計(jì)算機(jī)專轉(zhuǎn)本第2章計(jì)算機(jī)組成原理

第2章計(jì)算機(jī)組成原理

2.1計(jì)算機(jī)的組成與分類

2.2CPU的結(jié)構(gòu)與原理

2.3PC機(jī)的主機(jī)

2.4常用輸入設(shè)備

2.5常用輸出設(shè)備

2.6外存儲(chǔ)器

2.1計(jì)算機(jī)的組成與分類

計(jì)算機(jī)的組成與分類

22.1

2.1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展與作用

本小結(jié)了解

計(jì)算機(jī)的組成與分類

32.1

2.1.2計(jì)算機(jī)的組成

42.1計(jì)算機(jī)的組成與分類

計(jì)算機(jī)硬件的邏輯結(jié)構(gòu)1

經(jīng)典計(jì)算機(jī)的邏輯結(jié)構(gòu)（馮?諾依曼計(jì)算機(jī)）

存儲(chǔ)器

（注：邏輯結(jié)構(gòu)意指概念上（即功能上）的結(jié)構(gòu)）

計(jì)算機(jī)的組成與分類

52.1

計(jì)算機(jī)硬件的邏輯結(jié)構(gòu)2

現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的邏輯結(jié)構(gòu)

一中央處理器

'tr（運(yùn)算器及其控制）

總線(bus)

控制器

%夕;存儲(chǔ)器接口

與經(jīng)典計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)相比的3個(gè)變化:

集中控制一分散控制

存儲(chǔ)器一內(nèi)存儲(chǔ)器+外存儲(chǔ)器

通過(guò)CPU通信一通過(guò)總線進(jìn)行通信

2.1計(jì)算機(jī)的組成與分類

6

2.1.3計(jì)算機(jī)的分類

計(jì)算機(jī)的組成與分類

72.1

2008年6月，我國(guó)曙光公司研制成功“曙光5000A”

巨型計(jì)算機(jī)，它包含6600個(gè)AMD公司的4核處理

器，運(yùn)算速度達(dá)到每秒160萬(wàn)億次，在當(dāng)年全球巨

計(jì)算機(jī)的分類(1)型計(jì)算機(jī)500強(qiáng)排行榜中可進(jìn)入前十位

按內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)分類

8位/16位/32位/64位

單CPU/多CPU

???

按性能和價(jià)格分類

巨型計(jì)算機(jī)(supercomputer)、

大型計(jì)算機(jī)?作為服務(wù)器

小型計(jì)算機(jī)-(server)使用

個(gè)人計(jì)算機(jī)(personal

computer)

?筆記本PC｝獨(dú)立使用或作為

?臺(tái)式PC客戶機(jī)(client)使用

工作站(workstation)

82.1計(jì)算機(jī)的組成與分類

計(jì)算機(jī)的分類（2）

按計(jì)算機(jī)服務(wù)的對(duì)象和作用劃分:

-

類服務(wù)應(yīng)用分類或應(yīng)用

型上要特點(diǎn)軟件特點(diǎn)

對(duì)象性質(zhì)舉例

個(gè)

人

直接為通用性能/價(jià)格比高工作站種類多，功

算

計(jì)

用戶服多媒體性能好臺(tái)式機(jī)能豐富，用

機(jī)

務(wù)有通用性和可擴(kuò)展性筆記本戶可自行裝

卸

服務(wù)為其它半通吞吐率(throughput)高數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器實(shí)時(shí)處理和并

器計(jì)算機(jī)用可用性(availabi1ity)好Web服務(wù)器發(fā)工作能力強(qiáng)，

可靠性和安全

有可擴(kuò)展性(scalabi1ity)打印服務(wù)器

（企業(yè)級(jí),部門(mén)級(jí)??）性好

嵌入為其它專用價(jià)格便宜手機(jī)功能專用、單

式計(jì)設(shè)備服功耗低數(shù)碼相機(jī)一、結(jié)構(gòu)緊湊,

固化在芯片中，

算機(jī)務(wù)實(shí)時(shí)（realtime）處理MP3播放器

不易修改和擴(kuò)

軟件固化，擴(kuò)展性差???

充

計(jì)算機(jī)的組成與分類

92.1

2.1.4微處理器

和嵌入式計(jì)算機(jī)

計(jì)算機(jī)的組成與分類

102.1

什么是微處理器?

