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微型计算机系统原理及应用第一篇: 微型计算机系统的概述随着计算机技术的发展，计算机已经成为了我们日常生活中不可或缺的一部分。
微型计算机系统是我们日常使用的计算机中最为常见的一种，它广泛应用于个人和工业领域。
本文将对微型计算机系统进行概述，包括其定义、结构、组成部分以及应用。
一、微型计算机系统的定义微型计算机系统是指由微型计算机和相关设备组成的计算机系统，它是一种小型的、使用方便的数字计算机。
微型计算机系统可以单独应用，也可以联网使用，使用者既可以是个人也可以是企业、学校等机构。
二、微型计算机系统的结构微型计算机系统主要由三部分组成：硬件、软件和数据。
其中，硬件包括计算机主机、输入设备、输出设备、存储设备等组成部分；软件包括操作系统、应用软件等；数据则是指微型计算机系统中处理的信息和数据。
三、微型计算机系统的组成部分1.计算机主机计算机主机是微型计算机最重要的一个组成部分，它包含了CPU、内存、主板、BIOS等重要部件。
计算机主机的选购需要根据使用需求和预算做出决策。
2.输入设备输入设备是指微型计算机系统中用于输入数据和指令的设备，主要包括键盘、鼠标、扫描仪、数码相机等。
不同的输入设备适用于不同的场合和需求。
3.输出设备输出设备是指微型计算机系统中用于输出计算结果或其他数据的设备，主要包括显示器、打印机、语音设备等。
输出设备的质量和性能对于提高用户体验至关重要。
4.存储设备存储设备是指微型计算机系统中用于存储大量数据和程序的设备，包括硬盘、U盘、光盘等。
存储设备的选择需要考虑数据存储容量、数据传输速度和价格等因素。
四、微型计算机系统的应用微型计算机系统在日常生活和工业领域都有广泛的应用。
在个人领域，微型计算机可以用于处理文档、玩游戏、浏览网页等。
在工业领域，微型计算机可以应用于自动化、数据采集和控制等领域。
总之，微型计算机系统已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分，了解微型计算机系统的结构和应用对于提高用户体验和使用效率至关重要。
微机原理课1讲教案绪论§1-1 计算机的发展概况及分类§1-1-1 计算机的发展概况1946年，第一台计算机在美国诞生，至今已有近60年的历史。
60年来，计算机经历了迅猛的发展，得到了广泛的普及，对整个社会的进步和科学的发展产生了极其深远的影响。
在此期间，计算机经历了电子管计算机时代、晶体管计算机时代、集成电路计算机时代、大规模及超大规模集成电路计算机时代。
计算机的功能已经从早期的数值计算、数据处理发展到可以进行知识处理的人工智能阶段，不仅可以处理文字、字符、图形图象信息，而且可以处理音频、视频信息，形成了智能化的多媒体计算机。
在推动计算机技术发展的诸多因素中，除了计算机的系统结构和计算机的软件技术发展起到了重要的作用之外，电子技术特别是微电子技术的发展也起到了决定性的作用。
70年代初，随着大规模集成电路的出现，原来体积很大的中央处理器（CPU）电路集成为一个只有十几平方毫米的半导体芯片，称为微处理器（MPU）。
微处理器的出现，开创了微型计算机的新时代。
以微处理器为核心，再配上半导体存储器（RAM、ROM）、输入/输出接口电路（I/O接口电路）、系统总线以及其他支持逻辑，这样组成的计算机，称为微型计算机。
微型计算机的出现，是计算机技术发展史上的一个新的里程碑，为计算机技术的发展和普及开辟了崭新的途径。
由于微型计算机具有体积小、重量轻、价格便宜、耗电少、可靠性高、通用性和灵活性好等特点，加上超大规模集成电路工艺技术的迅速发展和成熟，使微型计算机技术得到了极其迅速的发展和广泛的应用。
从1971年美国INTEL公司首先研制成功世界上第一块微处理器芯片4004以来，在头十年中，差不多每隔2～3年就推出一代新的微处理器芯片，如今已经推出了多代微处理器产品。
微处理器是计算机的核心部件。
它的性能在很大程度上决定了微型计算机的性能，因此，微型计算机的发展是以微处理器的发展来更新换代的。
