計算機的組成及工作原理

1、LOGO計算機的組成及工作原理計算機的組成及工作原理了解計算機的工作原理及各了解計算機的工作原理及各部件的作用部件的作用掌握計算機軟、硬件的組成掌握計算機軟、硬件的組成掌握計算機的基本組成掌握計算機的基本組成計算機的組成及工作原理計算機的組成及工作原理重點二重點二 重點三重點三學 習 重 點重點一重點一Company Logo計算機的組成及工作原理計算機的組成及工作原理課堂導入課堂導入上了初中，假如你的好朋友小明想自己配上了初中，假如你的好朋友小明想自己配置一臺電腦，你能幫幫他嗎？需要配置哪置一臺電腦，你能幫幫他嗎？需要配置哪些部件呢？些部件呢？ 這些是我們從直觀上這些是我們從直觀上看到的計算

2、機的部件看到的計算機的部件 Company Logo計算機的組成計算機的組成計算機的基本組成計算機的基本組成馮馮諾依曼的三個思想諾依曼的三個思想采用二進制；將程序與數(shù)據(jù)放在存儲器中；并由控制器控制按邏輯順序執(zhí)行五個基本組成部分：輸入五個基本組成部分：輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、存儲器、設(shè)備、輸出設(shè)備、存儲器、控制器、運算器控制器、運算器。Company Logo計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖計算機系統(tǒng)計算機系統(tǒng)硬件部分硬件部分軟件部分軟件部分主機主機外部設(shè)備外部設(shè)備系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件中央處理器中央處理器內(nèi)存儲器內(nèi)存儲器運算器運算器控制器控制器隨機存儲器隨機存儲器只讀存儲器只讀存儲器輸入

3、設(shè)備輸入設(shè)備輸出設(shè)備輸出設(shè)備Company Logo數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流地地 址址控制流控制流（ 中央處理器（中央處理器（CPUCPU）控制器控制器輸入輸入設(shè)備設(shè)備輸出輸出設(shè)備設(shè)備運算器運算器計算機的組成計算機的組成計算機硬件系統(tǒng)計算機硬件系統(tǒng)Company Logo功能：從存儲器中取出指令，按指令要求對數(shù)功能：從存儲器中取出指令，按指令要求對數(shù) 據(jù)進行運算。（取指令，執(zhí)行指令）據(jù)進行運算。（取指令，執(zhí)行指令）l運算器（執(zhí)行單元）運算器（執(zhí)行單元） 對數(shù)據(jù)進行算術(shù)和邏輯運算。對數(shù)據(jù)進行算術(shù)和邏輯運算。l控制器（指揮中心）控制器（指揮中心） 解釋指令含義，控制其他部件工作，記錄系統(tǒng)內(nèi)部狀解釋指令含義，控

4、制其他部件工作，記錄系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)。態(tài)。l寄存器寄存器 臨時存放數(shù)據(jù)。臨時存放數(shù)據(jù)。計算機各部件的功能計算機各部件的功能Company Logo存儲器主要負責對數(shù)據(jù)和控制信息的存儲，是存儲器主要負責對數(shù)據(jù)和控制信息的存儲，是計算機的記憶單元。存儲器分為內(nèi)存和外存兩計算機的記憶單元。存儲器分為內(nèi)存和外存兩種。種。BIOSBIOS F主存（內(nèi)存）與主存（內(nèi)存）與CPUCPU直接進行數(shù)據(jù)交換。直接進行數(shù)據(jù)交換。Company LogoF輔存（外存）經(jīng)主存的過渡與輔存（外存）經(jīng)主存的過渡與CPUCPU交換數(shù)據(jù)。交換數(shù)據(jù)。 正正 面面反反 面面Company Logo存儲器層次結(jié)構(gòu)存儲器層次結(jié)構(gòu)輔助存儲器