微處理器（HP）是使用單片大規(guī)模集成電路制成的、

具有運(yùn)算和控制功能的電子部件，例如：

Intel4004Intel8086Intel奔騰4Intel酷睿2

HP是各種類型計(jì)算機(jī)的核心組成部分

用于執(zhí)行系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的PP稱為“CPU”

■目前幾乎所有計(jì)算機(jī)的CPU使用的都是微處理器

除了用作CPU的通用微處理器之外，還有許多專用的微

處理器產(chǎn)品：繪圖處理器、通信處理器等

2.1計(jì)算機(jī)的組成與分類

11

Intel公司微處理器的發(fā)展變化

30多年來(lái)其主要產(chǎn)品的發(fā)展過(guò)程為：

8088(8086)-80286—80386—80486一

一Pentium—PentiumPRO^PentiumII一

—PentiumIII—Pentium4—

122.1計(jì)算機(jī)的組成與分類

附錄1:計(jì)算機(jī)的處理速度

■巨型計(jì)算機(jī)：

■幾十萬(wàn)億?幾百萬(wàn)億次基本運(yùn)算/秒

■個(gè)人計(jì)算機(jī)：

■幾千萬(wàn)?幾億次基本運(yùn)算/秒

（其中，基本運(yùn)算指的是：

-十,—,X,十等四則運(yùn)算

-A,V等邏輯運(yùn)算）

■與CPU主頻有什么關(guān)系？

原則上主頻越高速度越快，但不是正比關(guān)系！

計(jì)算機(jī)的組成與分類

132.1

附錄2：計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器的容量

千字節(jié)（kilobyte,簡(jiǎn)寫(xiě)為KB）,

1KB=21。字節(jié)=1024B（大寫(xiě)K表示1024）

1kB=HP字節(jié)=1000B（小寫(xiě)k表示1000）

兆字節(jié)（megabyte,簡(jiǎn)寫(xiě)為MB）

1MB=22。字節(jié)=1024KB或106字節(jié)=1000kB

吉字節(jié)（gigabyte,簡(jiǎn)寫(xiě)為GB）（千兆字節(jié)）

168=23。字節(jié)=10241\/18或109字節(jié)=1000MB

太字節(jié)（terabyte,簡(jiǎn)寫(xiě)為T(mén)B）（兆兆字節(jié)）

1丁8=24。字節(jié)=1024GB或1012字節(jié)=1000GB

注：紅色為外存儲(chǔ)器容量的計(jì)算單位

142.1計(jì)算機(jī)的組成與分類

選擇題

5.中央處理器（CPU）是計(jì)算機(jī)的核心部件，

一臺(tái)計(jì)算機(jī)中最多包含—中央處理器。（2007

年）

■A.一個(gè)B.兩個(gè)C.四個(gè)

D.多個(gè)

152.1計(jì)算機(jī)的組成與分類

2.2CPU的邏輯結(jié)構(gòu)

與工作原理（重點(diǎn)）

2.2.1CPU的邏輯結(jié)構(gòu)

2.2.2指令與指令系統(tǒng)

2.2.3CPU的性能指標(biāo)

2.2.1CPU的邏輯結(jié)構(gòu)

172.1計(jì)算機(jī)的組成與分類

馮?諾依曼計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)與原理

存儲(chǔ)器中央

,?處理器

OU*__.

G算器和控制器輸出設(shè)備?

輸入設(shè)備o

(1)計(jì)算機(jī)的工作由程序控制，程序是一個(gè)指令序列，指令是能被計(jì)

算機(jī)理解和執(zhí)行的操作命令；

(2)程序(指令井口數(shù)據(jù)均以二進(jìn)制編碼表示，均存放在存儲(chǔ)器中；

(3)存儲(chǔ)器中存放的指令和數(shù)據(jù)按地址進(jìn)行存??；

(4)指令是由CPU一條一條順序執(zhí)行的。

計(jì)算機(jī)的組成與分類

182.1

基于馮?諾伊曼提出的存儲(chǔ)程序控制原理的計(jì)算機(jī)

系統(tǒng)，其硬件基本結(jié)構(gòu)包括：—、控制器、存儲(chǔ)

器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。（2005年）B

A.磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器B.運(yùn)算器C.顯示器

D.鍵盤(pán)

計(jì)算機(jī)的組成與分類

192.1

CPU的任務(wù)

CPU的主要任務(wù)是執(zhí)行指令，它按指令的規(guī)定對(duì)

數(shù)據(jù)進(jìn)行操作

存儲(chǔ)數(shù)據(jù)執(zhí)行指令

和指令處理數(shù)據(jù)

計(jì)算機(jī)的組成與分類

202.1

指令是什么?