第一代（1971～1973）微处理器和微型计算机是4位微处理器和低档8位微处理器时代。
何为大型机、中型机、小型机？常常和同事，朋友聊起大型机、中型机、小型机的区别，知道一些但是概念模糊，上网查了些资料，只找到大型机的一些，希望大家补充！互相学习。
大型机(Mainframe)大型机（mainfram e）这个词，最初是指装在非常大的带框铁盒子里的大型计算机系统，以用来同小一些的迷你机和微型机有所区别。
虽然这个词已经通过不同方式被使用了很多年，大多数时候它却是指system/360 开始的一系列的IBM计算机。
这个词也可以用来指由其他厂商，如Amdahl, Hitachi Data System s (HDS) 制造的兼容的系统。
有些人用这个词来指IBM的AS/400 或者iSeries 系统，这种用法是不恰当的；因为即使IBM自己也只把这些系列的机器看作中等型号的服务器，而不是大型机。
什么是I/O通道(Channel)一条大型机通道（channel）某种程度上类似于PCI 总线（bus），它能将一个或多个控制器连接起来，而这些控制器又控制着一个或更多的设备（磁盘驱动器、终端、LAN端口，等等。
）大型机通道和PCI总线之间的一个主要区别是大型机通道通过几对大的bus and tag 电缆（并行通道方式），或者通过最近常使用的ESCON（Enterprise System Connection）光导纤维电缆（串行通道方式）以及光纤通道来连接控制器。
这些通道在早期是一些外置的盒子（每个约6’X30’’X5’H大小），现在都已经整合到了系统框架内。
这些通道的超强I/O处理能力是大型机系统功能如此强大的原因之一。
什么是DASDDASD 是Direct Access Storage Device（直接存取存储设备）的缩写；IBM创造这个词来指那些可以直接（并随意）设定地址的存储系统，也就是今天我们所说的磁盘驱动器。
但在过去，这个词也指磁鼓（drums）和数据单元（datacell）等等。
什么是数据单元？嗯，在磁盘驱动器变得廉价、快速并普遍使用前，IBM曾经制造过一种设备，基本上就是由一个磁鼓和绕在磁鼓上的许多磁条（单元）中的一个组成，然后读写的资料就被纪录在卷动的磁条的磁道上。
一、计算机分类：1、按原理分类：⑴数字计算机：按位不连续的跳动运算，用数字0（关）和1（开）来表示数据，数字计算的计算方式，程序控制控制方式，高精度大数据量，很强的逻辑判断能力。
⑵模拟计算机：数值由连续量来表示，连续的运算过程，用电压来表示数据，电压组合和测量值计算方式，盘上连线控制方式，低精度小数据量，没有逻辑判断能力。
2、计算机按大小分类：⑴微型机：如PC机；个人、家庭、办公、娱乐。
⑵嵌入式计算机：工业控制：汽车、电视、空调、电梯。
⑶小型机：最高并行工作的CPU为4个；银行、大型企业、科研机构。
⑷中型机：最高并行工作的CPU为8个；银行、大型企业、科研机构。
⑸大型机：最高并行工作的CPU最少16个；银行、大型企业、科研。
⑹巨型机：科学、军事、航天。
3、PC机分类：A、台式机：品牌机：性能稳定、售后服务好IBM、DELL、联想、长城组装机：价格便宜、个性化配置、需要一定的技术基础B、便携机：笔记本电脑：移动办公、方便、扩容不方便C、掌上电脑：PDA、商务通、联想、文曲星、手机二、现代计算机系统的结构：现代计算机采用了“存储程序”工作原理,是1946年由冯·诺依曼和他的同事们提出并论证的。
1、计算机硬件由五个基本部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。
2、计算机内部采用二进制来表示程序和数据。
3、采用“存储程序”的方式，将程序和数据放入同一个存储器中（内存储器）。
三、计算机系统的主要性能指标：1、时钟频率（主频）和机器周期：时钟频率（主频）它是指CPU内部晶振的频率，常用单位为兆（MHz）。
一个机器周期由若干个时钟周期组成，在机器语言中，使用执行一条指令所需要的机器周期数来说明指令执行的速度。
一般使用CPU类型和时钟频率来说明计算机的档次。
如Pentium III 500等。
