计算机系统管理与维护课件

计算机系统管理与维护课程目标了解计算机的主要部件掌握基本的系统维护、维修方法参考书目计算机维护技术马汉达编著微型计算机及其组装维护教程计算机组装与系统维护技术张佑生、张错玲主编秦杰主编第一章计算机系统组成1．1

计算机的发展历程第一代：电子管计算机第二代：晶体管计算机第三代：集成电路计算机第四代：大规模集成电路计算机第一代：电子管计算机（1946年）主要元器件为电子管，体积大、耗电多、运算速度较低、故障率较高而且价格极贵。采用磁鼓作存储器。磁鼓是一种高速运转的鼓形圆筒，表面涂有磁性材料，根据每一点的磁化方向确定该点的信息。第二代：晶体管计算机（1958年）主要部件采用晶体管内存储器主要采用磁芯，外存储器主要采用磁盘，价格大幅度下降。程序方面，研制出了一些通用的算法和语言，其中影响最大的是FORTRAN语言。第三代：集成电路计算机（60年代）集成电路作为逻辑元件使用了操作系统，且提出操作系统中的“多道程序”和“分时系统”等概念。第四代：大规模集成电路计算机指从1970年以后采用大规模集成电路（LSI）和超大规模集成电路（VLSI）为主要器件的计算机。80386微处理器，在10mm

X

l0mm芯片上，集成大约32万个晶体管。计算机的未来1．巨型化（计算能力）2．微型化3．网络化4．智能化1.2

计算机系统组成1．2．1

硬件系统主机外设中央处理器（CPU）外存储器运算器控制器内存储器（RAM、ROM）软盘硬盘光盘磁带输入设备输出设备通信设备键盘

鼠标

扫描仪光笔网卡调制解调器传真卡多媒体设备声卡与音箱电视卡数字相机与摄像机显示器打印机绘图仪硬件系统第二章微机的主要部件2.1

CPU(Central

Processing

Unit)CPU是计算机最重要的组成部分，相当于计算机的大脑。它由运算器、控制器和寄存器3部分组成。Intel

CPU的发展历程4位8位16位32位64位4004808080286803868086804868088Intel

CPU的发展历程4位处理器－Intel

40048位处理器－Intel

8008/808016位处理器－8086/80186/8028632位处理器－80386/80486Pentium（奔腾）系列处理器双(多)核CPU：酷睿,第2,3,4代酷睿i3/i5/i7AMD

CPU的发展历程K5、K6K7--Athlon、Athlon

XP、Duron毒龙64位处理器－Athlon64、

K10--Athlon、Phenom羿龙、FX推土机APU

(accelerated

processing

units)CPU的物理结构CPU物理结构Corei7

4470主要参数核心类型：Haswell四核八线程主频3.4GHzTurbo

boost

：支持最大睿频：3.9GHz三级缓存：8M支持超线程技术64位处理器显示核心：HD4600CPU的主要性能指标主频也叫时钟速度（Clock

Speed），单位是GHz。表示在CPU内数字脉冲信号振荡的速度。一般来说，主频越高，CPU速度就越快。睿频加速

(Turbo

boost)

是指当启动一个运行程序后，处理器会自动加速到合适的频率，而原来的运行速度会提升

10%~20%

以保证程序流畅运行的一种技术。缓存Cache：高速缓存，高速数据传输存储器。L1

Cache（一级缓存）L2

Cache（二级缓存）L3

Cache（三级缓存）速度依次降低，容量依次递增CPU的位和字长字长是指CPU在同一时间里能够一次处理的二进制数的位数。目前的CPU大多数是64位的。多线程和超线程技术线程：一组指令的集合，或者是程序的特殊段，可以在程序里独立执行。进程：每个正在运行的程序。每个进程包含一到多个线程。多线程：在单个程序中同时运行多个线程完成不同的工作。超线程技术：在一个CPU上同时执行多个程序，共同分享CPU内的资源，理论上，像两个CPU一样在同一时间执行两个线程。超线程的性能并不等于两个CPU的性能。2.2

主板也叫母板或系统板。是一块电路板，连接计算机中其他部件。所有输入输出过程都靠主板上的系统芯片（南、北桥芯片）控制。决定整机的性能。主板作用：将不同电压的用电器连接在一起,并为其提供相应电源动力。将不同功能的用电器连接在一起,使其相互传递信息。接收外来数据,并提供给其他设备处理。将内部数据集中,并传递给外界。平衡计算机中的数据、能源、速度、温度、电流等。常见的主板品牌：华硕（ASUS）、微星（MSI）、技嘉GIGABYTE）、梅捷（SOYO）、映泰（BIOSTAR）、精英（ECS）等。主板的分类--按主板结构分类1）AT主板2）Baby