指令就是命令，它用來(lái)規(guī)定CPU執(zhí)行什么操作。指令是構(gòu)

成程序的基本單位，程序是由一連串指令組成的

指令采用二進(jìn)位表示，大多數(shù)情況下，指令由兩個(gè)部分組

成：

操作碼操作數(shù)魂址

指出CPU應(yīng)執(zhí)行何種操作的一

指出該指令所操作（處理）的數(shù)

個(gè)命令詞，例如加、減、乘、

據(jù)或者數(shù)據(jù)所在位置

除、取數(shù)、存數(shù)等

\__________________________X_______________________________________________________

舉例：100206把02存儲(chǔ)單元和06存儲(chǔ)單元中的內(nèi)

容相加，和數(shù)保存在02單元

計(jì)算機(jī)的組成與分類

212.1

CPU的結(jié)構(gòu)和任務(wù)

CPU主要由運(yùn)算器、控制器和寄存器組3個(gè)部分組成

CPU的任務(wù)：取指令并完成指令所規(guī)定的操作

指令1

指令2

器

指令k

T操作命令T

寄

指令n中

數(shù)

內(nèi)

央

SS1'操作數(shù)地址存運(yùn)

據(jù)

存

處

數(shù)據(jù)2器

儲(chǔ)

/數(shù)據(jù)算理

組

器

■m器

存等待處、）

完成規(guī)定的運(yùn)二

--異二與E真機(jī)的組成與分類

22

真題練習(xí)

下列關(guān)于PC機(jī)CPU的敘述，錯(cuò)誤的是o

（2008年）C

A.CPU是PC機(jī)中不可缺少的組成部分，擔(dān)負(fù)著運(yùn)

行系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的任務(wù)

B.CPU中包含若干寄存器，可以用來(lái)臨時(shí)存放數(shù)

據(jù)

■C.所有PC機(jī)的CPU都具有相同的機(jī)器指令

D.CPU直接與內(nèi)存儲(chǔ)器連接，它所執(zhí)行的指令及

處理的數(shù)據(jù)都來(lái)自內(nèi)存

計(jì)算機(jī)的組成與分類

232.1

2.2.2指令與指令系統(tǒng)

software

instructionset

hardware

2.1計(jì)算機(jī)的組成與分類

24

指令及其格式

指令采用二進(jìn)位表示，大多數(shù)情況下由兩個(gè)部分組成:

操作螞操作數(shù)型址

指出CPU應(yīng)執(zhí)行何種操作的一個(gè)命該指令所操作（處理）的數(shù)

令詞，例如加、減、乘、除等據(jù)或者數(shù)據(jù)所在位置

指令的格式:

操作碼用幾位表示？（多少種不同的操作功能）

操作數(shù)地址是2,、還是3個(gè)？

■R1—R3+R5ADDRIR3R5

.R1-R1-R3SUBRIR3

如何指出內(nèi)存地址？（尋址方式）

指令長(zhǎng)度是多少位，固定長(zhǎng)度/可變長(zhǎng)度?

計(jì)算機(jī)的組成與分類

252.1

指令在計(jì)算機(jī)中的執(zhí)行過(guò)程

取指令：CPU的控制器從指令執(zhí)行周期

存儲(chǔ)器讀取一條指令并放

入指令寄存器

2指令譯碼

指令譯碼：指令寄存器中1取指令

的指令經(jīng)過(guò)譯碼，決定該

指令應(yīng)進(jìn)行何種操作、操

作數(shù)在哪里

3.執(zhí)行指令3執(zhí)行指令

取操作數(shù)4修改指

3.1令計(jì)數(shù)器

3.2進(jìn)行運(yùn)算

修改指令計(jì)數(shù)器，決定下問(wèn)題：CPU的時(shí)鐘頻率（主頻）

一條指令的地址與指令執(zhí)行速度是什么關(guān)系？

計(jì)算機(jī)的組成與分類

262.1

關(guān)于指令系統(tǒng)