2、机器字长：是指CPU一次最多可同时传送和处理的二进制位数.3、运算速度：是指计算机每秒能执行的指令数。
解析小型机、大型机和x86服务器间的差别小型机(minicomputer or midrangecomputer)是一个已过时的术语，用来指一类界于大型主机(mainframe)和微型计算机(microcomputer)之间的计算机产品，它是60年代由DEC（数字设备公司）公司首先开发的一类高性能计算产品。
UNIX服务器具有区别于X86服务器和大型主机的特有体系结构，基本上，各厂家UNIX 服务器使用自家的UNIX版本和处理器。
比如IBM公司采用Power处理器和AIX操作系统，Sun、 Fujitsu（富士通）公司采用SPARC处理器架构和Solaris操作系统，HP采用PA-RISC 架构（现在转向于安腾处理器）和HP-UX操作系统；过去的Compaq公司（已经被并入HP）处理器架构采用Alpha。
使用小型机的用户一般是看中Unix操作系统的安全性、可靠性和专用服务器的高速运算能力。
早期的小型机通常有各制造厂自己的专利技术，使用专用的指令系统和操作系统。
不过，自80年代UNIX操作系统兴起后，一些面临危机的小型机改用了UNIX系统。
小型机中国业内习惯上说的小型机，是指一种UNIX服务器，是在服务器市场中处于中高端位置。
小型机是指运行原理类似于PC（个人电脑）和服务器，但性能及用途又与它们截然不同的一种高性能计算机，它是70年代由DCE（数字设备公司）公司首先开发的一种高性能计算产品。
小型机通常采用8-32颗处理器，性能和价格介于PC服务器和大型主机之间，高性能 64 位计算机。
一般而言，小型机具有高运算处理能力、高可靠性、高服务性、高可用性等小型机具有区别PC及其服务器的特有体系结构，还有各制造厂自己的专利技术，有的还采用小型机专用处理器，比如美国Sun、日本Fujitsu（富士通）等公司的小型机是基于SPARC处理器架构，而美国HP公司的则是基于 PA－RISC架构；Compaq公司是Alpha架构。
Oracle数据库在虚拟化服务器集群上的应用是如何超越小型机的？如何突破Oracle服务器性能限制及如何对Oracle这样的关键应用提高可用性，这也是针对医院HIS系统的核心的最好的解决方案。
为什么选择VMware平台，这是因为任何服务器都是一笔不小的采购成本，同时，当应用负载不大的情况下，会造成计算资源的极大浪费，而VMware虚拟化平台加上Oracle RAC的架构，可以让用户动态调整计算资源的分配，按需添加新的虚拟机（vm）到Oracle RAC集群中，以提高Oracle的性能，同时又可以将资源动态的分配给其它应用系统使用，这样管理更方便，资源使用率更高，采购成本更低，可扩展性、高可用性都得到相应的提高，所以我们推荐VMware虚拟化平台给用户。
RAC就是real application clusters的缩写，跟rack的读音同。
Oracle Real Application Clusters (RAC)可以支持24 x 7 有效的数据库应用系统，您可以在由低成本的服务器构成的高可用性系统上自由部署您的应用，而无需修改您的应用程序。
已经有超过4200个用户从中受益。
现在Oracle在10g R AC中更提供免费的集群软件和存储管理软件，为您降低应用成本。
拥有RAC您无需再为成本而牺牲性能和可靠性。
关键特性高可用性Oracle Real Application Clusters 提供一个高性能低成本的应用平台，支持所有类型的应用系统，无论是事务处理型应用还是分析型应用。
所有应用共享同样的服务器和存储资源。
出现任何的服务器或磁盘故障，系统会自动重新接管发生故障的功能。
这些对前端用户的完全透明的。
同样，如果您需要增加服务器或改变其他组件的配置也不会影响到应用系统。
高性能Oracle Real Application Clusters保持着TPC-C的记录，达到每分钟118万个事务的处理能力，和仅仅$5.52 每tpmC的成本。
在3,000 GB的TPC-H数据仓库Benchmark 测试中, Oracle R AC同样保持性价比的领先地位，保证我们的用户能够达到更好更快的ROI。
