jī)操作系統(tǒng)、小型機(jī)操作系統(tǒng)和微型機(jī)操作系統(tǒng)按用戶數(shù)：單用戶操作系統(tǒng)和多用戶操作系統(tǒng)按任務(wù)：單任務(wù)操作系統(tǒng)和多任務(wù)操作系統(tǒng)按使用和技術(shù)相結(jié)合的角度：批處理操作系統(tǒng)分時(shí)操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)第六十二頁，共72頁。第六十二頁，共72頁。計(jì)算機(jī)語言和工具類軟件和操作系統(tǒng)一起用于開發(fā)應(yīng)用軟件的計(jì)算機(jī)語言的編譯或解釋程序連接程序、查錯程序等和操作系統(tǒng)一起參與管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟件

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的管理軟件，也稱為“支撐軟件系統(tǒng)管理工具網(wǎng)絡(luò)管理工具各種驅(qū)動程序和軟件開發(fā)工具等

第六十三頁，共72頁。第六十三頁，共72頁。計(jì)算機(jī)語言和工具類軟件

1．計(jì)算機(jī)語言

計(jì)算機(jī)語言：機(jī)器語言、匯編語言、高級語言高級語言解釋方式：編譯和解釋程序設(shè)計(jì)的方法“面向過程”