CPU可執(zhí)行的全部指令稱為該CPU的指令系統(tǒng)，

即它的機(jī)器語(yǔ)言

■指令應(yīng)該簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)單才能提高速度！

1.操作功能要簡(jiǎn)單，不宜太多、太復(fù)雜

2.指令的格式要統(tǒng)一：固定長(zhǎng)度、統(tǒng)一分段

3.操作數(shù)的來(lái)源要有限制：

算術(shù)邏輯運(yùn)算指令的操作數(shù)只能來(lái)自寄存器

LOAD/STORE指令的操作數(shù)來(lái)自（或送到）內(nèi)存

寄存器—內(nèi)存內(nèi)存一寄存器

■Intel奔騰處理器的指令系統(tǒng)由于歷史的原因，并

不符合上述原則！

計(jì)算機(jī)的組成與分類

272.1

關(guān)于CPU的兼容性

不同公司生產(chǎn)不同的CPU產(chǎn)品：

Intel公司：Pentium系列、賽揚(yáng)系列、至強(qiáng)等］相兼公

■AMD公司：獨(dú)龍、閃龍、炫龍等J谷

舊M公司：Power5>Power6等（蘋(píng)果的Macintosh使用）

SUN公司：UltraSPARC處理器

HP公司：PA-RISC、Itanium處理器

同一公司同一系列的CPU具有向下（前）兼容性：

A計(jì)算機(jī)（使用新型號(hào)CPU）的程序不能在B計(jì)算機(jī)（使用老型號(hào)CPU）

上運(yùn)行，B計(jì)算機(jī)的程序卻能在A計(jì)算機(jī)上運(yùn)行

不同公司的不同CPU產(chǎn)品其指令系統(tǒng)不同，它們互相不兼容：

A計(jì)算機(jī)的程序不能在B計(jì)算機(jī)上直接運(yùn)行，B計(jì)算機(jī)的程序也不能在

A計(jì)算機(jī)上直接運(yùn)行

計(jì)算機(jī)的組成與分類

282.1

填空題

63.在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，程序是由指令組成的。大多數(shù)

情況下，指令由和操作數(shù)地址兩部分成組。

（2007年）

計(jì)算機(jī)的組成與分類

292.1

2.2.3CPU的性能指標(biāo)

計(jì)算機(jī)的組成與分類

302.1

如何衡量CPU的性能？

■計(jì)算機(jī)的性能主要表現(xiàn)在程序執(zhí)行速度的快慢，

它由許多因素決定，例如CPU、內(nèi)存、硬盤(pán)、顯

卡等，但通常CPU是主要因素

■CPU性能高低的主要指標(biāo)是CPU的速度，有2種

衡量方法：

1.計(jì)算每秒鐘可執(zhí)行的指令數(shù)目（單位：MIPS、

MFLOPS）

使用常用軟件（辦公軟件、數(shù)字媒體處理軟件和3D

游戲等）的運(yùn)行速度來(lái)衡量CPU的性能

計(jì)算機(jī)的組成與分類

312.1

影響CPU性能的主要因素（之一）

CPU的字長(zhǎng)（位數(shù)）

目前PC使用的CPU大多是32位處理器，新一代的PC

機(jī)將使用64位處理器

■主頻（CPU時(shí)鐘頻率）

■主頻提高，CPU的處理速度通常也會(huì)加快

■CPU總線（前端總線）的速度

CPU總線速度決定了CPU與內(nèi)存間數(shù)據(jù)傳輸速度的

快慢

□高速緩存（cache）的容量與結(jié)構(gòu)

cache容量越大、級(jí)數(shù)越多，其效用就越顯著

計(jì)算機(jī)的組成與分類

322.1

影響CPU性能的主要因素（之二）

■CPU的指令系統(tǒng)

■指令的格式和功能會(huì)影響程序的執(zhí)行速度

■CPU的邏輯結(jié)構(gòu)

■CPU包含的定點(diǎn)運(yùn)算器和浮點(diǎn)運(yùn)算器數(shù)目

■是否流水線結(jié)構(gòu)，流水線的條數(shù)和級(jí)數(shù)

■有無(wú)指令預(yù)測(cè)和數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)功能

■是否具有數(shù)字信號(hào)處理功能

是否多核，有幾個(gè)內(nèi)核

計(jì)算機(jī)的組成與分類

332.1

真題練習(xí)

