电脑的系统组

1、5.15.1系統組系統組88885.25.2基本電腦系統基本電腦系統90905.35.3中央處理器中央處理器91915.45.4主記憶體主記憶體93935.55.5電腦的總線電腦的總線97975.65.6埠和界面卡埠和界面卡9999z電腦系統包括電腦系統包括硬件硬件和和軟件軟件z硬件硬件 (Hardware) y實體的機械部件實體的機械部件y例如鍵盤、滑鼠、和顯示器等例如鍵盤、滑鼠、和顯示器等z軟件軟件 (Software) y程式或數據程式或數據第五章 電腦的系統組z系統組系統組 (System unit) y通常是金屬製的盒子通常是金屬製的盒子y容納容納x主板、埠 (Port)、界面卡 (

2、Interface card) 和存貯設備等y界面卡或埠界面卡或埠x鍵盤、顯示器和打印機等其他設備，必須經電纜連接到系統組y筆記簿型電腦把幾乎所有的電子部件都容納在筆記簿型電腦把幾乎所有的電子部件都容納在系統組內系統組內第五章 電腦的系統組z主板主板y包含不同類型的晶片包含不同類型的晶片z晶片晶片 (或稱集成電路，或稱集成電路，IC) :y半導體半導體y由主板上的金屬線連接由主板上的金屬線連接y數以百萬計晶體管數以百萬計晶體管 (Transistor) 的的y提供電腦的計算和存貯能力提供電腦的計算和存貯能力第五章 電腦的系統組z基本的電腦系統有下列的硬件部件基本的電腦系統有下列的硬件部件y 1

3、.中央處理器中央處理器 (CPU)y 2.主記憶體主記憶體 (Main memory)y 3.輸入設備輸入設備 (Input devices)y 4.輸出設備輸出設備 (Output devices)y 5.輔助存貯器輔助存貯器 (Secondary storage)y 6.通訊設備通訊設備 (Communication devices)z 個人電腦個人電腦 PC: CPU 和和 Memory 都插於主板上，連接到主板的屬於周都插於主板上，連接到主板的屬於周邊設備邊設備 (Peripheral devices)。第五章 電腦的系統組z中央處理器中央處理器 (CPU) y解譯及執行基本的指令解譯

4、及執行基本的指令y控制電腦的操作控制電腦的操作y統籌所有電腦部件所執行的任務。統籌所有電腦部件所執行的任務。第五章 電腦的系統組z1.控制部件控制部件 (CU) y控制電腦的整體運行控制電腦的整體運行y解譯程式解譯程式y發出適當的信號發出適當的信號y指示並控制周邊設備的操作指示並控制周邊設備的操作z2.算術及邏輯運算部件算術及邏輯運算部件 (ALU)y執行各種運算的工作，包括執行各種運算的工作，包括y計算、比較和決定。計算、比較和決定。第五章 電腦的系統組z大型電腦大型電腦y例如主機例如主機 (Mainframe) 和超級電腦和超級電腦 (Supercomputer)y中央處理器是由許多晶片及

5、多塊電路底板組成中央處理器是由許多晶片及多塊電路底板組成z個人電腦個人電腦y中央處理器在一塊晶片上中央處理器在一塊晶片上y稱為微處理器稱為微處理器 (Microprocessor) 第五章 電腦的系統組z時鐘速度時鐘速度 (Clock speed) yCPU 每秒製造時鐘週期每秒製造時鐘週期 (Clock cycle) 的數量的數量y指令在某個時鐘週期的倍數內完成指令在某個時鐘週期的倍數內完成y所以時鐘速度愈高，所以時鐘速度愈高，CPU 愈快。愈快。y以玆赫以玆赫 (Hz) 來量度來量度yMega (M) 代表一百萬代表一百萬 (106)yGiga(G) 代表十億代表十億 (109)y800

6、MHz PowerPC 每秒產生八億個每秒產生八億個 (800 x 106) 時鐘週期時鐘週期2.2 GHz Pentium 4 每秒產生廿二億每秒產生廿二億個個 (2.2 x 109) 時鐘週期。時鐘週期。第五章 電腦的系統組z易失性易失性 (volatile) y電源截斷時，記憶體內的數據將會消失電源截斷時，記憶體內的數據將會消失z非易失性非易失性 (non-volatile)y電源截斷時，記憶體內的數據則可保存電源截斷時，記憶體內的數據則可保存第五章 電腦的系統組z1. 隨機接達記憶體隨機接達記憶體 (RAM)y可替換的記憶體晶片可替換的記憶體晶片y保存指令和數據的地方保存指令和數據的地