AT主板3）ATX

主板4）BTX主板AT主板ATX主板Micro

ATX主板BTX主板主板的分类--按使用的芯片组分类Intel 7系列、8系列AMD

8系列、9系列、APU系列主板的组成PCB基板CPU插座主板芯片组插槽接口BOIS芯片和COMS芯片内存插槽北桥芯片驱动器接口CPU插座电源插座I/O接口面板插针BIOS芯片PCI插座集成芯片南桥芯片PCI-E插座主板的组成主板芯片组主板芯片组（Chipset）主板的核心部件。通常包括北桥芯片和南桥芯片。北桥芯片起

着主导性的作用，也称主桥（Host

Bridge）。1）北桥芯片负责与CPU的联系，并控制内存、AGP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、AGP插槽、ECC纠错等支持。新型北桥芯片集成了显示核心。2）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、实时时钟控制器、高级电源管理。主板上的插槽内存插槽总线扩展槽DIMM内存插槽168线SDRAM内存插槽184线RDRAM内存插槽184线DDR

SDRAM内存插槽240线DDR2

SDRAM内存插槽240线DDR3

SDRAM内存插槽PCI总线扩展槽PCI（peripheralcomponentinterconnect），Intel公司推出的一种局部总线。32位数据线，可扩展为64位。插槽体积比ISA插槽小，最大传输速率132MB/s。AGP扩展槽：显卡插槽AGP(Accelerated

GraphicsPort)：图形加速端口。不是总线，是点对点的连接，使控制芯片与AGP显卡直接相连，是Intel为提高显示速度开发的，仅用于AGP显卡。PCI

Express插槽PCI总线升级标准。采用点对点技术，为每一设备分配独享通道带宽，不需要在设备之间共享资源。PCI

Express插槽有X1(500MB/s)、X2、X4、X8和X16之分。显卡接口：PCI-E

X16

(1.0规范)

8GB/sPCI-E

2.0规范PCI-E

X16

：16GB/sPCI-E

3.0规范PCI-E

X16

：32GB/s图主板图片主板上的接口硬盘和光驱的接口输入输出接口IDE接口SATA接口Serial

ATA

：串行连接，更强的纠错能力，数据传输可靠性高、速度快。优点：结构简单、支持热插拔。速度：SATA

3.0为6Gbps（主流）。1.0为1.5Gbps，2.0为3Gbps。SATA接口的硬盘叫串口硬盘。主板上的外部接口键盘接口COM1并行接口USB接口鼠标接口游戏MIDI接口网卡接口COM2Line

InLine

OutMIC图主板图片基本输入输出系统（BIOS）ROM

BIOS（

Basic

Input

Output

System）：只读存储器基本输入输出系统。保存计算机中最重要的基本输入/输出程序、系统信息设置、POST自检和系统自启动程序。BIOS芯片负责从加电到完成操作系统引导之前的各个部件和接口的检测、运行管理；操作系统工作时，BIOS在CPU的控制下，完成对存储设备和I/O设备的各种操作、系统各部件的能源管理。主板CMOS芯片CMOS芯片：主板上一块RAM芯片，保存硬件配置和用户对某些参数的设定。CMOS中各项参数设定通过BIOS完成。CMOS由主板上的电池供电，关闭计算机后，

CMOS中信息不会丢失。CMOS电池主板上的一个充电电池。为CMOS供电。计算机运

行时，电池充电，关闭后，电池向CMOS供电。双通道内存控制技术，是控制和管理内存的技术。能有效地提高内存总带宽，适应CPU的数据传输、处理的需要。技术核心：芯片组(北桥)可以在两个不同的数据通道上分别寻址、读取数据，内存可以达到128位的带宽。主板的新技术—双通道DDR技术2.3 内存储器(memory)内存用于暂时保存

CPU正在执行的程序和处理的数据，以及计算的结果，并根据需要与硬盘、光驱等外设进行数据交换。1、内存条结构内存条结构如右图所示PCB板：PCB板(Printed

Circuit

Board) 是内存条的基板，一般使用4层结构。内存芯片：即内存颗粒，是内存条性能和容量的决定因素。常用内存芯片的生产商有：现代(HY)、胜创

(Kingmax)、华邦(Winbond)、三星（Samsung）、SEC、美光（Micron/MT）、宇瞻（Apacer）等。金手指：又叫金属触点，是指在内存条下部一排镀金的铜箔条阵列,是内存条与内存插槽之间的连接部件。用于传输各种信息和给内存供电(4）SPD芯片：SPD(Serial

Presence

Detect)为模组存在的串行检测，即是通过IC串行接口的EEPROM对内存插槽中的模组存在的信息进行检查。SPD芯片是8位256字节EEPROM芯片，其中记录了内存

的标准工作状态、速度、响应时间、容量、电压与行、列地址带宽等参数信息。固定卡缺口：缺口：是内存方向的标志，不同内存类型缺口个数也不同。内存分类按工作原理分类RAM(