83.計(jì)算機(jī)的性能主要取決于CPU的運(yùn)算速度、

內(nèi)存的容量和顯示器的分辨率。（2008年）F

CPU運(yùn)行時(shí)的系統(tǒng)時(shí)鐘及各種與其同步的時(shí)鐘均是

由CPU內(nèi)部的控制器提供。（2007年）F

32位計(jì)算機(jī)是指該計(jì)算機(jī)能同時(shí)處理的二進(jìn)制信息

的位數(shù)是32位。（2005年）T

計(jì)算機(jī)的組成與分類

342.1

某處理器具有32GB的尋址能力，則該處理器的地

址線有o（2007年）

A.36根B.35根C.32根

D.24根

7.下列因素中，對(duì)微型計(jì)算機(jī)工作影響最小的是

o（2010年）B

A.磁場(chǎng)B.噪聲C.溫度D.濕度

計(jì)算機(jī)的組成與分類

352.1

8.下列關(guān)于CPU的敘述，錯(cuò)誤的是o

（2010年）A

A.CPU中指令計(jì)數(shù)器的作用是統(tǒng)計(jì)已經(jīng)執(zhí)行過(guò)的

指令數(shù)目

B.CPU所能執(zhí)行的全部指令的集合稱為該CPU的

指令系統(tǒng)

C.CPU中含有若干寄存器

D.時(shí)鐘頻率決定著CPU芯片內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸與操作

速度的快慢

計(jì)算機(jī)的組成與分類

362.1

5、微機(jī)硬件系統(tǒng)中地址總線的寬度（位數(shù)）對(duì)

影響最大。（2009年）B

A、存儲(chǔ)器的訪問(wèn)速度B、CPU可直接訪問(wèn)的

存儲(chǔ)器空間的大小

C、存儲(chǔ)器的字長(zhǎng)D、存儲(chǔ)器的穩(wěn)定性

計(jì)算機(jī)的組成與分類

372.1

4.衡量一臺(tái)計(jì)算機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)通常是指

o（2006年）B

■A.所配備的系統(tǒng)軟件的優(yōu)劣

B.CPU的主頻、運(yùn)算速度、字長(zhǎng)和存儲(chǔ)容量等

■C.顯示器的分辨率、打印機(jī)的配置

■D.軟、硬盤(pán)容量的大小

計(jì)算機(jī)的組成與分類

382.1

2.3PC機(jī)的主機(jī)

2.3.1主板、芯片組與BIOS

2.3.2內(nèi)存儲(chǔ)器

2.3.320總線和I/O接口

臺(tái)式PC的物理組成

［臺(tái)軍PCI

I主.）I外備］

［機(jī)箱、電源］-—［輸入設(shè)備I

1鍵盤(pán)I

1鼠標(biāo)器I

［麥克風(fēng)］

1攝像頭I

IPCI插槽（I/G兩—［輸出設(shè)備）

［CPU］-［顯示器］

［內(nèi)存條卜一1打印機(jī)〕

I顯示卡卜一［音箱/耳機(jī)］

|網(wǎng)卡卜一I外諸器）

使盤(pán)、軟驅(qū)||

聲卡1

II-.___________:U盤(pán)、移動(dòng)硬盤(pán)］

怫盤(pán)驅(qū)動(dòng)器彳1

插頭和插座（I/O接口））-

2.1計(jì)算機(jī)的組成與分類

40

1音箱5CPU

2調(diào)制解調(diào)器6鍵逑9軟驅(qū)12I/O接口一

3麥克風(fēng)7鼠標(biāo)器10硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器13CRT顯示器

4內(nèi)存條8CD驅(qū)動(dòng)器11打印機(jī)14擴(kuò)展卡

2.3.1主）LL芯片組與BIOS

計(jì)算機(jī)的組成與分類

422.1

(1)主板

外部設(shè)備插口(I/O接口j

PCI總線槽CPU插座

顯示卡的

插槽

ROMBIOS

存儲(chǔ)器插座

CMOS存儲(chǔ)器

軟驅(qū)及硬盤(pán)的

電源連接器

IDE連接器

主板的作用：安裝所有的電子器件、電路與連接件

■主板安裝內(nèi)容：見(jiàn)上圖

ROMBIOS：存放最基礎(chǔ)的軟件——基本輸入/輸出系統(tǒng)(BIOS)

CMOS存儲(chǔ)器：存放系統(tǒng)的基本參數(shù)(日期、時(shí)間、口令等)

計(jì)算機(jī)的組成與分類

432.1

芯片組作用

Pentium4CPU

[1CPU前端總線

存

DDR2

北橋UA儲(chǔ)