7、方y易失性易失性z載入載入 (Load) y將數據從輔助存貯器複製到將數據從輔助存貯器複製到 RAM 上上y啟動時，啟動時，OS 某些檔案會從硬磁碟載入到某些檔案會從硬磁碟載入到 RAMz存貯檔案存貯檔案 (Save 或存檔或存檔) y將數據從將數據從 RAM 複製到輔助存貯器上複製到輔助存貯器上第五章 電腦的系統組z2. 唯讀記憶體唯讀記憶體 (ROM) y永久地存貯指令永久地存貯指令y非易失性非易失性y內容只能被讀取，但卻不能更改內容只能被讀取，但卻不能更改y稱為固件稱為固件 (Firmware)x程式存貯在晶片，而不是在一般光碟中。yROM 晶片存貯啟動電腦的指令晶片存貯啟動電腦的指令

8、x稱為基本輸入/輸出系統 (BIOS)x系統程式的一部份。第五章 電腦的系統組z3. 互補型金屬氧化半導體互補型金屬氧化半導體 (CMOS)y內容可以更改內容可以更改y非易失性非易失性y存貯有關電腦配置的資訊，包括存貯有關電腦配置的資訊，包括x硬磁碟的容量x各個埠的類型x鍵盤、顯示卡、目前的時間和日期等資訊y 並不存貯任何程式並不存貯任何程式第五章 電腦的系統組第五章 電腦的系統組R RA AM MR RO O M MC CM M O O S S永久性易失性非易失性非易失性彈性可讀可寫只可讀可讀可寫資訊類型數據和指令系統程式和數據配置數據大小最大小最小可升級的是的記憶體大小可以增加不能不能z記

9、憶體大小記憶體大小y影響電腦的效率影響電腦的效率y以字節以字節 (Byte) 為單位為單位y以以 1,024 字節的倍數為容量字節的倍數為容量y千字節千字節 (KB 或或 K) = 1,024 y百萬字節百萬字節 (MB) = 1,024 x 1,024y十億字節十億字節 (GB) = 1,024 x 1,024 x 1,024y為了簡單起見，為了簡單起見，1,024 會下舍到會下舍到 1,000第五章 電腦的系統組z記憶體位址記憶體位址 (Memory address)y主記憶體是一連串的存貯格主記憶體是一連串的存貯格 (Memory location)y每格長度為一個字節每格長度為一個字節

10、y並有獨特的位址，由零開始並有獨特的位址，由零開始x例如在 1 K 記憶體中，位址的範圍從 0 到 1,023。y由於記憶體的位址有所限制，所以記憶體的大由於記憶體的位址有所限制，所以記憶體的大小也有限制，最大值取決於電腦的結構。小也有限制，最大值取決於電腦的結構。y只要只要 CPU 知道數據的位址，便可快速地存取知道數據的位址，便可快速地存取數據。稱為直接存取數據。稱為直接存取 (Direct access)y與順序存取與順序存取 (Sequential access) 剛好相反。剛好相反。第五章 電腦的系統組z總線總線 (Bus 或匯流排或匯流排)y傳送數據的通道傳送數據的通道y容許每次同

11、時傳送一列電子信號容許每次同時傳送一列電子信號 (即多個位元即多個位元)。y中央處理器和記憶體之間的通道中央處理器和記憶體之間的通道y記憶體和周邊設備之間記憶體和周邊設備之間z總線有兩部份總線有兩部份y位址總線位址總線 (Address bus) y數據總線數據總線 (Data bus)第五章 電腦的系統組z總線有兩類型總線有兩類型y系統總線系統總線 (System bus) x中央處理器和主記憶體之間的通道y周邊總線周邊總線 (Peripheral bus)x主記憶體和周邊設備之間的通道第五章 電腦的系統組1.I SA 總線2.PCI 總線3.SCSI 總線4.U SB5.AG P 總線周邊

12、總線z總線的寬度總線的寬度(Bus width)y通道的寬度稱通道的寬度稱y每次可同時傳送的位元數每次可同時傳送的位元數y例如例如 32 位元位元, 64 位元位元y總線寬度影響電腦的整體表現總線寬度影響電腦的整體表現第五章 電腦的系統組z埠埠 (Port) y建造於主板上的插座建造於主板上的插座y周邊設備和記憶體之間的界面周邊設備和記憶體之間的界面y直接地連接到周邊總線直接地連接到周邊總線z界面卡界面卡 (Interface card)y連接周邊設備與主板的電路底板連接周邊設備與主板的電路底板y界面卡必須插在主板上的界面擴充槽界面卡必須插在主板上的界面擴充槽y直接地連接到周邊總線直接地連接到周邊總線第五章 電腦的系統組第五章 電腦的系統組埠名周邊設備1.鍵盤和滑鼠埠鍵盤、滑鼠2.Seri al port 串行埠滑鼠、數據機、圖形書寫版3.Paral l el port 平行埠打印機4.SCSI port 小型電腦標準介面埠快速的設備，例如硬磁碟5.U SB port 通用串行總線多種周邊設備6