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文档简介

1、第二章 计算机系统的基本组成与操作系统学习目标:1、学习信息处理最重要的系统软件操作系统的功能;2、了解计算机系统的基本组成,理解操作系统的重要作用,掌握操作系统的基本概念,如用户界面、文件和文件夹等;3、了解操作系统管理文件、控制系统资源的实现方法4、学会安装软件、检测硬件等知识。第一节 计算机系统的基本组成计算机硬件是指计算机的物质组成部分。一、计算机系统中的硬件 主板知识是一块有各种接口、插槽及复杂的控制元器件的电路板,主机箱中几乎所有的部件都与它相连。简介:主板是电脑中最重要的部件之一,是整个电脑工作的基础,那么主板都哪些部分组成的呢,下面我们就来看一下。 计算机技术已非常成熟,几乎都

2、是模块化的设计。拿十种或二十种主板研究一下,它们差不多是相同的,分为许多个功能块,每个功能块由一些芯片或元件来完成。万变不离其宗,大致说来主板由以下几个部分组成:CPU插槽插座内存插槽、高速缓存局域总线和扩展总线硬盘、软驱、串口、并口等外设接口时钟和CMOS主板BIOS控制芯片。 主板组成部分图解微星865PECPU插槽 内存插槽AGP插槽IDE接口南桥芯片北桥芯片PCI插槽USB接口及其它USB接口麦克风/耳机/音箱接口扫描仪/打印机接口键盘/鼠标接口网卡接口USB具有传输速度快(USB1.1是12Mbps,USB2.0是480Mbps),使用方便,支持热插拔,连接灵活,独立供电等优点,可以

3、连接鼠标、键盘、打印机、扫描仪、摄像头、闪存盘、MP3机、手机、数码相机、移动硬盘、外置光软驱、USB网卡、ADSL Modem、Cable Modem等,几乎所有的外部设备。 北桥芯片北桥芯片负责与CPU的联系并控制内存、AGP、PCI数据在北桥内部传输,提供对CPU的类型和主频、系统的前端总线频率、内存的类型(SDRAM,DDR SDRAM以及RDRAM等等)和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC纠错等支持,整合型芯片组的北桥芯片还集成了显示核心。 去掉散热片之后的图片南桥芯片南桥芯片负责I/O总线之间的通信,如PCI总线、USB、LAN、ATA、SATA、音频控制器、键盘控制器、

4、实时时钟控制器、高级电源管理等,这些技术一般相对来说比较稳定,所以不同芯片组中可能南桥芯片是一样的,不同的只是北桥芯片。显卡接口不同的接口能为显卡带来不同的性能。,而且也决定着主板是否能够使用此显卡。只有在主板上有相应接口的情况下,显卡才能使用。显卡发展至今共出现ISA、PCI、AGP、PCI-E等几种接口,所能提供的数据带宽依次增加。 网卡芯片板载网卡芯片以速度来分可分为10/100Mbps自适应网卡和千兆网卡,以网络连接方式来分可分为普通网卡和无线网卡,以芯片类型来分可分为芯片组内置的网卡芯片(某些芯片组的南桥芯片,如SIS963)和主板所附加的独立网卡芯片(如Realtek 8139系列

5、)。部分高档家用主板、服务器主板还提供了双板载网卡。板载网卡芯片主要生产商是英特尔,3Com,Realtek,VIA和SIS等等。常见主板品牌微星 华硕 技嘉 建基 磐正 富士康 CPU知识中央处理器简称CPU。它负责算术运算、逻辑运算及系统控制,是计算机硬件的核心部件。主要由运算器和控制器两部分组成。目前市场两大品牌是:Intel和AMD。 内存它是计算机系统工作时存储程序、数据的记忆装置。只读存储器ROM(Read Only Memory) 只读存储器是一种用专用设备才能写入的可擦可编程存储芯片,用户只能读取其中的内容;其特点是信息被写入后即使断电其上所存储的信息也不会丢失。如主板上的BI

6、OS芯片中的BIOS文件。 BIOS(基本输人输出系统)软件就存放在ROM内,它提供了最基本的和初步的操作系统服务,同时也是硬件与操作系统上层软件之间的接口。 内存储器包括ROM和RAM两部分: 随机存取存储器RAM(Random Access Memory) 随机存取存储器又称为读写存储器RAM,它的特点是写入或读取信息的速度快,但只有在计算机系统开启后它才能存储信息,一旦系统关闭或突然断电,其上所存储的信息也将全部丢失。目前微机上的RAM内存一般有128MB、256MB、512MB、1GB、2GB,甚至更多。现在主流是DDR2内存,原来使用的SDRAM、DDR内存在市场上很少见,更新的DD

