大学计算机基础教程1-2.ppt

1、第2章 计算机系统组成,计算机系统的组成,计算机系统,硬件,软件,主机,外部设备,中央处理器CPU,内存,运算器,控制器,随机存储器(RAM),只读存储器(ROM),输入设备:键盘、鼠标、光笔,输出设备:显示器、打印机,系统软件（操作系统、数据库系统等）,应用软件（各种应用软件）,外存储器:磁带、磁盘、光盘,通信设备:网卡、调制解调器,CPU,2.3 计算机硬件系统,2.3.1 计算机系统硬件,图1-3-1 计算机的基本结构,运算器和控制器总称为CPU,1运算器 运算器又称算术及逻辑部件(Arithmetic Logic Unit),简称ALU。它是对数据进行运算的部件。 2控制器 它是计算机

2、的神经中枢和指挥中心.向计算机的各部件发出相应的控制信号,以协调、控制输入输出操作和对内存的访问。 3存储器 存储器是存储各种信息(如程序和数据等)的部件或装置。存储器分为主存储器(内存)和辅助存储器（外存）。,4输入设备 功能 ： 用来把计算机外部的程序、数据等信息送入到计算机内部的设备。 常用的输入设备：键盘、鼠标、磁盘、光笔、扫描仪、数字化仪等。5输出设备 功能：负责将计算机的内部信息传递出来(称为输出)，或在屏幕上显示，或在打印机上打印，或在外部存储器上存放。常用的输出设备有：磁盘、显示器和打印机等。返图：2-3-1 五大部件协调工作,6微型计算机的主要性能指标,1）字长：微处理器能够

3、同时处理的数据的二进制位数。 2）运算速度：指每秒钟所能执行的指令条数。一般是计算机完成加法运算或四则混合运算的速度。用百万次/秒（MIPS）描述。 3）时钟主频：CPU在单位时间内发出的脉冲数。Pentium4的主频高达几个GHz数量级。时钟频率越高，其运算速度越快。 4）内存容量：,2.3.2 微型计算机的硬件组成 1微型计算机的总线结构 一台微型计算机的硬件系统主要由五大设备组成, 五大部件通过“总线”连接成为一体。,微型计算机的系统结构,所谓总线(Bus)是指连接微机系统中各部件的一簇公共信号线，这些信号线构成了微机各部件之间相互传送信息的公用通道。,总线的组成 地址总线(AB): 用

4、于传送地址信号,地址总线的数目决定微机系统存储空间的大小。 数据总线(DB): 用于传送数据信号，数据总线的数目反映了CPU 一次可接收数据的能力。 控制总线(CB): 控制总线用于传送控制器的各种控制信号。,2PC机的硬件配置,微型机又叫PC机或个人电脑。一台个人电脑由主机、显示器、键盘、鼠标、音箱等设备组成，如图2-3-3所示。,1主板 主板连接着主机箱内的其他硬件，是其他硬件的载体，因此又称“母板”。,主板（系统板、母板）,中央处理器CPU 内存 硬盘、软盘驱动器 光盘驱动器 显卡和声卡等,主板VX133U,内存插槽,扩展插槽,内存插槽,扩展插槽,主板SLOT 1,2中央处理器CPU 世

5、界上生产CPU芯片的公司主要有Intel、AMD、Cyrix、IBM等几家。Intel生产的Pentium和Pentium 4芯片如图2-3-6所示。,图2-3-6 Intel生产的Pentium和Pentium 4芯片,1、CPU的组成 运算器 控制器 各种寄存器,3存储器 存储器是计算机的记忆部件，用于存放程序、原始数据、中间结果以及最后结果等信息。,存储器,内存（主存）,随机存储器(RAM),只读存储器(ROM),静态RAM(SRAM),动态RAM(DRAM),永久性的掩膜式ROM,可编程ROM(PROM),可擦除可编程ROM(EPROM),电可擦除PROM(E2PROM),外存(辅存)

6、,外存(辅存),磁盘 软盘、硬盘,磁带,光盘,CD-ROM 只读型光盘(650MB),MO 可擦写光盘,WO 一次性可写入光盘,图1-3-8 内存条,（1） BIOS：它常用于永久地存放一些固定的程序和数据，一般它内部存放的是生产厂家装入的固定指令和数据。 这类指令构成了一些对计算机进行初始化的低级操作和程序控制 。,（2） Cache 在CPU和内存之间设计了一个容量较小（相对于主存），但速度较快的高速缓冲存储器（ Cache ），称为快存。 Cache可看作主存中面向CPU的一组高速暂存存储器。 Cache的容量并不是越大越好。 Cache的命中率很重要，一般都在90%以上。,（3） 输入

7、输出接口 I/O口是微机与其他传输设备的一个暂存器与控制器。 并行口：以并行方式传输数据，数据宽度是以字或字节为单位。可实现并行输入（如扫描仪），并行输出（如打印机）。 串行口：以串行方式传输数据，是以位为单位传输数据。一般用在远程通信中，如调制解调器等。,3）PS2接口，串行口（常用来联接鼠标与键盘） 4）IDE（EIDE）接口：并行口，用作硬盘接口，支持大容量的硬盘和光盘驱动器。 5）USB接口，USB通用串行接口，是新一代的接口标准。是一种连接外围设备的机外总线。USB提供箱外的插拔（即插即用连接）这种插头将取代箱后部串、并行接口以及鼠标和键盘等接口。,图2-3-9 软驱与软盘,（2）外

