2.1 计算机的硬件系统
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2) 快闪存储器：
Flash是一种非易失型半导体存储器 （通常称为U 盘），即掉电后信息不丢失且存取速度快，采用USB接 口，支持热插拔。
USB传输速率
• USB 1.1 12 Mbps • USB 2.0 480 Mbps • USB 3.0 5.0 Gbps
2.1 计算机的硬件系统
青海民族大学·计算机学院
第2章 计算机系统
NCRE
课程学习内容
2
❖ 计算机硬件系统的组成、功能和工作原理
❖ 计算机软件系统的组成和功能，系统软件和应用软件的 概念和作用

❖ 计算机的性能和主要技术指标
❖ 操作系统的概念与功能
❖ Wingdows7的基本操作
第2章 计算机系统
3
2.1 计算机的硬件系统 2.2 计算机的软件系统 2.3 操作系统 2.4 Windows7操作系统 2.5 本章小结
操作系统负责管理计算机中各种硬软件资源并控制 各类软件运行；
操作系统是人与计算机之间的桥梁，为用户提供了 一个清晰、简洁、友好、易用的工作界面。
2.3 操作系统
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❖ 进程 进程是指进行中的程序。它是程序的一次执行过程，是
系统调度和资源分配的独立单位。 即：一个程序加载到内存后就变成进程。 进程 = 程序 + 执行
2.2 计算机的软件系统
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2.2.1 软件概念
计算机软件是为运行、管理和维护计算机而编制的 各种指令、程序和文档的总称。
指令
程序
文档
软件
软件是计算机的灵魂， 是人机之间的接口
2.2 计算机的软件系统
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1. 程序：程序是按照一定顺序执行的、能够完成某一任务
的指令集合。
2. 程序设计语言
程序设计语言是由单词、语句、函数和程序文件等组成。
总线 种类
定义
传输 内容
特点
数据 一组用来在存储器、运算器、控制器和 数据 双向总线
总线 I/O部件之间传输数据信号的公共通路。 信号
地址 一组CPU向主存储器和I／O接口传送地 地址
单向总线
总线 址信息的公共通路。
信号
控制 一组用来在存储器、运算器、控制器和 控制 总线 I/O部件之间传输控制信号的公共通路。 信号 双向总线
2. 应用软件
应用软件是用户可以使用的各种程序设计语言，以 及各种程序设计语言编制的应用程序的集合，分为应用 软件包和用户程序。
2.2 计算机的软件系统
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❖ 软件系统的组成
2.3 操作系统
21
2.3.1 操作系统的概念
❖ 操作系统的定义
操作系统介于硬件和软件之间的一个系统软件，它 直接运行在裸机上，是对计算机硬件系统的第一次扩充；
构组成。
空气过滤片 主轴
磁头转动装置 磁盘控制器
磁盘片 磁头
磁头臂
电源接口
SCSI接口，电缆的另一端 连接到主板的SCSI接口
2.1 计算机的硬件系统
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❖ 工作原理：根据电磁学原理，使得磁性材料被磁化时 具有两种极性来记录二进制信息。
❖ 性能指标：容量和转速
柱面
扇区
扇面
扇区
磁道 簇
硬盘容量＝磁头数(H)×柱面数(C)×磁道扇区数(S)×每扇区字节数(B)
2.1 计算机的硬件系统
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2.1.2 控制器
❖ 控制器的功能：指挥和协调计算机各部件有自动、协 调地工作。
❖ 内部结构：指令寄存器(IR)、指令译码器(ID）、 操 作控制器（OC）和程序计数器（PC）。
2.1 计算机的硬件系统
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机器指令：按照一定格式构成的二进制代码串。
操作码 源操作数（或地址） 目的操作数地址 指令执行过程：
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2) 光盘存储器：
❖ 工作原理：是一通过激光照射染料层呈现结晶和非结 晶两种状态记录二进制信息。
❖ 类型划分：只读型和可记录型
种类
典型
原理
只读型
CD-ROM, DVD-ROM
结晶和非结晶间不能互换
可记录型 CD-R, CD-RW 结晶和非结晶间可以互换 DVD-R, DVD-RW
❖ 性能指标：容量和倍速，一倍速率 = 150KB/秒
2.1 计算机的硬件系统
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2.1.1 运算器
❖ 运算器又称算术逻辑部件（Arithmetic and Logic Unit，ALU），主要用于算术运算和逻辑运算。
❖ 内部结构：ALU、寄存器、控制电路 ❖ 执行操作：算术运算（+ -×÷）、逻辑运算（与或
非）、 移位操作（左移、右移） ❖ 性能指标：字长和运算速度。
程序设计语言是软件的基础和组成。
机器指令
直接用二进制
✓无需翻译 ✓效率高 使用繁琐
汇编指令
使用助记符
✓较易掌握 需要翻译 通用性差
高级语言
最接近人类语言
✓容易使用 ✓易于移植 需要翻译 效率较低
2.2 计算机的软件系统
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2.2.2 软件系统及其组成
1. 系统软件
系统软件是指控制和协调计算机及外部设备，支持 应用软件开发和运行的软件。
输出设备：将结果反馈给人。计算机中常见的输入 设备有：显示器、打印机、投影仪、扬声器等。
计算机
IO接 口
外设
2.1 计算机的硬件系统
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2.1.5 计算机的结构
硬件连接
直接连接
总线结构
IAS计算机的结构
基于总线结构的计算机的示意图
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❖ 总线
总线是一组连接各个部件的公共通信线。
分析指令
产生控制 信号
执行指令
自动取下一条指令
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2.1.3 存储器
❖ 存储器的功能：帮助计算机记忆信息 存储器是存取程序和数据的部件作。
❖ 存储器的类型：依据CPU是否可以直接访存，将存 储器划分为内部存储器（简称内存）和外部存储器 （简称外存）。
2.1 计算机的硬件系统
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1. 内存
内存可以被CPU直接访问。内存容量小、速度快、 掉电后RAM信息全部消失。
随机存储器
可读可写，掉电消失
内 存
只读存储器
只读不写，掉电不失
高速缓冲存储器 速度快于内存，容量小 于内存
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2. 外存
1) 硬盘：硬盘是目前计算机最主要的外部存储设备。 ❖ 内部结构：硬盘是由磁盘片、读写控制电路和驱动机
2.1 计算机的硬件系统
3. 层次结构
CPU内 寄存器 一级高速缓存
CPU外
二级高速缓存 主存储器 辅存储器
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更 小 更 快 更
贵
更 大 更 慢 更 便 宜
2.1 计算机的硬件系统
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2.1.4 输入输出设备
输入/输出设备是计算机与外部世界进行信息交换的 中介，是人与计算机联系的桥梁。
输入设备：将信息输入计算机。计算机中常见的输 入设备有：键盘、鼠标、扫描仪、麦克风、摄像头等。