5、輔助存儲器(軟盤、硬盤、光盤軟盤、硬盤、光盤)后援存儲器后援存儲器(磁帶庫、光盤庫磁帶庫、光盤庫)主存儲器主存儲器(DRAM) Cache存儲器存儲器ALU寄存器寄存器Company Logol外部信息與計算機的接口稱為輸入設(shè)備。外部信息與計算機的接口稱為輸入設(shè)備。l作用：接受用戶輸入的程序或數(shù)據(jù)，并變?yōu)橛嬜饔茫航邮苡脩糨斎氲某绦蚧驍?shù)據(jù)，并變?yōu)橛嬎銠C可識別的形式存入內(nèi)存。算機可識別的形式存入內(nèi)存。l常用輸入設(shè)備：鍵盤、鼠標、掃描儀、光筆、常用輸入設(shè)備：鍵盤、鼠標、掃描儀、光筆、數(shù)字化儀、光學符號閱讀儀；外存也是一種輸數(shù)字化儀、光學符號閱讀儀；外存也是一種輸入設(shè)備入設(shè)備。Company Logo

6、l作用：將內(nèi)存中計算機處理的結(jié)果轉(zhuǎn)變成人可以作用：將內(nèi)存中計算機處理的結(jié)果轉(zhuǎn)變成人可以接受的形式。接受的形式。l常用輸出設(shè)備：顯示器、打印機、繪圖儀等。常用輸出設(shè)備：顯示器、打印機、繪圖儀等。 Company Logo計算機軟件系統(tǒng)計算機軟件系統(tǒng)計算機計算機軟件是能指揮計算機工作的程序與程序運軟件是能指揮計算機工作的程序與程序運行時所需要的數(shù)據(jù)，以及與這些程序和數(shù)據(jù)有關(guān)行時所需要的數(shù)據(jù)，以及與這些程序和數(shù)據(jù)有關(guān)的文字說明和圖表資料。的文字說明和圖表資料。計算機軟件分計算機軟件分系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件二類。二類。用戶、硬件和軟件的關(guān)系：用戶、硬件和軟件的關(guān)系：用戶應(yīng)用軟件系統(tǒng)軟件操作

7、系統(tǒng)硬件系統(tǒng)計算機的組成計算機的組成Company Logo 是計算機系統(tǒng)必備的軟件。是計算機系統(tǒng)必備的軟件。作用：作用：管理計算機系統(tǒng)的全部硬件、軟件與數(shù)據(jù)資源。管理計算機系統(tǒng)的全部硬件、軟件與數(shù)據(jù)資源。主要功能：主要功能：進程與處理機調(diào)度、作業(yè)管理、存進程與處理機調(diào)度、作業(yè)管理、存儲管理、設(shè)備管理、文件管理。儲管理、設(shè)備管理、文件管理。分類：分類： 運行環(huán)境：運行環(huán)境：實時、分時、批處理、網(wǎng)絡(luò)、分布實時、分時、批處理、網(wǎng)絡(luò)、分布用戶數(shù)量：用戶數(shù)量：單用戶、多用戶單用戶、多用戶單用戶的任務(wù)數(shù)量：單用戶的任務(wù)數(shù)量：單任務(wù)與多任務(wù)單任務(wù)與多任務(wù)計算機的組成及工作原理計算機的組成及工作原理Comp

8、any Logo計算機的組成及工作原理計算機的組成及工作原理系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)各種語言各種語言處理程序處理程序系統(tǒng)支撐系統(tǒng)支撐 和和服務(wù)程序服務(wù)程序數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)管理系統(tǒng)DOSWindows 3.xWindows NT、2000UNIX程序設(shè)計語言程序設(shè)計語言 語言處理程序語言處理程序編輯程序編輯程序測試、診斷程序測試、診斷程序工具維護程序工具維護程序FoxBASEFoxProAccessCompany LogoDOS：單用戶單任務(wù)單用戶單任務(wù)Windows 3.x：單用戶多任務(wù)單用戶多任務(wù)(16位位)Windows 95、98、Me：單用戶多任務(wù)單用戶多任務(wù)(32位位)，

9、網(wǎng)絡(luò)工作站功能網(wǎng)絡(luò)工作站功能Windows NT、2000：多用戶多任務(wù)多用戶多任務(wù)(32位位)，網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與工作站功能絡(luò)服務(wù)器與工作站功能UNIX：多用戶多任務(wù)，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與工作站功能多用戶多任務(wù)，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與工作站功能Linux：多用戶多任務(wù)，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與工作站功能多用戶多任務(wù)，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與工作站功能 計算機的組成及工作原理計算機的組成及工作原理( (一一) ) 操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)Company Logo計算機的組成及工作原理計算機的組成及工作原理程序設(shè)計語言程序設(shè)計語言語言處理程序語言處理程序（二）各種語言處理程序（二）各種語言處理程序Company Logo高級語言源程序機器語言目標