8、存储器 软盘 软盘驱动器 使用软盘的装置称为软盘驱动器(简称软驱)。转速为：500-700rpm。3.5英寸软盘及软盘驱动器如图2-3-9所示。,磁道(Track) 磁盘表面被格式化为若干个同心圆，每个同心圆称为磁道。 磁道由外向内编号，高密度盘为079道，低密度盘为039道。 扇区 每个磁道又划分成若干个小区段，这些区段称为扇区；在一张盘上，每道的扇区数一样，可以是9、15或18个扇区，每扇区存储容量为512B。,1) 0磁道0扇区存放的是磁盘引导记录和有关磁盘的技术参数，如果该扇区损坏，则这个盘不能使用。,软盘存储容量的计算：,M = 磁道数扇区数磁盘面数(2) 每扇区字节数(512B),

9、例： 3.5英寸软盘有80磁道，每道18个扇区，每扇区512B，共有两面： M80182512B1474560B1.44MB,软盘使用注意事项： 防潮、防强磁场、防折叠 读软盘时(指示灯亮)不能把软盘取出,硬盘 硬盘的最大特点就是存储容量大，比软盘的存取速度快(转速为：5400-7200rpm) 。,图2-3-10,只读光盘CD-ROM CD-ROM(Compact Disc Read-Only Memory)即“高密度光盘只读存储器”,简称只读光盘。,图2-3-11光盘,一张普通光盘的存储容量大约为650MB左右。光驱有24X、48X、52X等倍速。一倍速传输速率为：150KB/秒,常用键的

10、功能： 其它：Home，End、Page Up、Page Down; prtsc Pause Break ESC F1F12,2.4计算机软件系统,2.4.1 软件的概念 在计算机硬件设备上运行的程序及相关的文档和数据。,软件分类:,系统软件：用于管理和维护计算机本身，提高机器使用效率，便于用户使用计算机的程序。,应用软件：为解决各类问题而编写的程序。需要系统软件的支持。,1. 系统软件 ( 1) 操作系统OS 概念：为了使计算机系统的所有资源（包括CPU，存储器，各种外设及各种软件）协调一致，有条不紊的工作，而使用的一种对资源进行统一管理和统一调度的软件。 是最底层的系统软件； 是用户与计算

11、机硬件之间的接口，提高了计算机的使用效率；向用户提供良好的使用环境。,Windows 、DOS NetWare、Windows NT UNIX、LINUX,几种常见的操作系统,(2)程序设计语言与语言处理程序,1) 程序设计语言 是指用来编制和设计程序所使用的计算机语言，是人和计算机之间交换信息所用的一种工具，分为机器语言、汇编语言和高级语言。,机器语言（Machine Language）即机器指令（二进制编码） ; 能直接被机器识别和执行。,汇编语言(Assembler Language) 用英文缩写和数字、帮助记忆的符号，代表机器指令的符号式语言。,汇编语言和机器语言一样，都是面向机器的程

12、序设计语言，又称为初级语言。,高级语言：高级语言又称算法语言，即独立于机器的程序设计语言。是一种面向用户的程序设计语言。,2)语言处理程序,编译程序概念： 把源程序翻译成机器能识别的目标程序的程序。把翻译的这个过程称之为“编译”,说明：高级语言及汇编语言编写 的程序（称为源程序）不能够被计算机直接执行。,编译程序有两种执行方式:,解释方式:翻译一句执行一句,编译方式:先把源程序全部翻译成等价目标程序，然后再去处理目标程序，得到运算结果。,2、应用软件,各领域为解决各种不同的问题而编写的软件。 常见的应用软件文字处理软件，财务软件，企业的管理软件等。,2.5计算机安全基础知识,2.5.1计算机信

13、息系统的安全 造成计算机信息系统的不安全的主要因素有以下几种：,自然灾害、人为偶然事故 人为破坏 计算机病毒 黑客,2.5.1计算机安全操作,1.电源要求：,2.工作环境 3.其它方面： 正常的开、关机顺序 经常对重要的数据进行备份 不能在通电的情况下插拔电脑的部件、电缆等,设置密码时最好包含有数字、大小写字母和一些特殊符号。 操作过程中养成按正常方式退出软件系统的好习惯 在系统中安装防火墙、抗病毒等安全保护软件，并定期升级。 不要打开来路不明的电子邮件 删除机密文件一定要注意及时清除回收站中的内容。,1.计算机病毒的定义,中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例中明确指出： “计算机病毒，是指编制或者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者毁坏数据，影响计算机使用，并能自我复制的一组计算机指令或者程序代码。”,2.5.3计算机病毒及防治,1）传染性 2）潜伏性（隐蔽性） 3）破坏性 4）可执行性 5）可触发性,2.计算机病毒的特点,（1）按病毒的表现性质： 良性病毒 恶性病毒 （2）按病毒的感染方式： 引导区型病毒 文件型病毒 混合型病毒,3.计算机病毒的分类,4.计算机病毒的传染途径：,（1）通过软盘、光盘、移动存储器（优盘）传染 2）通过网络（互连网、局域网）传染,5.计算机病毒的检测与防治,（1）计算机病毒的检测与清除： 使用人工观察法；使用反病毒软件 1） (