圖形卡接【」雙通道器

VMCH

VADDR2

「音頻Codec

硬盤(pán)接口(x2)<~Hl電話Modem

南橋〉層PCI插槽(《個(gè))

以太網(wǎng)接口1CH5

USB2.0接口(x8)

I—電源管理、時(shí)鐘生成

鍵盤(pán)，鼠標(biāo)，軟駁,Super1/(

井口,串口等ROMBIOS

芯片組的作用:

是PC機(jī)各組成部分相互連接和通信的樞紐

■北橋芯片：

1.存儲(chǔ)器控制功能；2.連接CPU、存儲(chǔ)器、顯卡、南橋芯片的樞紐

南橋芯片：

1.多種I/O設(shè)備的控制功能；2.I/O總線(PCI總線)功能；3,提供了各種I/O接口

442.1計(jì)算機(jī)的組成與分類

(3)BIOS

什么是BIOS(BasicInput/OutputSystem)?

中文名為“基本輸入/輸出系統(tǒng)”，它是存放在主板

上只讀存儲(chǔ)器(ROM)芯片中的一組機(jī)器語(yǔ)言程序

■功能：

診斷計(jì)算機(jī)故障

啟動(dòng)計(jì)算機(jī)工作

控制基本的輸入輸出操作(鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、磁盤(pán)讀寫(xiě)、

屏幕顯示等)

■BIOS芯片

保存BIOS的只讀存儲(chǔ)器(ROM)芯片

計(jì)算機(jī)的組成與分類

452.1

BIOS芯片中包含的程序

加電自檢程序程序(POST)

(PowerOnSelfTest)用于檢測(cè)計(jì)算機(jī)硬件故障

系統(tǒng)自舉程序(Boot)

啟動(dòng)計(jì)算機(jī)工作，加載并進(jìn)入操作系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)

■CMOS設(shè)置程序

設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)：日期、時(shí)間、口令、配置參數(shù)等

■常用外部設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序(Driver)

實(shí)現(xiàn)對(duì)鍵盤(pán)、顯示器、軟驅(qū)和硬盤(pán)等常用外部設(shè)備輸

入輸出操作的控制

計(jì)算機(jī)的組成與分類

462.1

PC機(jī)的啟動(dòng)工作過(guò)程

1.接通電源時(shí)CPU自動(dòng)執(zhí)行BIOS中的加電自檢程序

1.1按CMOS中的內(nèi)容來(lái)識(shí)別硬件的配置，測(cè)試各部件的工作

狀態(tài)（發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤則報(bào)錯(cuò)）

1.2初始化CPU、內(nèi)存、ROM、主板、CMOS、顯示卡、鍵

盤(pán)、軟驅(qū)和硬盤(pán)等設(shè)備

2.CPU自動(dòng)執(zhí)行自舉程序

按照CMOS中預(yù)先設(shè)定的啟動(dòng)順序，搜尋外存儲(chǔ)器（軟、

硬盤(pán)或光盤(pán)）

3.從外存儲(chǔ)器讀入引導(dǎo)程序，然后由引導(dǎo)程序讀出操作

系統(tǒng)并裝入內(nèi)存

4.最后，將控制權(quán)交給操作系統(tǒng)，整個(gè)計(jì)算機(jī)由操作系

統(tǒng)所控制

472.1計(jì)算機(jī)的組成與分類

關(guān)于CMOS芯片

這是一個(gè)容量很小的RAM存儲(chǔ)器，由電池供電，即使計(jì)

算機(jī)關(guān)機(jī)后也不會(huì)丟失所存儲(chǔ)的信息

作用：

存放計(jì)算機(jī)硬件的參數(shù)（稱為“配置信息”），包括日期

和時(shí)間、口令、軟盤(pán)/硬盤(pán)/光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的數(shù)目、類型及參數(shù)、

顯卡類型、cache使用狀況、啟動(dòng)機(jī)器時(shí)訪問(wèn)外存的順序等，

供BIOS程序使用

設(shè)置和修改CMOS參數(shù)的方法：

在開(kāi)機(jī)啟動(dòng)BIOS工作時(shí)，按下Del鍵（或F2或F8?。?，即可進(jìn)

入BIOS中的CMOS設(shè)置程序

計(jì)算機(jī)的組成與分類

482.1

真題練習(xí)