7、R3也早就开始上市。 显卡用于图像信息的处理,并将图像信息输出到显示器。 声卡用于声音信息的处理。它既可以输出声音信息给音箱等设备,也可以接收麦克风等设备输入的声音信息。外部存储器外部存储器有软盘、硬盘、U盘及光盘。软盘存储器由软盘、软驱组成。原来普遍使用的是6.25和3.5英寸软盘及软驱,软盘虽可以随意更换而且携带方便,但存储容量小(只有1.44MB)、读取速度慢而且很容易损坏,现在完全被U盘、移动硬盘等代替,大家已经一般看不到软盘或软驱了。软盘写保护拨动软盘写保护口中的滑动块使写保护口暴露出来,软盘即处于写保护状态。硬盘程序、各种数据和结果的存放处,里面存储的信息不会由于断电而丢失 ; 通

8、过硬盘驱动器进行读写操作,制作时将驱动器与硬盘本身二合 为一;存储容量大,目前主流硬盘容量为80GB、160GB 、320G、500G、1TB等,再也不是刚诞生时的几十MB。 外部存储器大容量的信息存储设备。U盘/MP3/MP4/移动硬盘/微硬盘 光驱读取光盘上的信息。 键盘/鼠标向计算机输入信息。 显示器用来显示文字、图像等信息。LCDCRT 音箱播放计算机系统输出的声音。这些部件有序装配-主机-通过电缆与其它外部设备连接-电脑3、计算机硬件结构计算机常见硬件设备中的每一种部件在设计和制造时都会按这个部件的工业标准来设计、制造,因此我们可以选择自己所信任的厂商生产的各种部件,然后像搭积木一样

9、将这些部件装配成一台计算机,我们组装一台兼容机就是这个过程。计算机硬件系统由主机和外部设备组成,主机又由CPU、内部存储器组成。键盘、鼠标等设备属于外部输入设备,显示器、打印机等设备则属于外部输出设备。由各种硬件设备组装成的计算机被为裸机。裸机是不能直接使用的。二、计算机的工作原理计算机的工作过程,就是执行程序的过程。怎么执行程序?1、冯.诺依曼结构计算机冯.诺依曼是美籍匈牙利数学家,他早在1946年就提出了关于计算机组成和工作方式的基本设想。到现在为止,尽管计算机制造技术已经发生了巨大的变化,但是就其体系结构来说仍然是根据他的思想制造的,这样的计算机称为冯.诺依曼结构计算机。冯.诺依曼设计思

10、想(1)计算机由运算器、控制器、存储器、输入和输出设备五部分组成。(2)计算机内部采用二进制表示指令和数据。(3)将编好的程序和执行程序所需的数据送入内部存储器中,然后运行程序,计算机能自动逐条取出和执行指令,完成任务。 二、计算机的工作过程输入设备输出设备运算器存储器控制器数据程序地址指令结果控制信号请求信号请求信号控制信号反馈信号操作命令计算机工作体系结构 三、 计算机系统的软件软件系统系统软件应用软件操作系统软件系统工具软件高级语言系统专用型应用软件通用型应用软件操作系统并不是随着1946年第一台电子计算机的诞生而出现。操作系统是由于客观的需要而产生的,并随着计算机技术的不断发展和计算机

11、应用 的日益广泛而逐渐发展和完善起来的。 电子计算机的产生及发展1.电子计算机的产生世界上诞生的第一台电子数字计算机名为ENIAC(埃尼阿克-电子数值积分计算机)。是于1946年,在美国的宾夕法尼亚大学设计研制的。 ENIAC ENIAC由1.8万只电子管组成,占地180平方米,重达30吨,运算速度为5000次/秒。 电子计算机的产生及发展电子计算机的四个发展阶段几十年来,电子计算机经历了几次重大的技术革命,得到了突飞猛进的发展。通常按照电子计算机采用的电子器件来进行划分,将电子计算机的发展分为四个阶段。第一代19461957 电子管 第二代19581964 晶体管第三代19651970 中小

12、规模集成电路 第四代1970年以后 大规模、超大规模集成电路我国计算机发展史1960年我国第一台自行设计的通用电子计算机107机诞生,1964年我国研制成大型通用电子计算机119机。20世纪70年代我国生产的计算机跨入了集成电路时代,1974年我国自行研制的DJS-130机投入批量生产。1983年我国研制出每秒运算一亿次的银河巨型计算机。1985年我国自行生产了联想式微机系统,长城520CH微机。1987年北大方正激光照排系统投入使用。 操作系统介绍从20世纪70年代中期开始,技术成熟的操作系统已经在计算机系统中扮演了极其重要的角色。比较有名的有大、中、小型计算机上使用的UNIX,工业上单片机使用的Z-80系统,微型机上的DOS系统等。现在常见的系统有WIN2000/XP/2003/VISTA、Linux、UNIX、MAC四、计算机系统的组成计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。硬件系统:各种物理设备的总称,是计算机系统的躯体。软件系统:程序以及各种文档的总和,是计算机系统的灵魂。 本节小结 本节介绍了计算机的硬件、软件及工作原理等方面的知识。计算机的硬件系统主要由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备等组成。计算机的软件系统主

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