这仅仅是Oracle 保持的多项Benchmark 记录中的最近的一些指标。
按需扩充您现有的系统可能是基于当前的工作负载而构建的，当应用规模需要扩充时(支持更多的数据、用户或应用)，您就需要扩展您的系统以保证系统的性能。
当您的应用是构建于大型的SMP主机时，您可能需要购买另一台昂贵的主机，但可能只能使用到其处理能力的很小一部分。
但是如果您使用Oracle RAC的话，您可以通过增加一台或多台低成本的服务器来扩充您的应用系统的处理能力，满足应用需求。
第三方应用支持Oracle RAC数据库服务器象一个单一镜像的数据库服务器，所有的应用无需任何改动都可以直接部署(例如Oracle EBS, SAP, Siebel, 您自己的应用), 同时可以提高应用性能和可靠性。
Oracle和SAP的应用在R AC上完成了一系列的benchmarks性能测试，获得了非常优异的测试结果，象ABB 和Colgate一些大客户都是在Oracle R AC上运行他们的SAP 应用软件。
技术问题应答：1、我听说RAC无法证明其在超过4个处理器的集群上的伸缩性–您有什么证据来证明RAC 的高可用性、高伸缩性和高可靠性? 标准的benchmark 性能测试表明SAP 运行于RAC上可以达到80%的伸缩性。
一个明显的例证是最近在HP上所作的标准 TPC-C 测试。
第一个测试是Oracle运行于有64个Intel Itanium2® CPU 的HP SuperDome SMP巨型服务器。
第二个测试是16个节点的集群系统，每个节点是4个CPU的SMP服务器。
测试结果表明RAC环境性能超过SuperDome 18% ，这两个测试使用了完全同样的Itanium2® CPU，处理器总数都是64。
所以在同样的CPU处理能力下，RAC具有更好的伸缩性。
当您再进一步考察这两种方案的成本时，您会发现RAC的成本更低。
HP SuperDome 将近800万美元，而同样的集群系统的成本仅仅不到300万美元，其成本只是大型机的1/3。
2、为什么说Oracle Real Application Clusters 10g 要远远超过它的竞争对手?最基本的不同是，Oracle Real Application Clusters 10g 中所有服务器都可以直接访问数据库中的所有数据，其他的数据库在开放系统中都做不到这点，正是由于这个原因，您可以非常方便地根据需求随时增加服务器来扩充您的系统，无需重新分布数据和应用。
Real Application Clusters象一个单一的系统一样工作，任何节点的故障都不会影响其他节点对数据的访问。
所以说增加服务器就增加了系统的可靠性。
另外一点，对用户来说RAC是一个数据库系统，对它的维护管理如同单机一样简单方便。
3、Microsoft SQL Server和IBM DB2都有active-active 的故障切换方式，为什么我要采用Oracle Real Application Cluster 10g ?其他的数据库系统都无法真正的支持active-active方式的集群系统，即集群的两个节点可以支持同样的应用。
实际上，他们只能支持双向的active-passive 架构，即节点 A 运行应用A，同时节点B 运行应用B，每个节点作为另一个节点的备份节点。
但是同样的应用无法同时运行在两个不同的节点。
在Oracle Real Application Cluster 10g 中，同样的应用可以运行在两个或更多的节点，每一个节点都可作为所有其它节点的备份机。
当出现单点故障时，整个Real Application Clusters数据库系统的效率只会有很小的降低。
4、我的分布式应用系统运行非常好，为什么我要把我的数据库进行集中?如果您的应用系统正运行于Oracle上，他们当然可以支持您的业务需求。
但是集群的数据库可以让您管理更少的数据库，意味着更少的管理成本。
同时如果您把数据集中到Oracle Real Application Cluster 10g 上，您可以提高整个系统的可用性，达到99.99%甚至更高。