52.BIOS的中文名稱叫做基本輸入/輸出系統(tǒng)，它

主要包括o（2007年）

A.CMOS設(shè)置程序B.加電自檢程序C.鍵

盤(pán)驅(qū)動(dòng)程序D.系統(tǒng)自舉程序

52.一般來(lái)說(shuō)，在下列—情況下需要啟動(dòng)CMOS

設(shè)置程序?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行設(shè)置。（2008年）BD

A.安裝一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)B.用戶希望改變

啟動(dòng)盤(pán)的順序

C.安裝打印機(jī)驅(qū)動(dòng)程序D.PC機(jī)組裝好之

后第一次加電

計(jì)算機(jī)的組成與分類

492.1

芯片組集成了主板上的幾乎所有控制功能，下列關(guān)

于芯片組的敘述，錯(cuò)誤的是o（2008年）

C

■A.主板上所能安裝的內(nèi)存類型由芯片組決定

■B.芯片組由超大規(guī)模集成電路組成

C.如今的芯片組已標(biāo)準(zhǔn)化，同一芯片組可用于不

同類型的CPU

D.芯片組提供了各種I/O接口的控制電路

計(jì)算機(jī)的組成與分類

502.1

9、下列關(guān)于基本輸入輸出系統(tǒng)（BIOS）和

（CMOS）存儲(chǔ)器的敘述，錯(cuò)誤的是—（2009年）

C

A、CMOS存儲(chǔ)器是易失性的

B、BIOS存放在ROM中，是非易失性的

C、CMOS中存放著基本輸入輸出設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序

及其設(shè)置參數(shù)。

D、BIOS是PC機(jī)軟件最基礎(chǔ)的部分，但包含

CMOS設(shè)置程序等。

計(jì)算機(jī)的組成與分類

512.1

8、主板是PC機(jī)的核心部件，下列關(guān)于PC機(jī)主板

的敘述，錯(cuò)誤的是—（2009年）D

■A、主板上通常包括CPU插座和芯片組

B、主板上通常包含內(nèi)存儲(chǔ)量（內(nèi)存條）插槽和

ROMBIOS芯片。

C、主板上通常包含PCI和AGP插槽

D、主板上通常包含IDE插槽及與之相連的光驅(qū)。

計(jì)算機(jī)的組成與分類

522.1

23.2內(nèi)存儲(chǔ)器

計(jì)算機(jī)的組成與分類

532.1

復(fù)習(xí)：內(nèi)存與外存的關(guān)系及比較

程

指令1

①任務(wù)啟動(dòng)時(shí)，執(zhí)行序CPU

該任務(wù)的程序和數(shù)據(jù)叱②CPU從內(nèi)存中逐條

將從外存成批傳送到內(nèi)讀取該程序的指令及③逐條執(zhí)行

內(nèi)存.指令k存相關(guān)的數(shù)據(jù)指令，按指

儲(chǔ)令要求完成

外存儲(chǔ)器指令n

器對(duì)數(shù)據(jù)的運(yùn)

■⑤任務(wù)完成后，將處數(shù)④將指令的運(yùn)算處理算和處理

數(shù)據(jù)

理得到的全部結(jié)果成1據(jù)結(jié)果送回內(nèi)存保存

批傳送到外存以長(zhǎng)久數(shù)據(jù)2

保存數(shù)黃

一

■外存儲(chǔ)器（簡(jiǎn)稱外存或輔存）■內(nèi)存儲(chǔ)器（簡(jiǎn)稱內(nèi)存或主存）

存取速度慢存取速度快

成本低、容量很大成本高、容量相對(duì)較小

不與CPU直接連接，計(jì)算機(jī)運(yùn)行程序直接與CPU連接，CPU（指令）可以

時(shí)，外存中的程序及相關(guān)數(shù)據(jù)必須先對(duì)內(nèi)存中的指令及數(shù)據(jù)進(jìn)行讀、寫(xiě)

傳送到內(nèi)存，然后才能被CPU使用。操作

屬于不揮發(fā)性存儲(chǔ)器（Nonvolatile）,屬于揮發(fā)性存儲(chǔ)器（volatile）,用于

用于長(zhǎng)久存放系統(tǒng)中幾乎所有的信息臨時(shí)存放正在運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù)

542.1計(jì)算機(jī)的組成與分類

計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)

