計算機硬件與軟件

1、第3章 計算機硬件與軟件13.1 計算機系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)計算機由軟件和硬件組成。圖 31 計算機系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)23.2 計算機硬件計算機可以分為個人計算機、工作站、小型機、大型機、超級計算機。圖 32 個人計算機的組成 33.2 計算機硬件（續(xù)）計算機硬件的功能包括輸入（input）、處理（process）、輸出（output）三個環(huán)節(jié)。 圖 33 計算機硬件結(jié)構(gòu)43.2 計算機硬件（續(xù)）圖 34 基于總線的硬件結(jié)構(gòu)53.2 計算機硬件（續(xù)）3.2.1 中央處理器中央處理器（Central Processing Unit ，CPU）可以控制數(shù)據(jù)的算術(shù)和邏輯運算，它們也引導和控制數(shù)據(jù)在不同位置之間的傳

2、輸。 算術(shù)/邏輯單元（Arithmetic Logic Unit，ALU）、控制單元（Control Unit，CU）和寄存器。圖 35 Intel Pentium 4微處理器芯片 63.2 計算機硬件（續(xù)）3.2.1 中央處理器（續(xù)）性能指標的影響因素：機器周期時鐘速度字長和總線寬度CPU的物理特性73.2 計算機硬件（續(xù)）3.2.2 內(nèi)存內(nèi)存，又稱主存，主存貯器，可以存儲將要處理的數(shù)據(jù)和將要執(zhí)行的指令。 存儲器容量換算bit（讀作比特），1bit=1個0或1的值；B（讀作字節(jié)），1B=8bit； M（讀作兆），1MB=1024K； G，1GB=1024M； T，1TB=1024G； P，1

3、PB=1024T。 83.2 計算機硬件（續(xù)）3.2.2 內(nèi)存（續(xù)）內(nèi)存的種類隨機存取存儲器（Random Access Memory，RAM）動態(tài)隨機存儲器（DRAM） 靜態(tài)隨機存儲器（SRAM） 只讀存儲器（Read-Only Memory，ROM） 可編程只讀存儲器（Programmable Read-Only Memory，PROM） 可擦除可重寫只讀存儲器（Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM） 93.2 計算機硬件（續(xù)）3.2.3 輔助存儲器與主存相比，輔助存儲器有數(shù)據(jù)非易失性、容量大和價格便宜等優(yōu)點； 輔助存儲器的存取速度比主存

4、慢；存取方式：順序存取和直接存?。惠o助存儲器設(shè)備：磁帶、磁盤 、RAID 、光盤 、閃存類存儲器、固態(tài)硬盤。 103.2 計算機硬件（續(xù)）3.2.4 輸入設(shè)備鼠標和鍵盤語音識別設(shè)備數(shù)碼相機和攝像頭掃描儀光數(shù)據(jù)讀入器輸入筆光筆觸摸屏條形掃描儀射頻識別113.2 計算機硬件（續(xù)）3.2.5 輸出設(shè)備顯示器打印機擊打式打印機非擊打式打印機圖 36 常見的CRT和LCD顯示器123.3 計算機軟件3.3.1 軟件的概念計算機軟件就是一系列相關(guān)的程序和相應(yīng)的文檔組成的集合。計算機軟件主要分為：系統(tǒng)軟件（System Software） 應(yīng)用軟件（Application Software） 133.3 計

5、算機軟件（續(xù)）3.3.2 系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件是負責管理計算機系統(tǒng)中各種獨立的硬件，使得它們可以協(xié)調(diào)工作； 系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)和一系列基本的工具（比如編譯器，數(shù)據(jù)庫管理，存儲器格式化，文件系統(tǒng)管理，用戶身份驗證，驅(qū)動管理，網(wǎng)絡(luò)連接等方面的工具）。143.3 計算機軟件（續(xù)）3.3.2 系統(tǒng)軟件（續(xù)）操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)（Operating System，OS）是用于管理計算機軟硬件資源的程序，同時也是計算機系統(tǒng)的內(nèi)核與基石； 操作系統(tǒng)位于底層硬件與用戶之間，是兩者溝通的橋梁。 153.3 計算機軟件（續(xù)）3.3.2 系統(tǒng)軟件（續(xù)）操作系統(tǒng)的功能模塊進程管理：進程控制 、進程調(diào)度、進程同步 、進程通訊

6、；存儲管理：地址定位 、存儲分配 、存儲保護 、存儲擴充；設(shè)備管理：緩沖管理 、設(shè)備分配 、設(shè)備處理 、設(shè)備獨立性和虛擬設(shè)備；文件管理：目錄管理、文件讀寫管理、文件存取控制、文件存儲空間的管理；用戶接口 ：系統(tǒng)級的接口、用戶交互界面163.3 計算機軟件（續(xù)）3.3.2 系統(tǒng)軟件（續(xù)）操作系統(tǒng)的處理形式：并行操作技術(shù)以并行操作技術(shù)為基礎(chǔ)的操作系統(tǒng)的特征：并發(fā)性共享性 虛擬性 異步性 173.3 計算機軟件（續(xù)）3.3.2 系統(tǒng)軟件（續(xù)）主要操作系統(tǒng)產(chǎn)品Microsoft Windows系統(tǒng) UNIX類系統(tǒng) Linux系統(tǒng) Mac OS系統(tǒng) 183.3 計算機軟件（續(xù)）3.3.3 應(yīng)用軟件應(yīng)用軟

7、件是用來完成用戶所要求的數(shù)據(jù)處理任務(wù)或?qū)崿F(xiàn)用戶特定功能的程序。 分為通用軟件專用軟件。專用軟件：專門為某類用戶或應(yīng)某個用戶的要求而專門設(shè)計的軟件，如OTR EXPRESS。通用軟件：通用軟件是可以在多個行業(yè)中不同層次的用戶使用的應(yīng)用軟件，如MS Word、WPS、MS Excel、MS PowerPoint等。193.3 計算機軟件（續(xù)）3.3.4 軟件版權(quán)形式私有軟件（Proprietary Software） 在復制、分發(fā)、使用、修改上有限制、需付費使用 共享軟件（Shareware） 一般附有特定的限制，如試用期、功能屏蔽或廣告允許他人自由拷貝和使用 自由軟件（Free Software） 自由軟件的版權(quán)仍屬作者所有 用戶不受限制地使用、復制、研究、修改和分發(fā) 203.4 計算機系統(tǒng)的發(fā)展未來信息技術(shù)的發(fā)展趨勢：計算能力 應(yīng)用/體系 通訊 存儲圖 39 信息技術(shù)的能力體系 21本章習題計算機硬件