5、我们已经有了集群硬件环境，并且可以进行应用的切换，为什么我还需要Oracle Real Application Clusters 10g?当您在集群环境下运行您的应用，如果不采用Oracle Real Application Clusters 10g 的话，您的应用是运行于单例程状态下。
虽然您的服务器是集群的一部分，但实际上相当于只运行在一台单机上。
在硬件集群环境下，如HP ServiceGuard、Sun Cluster 和Microsoft Cluster Services, 您可以在集群的任何一个节点重新启动Oracle数据库(因为硬盘可以共享). 这就是我们所说的‘cold failover’。
’Cold failover’ 切换速度依赖于相关硬件资源的切换速度，这可能需要5到 25 分钟的时间恢复。
如果使用Oracle Real Application Clusters 10g，在服务器发生故障时，其他存活的服务器可以自动快速的恢复故障服务器的例程。
Oracle Real Application Clusters 10g 可以提供业界最快的系统恢复，在60秒内可以对系统故障进行恢复，这至少比硬件的‘cold failover’方案快5倍。
6、我们使用Data Guard来实现故障切换，为什么我还需要Oracle Real Application Clusters 10g?使用Data Guard来保护您的数据是一个正确的选择- Data Guard可以在各种故障情况(无论是数据坏块还是人为失误)下保护您的数据，Data Guard 也确实提供故障切换的功能，但是切换时间可能会需要10分钟，RAC可以提供低于60秒的切换。
同时R AC还可以提供无限的伸缩性，Data Guard 只能提供有限的伸缩性。
RAC和Data Guard提供100% 技术来最大程度地保护您的数据库应用。
7、为什么选择Linux? 为什么选择Linux 环境下的Oracle Real Application Clusters 10g?采用SMP UNIX服务器的原因是他们在过去可以为您的业务系统提供高可用性和伸缩性。
在今天对成本非常敏感的环境下，我们需要一种低成本的可以提供高可用性和高质量的系统。
通过把您的应用系统迁移到Linux环境下的Oracle Real Application Clusters 10g ，您可以得到比SMP服务器更好的可用性，同时可以方便地扩充您的系统，最关键的是总体拥有成本可以控制的很低。
使用小型Intel 服务器构建集群成本远远低于大型的SMP 服务器，同时可以拥有无限的伸缩性。
8、Oracle Real Application Clusters只是Oracle Parallel Server的新的版本, 是吗?Real Application Clusters是一个全新的产品，10g 是它的第二个版本。
在R AC中，我们有多项新的专利技术，专注于如何为应用系统创建一个高可用性、高伸缩性和高效的集群系统，而无需修改现有的应用系统。
同时，我们在RAC的易管理性上作了大量工作。
RAC 系统架构把所有复杂的内部结构都封装起来，对开发人员和用户完全透明。
9、您认为Oracle RAC的典型硬件配置是什么样的?首先我们知道RAC选件支持所有的Oracle数据库支持的平台，如: Windows, Linux, Solaris, HP-UX等等。
所以无论您选择什么样的系统，RAC都可以非常好的运行。
如果是系统选型，那要取决于您的应用需求。
我们可以看到Windows 和Linux平台都是常用的基于Intel架构的平台，RAC 在这些平台都有很好的表现，这意味着您可以以低成本得到更高的可用性、可靠性和伸缩性。
同时，R AC可以在任何价位上获得良好的性能，您可以在HP SuperDomes、Sun boxes或Linux/Windows Intel 服务器上非常方便地配置RAC。
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