典型存取時(shí)間典型容量

寄存器

1ns<1KB

存儲(chǔ)器

2nscache內(nèi)存儲(chǔ)器1MB

10ns主存儲(chǔ)器（RAM和ROM）256MB-1GB

10ms外存儲(chǔ)器（軟盤(pán)、硬盤(pán)、光盤(pán)）界看福器40GB-200GB

10s后備存儲(chǔ)器（磁帶庫(kù)、光盤(pán)庫(kù)）10TB-100TB

?分析：速度越快，成本較高。為了獲得好的性能/價(jià)格比，計(jì)算機(jī)中各

種存儲(chǔ)器組成一個(gè)層狀的塔式結(jié)構(gòu)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，協(xié)調(diào)工作

?工作過(guò)程：

1）CPU運(yùn)行時(shí)，需要的操作數(shù)大部分來(lái)自寄存器

2）如需要從（向）存儲(chǔ)器中取（存）數(shù)據(jù)時(shí)，先訪問(wèn)cache,如在，取自cache

3）如操作數(shù)不在cache,則訪問(wèn)RAM,如在RAM中，則取自RAM

4）如操作數(shù)不在RAM,則訪問(wèn)硬盤(pán)，操作數(shù)從硬盤(pán)中讀出-RAM-cache

計(jì)算機(jī)的組成與分類

552.1

內(nèi)存儲(chǔ)器的分類及應(yīng)用

內(nèi)存由半導(dǎo)體存儲(chǔ)器芯片組成，芯片有多種類型:

計(jì)算機(jī)的組成與分類

562.1

王存儲(chǔ)器（RAM）的功能與原理

讀/寫(xiě)的數(shù)據(jù)加0000

,00001

00010

存00011

儲(chǔ)00100

儲(chǔ)

單

地址碼元

元

址

讀/寫(xiě)控制信號(hào)、

讀寫(xiě)控制電路、

、11110

U111

主存是CPU可直接訪問(wèn)的存儲(chǔ)器，用于存放供CPU處理的指令和數(shù)據(jù)

特點(diǎn)：

以字節(jié)為單位進(jìn)行連續(xù)編址，每個(gè)存儲(chǔ)單元為1個(gè)字節(jié)（8個(gè)二進(jìn)位）

存儲(chǔ)容量：主存儲(chǔ)器中所包含的存儲(chǔ)單元的總數(shù)（單位：MB或GB）

存取時(shí)間：從CPU送出內(nèi)存單元的地址碼開(kāi)始，到主存讀出數(shù)據(jù)并送到CPU

（或者是把CPU數(shù)據(jù)寫(xiě)入主存）所需要的時(shí)間（單位：ns,1ns=10-9s）

計(jì)算機(jī)的組成與分類

572.1

PC機(jī)主存儲(chǔ)器的物理結(jié)構(gòu)

主存儲(chǔ)器由1?4個(gè)內(nèi)存條組成

內(nèi)存條的組成：

把若干片DRAM芯片焊裝在一小條印制電路板上制成

內(nèi)存條必須插在主板上的內(nèi)存條插槽中才能使用

目前流行的是DDR2和DDR3內(nèi)存條:

均采用雙列直插式，其觸點(diǎn)分布在內(nèi)存條的兩面

DDR2和DDR3均有240個(gè)引腳，但不可互換使用

PC機(jī)主板中一般都配備有2個(gè)或4個(gè)DIMM插槽

計(jì)算機(jī)的組成與分類

582.1

關(guān)于cache存儲(chǔ)器

存儲(chǔ)器與CPU速度差距愈來(lái)愈大

DRAM,硬盤(pán)與CPU之間的速度差距愈來(lái)愈大:

T-Diskseektime

-DRAMaccesstime

T-SRAMaccesstime

-?-CPUcycletime

問(wèn)題：由于CPU工

作速度很快，內(nèi)存

速度比較慢（差1?

2個(gè)數(shù)量級(jí)），從內(nèi)

存取數(shù)或向內(nèi)存寫(xiě)

數(shù)時(shí)，CPU往往需

要等待

592.1計(jì)算機(jī)的組成與分類

關(guān)于cache存儲(chǔ)器

什么是cache（高速緩存）?

cache是一種小容量高速緩沖存Cach咆梯

儲(chǔ)器，它由SRAM組成~4~~9~10~3

cache直接制作在CPU芯片內(nèi)，

速度幾乎與CPU一樣快主存中的部分信息拷

1°貝在cache存儲(chǔ)器中

程序運(yùn)行時(shí)，CPU使用的一部分