Random-access

Memory)随机存取存储器ROM(

Read

Only

Memory)只读存储器–

举例：BIOSROM通常所说内存指RAMRAM①

DRAM(Dynamic

RAM,动态随机存取存储器)②

SRAM(Static

RAM,静态随机存取存储器)SDRAM

(Synchronous

DRAM,同步动态存储器)：1996年底开始在系统中使用，一般都采用168Pin的内存模组，其工作电压减少到3.3V，数据带宽增加为4Bits，一般有2个内存缺口，主要用于Pentium

II以上主板。SDRAM内存条RDRAM

(Rambus

DRAM,高频动态存储器)：是美国Rambus公司设计的一种内存模式，其频率有300MHz和400MHz（PC600/PC800),数据宽度为16bits,2个缺口,一般用于图形加速适配卡或者电视游戏机的视频内存中，或者用于支持双通道4个RIMM插槽的Pentium

4主板。图RDRAM内存条DDR

SDRAM(Double

DataRate

SDRAM,双倍速率SDRAM)：2000年出现的SDRAM的换代产

品。其工作电压为2.5V，数据传输宽度为64bits。每个时钟周期同时进行两次数据传输，在时钟频率不变的情况下可以获得双倍的数据带宽。图DDR

SDRAM内存条DDRII

SDRAM:(Double-Data-Rate

Two

SDRAM,第二代双

倍速率SDRAM),可以进行

4bit预读取,即每个时钟能

够以4倍外部总线的速度进

行数据的读写,并且能以内

部控制总线4倍的速度运行。电压为1.8V,在2005年投入

市场。图DDRII

SDRAM内存条心还DDR3

SDRAM

(第三代双倍速率

SDRAM)：采用8bits预取设计,内核的频率只有接口频率的

1/8,比如DDR3-800表示其核

工作频率只有100MHz。同时

采用点对点的拓朴架构,可减轻地址/命令与控制总线的负担,工作电压降至1.5V。是目前市场的主流。图DDR3

SDRAM内存条②

SRAM(Static

RAM,静态随机存取存储器)：静态指的是不需要刷新电路即能使其存储的数据不丢失。其每个存储单元是由6只晶体管组成,比动态存储器速度更快且更稳定，往往用来做高速缓存Cache。但其集成度较低,相同容量情况下比DRAM的体积大得多,价格也比较高。2.4

硬盘硬盘驱动器,简称硬盘（Hard

disk,HD)，由于采用温彻斯特技术(Winchester)，又称温盘。1．硬盘外部结构硬盘的结构硬盘的内部结构硬盘的主要性能参数1、容量单位：GB、T影响硬盘容量因素：单碟容量和碟片数量。西部数据

WD4000FYYZ 容量4T，单碟容量800G，5个碟片2、转速概念：指硬盘内电机主轴的转动速度单位：RPM（Round

Per

Minutes）大小：主流是7200

RPM、10000

RPM、15000

RPM3、缓存：类型以SDRAM为主；目前主流硬盘的缓存是

64MB4、尺寸：1.8英寸、2.5英寸、3.5英寸5、接口类型：IDE接口、

SATA接口、

SCSI接口、

SAS接口硬盘S.M.A.R.T技术S.M.A.R.T（Self-Monitoring

Analysis

and

ReportingTechnology）即自监测、分析、报告技术,该技术由Compaq公司率先开发,IBM、希捷、富士通、昆腾等硬盘厂商参与修正,并融合了Compaq公司的IntelliSafe诊断技术和IBM的PFA检测技术特点。在硬盘工作的时候监测系统，对电机、电路、磁盘、磁头的状态进行分析，当有异常发生的时候就会发出警告，有的还会自动降速并备份数据。硬盘的使用硬盘读写时不能关掉电源注意防尘防止硬盘受到震动防止潮湿、磁场的影响防计算机病毒对硬盘的破坏定期磁盘整理固态硬盘SSD固态硬盘Solid

State

Disk是用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，有控制单元和存储

单元，存储单元一般采用闪存作为存储介质，控制单元采用高性能I/O控制芯片。固态硬盘的接口规范、产品外形和尺寸都和普通硬盘一样。特点：读取速度快、防震动性能好、数据碎片不影响读取时间、发热量低、价格贵。2.5.1

光盘驱动器的外观结构2.5光盘驱动器光盘托盘CD耳机插孔音量旋钮工作指示灯插放按键

进出/停止按键强制弹出孔数字音频模拟音频跳线IDE接口电源接口2.5.2光盘驱动器的分类依次是：DVD、DVD-R/RW、BD-ROM、BD-R/RW康宝(Combo)光驱Combo意思是“结合物”，康宝（Combo）光驱