10、代碼鏈接執(zhí)行編譯程序匯編語言原程序機器語言目標代碼鏈接執(zhí)行匯編程序高 級 語 言 源 程 序執(zhí) 行解 釋 程 序計算機的組成及工作原理計算機的組成及工作原理Company Logo（3）工具軟件 u包括：編輯、鏈接程序，計算機測試和診斷程序，數(shù)據(jù)庫管理軟件及網(wǎng)絡(luò)軟件等。u鏈接程序：將目標程序聯(lián)接成可執(zhí)行程序?qū)⒛繕顺绦蚵?lián)接成可執(zhí)行程序 u常用服務(wù)序：方便用戶對計算機的維護管理方便用戶對計算機的維護管理 編輯程序 測試、診斷程序測試、診斷程序 工具維護程序工具維護程序計算機的組成及工作原理計算機的組成及工作原理( (三三) ) 系統(tǒng)支撐和服務(wù)程序系統(tǒng)支撐和服務(wù)程序Company Logou數(shù)據(jù)庫管

11、理系統(tǒng)：建立與維護數(shù)據(jù)庫，使用數(shù)據(jù)庫，建立與維護數(shù)據(jù)庫，使用數(shù)據(jù)庫，交互式輸入交互式輸入/ /輸出，編程語言，多用戶系統(tǒng)。輸出，編程語言，多用戶系統(tǒng)。 u數(shù)據(jù)庫：數(shù)據(jù)庫：按一定方式組織起來的數(shù)據(jù)的集合。按一定方式組織起來的數(shù)據(jù)的集合。u常用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：常用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：dBASEdBASE、FoxBASEFoxBASE、FoxProFoxPro、OracleOracle、AccessAccess等。等。u數(shù)據(jù)倉庫：面向主題的、集成化的、穩(wěn)定的、隨時間面向主題的、集成化的、穩(wěn)定的、隨時間變化的數(shù)據(jù)集合，用以支持決策管理的一個過程變化的數(shù)據(jù)集合，用以支持決策管理的一個過程。 計算機的組成及工

12、作原理計算機的組成及工作原理（四）（四） 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)Company Logo計算機的組成及工作原理計算機的組成及工作原理常用應(yīng)用常用應(yīng)用 軟件軟件文字處理軟件文字處理軟件電子表格軟件電子表格軟件輔助設(shè)計軟件輔助設(shè)計軟件繪圖軟件繪圖軟件實時控制軟件實時控制軟件網(wǎng)絡(luò)瀏覽器與網(wǎng)絡(luò)瀏覽器與通信軟件通信軟件為解決某個實際問題而由用戶自己編寫的為解決某個實際問題而由用戶自己編寫的程序?？煞譃橛脩舫绦蚝蛻?yīng)用軟件包。程序?？煞譃橛脩舫绦蚝蛻?yīng)用軟件包。Company Logo 計算機在運行時，先從內(nèi)存中取出第一條指令計算機在運行時，先從內(nèi)存中取出第一條指令，通過控制器的譯碼，按指令的要求，從存

13、貯器，通過控制器的譯碼，按指令的要求，從存貯器中取出數(shù)據(jù)進行指定的運算和邏輯操作等加工，中取出數(shù)據(jù)進行指定的運算和邏輯操作等加工，然后再按地址把結(jié)果送到內(nèi)存中去。接下來，再然后再按地址把結(jié)果送到內(nèi)存中去。接下來，再取出第二條指令，在控制器的指揮下完成規(guī)定操取出第二條指令，在控制器的指揮下完成規(guī)定操作。依此進行下去，直至遇到停止指令。作。依此進行下去，直至遇到停止指令。 程序與數(shù)據(jù)一樣存貯，按程序編排的順序，一程序與數(shù)據(jù)一樣存貯，按程序編排的順序，一步一步地取出指令，自動地完成指令規(guī)定的操作步一步地取出指令，自動地完成指令規(guī)定的操作是計算機最基本的工作原理。這一原理最初是由是計算機最基本的工作原理