第三章-计算机硬件和软件要点.ppt

1、第三章,计算机硬件和软件,本章内容,3.1 计算机硬件 3.2 计算机软件 3.3 计算机系统的发展,计算机硬件,中央处理单元CPU（Central Processing Unit） 内存 辅助存储器 输入输出设备,中央处理器 （CPU）,中央处理器是进行处理活动的主要部件 中央处理器控制数据的算术和逻辑运算，引导和控制数据在不同位置之间的传输,中央处理器的逻辑结构,算术/逻辑单元（Arithmetic Logic Unit，ALU） 加、减、乘、除等算术运算和与、或、非等逻辑运算 控制单元（Control Unit，CU） 指令译码 依据指令产生的一系列的操作命令脉冲协调ALU、寄存器、主存

2、、辅存和各种输入输出设备的数据流入、流出 寄存器 高速存储区域 暂存少量指令和数据,中央处理器的处理速度的决定因素,机器周期 一条指令在一个机器周期中执行 用MIPS（Millions of instructions per second）：每秒百万条指令来度量 时钟速度 用赫兹即每秒循环的次数来衡量 字长 CPU在单位时间内能一次处理的二进制数的位数 总线宽度 一条总线一次所能传送的比特数 CPU的物理特性,摩尔定律（Moores Law）,(Gordon Moore) 一块芯片上晶体管的密集程度每18个月将会增长一倍 这个假设最初是说在硅芯片上的集成电路的密度每年翻一番。到1970年，减慢

3、为大约18个月翻一番，但这种增长速度一直持续到现在。,内存,又称主存，主存贮器，存储将要处理的数据和将要执行的指令 存储容量 bit (比特）,1bit=1个0或1的值 B（字节），1B=8bit K，1KB=1024B M（兆），1MB=1024K G，1GB=1024M T，1TB=1024G P，1PB=1024T,内存的种类,随机存取存储器（Random Access Memory，RAM） 暂时存储指令或数据 ，掉电后数据丢失 静态随机存储器（SRAM） 动态随机存储器（DRAM） 只读存储器（Read-Only Memory，ROM） 永久性、非易失性的存储器 可编程只读存储器（P

4、rogrammable Read-Only Memory，PROM） 可擦除可重写只读存储器（Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM）,辅助存储器 （secondary storage）,辅助存储器 的特点（与主存相比） 数据非易失性 容量大 价格便宜 速度慢 存取方式 顺序存取：按数据存储的顺序来访问 直接存取 ：不需要顺序经过其他数据而直接访问到所需数据,常用的辅助存储器,磁带 磁盘 RAID 光盘 闪存类存储器 移动硬盘,输入设备,鼠标和键盘 语音识别设备 数码照相机 扫描仪 光数据读入器 输入笔 光笔 触摸屏 条形码扫描,输出设备,显示

5、器 打印机 计算机输出缩微胶卷设备 专用的输入输出设备 销售点（POS）设备 自动取款机,本章内容,3.1 计算机硬件 3.2 计算机软件 3.3 计算机系统的发展,计算机软件,计算机软件就是一系列相关的程序和相应的文档组成的集合 主要分为系统软件和应用软件两大类 系统软件（System Software） 管理计算机中CPU、存储器、通信联结以及各种外部设备等所有系统资源的程序 应用软件（Application Software） 完成用户所要求的数据处理任务或实现用户特定功能的程序,计算机软件的分类结构系统软件,计算机软件的分类结构应用软件,计算机软件的层次,系统软件操作系统,操作系统是一

6、组程序，用来管理和控制计算机资源 操作系统主要任务是对系统中的硬件、软件实施有效的管理，以提高系统资源的利用率 操作系统的组成 监控程序（操作系统的核心） 作业管理程序 输入/输出（I/O）管理程序,操作系统的主要功能,处理机管理 对进程的管理：进程控制，进程调度，进程同步 ，进程通信 存储管理 地址重定位 ，存储分配，存储保护，存储扩充 设备管理 缓冲管理，设备分配，设备处理，设备独立性和虚拟设备 文件管理 目录管理，文件读、写管理，文件存取控制，文件存储空间的管理 用户接口 系统级接口，用户通讯接口,现代操作系统的主要特征,并发性 在操作系统中存在着许多同时的或并行的活动 共享性 系统中存

7、在的各种并发活动共享系统资源 虚拟性 虚拟指将一个物理实体映射为若干逻辑实体 不确定性 程序执行结果不确定 多道程序设计环境下，程序异步方式运行 带来的不确定性,操作系统主要类别,单用户操作系统 功能简单，规模较小，主要应用于微型计算机 批处理操作系统 以成批方式提交用户程序并连续运行的操作系统 分时操作系统 将CPU工作时间划分成时间片，并让多个作业轮流使用CPU 实时操作系统 能够对外界输入的信息，按一定优先顺序作出最迅速即时反应的操作系统 网络操作系统 用通信电缆将若干独立的计算机系统联接在一起，并在一定通信协议的基础上实现资源共享的计算机系统,应用软件概述,应用软件是用来完成用户所要求的数据处理任务或实现用户特定功能的程序 现计算机最终用户需求 挖掘计算机系统潜力 应用软件还可以分为 专用软件:专门为某类用户或应某个用户的要求而专门设计的软件 通用软件:在多个行业中不同层次的用户使用的应用软件,应用软件的位置,应用软件通过系统软件的接口实现同操作系统的交互和对计算机硬件的操作 最终用户通过应用软件和系统操作界面实现对计算机的利用,常见的通用软件类型,文字处理软件 电子表格软件 数据库管理软件 图形显示软件,本章内容,3.1 计算机硬件 3.2 计算机软件 3